開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，屬于開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的【技術(shù)領(lǐng)域】。谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，包括：采集開關(guān)電源電壓反饋信號(hào)的電壓反饋檢測模塊，采集驅(qū)動(dòng)開關(guān)管電流的電流反饋檢測模塊，根據(jù)電壓、電流反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)的運(yùn)算器，由電壓反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到谷底導(dǎo)通信號(hào)的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊，對驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)、谷底導(dǎo)通信號(hào)做與運(yùn)算的與門器件，根據(jù)與門器件的運(yùn)算結(jié)果生成實(shí)際占空比信號(hào)的PWM產(chǎn)生模塊，有效減小開關(guān)損耗的同時(shí)做到了谷底精確導(dǎo)通，在諧振周期異常時(shí)由谷底導(dǎo)通模式切換至實(shí)時(shí)導(dǎo)通，適用于PWM和PFM模式的非連續(xù)模式開關(guān)電源芯片。
【專利說明】開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，屬于開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著便攜式的電子設(shè)備的流行，開關(guān)電源已然成為這類的電子設(shè)備的主要電源方案。圖1給出了一種傳統(tǒng)的開關(guān)電源芯片結(jié)構(gòu)，芯片主要包括:電壓反饋檢測模塊、電流反饋檢測模塊、運(yùn)算器、PWM產(chǎn)生模塊。圖2給出了一種傳統(tǒng)的開關(guān)電源芯片結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)主要包括:整流橋D0、濾波電容Cl、變壓器TRl、電源芯片ICl、與電源芯片IC10UTPUT引腳連接的開關(guān)管、與開關(guān)管連接的CS采樣回路、與變壓器副邊連接的DC輸出級(jí)(二極管D4、電容C4組成)、與變壓器輔助線圈連接的VDD供電回路(二極管D3、電容C3、電阻R1、電容C5組成)和FB反饋回路(電阻R3、電阻R4組成)。開關(guān)管漏極接變壓器TRl原邊繞組，開關(guān)管源極接電流芯片ISENSE引腳，電流芯片ICl的ISENSE引腳與GND引腳之間接有電阻R2。系統(tǒng)工作原理簡要描述如下:當(dāng)DC輸出電壓Vout低于目標(biāo)電壓時(shí)，F(xiàn)B反饋電壓Vsense降低，電源芯片ICI會(huì)增大開關(guān)頻率的占空比，讓開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間更長，以傳遞更多的能量到變壓器的副邊，使輸出電壓Vout升高；當(dāng)DC輸出電壓Vout高于目標(biāo)電壓時(shí)，F(xiàn)B電壓升高，電源芯片ICI就會(huì)減小開關(guān)頻率的占空比，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間變小，以傳遞更少的能量到變壓器的副邊，使輸出電壓Vout降低。
[0003]這種工作方式能夠?qū)崿F(xiàn)輸出穩(wěn)定，然而由于開關(guān)管的等效輸出電容上的損耗和開關(guān)管上的電壓的平方成正比，所以此類的工作方式的開關(guān)損耗比較大。同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)的工作頻率恒定，EMI特性比較差。
[0004]而開關(guān)損耗主要和開關(guān)管上的電壓大小有關(guān)，所以讓開關(guān)管工作在低電壓開關(guān)狀態(tài)是降低開關(guān)損耗的重要手段，谷底導(dǎo)通技術(shù)就是讓開關(guān)管工作在低電壓開關(guān)狀態(tài)。圖3給出了傳統(tǒng)的谷底導(dǎo)通芯片的工作波形，在運(yùn)算器理論計(jì)算的導(dǎo)通信號(hào)有效之后的第一個(gè)谷底導(dǎo)通，能夠一定程度上降低開關(guān)損耗。
[0005]這種工作方式雖然能一定程度上降低開關(guān)損耗，但是它有很多的不足。比如當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常導(dǎo)致諧振區(qū)諧振周期異常，不能檢測到谷底時(shí)，這種工作方式就不能正常工作了。這種工作方式不是實(shí)時(shí)計(jì)算最佳谷底位置，所以當(dāng)由于負(fù)載或者輸入電壓變化導(dǎo)致諧振周期變化時(shí)，這種工作方式就不能做到精確谷底導(dǎo)通，影響降低開關(guān)損耗的效率。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不好時(shí)，理論導(dǎo)通點(diǎn)在第一個(gè)谷底之前，這種方式必須到谷底才能導(dǎo)通，限制了最大占空比，會(huì)讓輸出越來越低，最終不能輸出想要恒定電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述【背景技術(shù)】的不足，提供了開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)電路，能夠解決驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的開關(guān)損耗大、穩(wěn)定時(shí)工作頻率恒定、諧振區(qū)諧振周期抖動(dòng)導(dǎo)致的谷底導(dǎo)通位置不精確、諧振異常時(shí)不工作、開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)受限制的問題。
[0007]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案:
[0008]開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，包括:
[0009]采集開關(guān)電源反饋電壓的電壓反饋檢測模塊；
[0010]采集驅(qū)動(dòng)開關(guān)管電流的電流反饋檢測模塊；
[0011]根據(jù)電壓、電流反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)的運(yùn)算器；
[0012]所述谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路還包括:
[0013]由電壓反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到谷底導(dǎo)通信號(hào)的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊，
[0014]對驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)、谷底導(dǎo)通信號(hào)做與運(yùn)算的與門器件，
[0015]根據(jù)與門器件的運(yùn)算結(jié)果生成實(shí)際占空比信號(hào)的PWM產(chǎn)生模塊，所述實(shí)際占空比信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在諧振周期內(nèi)谷底導(dǎo)通而在異常諧振周期內(nèi)實(shí)時(shí)導(dǎo)通。
[0016]作為所述谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路的進(jìn)一步優(yōu)化方案，谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊包括:
[0017]諧振周期比較器，由電壓反饋檢測模塊輸出信號(hào)以及基準(zhǔn)電壓判定開關(guān)電源諧振狀態(tài)，
[0018]第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在諧振周期比較器判定開關(guān)電源正常諧振且處于第I諧振周期時(shí)計(jì)算開關(guān)電源反饋電壓的第一過零點(diǎn)以及第I諧振周期的最佳谷底導(dǎo)通位置，生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在第一過零點(diǎn)至最佳谷底導(dǎo)通位置之間導(dǎo)通的第一谷底導(dǎo)通信號(hào)，
[0019]第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在諧振周期比較器判定開關(guān)電源正常諧振且處于第2到η個(gè)諧振周期時(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算各諧振周期的最佳谷底導(dǎo)通位置，生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在第2到η個(gè)諧振周期內(nèi)的最佳谷底導(dǎo)通位置導(dǎo)通的第二谷底導(dǎo)通信號(hào)，η為I的整數(shù)，
[0020]異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在開關(guān)電源處于異常諧振周期時(shí)生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管實(shí)時(shí)導(dǎo)通的使能信號(hào)，
[0021]或門器件，選擇第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的第一谷底導(dǎo)通信號(hào)或者第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的第二谷底導(dǎo)通信號(hào)或者異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的使能信號(hào)作為谷底導(dǎo)通信號(hào)，
[0022]電壓反饋檢測模塊輸入端、諧振周期比較器同相輸入端均接開關(guān)電源反饋電壓，諧振比較器反相輸入端接基準(zhǔn)電壓，第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸入端、第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸入端、異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸入端均與諧振比較器輸出端連接，第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出端、第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出端、異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出端分別于或門器件輸入端連接，或門器件輸出端接與門器件的一個(gè)輸入端，電流反饋檢測模塊輸入端接驅(qū)動(dòng)開關(guān)管電流，電壓反饋檢測模塊輸出端、電流反饋檢測模塊輸出端、與門器件的領(lǐng)一個(gè)輸入端分別與控制器連接，PWM產(chǎn)生模塊輸入端接與門器件輸出端，PWM產(chǎn)生模塊輸出端接驅(qū)動(dòng)開關(guān)管柵極。
[0023]進(jìn)一步的，所述第I諧振周期最佳谷底導(dǎo)通位置為四分之一諧振周期與控制電路總時(shí)間延時(shí)的差。
[0024]進(jìn)一步的，所述第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊實(shí)時(shí)計(jì)算諧振周期，由諧振周期的實(shí)時(shí)計(jì)算值與控制電路總時(shí)間延時(shí)各確定諧振周期的最佳谷底位置。
[0025]進(jìn)一步的，所述的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路中，控制電路總時(shí)間延時(shí)為從實(shí)際占空比信號(hào)產(chǎn)生到谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路輸出開啟功率開關(guān)管信號(hào)之間的時(shí)間。
[0026]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0027](I)谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊的設(shè)計(jì)，使得開關(guān)電源在第一過零點(diǎn)到第I諧振周期最佳谷底位置之間的區(qū)域?qū)?，輸出更大占空比的PWM開關(guān)波，開關(guān)電源輸出最大能量，保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定，
[0028](2)相比于傳統(tǒng)的開關(guān)電源在運(yùn)算器理論計(jì)算的導(dǎo)通信號(hào)有效之后的第一個(gè)谷底導(dǎo)通，本發(fā)明描述的控制電路在電源系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)在第η、η+1、η-1個(gè)谷底隨機(jī)導(dǎo)通，改變了工作頻率，有效改善了 EMI特性，
[0029](3)谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊的設(shè)計(jì)考慮到異常諧振對電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響，在諧振周期發(fā)生異常時(shí)讓系統(tǒng)從谷底導(dǎo)通模式切換為實(shí)時(shí)導(dǎo)通模式，
[0030](4)每個(gè)諧振周期實(shí)時(shí)計(jì)算最佳谷底導(dǎo)通位置，延長導(dǎo)通時(shí)間，確保在保護(hù)電路輸出開啟開關(guān)管信號(hào)的時(shí)候，開關(guān)管上的Drain電壓正好在諧振谷底，即電壓最低處，做到精確谷底導(dǎo)通，有效地降低開關(guān)管的開關(guān)損耗，
[0031](5)控制電路的兼容性好，適用于PWM和PFM模式的非連續(xù)模式開關(guān)電源芯片，同時(shí)不改變芯片控制環(huán)路。也適用于驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)管和BJT開關(guān)管的開關(guān)電源芯片。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為傳統(tǒng)的原邊反饋開關(guān)電源芯片。
[0033]圖2為原邊反饋開關(guān)電源芯片與傳統(tǒng)開關(guān)驅(qū)動(dòng)芯片組成的系統(tǒng)。
[0034]圖3為傳統(tǒng)谷底導(dǎo)通技術(shù)的工作波形圖。
[0035]圖4為本發(fā)明谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊的框圖。
[0036]圖5為本發(fā)明谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊中最佳谷底位置波形說明圖。
[0037]圖6為功率MOSFET開關(guān)管的Drain波形。
[0038]圖7為本發(fā)明谷底導(dǎo)通方案和傳統(tǒng)非谷底導(dǎo)通方案的開關(guān)損耗對比圖。
[0039]圖8使用本發(fā)明的控制電路后開關(guān)電源在第I個(gè)諧振周期的工作波形。
[0040]圖9使用本發(fā)明的控制電路后開關(guān)電源在第2到η個(gè)諧振周期的工作波形。
[0041]圖10使用本發(fā)明的控制電路后開關(guān)電源在異常諧振周期的工作波形。
[0042]圖中標(biāo)號(hào)說明:D0為整流橋，Cl為濾波電容，Rl、R2、R3、R4為電阻，C3、C4、C5為電容，D3、D4為二極管，ICl為電流芯片。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0044]本發(fā)明詳細(xì)描述了一種開關(guān)電源用谷底導(dǎo)通數(shù)字控制結(jié)構(gòu)。使用本發(fā)明的電源系統(tǒng)，有效減小開關(guān)損耗的同時(shí)做到了谷底精確導(dǎo)通，在諧振周期異常時(shí)由谷底導(dǎo)通模式切換至實(shí)時(shí)導(dǎo)通，適用于PWM和PFM模式的非連續(xù)模式開關(guān)電源芯片，EMI特性好。
[0045]本發(fā)明的控制電路如圖4所示主要包括:谷底導(dǎo)通數(shù)字控制結(jié)構(gòu)，包括諧振周期比較器、基準(zhǔn)電壓0.1V、第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、三輸入的或門。其連接關(guān)系:諧振周期比較器分別與電壓反饋端口 VSENSE、電壓基準(zhǔn)0.1V、第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊相連；谷底導(dǎo)通數(shù)字控制結(jié)構(gòu)中的或門分別與第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊、將谷底導(dǎo)通信號(hào)和運(yùn)算器的輸出相與的與門相連。
[0046]由于系統(tǒng)輸入的波動(dòng)或者輸出的波動(dòng)，很容易影響系統(tǒng)諧振的周期，所以本發(fā)明的是第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊實(shí)時(shí)檢測并計(jì)算最佳谷底位置的，這樣可以有效降低外界干擾對谷底導(dǎo)通的影響，做到精確谷底導(dǎo)通。
[0047]計(jì)算最佳谷底位置計(jì)算的原理是每一個(gè)諧振周期都計(jì)算其周期Τ，并計(jì)算1/4諧振周期位置，也就是諧振周期谷底的位置。而最佳谷底導(dǎo)通位置是在1/4諧振周期減去一個(gè)電路延時(shí)的時(shí)間的位置，具體的位置見圖5所示，而電路延時(shí)時(shí)間是指從實(shí)際導(dǎo)通信號(hào)產(chǎn)生到芯片端口 OUTPUT輸出開啟功率開關(guān)管信號(hào)之間的時(shí)間，減去這個(gè)時(shí)間的目的是確保在芯片輸出開啟開關(guān)管信號(hào)的時(shí)候，開關(guān)管上的Drain電壓正好在諧振谷底，電壓最低處，使得開關(guān)損耗降到最小。而每一個(gè)諧振周期都會(huì)計(jì)算這個(gè)最佳谷底導(dǎo)通位置，這樣確保無論在哪個(gè)谷底導(dǎo)通，都能做到精確谷底導(dǎo)通，而不受輸入電壓的影響。
[0048]另外系統(tǒng)中很容易出現(xiàn)諧振區(qū)最后諧振波形幅度變低，檢測不到。而異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊就是檢測諧振波形小于0.1V的時(shí)間，當(dāng)大于某個(gè)設(shè)定的值之后，就會(huì)讓系統(tǒng)從谷底導(dǎo)通模式切換到實(shí)時(shí)導(dǎo)通模式。同時(shí)第一個(gè)諧振周期的導(dǎo)通區(qū)間設(shè)到最大，可以輸出更大占空比的PWM開關(guān)波，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。
[0049]谷底導(dǎo)通降低等效輸出電容引起的開關(guān)損耗的原理描述如下:
[0050]等效輸出電容引起的開關(guān)損耗由式(I)式?jīng)Q定:
1、廣
[0051 ] Ploss - l^osseff X ^DS X ^SW............................................................(O
[0052]其中=Plitjss為開關(guān)損耗，Vds是開關(guān)管上的電壓，Ctjsseff等效輸出電容，F(xiàn)sw是開關(guān)頻率。
[0053]從公式中可以看出，當(dāng)開關(guān)管上的電壓達(dá)到最小時(shí)，可以有效減小開關(guān)損耗。圖6中給出了 MOSFET開關(guān)管的Drian波形，V2代表谷底電壓，Vl代表非谷底，假設(shè)圖中Vl =300V,V2 = 100V,FSW = 60KHz, Cosseff = 50pF，則當(dāng)在 Vl 處導(dǎo)通的開啟損耗為:135mff ;在 V2谷底出導(dǎo)通的開啟損耗為15mW。從結(jié)果中可以看出谷底導(dǎo)通損耗相比于非谷底損耗可以減小88.89%。所以使用本發(fā)明的谷底導(dǎo)通技術(shù)和傳統(tǒng)非谷底導(dǎo)通的開關(guān)損耗對比如圖7所示。所以谷底導(dǎo)通可以有效降低等效輸出電容引起開關(guān)管的開關(guān)損耗。
[0054]由于運(yùn)算器運(yùn)算的導(dǎo)通信號(hào)不可能一直落在谷底處，所以應(yīng)用了本發(fā)明的系統(tǒng)，就會(huì)在運(yùn)算器運(yùn)算的導(dǎo)通信號(hào)有效之后的第一個(gè)谷底導(dǎo)通，這樣就會(huì)讓開關(guān)管多關(guān)斷一段時(shí)間，結(jié)果就是輸出的能量變小，輸出降低，系統(tǒng)自適應(yīng)，就會(huì)提高工作頻率。提高頻率之后又會(huì)導(dǎo)致輸出變高，系統(tǒng)就又降低工作頻率，使得整個(gè)系統(tǒng)工作在一個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)。應(yīng)用了本發(fā)明的系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)在第η、η+1、η-1個(gè)谷底隨機(jī)導(dǎo)通，則開關(guān)頻率就不會(huì)是一個(gè)定值，相比于只在第一個(gè)谷底導(dǎo)通的電源芯片有更好的EMI特性。
[0055]本發(fā)明控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用在電源系統(tǒng)中的工作波形描述如下:
[0056](I)使用本發(fā)明的系統(tǒng)在第一個(gè)諧振周期導(dǎo)通工作波形
[0057]圖8給出了使用本發(fā)明的系統(tǒng)在第一個(gè)諧振周期導(dǎo)通的工作波形，當(dāng)控制器輸出有效出現(xiàn)在過零之前，如圖8中的Α。則要等待第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊有效之后才能導(dǎo)通，而第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊有效區(qū)間是過零之后到最佳谷底位置這一段時(shí)間如圖8中的D區(qū)間。如果控制器輸出落在D區(qū)間內(nèi)，則立馬導(dǎo)通，如圖8中的B和C。如果落在第一個(gè)谷底之后，則第I個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊就無效，最終讓PWM模塊產(chǎn)生PWM信號(hào)是實(shí)際的導(dǎo)通使能信號(hào)。
[0058](2)使用本發(fā)明的系統(tǒng)在第2到η個(gè)諧振周期導(dǎo)通工作波形
[0059]圖9給出了使用本發(fā)明的系統(tǒng)在第2到η個(gè)諧振周期導(dǎo)通的工作波形，當(dāng)控制器輸出不在谷底位置有效，則要在第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊計(jì)算出最佳谷底位置并產(chǎn)生有效信號(hào)之后才能導(dǎo)通。
[0060](3)使用本發(fā)明的系統(tǒng)諧振周期異常工作波形
[0061]圖10給出了使用本發(fā)明的系統(tǒng)諧振異常的工作波形，當(dāng)運(yùn)算器輸出有效之后，第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊不能計(jì)算出谷底位置，此時(shí)異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊就會(huì)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)超過異常周期閾值之后就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，讓系統(tǒng)從谷底導(dǎo)通模式切換為實(shí)時(shí)導(dǎo)通。
【權(quán)利要求】
1.開關(guān)電源的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，包括: 采集開關(guān)電源反饋電壓的電壓反饋檢測模塊； 采集驅(qū)動(dòng)開關(guān)管電流的電流反饋檢測模塊； 根據(jù)電壓、電流反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)的運(yùn)算器； 其特征在于，所述谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路還包括: 由電壓反饋檢測模塊輸出信號(hào)得到谷底導(dǎo)通信號(hào)的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊，對驅(qū)動(dòng)開關(guān)管導(dǎo)通信號(hào)、谷底導(dǎo)通信號(hào)做與運(yùn)算的與門器件， 根據(jù)與門器件的運(yùn)算結(jié)果生成實(shí)際占空比信號(hào)的PWM產(chǎn)生模塊，所述實(shí)際 占空比信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在諧振周期內(nèi)谷底導(dǎo)通而在異常諧振周期內(nèi)實(shí)時(shí)導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，其特征在于，所述谷底導(dǎo)通數(shù)字控制模塊包括: 諧振周期比較器，由電壓反饋檢測模塊輸出信號(hào)以及基準(zhǔn)電壓判定開關(guān)電源諧振狀態(tài)， 第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在諧振周期比較器判定開關(guān)電源正常諧振且處于第I諧振周期時(shí)計(jì)算開關(guān)電源反饋電壓的第一過零點(diǎn)以及第I諧振周期的最佳谷底導(dǎo)通位置，生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在第一過零點(diǎn)至最佳谷底導(dǎo)通位置之間導(dǎo)通的第一谷底導(dǎo)通信號(hào)， 第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在諧振周期比較器判定開關(guān)電源正常諧振且處于第2到η個(gè)諧振周期時(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算各諧振周期的最佳谷底導(dǎo)通位置，生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管在第2到η個(gè)諧振周期內(nèi)的最佳谷底導(dǎo)通位置導(dǎo)通的第二谷底導(dǎo)通信號(hào)，η為I的整數(shù)， 異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊，在開關(guān)電源處于異常諧振周期時(shí)生成驅(qū)動(dòng)開關(guān)管實(shí)時(shí)導(dǎo)通的使能信號(hào)， 或門器件，選擇第I諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的第一谷底導(dǎo)通信號(hào)或者第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的第二谷底導(dǎo)通信號(hào)或者異常諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊輸出的使能信號(hào)作為谷底導(dǎo)通信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，其特征在于，所述第I諧振周期最佳谷底導(dǎo)通位置為四分之一諧振周期與控制電路總時(shí)間延時(shí)的差。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，其特征在于，所述第2到η個(gè)諧振周期谷底數(shù)字運(yùn)算模塊實(shí)時(shí)計(jì)算諧振周期，由諧振周期的實(shí)時(shí)計(jì)算值與控制電路總時(shí)間延時(shí)各確定諧振周期的最佳谷底位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路，其特征在于，所述控制電路總時(shí)間延時(shí)為從實(shí)際占空比信號(hào)產(chǎn)生到谷底導(dǎo)通數(shù)字控制電路輸出開啟功率開關(guān)管信號(hào)之間的時(shí)間。
【文檔編號(hào)】H02M3/28GK104242658SQ201410484981
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】李海松, 陶平, 易揚(yáng)波 申請人:無錫芯朋微電子股份有限公司