[发明专利]一种驱动管控制电路、控制方法和开关电源

说明书

本发明涉及开关电源技术领域，公开了一种驱动管控制电路、控制方法和开关电源，其中控制电路包括PWM驱动单元、误差放大单元和信号处理单元，误差放大单元基于输入的采样电压和基准电压的差值输出第一放大信号，信号处理单元将电感感应信号与补偿信号叠加后得到第一比较信号，并基于第一比较信号和第一放大信号的比较结果输出第一控制信号；或者将第一放大信号减去补偿信号后得到第二比较信号，并基于第二比较信号和电感感应信号的比较结果输出第一控制信号；在使用时，本发明通过引入补偿信号以及让补偿信号与电感感应信号相加或者让第一放大信号与补偿信号相减后来抑制扰动电压对控制电压的影响，从而使开关电源的输出稳定。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，具体涉及一种驱动管控制电路、控制方法和开关电源。

背景技术

在电力电子领域，常采用开关电源来进行电源转换，例如通过开关电源将交流电转换为用户端所需要的直流电，常用的直流电有24V、12V和5V等规格。对于开关电源，其主要通过控制驱动管的通断来控制输入电源部分与储能电路的通断来调整输出电压大小。根据控制模式的不同，开关电源可以分为电压模式控制和电流控制模式；其中电压控制模式为单环控制模式，即只依据实际输出电压大小来调整驱动管的导通占空比；电流控制模式为双环控制模式，即依据实际输出电压大小和实际输出电流大小来调整驱动管的导通占空比。与电压控制模式相比，电流控制模式具有更好的负载调整特性和抗输入扰动能力，而且动态响应快、易于实现限流和过流保护。但是对于电流控制模式的开关电源，当驱动管的导通占空比大于50%时，如果存在扰动信号，扰动信号产生的误差会被逐渐放大，最终导致开关电源的输出失控，不能正常使用。

以图1为例，现有开关电源在驱动管的导通占空比大于50%时其输出不稳定的原理如下：其中电感电流为流过开关电源的储能电路的电感的输出电流大小，实线为无扰动信号时的电感电流，虚线为有扰动信号时电感电流大小，m1为电感电流的上升斜率，m2为电感电流的下降斜率；

假设在电感电流达到峰值电流时，控制电压（图1中箭头指向的电压）突然收到一个时间为Δt、幅值为+ΔV的干扰信号时，电感电流在Δt时间内会继续上升，假设上升的电流幅值为ΔI，在干扰信号消失后又以m2的斜率下降，则在第一个周期结束后，扰动电流为ΔI1=ΔI+ΔI*m2/m1，在第二个周期结束后，扰动电流ΔI2=（ΔI+ΔI*m2/m1）*（m2/m1），在第n个周期结束后，扰动电流

ΔIn=（ΔI+ΔI*m2/m1）*（m2/m1）^n-1。从扰动电流的计算公式可以得到，当m2/m1大于1时，即驱动管的导通占空比大于50%，ΔIn会越来越大，从而导致系统不稳定；当m2/m1等于1，电感电流的充放电斜率相等，即驱动管的导通占空比为50%；当m2/m1小于1时，即驱动管的导通占空比小于50%时，扰动电流是逐渐变小，系统是趋于稳定的。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种驱动管控制电路、控制方法和开关电源，所要解决的技术问题是现有电流控制模式的开关电源在驱动管的导通占空比大于50%时，开关电源的输出会越来越不稳定。

为解决以上技术问题，第一方面，本发明提供了如下技术方案：一种驱动管控制电路，包括PWM驱动单元、误差放大单元和信号处理单元；所述误差放大单元基于输入的采样电压和基准电压的差值输出第一放大信号；

所述信号处理单元被配置于接受所述第一放大信号和电感感应信号；所述信号处理单元将所述电感感应信号与补偿信号叠加后得到第一比较信号，并基于第一比较信号和第一放大信号的比较结果输出第一控制信号；

或者所述信号处理单元将所述第一放大信号减去补偿信号后得到第二比较信号，并基于第二比较信号和电感感应信号的比较结果输出第一控制信号；

所述PWM驱动单元接受所述第一控制信号，并基于所述第一控制信号输出控制驱动管通断的驱动信号。

在第一方面的某种实施方式中，所述信号处理单元在所述第一放大信号大于所述第一比较信号时输出高电平的第一控制信号，在所述第一放大信号小于所述第一比较信号时输出低电平的第一控制信号；