[发明专利]一种开关电源电路、开关电源芯片以及电子设备

说明书

本公开涉及一种开关电源电路、开关电源芯片以及电子设备，包括：电源转换电路、电流检测器、频率控制器、斜波振荡器以及第一比较器；电流检测器用于检测电源转换电路上的电流，将该电流转换为反映其大小的第一电压信号并输出至频率控制器，频率控制器根据第一电压信号输出频率控制信号至斜波振荡器，斜波振荡器根据频率控制信号输出频率与其对应的第二电压信号至第一比较器，第二电压信号的频率即为整体电路工作频率，最后第一比较器比较与其连接的电源转换电路的输出端的输出电压和第二电压信号大小输出控制信号至开关控制器，以使开关控制器根据控制信号在频率振荡器输出频率下工作，调制功率管开、断的占空比，实现电压转换。

技术领域

本公开实施例涉及电路技术领域，更具体地，涉及一种开关电源电路、开关电源芯片以及电子设备。

背景技术

开关电源芯片是一种通过对输入电压进行脉冲宽度或频率调制，实现稳定的输出电压目的的电源芯片。开关电源芯片具有较高的转换效率(即：输出功率/输入功率)，因此得到了广泛应用。

PWM(pulse width modulation，脉冲宽度调制)是开关电源芯片常用的一种脉冲调制方式。对于传统PWM型开关电源芯片而言，在负载为轻载(负载率通常30％以下)的情况下，由于传统PWM型开关电源芯片工作频率无法随负载变化进行自动调节，传统PWM型开关电源芯片的转换效率大大降低，由此使得传统PWM型开关电源芯片适用产品的范围受到了较大限制。

发明内容

本公开实施例的一个目的是提供一种开关电源的新的技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种开关电源电路，包括：电源转换电路，电源转换电路连接在开关电源电路的输入端与开关电源电路的输出端之间，电源转换电路包括开关控制器；电流检测器，电流检测器用于检测电源转换电路的输出电流，输出反映输出电流大小的第一电压信号；频率控制器，频率控制器与电流检测器的输出端电连接，用于接收第一电压信号，并根据第一电压信号和对应的电压阈值生成频率控制信号；斜波振荡器，斜波振荡器与频率控制器电连接，用于接收频率控制器输出的频率控制信号，并根据频率控制信号输出第二电压信号；以及，第一比较器，第一比较器的第一输入端与斜波振荡器电连接，用于接收第二电压信号，第一比较器的第二输入端与电源转换电路的输出端连接，用于接收电源转换电路的输出电压，输出频率为与斜波振荡器输出的第二电压信号频率相同的控制信号，第一比较器的输出端与开关控制器连接，以使得开关控制器根据第一比较器输出的控制信号在斜波振荡器输出第二电压信号的频率下调整电源转换电路的导通、或关断占空比。

可选地，频率控制器，包括：至少一个第二比较器；控制信号包括：第一控制信号和第二控制信号；第二比较器用于：接收电流检测器输出的第一电压信号；在第一电压信号大于第二比较器对应的电压阈值的情况下，输出第一结果信号；在第一电压信号小于或等于第二比较器对应的电压阈值的情况下，输出第二结果信号。

可选地，至少一个第二比较器包括多个第二比较器；斜波振荡器包括：电容器、多个第二比较器对应的多个电流源、以及连接多个电流源和多个第二比较器的电流源控制器；其中，多个电流源并联，电容器的一端连接并联的多个电流源；多个电流源用于：向电容器充电，以使电容器输出第二电压信号；电流源控制器用于：在接收到第二比较器输出的第一结果信号的情况下，打开第二比较器对应的电流源以使其输出电流；在接收到第二比较器输出的第二结果信号的情况下，关闭第二比较器对应的电流源；第一比较器用于：在第二电压信号大于电源转换电路的输出电压的情况下，向开关控制器发送第一控制信号，以便开关控制器根据第一控制信号导通电源转换电路；在第二电压信号小于电源转换电路的输出电压的情况下，向开关控制器发送第二控制信号，以便开关控制器根据第二控制信号关断电源转换电路。

可选地，至少一个第二比较器包括多个第二比较器；沿着多个第二比较器排列的一个方向，多个第二比较器对应的电压阈值依次减小。

可选地，开关电源电路，还包括：片外反馈电阻网络，用于向频率控制器提供第一电压信号对应的电压阈值。