[发明专利]开关电源及其控制电路和控制方法

权利要求书

1.一种用于开关电源的控制电路，该开关电源包括具有主开关管的开关电路，该控制电路包括：

振荡电路，产生斜坡补偿信号和时钟信号；

第一比较电路，耦接至振荡电路，根据代表流过主开关管电流的电流采样信号、斜坡补偿信号以及与开关电路输出信号相关的反馈信号产生第一比较信号；以及

逻辑电路，耦接至振荡电路和第一比较电路，基于时钟信号和第一比较信号产生控制信号，以控制主开关管的导通与关断；其中

若主开关管的导通时长大于预设时长，斜坡补偿信号在主开关管导通的预设时长内具有第一斜率，在主开关管导通的预设时长外具有第二斜率，主开关管在其关断时长达到最小关断时长时被导通；

其中第一斜率和第二斜率均大于零，且第二斜率小于第一斜率。

2.如权利要求1所述的控制电路，其中振荡电路耦接至逻辑电路以接收控制信号，基于控制信号将主开关管的导通时长与预设时长进行比较，并根据比较结果对斜坡补偿信号和时钟信号进行调节。

3.如权利要求1所述的控制电路，其中所述振荡电路包括：

电容器，具有第一端和第二端，其中第二端接地，该电容器两端的电压被用作斜坡补偿信号；

第一开关管，与电容器并联；

充电电路，耦接至电容器的第一端，为电容器提供充电电流；以及

第二比较电路，耦接至电容器和充电电路，将电容器两端的电压与阈值电压进行比较，并根据比较结果调节充电电路的充电电流；其中

当电容器两端的电压小于阈值电压时，充电电路提供的充电电流为第一电流，当电容器两端的电压大于阈值电压时，充电电路提供的充电电流为第二电流，其中第一电流大于第二电流。

4.如权利要求3所述的控制电路，其中所述第一开关管在主开关管关断的最小关断时长内被导通。

5.如权利要求3所述的控制电路，其中所述充电电路包括：

第一电流源，耦接在供电电压和电容器的第一端之间；

第二开关管，具有第一端、第二端和门极，其中第一端耦接至供电电压，门极耦接至第二比较电路的输出端；以及

第二电流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第二开关管的第二端，第二端耦接至电容器的第一端；其中

第二开关管在电容器两端的电压小于阈值电压时被导通，在电容器两端的电压大于阈值电压时被关断。

6.如权利要求3所述的控制电路，其中所述振荡电路进一步包括：

与门，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至第二比较电路的输出端；

非门，其输入端耦接至逻辑电路以接收控制信号，输出端耦接至与门的第二输入端；

触发器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至与门的输出端，输出端耦接至第一开关管的门极；以及

单触发电路，其输入端耦接至触发器的输出端，输出端耦接至触发器的第二输入端和逻辑电路以提供时钟信号。

7.一种开关电源，包括：

如权利要求1至6中任一项所述的控制电路。

8.一种用于开关电源的控制电路，该开关电源包括具有主开关管的开关电路，该控制电路包括：

振荡电路，产生斜坡补偿信号和时钟信号；

第一比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收代表流过主开关管电流的电流采样信号与斜坡补偿信号之和，第二输入端接收与开关电路输出信号相关的反馈信号；以及

第一触发器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至振荡电路以接收时钟信号，第二输入端耦接至第一比较器的输出端，输出端提供控制信号以控制主开关管的导通与关断；其中

若主开关管的导通时长小于预设时长，斜坡补偿信号在主开关管的导通时长内具有第一斜率，主开关管以固定的开关频率被导通；

若主开关管的导通时长大于预设时长，斜坡补偿信号在主开关管导通的预设时长内具有第一斜率，在主开关管导通的预设时长外具有第二斜率，主开关管在其关断时长达到最小关断时长时被导通；

其中第一斜率和第二斜率均大于零，且第二斜率小于第一斜率。

9.如权利要求8所述的控制电路，其中振荡电路耦接至第一触发器的输出端以接收控制信号，基于控制信号将主开关管的导通时长和预设时长进行比较，并根据比较结果对斜坡补偿信号和时钟信号进行调节。