[发明专利]开关电源控制单元和准谐振开关电源自适应谷底锁定电路

说明书

本发明提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路，包括：输入整流滤波电路、开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路、输出反馈电路、功率管N1、初级电流采样电阻Rcs；输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端，负输出端接原边地；变压器T206原边绕组同名端接功率管N1的电流输入端，功率管N1的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs一端，初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地；峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs一端；驱动电路U231的输出端接功率管N1的开关控制端；变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路；该电路避免因采样误差而导致的开关频率变化过大而引起变压器因振动产生的异音问题。

技术领域

本发明属于集成电路领域；更具体地，本发明提供了一种新型的准谐振开关电源自适应谷底锁定电路，尤其涉及反激式开关电源控制技术。

背景技术

随着新能效标准的实施及电子产品性能的不断提升，对开关电源的转换效率、功率密度提出更高的要求，而对开关电源的系统成本控制越来越严苛，因此提高开关电源的转换效率不能简单地通过增加成本等方式实施。目前市场上普遍开始采用准谐振谷底导通技术来降低功率管在开关过程中的开关损耗，提高系统的转换效率，降低系统温升，提高产品的可靠性等。

然而准谐振谷底导通技术自身也存在缺陷，容易导致因变压器振动而产生的异音现象，或者是EMI性能实际变差等问题。以上问题主要是因为谷底导通时开关频率是非连续的，以及由于采样偏差导致谷底切换幅度过大等问题导致。目前市场上采用准谐振谷底技术的产品普遍存在上述问题。

准谐振谷底导通技术因为能极大地降低开关损耗，适应开关电源高频率小体积高功率密度的发展趋势，未来必将成为开关电源的主流控制技术，因此准谐振谷底导通技术自身存在的缺陷必须要解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路，解决了准谐振开关电源由于谷底切换时开关频率变化过大而导致变压器因振动产生的异音问题。本发明采用的技术方案是：

一种开关电源控制单元，包括：

采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230；

采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端用于分别接辅助绕组分压反馈信号；采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端，误差放大器U223的同相输入端基准电压信号V_{th_FB}；误差放大器U223的输出信号Comp接PWM比较器U225的反相输入端，锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端；PWM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端；

准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号V_{th_DEM}；准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端，以及非门U243的输入端；或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228；

误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228；功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228；谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端；开关锁存器U232为RS触发器，开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端；峰值电流比较器U230的同相输入端用于连接初级电流采样电阻Rcs一端，反相输入端接峰值电流基准信号V_{th_CS}；