[发明专利]一种开关稳压电路及其控制电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种开关稳压电路及其控制电路和方法。

背景技术

开关稳压电路被广泛地应用于各种场合。然而现有开关稳压电路通常采用恒定峰值电流或恒定开关频率的方法，使得当电路负载变低时，效率降低。

一种现有技术采用多模式控制方式，使开关稳压电路的负载变低时，降低开关频率和峰值电流，从而提高整个负载范围内的工作效率，如图1所示的开关稳压电路的开关频率f_S和峰值电流I_peak随反映负载状态的反馈信号V_FB的变化而变化的波形图。其中，负载越重，反馈信号V_FB越小。然而这种控制方式，在开关稳压电路的输出功率达到最大功率(即最大负载，peak load)时，其开关频率f_S仍在持续增大，使得功率损耗增大，产生热问题。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的开关稳压电路及其控制电路和方法。

根据上述目的，本发明提出了一种用于开关稳压电路的控制电路，该开关稳压电路包括至少一个主开关，该控制电路控制所述主开关的断开和导通，向负载传递能量，该控制电路包括：参考频率选择单元，接收表示负载两端电压的反馈信号和第一频率设定信号，并将反馈信号和第一频率设定信号中电压值较小的信号输出为正常负载频率参考信号；负载状态检测单元，接收所述反馈信号和最大负载判断阈值，其中最大负载判断阈值小于所述第一频率设定信号，所述负载状态检测单元基于反馈信号和最大负载判断阈值，提供负载状态检测信号；第一比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收斜波信号，其第二输入端子被选择性地耦接至参考频率选择单元和最大负载频率参考信号，当反馈信号大于最大负载判断阈值时，所述第一比较器的第二输入端子被耦接至参考频率选择单元接收正常负载频率参考信号作为频率参考信号；当反馈信号小于最大负载判断阈值时，所述第一比较器的第二输入端子接收最大负载频率参考信号，将其作为频率参考信号，所述第一比较器基于斜波信号和频率参考信号，提供频率控制信号；电流比较器，接收电流参考信号和电流采样信号，所述电流比较器基于电流参考信号和电流采样信号，提供电流控制信号，其中所述电流采样信号表示流过所述主开关的电流；逻辑单元，接收频率控制信号和电流控制信号，所述逻辑单元基于所述频率控制信号和所述电流控制信号，提供所述逻辑信号，以控制主开关的导通和断开。

根据上述目的，本发明还提出了一种开关稳压电路，包括：输入端口，用以接收输入信号；输出端口，用以提供输出信号给负载；耦接在输入端口和输出端口之间的储能元件和主开关，其中所述储能元件在主开关导通时存储能量，在所述主开关断开时将所存储的能量释放至输出端口；参考频率选择单元，接收表示负载两端电压的反馈信号和第一频率设定信号，并将反馈信号和第一频率设定信号中电压值较小的信号输出为正常负载频率参考信号；负载状态检测单元，接收所述反馈信号和最大负载判断阈值，其中最大负载判断阈值小于所述第一频率设定信号，所述负载状态检测单元基于反馈信号和最大负载判断阈值，提供负载状态检测信号；第一比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收斜波信号，其第二输入端子被选择性地耦接至参考频率选择单元和最大负载频率参考信号，当反馈信号大于最大负载判断阈值时，所述第一比较器的第二输入端子被耦接至参考频率选择单元接收正常负载频率参考信号作为频率参考信号；当反馈信号小于最大负载判断阈值时，所述第一比较器的第二输入端子接收最大负载频率参考信号，将其作为频率参考信号，所述第一比较器基于斜波信号和频率参考信号，提供频率控制信号；电流比较器，接收电流参考信号和电流采样信号，所述电流比较器基于电流参考信号和电流采样信号，提供电流控制信号，其中所述电流采样信号表示流过所述主开关的电流；逻辑单元，接收频率控制信号和电流控制信号，所述逻辑单元基于所述频率控制信号和所述电流控制信号，提供所述逻辑信号，以控制主开关的导通和断开。