[发明专利]一种开关电源控制电路及系统，以及控制方法

说明书

本发明提供了一种开关电源控制电路，用于驱动开关电源中的第一开关将输入电压转换为输出电压，所述控制电路包括:导通时间控制单元，所述导通时间控制单元接收第一信号和第二信号，所述第一信号表征一限流值，所述第二信号表征流经所述第一开关的电流，以根据第一信号和第二信号选择所述开关电源的工作模式；当流经第一开关的电流峰值小于所述第一参考电流值时，所述开关电源处于第一工作模式，所述导通时间控制单元根据所述流经第一开关的电流增加至所述第一参考电流值的时刻确定所述第一开关的关断时刻，以使得所述流经第一开关的电流峰值可以达到所述第一参考电流值。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，特别涉及一种用于开关电源的控制电路、控制方法以及控制系统。

背景技术

在开关电源领域，目前比较常用的控制方式主要是电压控制模式、电流控制模式和固定导通时间控制模式(constant on time,简称COT)，其中COT控制具有优越的负载瞬态响应和简单的控制电路构成，被广泛使用。传统的COT控制方法中，在开关电源的输出电压小于参考信号时开关管被导通，而在导通时间到达预设值时开关管被关断。对于传统的COT控制开关电源而言，其开关频率会随着负载的减小而逐渐减小。在负载减轻时，开关频率可能被减小至落入音频范围(例如200Hz-20kHz)，从而引起音频噪声；另一方面，在输入电压增大时，固定导通时间会导致流经开关管的电流值增大，有发生过流的风险。在负载进一步减轻至轻载或空载状态，例如低于10％的额定负载时，需要控制开关损耗以提高开关电源整体的效率、降低待机功耗。为了避免音频噪声的产生，并维持较好的工作效率和安全性能，需要提出新的控制电路和控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于开关电源的控制电路、控制方法以及控制系统，以避免负载和输入电压发生变化时，在开关电源工作过程中产生人耳可听见的音频噪声，并减少开关电源的开关损耗，限制流经开关管的峰值电流，提升开关电源的性能。

根据本发明实施例的一种开关电源控制电路，用于驱动开关电源中的第一开关将输入电压转换为输出电压，其特征在于，所述开关电源控制电路包括:导通时间控制单元，所述导通时间控制单元接收第一信号和第二信号，所述第一信号表征一限流值，所述第二信号表征流经所述第一开关的电流，以根据第一信号和第二信号选择所述开关电源的工作模式；其中，所述导通时间控制单元比较所述流经第一开关的电流和根据所述限流值生成的第一参考电流值，当流经第一开关的电流小于所述第一参考电流值时，所述开关电源处于第一工作模式，所述导通时间控制单元根据所述流经第一开关的电流增加至所述第一参考电流值的时刻确定所述第一开关的关断时刻，以维持所述流经第一开关的电流值不低于所述第一参考电流值。

在一个实施例中，所述导通时间控制单元还接收第三信号，所述第三信号指示所述第一开关的关断时刻，当所述流经第一开关的电流峰值达到所述第一参考值，且小于根据所述限流值生成的第二参考电流值时，所述开关电源处于第二工作模式，所述导通时间控制单元根据所述第三信号确定所述第一开关的关断时刻。

根据本发明实施例的一种开关电源控制系统，所述开关电源控制系统包括开关元件、续流元件和储能元件，用于将一输入电压转换为输出电压，其特征在于，所述控制系统还包括:导通时间控制单元，所述导通时间控制单元接收第一信号和第二信号，所述第一信号表征一限流值，所述第二信号表征流经所述开关元件的电流，以根据第一信号和第二信号选择所述开关电源的工作模式；其中，所述导通时间控制单元比较所述流经第一开关的电流和根据所述限流值生成的第一参考电流值，当流经第一开关的电流小于所述第一参考电流值时，所述开关电源处于第一工作模式，所述导通时间控制单元根据所述流经开关元件的电流增加至所述第一参考电流值的时刻确定所述开关元件的关断时刻，以维持所述流经开关元件的电流值不低于所述第一参考电流值。

在一个实施例中，所述开关电源为隔离型开关电源，包括原边电路和副边电路，所述原边电路和所述副边电路分别连接不同的接地端，所述开关元件和所述导通时间控制单元均电性连接于所述原边电路，所述续流元件连接于所述副边电路。