[发明专利]一种开关频率跳变的反激式开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种开关频率跳变的反激式开关电路。

背景技术

反激式开关电路又称为单端反激式或buck-boost转换器，其输出电压可比供电电源的电压高或者低。典型反激式开关电路如图1所示，该反激式开关电路包括：输入端口，接收输入电压Vin；输出端口，提供输出电压Vo；整流单元Rec，耦接至输入端口接收输入电压Vin；变压器，包括原边绕组T1和副边绕组T2，所述原边绕组T1耦接至整流单元Rec；原边功率开关S，耦接在原边绕组T1和原边参考地之间；副边二极管D，耦接在副边绕组T2和输出端口之间；输出电容器Co，耦接在输出端口和参考地之间。现有反激式开关电路的开关周期通常由固定频率的时钟信号触发，即其开关频率为固定数值的时钟频率。在重载状态下，固定的开关频率能使反激式开关电路保持高效率。然而在轻载状态下，若开关频率还是重载状态下的开关频率，会使得反激式开关电路的效率降低。

发明内容

本发明提出一种开关频率跳变的反激式开关电路，解决了现有反激式开关电路在轻载状态下效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种开关频率跳变的反激式开关电路，包括：输入端口，接收输入电压；输出端口，提供输出电压；整流单元，耦接至输入端口接收输入电压，产生整流电压；变压器，包括原边绕组和副边绕组，其中原边绕组和副边绕组各具有第一端子和第二端子，原边绕组的第一端子耦接至整流单元接收整流电压，副边绕组的第二端子接副边参考地；原边功率开关，耦接在原边绕组的第二端子和原边参考地之间；副边二极管，耦接在副边绕组的第一端子和输出端口之间；输出电容器，耦接在输出端口和副边参考地之间；反馈组件，包括副边部分和原边部分；副边连接电阻、齐纳二极管和原边连接电阻，其中反馈组件的副边部分、副边连接电阻以及齐纳二极管串联耦接在输出端口和副边参考地之间，以在反馈组件的原边部分产生反馈电压；电压比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其同相输入端接收门限电压，其反相输入端经由反馈组件的原边部分和原边连接电阻耦接至原边参考地，以接收反馈电压，其输出端子产生电压比较信号；选择开关，具有第一端子、第二端子、第三端子和控制端子，其第一端子耦接第一频率信号，其第二端子耦接第二频率信号，其控制端子耦接至电压比较器的输出端子接收电压比较信号，其第三端子根据电压比较信号提供频率参考信号；频率比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端子，其反相输入端耦接至选择开关的第三端子接收频率参考信号，其输出端子提供时钟信号；锯齿波产生器，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；控制及驱动电路，耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号，并基于时钟信号，产生开关驱动信号，以控制原边功率开关的通断。

可选地，所述反馈组件包括光电耦合器。

可选地，当反馈电压大于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第一端子，使得频率比较器的反相输入端接收第一频率信号；当反馈电压小于门限电压，所述选择开关的第三端子被连接至其第二端子，使得频率比较器的反相输入端接收第二频率信号。

可选地，所述第一频率信号大于第二频率信号。

可选地，所述锯齿波产生器包括：充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端子接收时钟信号。

可选地，所述整流单元包括由四个二极管组成的整流桥电路。

本发明的有益效果是：能够提高反激式开关电路在轻载状态下的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有反激式开关电路的典型电路结构示意图；

图2为本发明一种开关频率跳变的反激式开关电路100的电路结构示意图；

图3为图2所示开关频率跳变的反激式开关电路100中的时钟信号CLK、锯齿波信号Vsw、频率参考信号Vfr和输出电压Vo的时序波形示意。

具体实施方式