[发明专利]开关电路及开关电路的控制方法

说明书

本发明公开了一种开关电路及开关电路的控制方法，通过计算开关电路中主功率开关管的工作开关周期与目标开关周期的差值，根据所述差值调整电感电流的上限值和/或下限值，以调整主功率开关管的开关时间，从而控制开关电路的开关频率与目标开关频率相一致，实现电路的频率稳定。本发明的开关电路控制方案能够根据电路的频率漂移情况调整工作开关频率，维持工作开关频率恒定，动态反应快，效果好。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种开关电路及开关电路的控制方法。

背景技术

在当前开关电源的开关电路中，通过控制开关电路中主功率开关管的导通、关断来控制输出电压。开关电路包括BUCK(降压)电路、BOOST(升压)电路等电路结构。其中，图1为一种BUCK(降压)电路的电路结构示意图，如图1所示，所述BUCK电路包括第一开关管M00、第二开关管D00和电感L00，其中，第一开关管M00为主功率MOS管，第二开关管D00为续流二极管，Vin为BUCK电路的输入电压，Vout为BUCK电路的输出电压，通过驱动控制电路对第一开关管M00进行控制，在其他实施例中，所述第二开关管D00也可以为同步整流MOS管，通过驱动控制电路对第一开关管、同步整流MOS管进行控制。

图2a和2b为Buck开关电路中第一开关管导通信号TON和电感电流的波形图，第一开关管M00导通时，电感电流上升；第一开关管M00关断，续流二极管(或同步整流MOS管)导通时，电感电流下降。如图2a所示，电感电流的最低值大于0，则开关电路工作在连续导通模式(CCM)，如图2b所示，当电感电流的最低值为0，则电路工作在断续导通模式(DCM)，其中，当电感电流为0时，主开关MOS管和续流二极管都关断。

在开关电路某些应用中，希望保持第一开关管和第二开关管的开关周期T(或频率)尽可能不变，以防止开关电路工作在其他工作频率情况下对负载电路产生不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开关电路及开关电路的控制方法，用以解决现有技术存在的开关电路的频率不稳定的技术问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种开关电路，包括主功率开关管和控制电路，所述控制电路用以控制所述主功率开关管的开通和关断，所述开关电路通过所述主功率开关管的开通与关断将输入电压调整为预期的输出电压，所述控制电路包括：电感电流限值电路，所述电感电流限值电路根据输出电压反馈信号和基准电压信号获得第一补偿信号，并根据所述第一补偿信号和限值调整信号获得电感电流的限值；限值调整电路，接收开关信号和参考电压信号，根据所述开关信号和所述参考电压信号计算所述开关电路的工作开关周期和目标开关周期的时间差值，根据所述时间差值获得所述限值调整信号传输给所述电感电路限值电路；驱动控制电路，采样所述开关电路的电感电流信息获得电流采样信号，根据所述电感电流的限值和所述电流采样信号，产生所述开关信号，所述开关信号用以控制所述主功率开关管的开通和关断。

优选地，所述限值调整信号与所述时间差值成比例关系。

优选地，所述电感电流的限值包括上限值和下限值，所述电感电流限值电路根据所述限值调整信号调整所述上限值和下限值的差值大小。

优选地，所述电感电流限值电路根据所述上限值和下限值的差值大小调整电感电流的上限值和/或下限值，以调整主功率开关管的开关时间。

优选地，所述限值调整电路包括短脉冲电路、计时电路、差值计算电路和调整信号产生电路，所述短脉冲电路接收所述开关信号，在所述开关信号的每一个开始导通时刻，产生一短脉冲信号；所述计时电路接收所述开关信号和所述参考电压信号，并据此产生第一脉冲信号；所述差值计算电路根据所述短脉冲信号和所述第一脉冲信号的到达时间获得所述时间差值；所述调整信号产生电路根据所述时间差值产生所述限值调整信号。