本實用新型屬于電力電子技術(shù)領域，更具體地，涉及開關電源及其控制電路。

背景技術(shù)：

開關電源是采用開關信號控制開關管的導通和關斷，通過對儲能元件的充電和放電維持穩(wěn)定輸出的電源電路。在開關電源中，控制電路產(chǎn)生開關信號，以控制開關管的導通和關斷。開關管的導通時間占整個開關周期的比值稱為占空比。開關電源的輸入電壓、輸出電壓和占空比之間存在著特定的關系。因此，在輸入電壓波動時，可以通過占空比的反饋調(diào)節(jié)獲得穩(wěn)定的輸出電壓。

由于控制電路中的運算放大器、比較器和驅(qū)動模塊等需要一下的時間來檢測和動作，因此，開關信號的關斷時間應該大于最小關斷時間。此外，如果開關信號的導通時間小于最小導通時間，在系統(tǒng)中可能出現(xiàn)跳周期的現(xiàn)象。也即，在某些開關周期中，開關信號未能從無效狀態(tài)切換至有效狀態(tài)，從而在整個開關周期中都未能驅(qū)動開關管導通。開關電源的電壓調(diào)節(jié)范圍受到最小導通時間和最小關斷時間的限制。

因此，期望進一步實現(xiàn)寬輸入和輸出電壓范圍以及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供開關電源及其控制電路，其中控制電路根據(jù)導通時間調(diào)節(jié)時鐘信號的周期。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提供一種用于開關電源的控制電路，包括：時鐘模塊，用于產(chǎn)生時鐘信號；以及驅(qū)動模塊，用于根據(jù)時鐘信號產(chǎn)生開關信號，以控制開關管的導通和關斷，其中，所述時鐘模塊根據(jù)所述開關信號的導通時間調(diào)節(jié)所述時鐘信號的周期，使導通時間不低于第一閾值或關斷時間不低于第二閾值。

優(yōu)選地，在所述導通時間小于第一閾值時，所述時鐘模塊增大所述時鐘信號的周期，所述第一閾值大于等于最小導通時間。

優(yōu)選地，在所述關斷時間小于第三閾值時，所述時鐘模塊增大所述時鐘信號的周期，所述第三閾值大于等于最小關斷時間。

優(yōu)選地，所述時鐘模塊包括：第一電容，在所述第一電容的兩端產(chǎn)生第一控制電壓；電流源，與所述第一電容串聯(lián)連接，用于向所述第一電容提供第一電流；開關，與所述第一電容并聯(lián)連接，用于控制所述第一電容的充電和放電過程；比較器，用于將所述第一控制電壓與參考電壓相比較，從而產(chǎn)生邊沿觸發(fā)信號；脈沖信號產(chǎn)生模塊，用于根據(jù)所述邊沿觸發(fā)信號產(chǎn)生所述時鐘信號；以及時間檢測模塊，用于根據(jù)所述開關信號的所述導通時間產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號，其中，所述調(diào)節(jié)信號用于改變所述第一電容的充電時間，從而調(diào)節(jié)所述時鐘信號的周期。

優(yōu)選地，所述電流源根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號改變電流值，從而改變所述第一電容的充電時間。在所述時鐘模塊增大所述時鐘信號的周期的情形下，所述電流源的電流值減小，從而延長所述第一電容的充電時間，在所述時鐘模塊減小所述時鐘信號的周期的情形下，所述電流源的電流值增加，從而減少所述第一電容的充電時間。

優(yōu)選地，所述時鐘模塊還包括：電壓源，用于提供所述參考電壓，并且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)電壓值。所述電壓源根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號改變所述參考電壓，從而改變所述第一電容的充電時間。在所述時鐘模塊增大所述時鐘信號的周期的情形下，所述參考電壓升高，從而延長所述第一電容的充電時間，在所述時鐘模塊減小所述時鐘信號的周期的情形下，所述參考電壓減小，從而減少所述第一電容的充電時間。

優(yōu)選地，所述時間檢測模塊包括：導通時間檢測模塊，用于檢測所述開關信號的導通時間；關斷時間檢測模塊，用于檢測所述開關信號的關斷時間；以及調(diào)節(jié)信號生成模塊，用于根據(jù)所述導通時間檢測模塊或關斷時間檢測模塊的其中一個輸出，生成所述調(diào)節(jié)信號。

優(yōu)選地，所述導通時間檢測模塊和所述關斷時間檢測模塊分別包括脈沖寬度測量電路，所述導通時間檢測模塊和所述關斷時間檢測模塊分別接收所述開關信號。

根據(jù)本實用新型的第二方面，提供一種開關電源，包括：主電路；以及上述的控制電路，其中，所述主電路包括開關管，所述控制電路控制所述開關管的導通和關斷。

優(yōu)選地，所述主電路為升壓型拓撲、降壓型拓撲、升降壓型拓撲和反激型拓撲中的任一種。

根據(jù)本實用新型實施例的開關電源控制電路，利用時鐘信號的周期的動態(tài)控制補償開關信號的導通時間的變化，從而實現(xiàn)寬輸入和輸出電壓范圍和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

在優(yōu)選的實施例中，如果導通時間小于第一閾值，則時鐘信號的周期延長，第一閾值大于等于系統(tǒng)的最小導通時間。根據(jù)開關信號的導通時間動態(tài)調(diào)節(jié)時鐘信號的周期，使得所述導通時間始終大于最小導通時間，從而開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，在控制電路的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓。

在優(yōu)選的實施例中，如果關斷時間小于第二閾值，則時鐘信號的周期延長，第二閾值大于等于系統(tǒng)的最小關斷時間。根據(jù)開關信號的關斷時間動態(tài)調(diào)節(jié)時鐘信號的周期，使得開關信號的導通時間的變化范圍可以增大，從而開關信號的最大占空比也將相應增大，該開關電源可以實現(xiàn)寬輸入和輸出電壓范圍。

附圖說明

通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將更為清楚。

圖1示出BUCK型開關電源的示意性框圖。

圖2示出BOOST型開關電源的示意性框圖。

圖3示出在圖1和2所示開關電源中采用的現(xiàn)有控制電路的示意性框圖。

圖4示出圖3所示控制電路的工作波形圖。

圖5示出根據(jù)本實用新型第一實施例的開關電源中采用的控制電路的示意性框圖。

圖6示出根據(jù)本實用新型第二實施例的開關電源中采用的控制電路的示意性框圖。

圖7示出圖5和6所示控制電路中采用的時間檢測模塊的示意性框圖。

圖8示出圖5和6所示控制電路的工作波形圖。

圖9示出根據(jù)本實用新型第三實施例的開關電源控制方法的流程圖。

圖10示出根據(jù)本實用新型第四實施例的開關電源控制方法的流程圖。

圖11示出根據(jù)本實用新型第五實施例的開關電源控制方法的流程圖。

具體實施方式

以下將參照附圖更詳細地描述本實用新型。在各個附圖中，相同的元件采用類似的附圖標記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個部分沒有按比例繪制。此外，在圖中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本實用新型的許多特定的細節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本實用新型。但正如本領域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細節(jié)來實現(xiàn)本實用新型。

圖1示出升壓型(BUCK)開關電源的示意性框圖。如圖1所示，開關電源100具有接收直流輸入電壓Vin的輸入端和用于提供直流輸出電壓Vout的輸出端。開關電源100的主電路包括電容Cin和Cout、開關管M1、二極管D1和電感L1。開關電源100的控制電路110為開關管M1提供開關信號Vg。

在開關電源100的主電路中，電容Cin連接在輸入端和地之間，用于對直流輸入電壓Vin進行濾波。電容Cout連接在輸出端和地之間，用于提供直流輸出電壓Vout。開關管M1和二極管D1串聯(lián)連接在輸入端和地之間。開關管M1具有第一端、第二端和控制端。開關管M1的控制端接收開關信號Vg，并且在導通狀態(tài)下電流從第一端流至第二端。二極管D1的陽極接地，陰極連接至開關管M1的第二端。電感L1連接在開關管M1與二極管D1的中間節(jié)點和輸出端之間。

開關管M1例如是選自金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)和雙極晶體管的一種。例如，開關管M1為N型MOSFET，第一端、第二端和控制端分別為漏極、源極和柵極。

開關電源100的控制電路110分別連接輸至主電路的輸入端和輸出端以及開關管M1的控制端。如下文所述，控制電路110包括比較器和脈沖產(chǎn)生模塊等電路模塊?？刂齐娐?10采用輸入端提供的直流輸入電壓Vin和輸出端提供的直流輸出電壓Vout，產(chǎn)生供電電壓和/或參考電壓，以提供給內(nèi)部電路模塊使用。此外，直流輸入電壓Vin和直流輸出電壓Vout進一步提供反饋信號，控制電路110根據(jù)反饋信號產(chǎn)生開關信號，從而控制開關管M1在每個開關周期中的導通時間和關斷時間，即調(diào)節(jié)占空比，使得直流輸出電壓大致恒定。

在開關管M1的導通期間，開關管M1與二極管D1的中間節(jié)點的電壓大致等于直流輸入電壓Vin，二極管D1反向截止。直流輸入電壓Vin經(jīng)由開關管M1給電感L1充電，電感電流IL流經(jīng)電感L1且線性增加。同時，直流輸入電壓Vin對電容Cout充電，在電容Cout的兩端產(chǎn)生直流輸出電壓Vout。

在開關管M1的關斷期間，由于電感L1的電流保持特性，電感電流IL繼續(xù)流經(jīng)電感L1，電感電流IL線性減小。電感L1兩端的極性改變，使得二極管D1正向?qū)?。電容Cout放電，從而維持直流輸出電壓Vout。

在BUCK型開關電源中，直流輸出電壓Vout與直流輸入電壓Vin和開關信號Vg的占空比D相關，即滿足Vout＝Vin*D的關系。

圖2示出升壓型(BOOST)開關電源的示意性框圖。如圖2所示，開關電源200具有接收直流輸入電壓Vin的輸入端和用于提供直流輸出電壓Vout的輸出端。開關電源200的主電路包括電容Cin和Cout、開關管M1、二極管D1和電感L1。開關電源200的控制電路210為開關管M1提供開關信號Vg。

在開關電源200的主電路中，電容Cin連接在輸入端和地之間，用于對直流輸入電壓Vin進行濾波。電容Cout連接在輸出端和地之間，用于提供直流輸出電壓Vout。電感L1和開關管M1串聯(lián)連接在輸入端和地之間。開關管M1具有第一端、第二端和控制端。開關管M1的控制端接收開關信號Vg，并且在導通狀態(tài)下電流從第一端流至第二端。二極管D1的陽極連接在電感L1與開關管M1的中間節(jié)點，二極管D1的陰極連接至輸出端。

開關電源200的控制電路210分別連接輸至主電路的輸入端和輸出端以及開關管M1的控制端。如下文所述，控制電路210包括比較器和脈沖產(chǎn)生模塊等電路模塊?？刂齐娐?10采用輸入端提供的直流輸入電壓Vin和輸出端提供的直流輸出電壓Vout，產(chǎn)生供電電壓和/或參考電壓，以提供給內(nèi)部電路模塊使用。此外，直流輸入電壓Vin和直流輸出電壓Vout進一步提供反饋信號，控制電路210根據(jù)反饋信號產(chǎn)生開關信號，從而控制開關管M1在每個開關周期中的導通時間和關斷時間，即調(diào)節(jié)占空比，使得直流輸出電壓大致恒定。

在開關管M1的導通期間，電感L1與開關管M1的中間節(jié)點經(jīng)由開關管M1接地，二極管D1反向截止。直流輸入電壓Vin給電感L1充電，電感電流IL流經(jīng)電感L1且線性增加。二極管D1防止電容Cout經(jīng)由開關管M1放電，從而維持電容Cout兩端的直流輸出電壓Vout。

在開關管M1的關斷期間，由于電感L1的電流保持特性，電感電流IL繼續(xù)流經(jīng)電感L1，電感電流IL線性減小。電感L1兩端的極性改變，使得二極管D1正向?qū)āｋ姼须娏鱅L給電容Cout充電，在電容Cout的兩端產(chǎn)生直流輸出電壓Vout。此時，電容Cout兩端的直流輸出電壓Vout高于直流輸入電壓Vin。

在BOOST型開關電源中，直流輸出電壓Vout與直流輸入電壓Vin和開關信號Vg的占空比D相關，即滿足Vout＝Vin/D的關系。

圖3示出在圖1和2所示開關電源中采用的現(xiàn)有控制電路的示意性框圖。如圖3所示，控制電路110包括時鐘模塊120和驅(qū)動模塊130。時鐘模塊120用于產(chǎn)生時鐘信號CLK，驅(qū)動模塊130接受時鐘信號CLK，并輸出開關信號Vg，所述開關信號Vg的周期由所述時鐘信號CLK決定。

時鐘模塊120包括電流源Is、開關K10、電容C10、比較器U10和脈沖信號產(chǎn)生模塊121。電流源Is與電容C10串聯(lián)連接在供電端和地之間，二者的中間節(jié)點產(chǎn)生第一控制電壓Vc。比較器U10的同相輸入端和反相輸入端分別接收第一控制電壓Vc和參考電壓Vref，輸出端連接至脈沖信號產(chǎn)生模塊121，從而向后者提供邊沿觸發(fā)信號。開關K10與電容C10并聯(lián)連接。

在定頻開關電源電路中，電容C10的充放電產(chǎn)生預定周期的第一控制電壓Vc。脈沖信號發(fā)生模塊121根據(jù)第一控制電壓Vc產(chǎn)生時鐘信號CLK。該時鐘信號CLK不僅用于決定開關信號Vg的周期，而且，在時鐘模塊120內(nèi)部提供至開關K10，用于控制開關K10的導通和關斷。

圖4示出圖3所示控制電路的工作波形圖。以下將結(jié)合圖3和4進一步說明控制電路的工作原理。

在時間段t0至t1，時鐘信號CLK為高電平，開關K10導通，電容C10經(jīng)由開關K10放電直至為零。電容C10兩端的電壓為第一控制電壓Vc。在該時間段中，第一控制電壓Vc為零電壓。

在時間段t1至t2，時鐘信號CLK從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖?，開關K10關斷，電流源Is對電容C10充電。隨著電容C10的充電進行，第一控制電壓Vc逐漸升高。第一控制電壓Vc大于等于參考電壓Vref，比較器U10的輸出信號從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?。脈沖信號產(chǎn)生模塊121接收比較器U10的輸出信號。在檢測到輸出信號的上升沿時，時鐘信號CLK從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖健?/p>

在時鐘模塊120的工作狀態(tài)下，上述開關K10的導通和關斷交替進行，電容C10重復上述的放電和充電過程，從而產(chǎn)生預定周期T的時鐘信號CLK，用于實現(xiàn)定頻開關控制。

進一步地，驅(qū)動模塊130接受時鐘信號CLK，在時鐘信號CLK的下降沿，驅(qū)動模塊130所輸出的開關信號Vg從低電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖?，并且持續(xù)預定導通時間Ton之后，從高電平重新轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖健?/p>

在上述的定頻開關控制中，控制電路110在時鐘信號CLK的下降沿觸發(fā)開關信號Vg的上升沿，從而開始導通時間Ton。然而，這僅僅是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的開關電源的實例，而非限制。在替代的實施例中，控制電路110在時鐘信號CLK的上升沿觸發(fā)開關信號Vg的上升沿，從而開始導通時間Ton。

在上述的定頻開關控制中，時鐘信號CLK的周期T等于放電時間與充電時間之和。開關信號Vg的開關周期T等于時鐘信號CLK的周期T。控制電路110中的比較器U10、脈沖產(chǎn)生模塊121和驅(qū)動模塊130等需要一定的時間來檢測和動作，開關信號Vg的關斷時間Toff應該大于最小關斷時間Toff_min。例如，最小關斷時間Toff_min等于上述的放電時間。相應地，開關信號Vg的最大關斷時間Ton_max例如等于上述的充電時間。開關信號Vg的最大占空比Dmax＝Ton_max/T，從而受到最大導通時間Ton_max的限制，也即受到最小關斷時間Toff_min的限制。

另一方面，如果開關信號的導通時間小于最小導通時間Ton_min，在系統(tǒng)中可能出現(xiàn)跳周期的現(xiàn)象。也即，在某些開關周期中，開關信號未能從低電平轉(zhuǎn)變至高電平，從而在整個開關周期中都未能驅(qū)動開關管導通，系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。開關信號Vg的最小占空比Dmin＝Ton_min/T，從而受到最小導通時間Ton_min的限制。

因此，開關電源的電壓調(diào)節(jié)范圍受到最小導通時間Ton_min和最小關斷時間Toff_min的限制。在開關信號Vg的導通時間小于最小導通時間時，開關電源的系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

圖5示出根據(jù)本實用新型第一實施例的開關電源中采用的控制電路的示意性框圖。如圖5所示，控制電路210包括時鐘模塊220和驅(qū)動模塊230。時鐘模塊220用于產(chǎn)生時鐘信號CLK，驅(qū)動模塊230接受時鐘信號CLK，并輸出開關信號Vg。該控制電路210例如可以用于圖1所示的BUCK型開關電源或圖2所示的BOOST型開關電源中。所述開關電源例如工作于連續(xù)導通模式(CCM)。

時鐘模塊220包括電流源Is、開關K10、電容C10、比較器U10、脈沖信號產(chǎn)生模塊221。電流源Is與電容C10串聯(lián)連接在供電端和地之間，二者的中間節(jié)點產(chǎn)生第一控制電壓Vc。比較器U10的同相輸入端和反相輸入端分別接收第一控制電壓Vc和參考電壓Vref，輸出端連接至脈沖信號產(chǎn)生模塊221，從而向后者提供邊沿觸發(fā)信號。開關K10與電容C10并聯(lián)連接。

在定頻開關電源電路中，電容C10的充放電產(chǎn)生預定周期的第一控制電壓Vc。脈沖信號發(fā)生模塊221根據(jù)第一控制電壓Vc產(chǎn)生時鐘信號CLK。該時鐘信號CLK不僅用于決定開關信號Vg的周期，而且，在時鐘模塊220內(nèi)部提供至開關K10，用于控制開關K10的導通或關斷。

與圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)的開關電源中的控制電路110不同，根據(jù)本實用新型第一實施例的開關電源的控制電路220還包括時間檢測模塊222，用于根據(jù)開關信號Vg檢測開關管M1的導通時間Ton和/或關斷時間Toff，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號Vd。進一步地，電流源Is是根據(jù)調(diào)節(jié)信號Vd改變電流值的受控電流源。因而，控制電路220根據(jù)導通時間Ton和/或關斷時間Toff改變電容C10的充電時間，從而調(diào)節(jié)開關信號Vg的開關周期T。

圖6示出根據(jù)本實用新型第二實施例的開關電源中采用的控制電路的示意性框圖。如圖6所示，控制電路310包括時鐘模塊320和驅(qū)動模塊330。時鐘模塊320用于產(chǎn)生時鐘信號CLK，驅(qū)動模塊330接受時鐘信號CLK，且輸出開關信號Vg。該控制電路310例如可以用于圖1所示的BUCK型開關電源或圖2所示的BOOST型開關電源中。所述開關電源例如工作于連續(xù)導通模式(CCM)。

時鐘模塊320包括電流源Is、開關K10、電容C10、比較器U10、脈沖信號產(chǎn)生模塊321。電流源Is與電容C10串聯(lián)連接在供電端和地之間，二者的中間節(jié)點產(chǎn)生第一控制電壓Vc。比較器U10的同相輸入端和反相輸入端分別接收第一控制電壓Vc和參考電壓Vref，輸出端連接至脈沖信號產(chǎn)生模塊321，從而向后者提供邊沿觸發(fā)信號。開關K10與電容C10并聯(lián)連接。

在定頻開關電源電路中，電容C10的充放電產(chǎn)生預定周期的第一控制電壓Vc。脈沖信號發(fā)生模塊321根據(jù)第一控制電壓Vc產(chǎn)生時鐘信號CLK。該時鐘信號CLK不僅用于決定開關信號Vg的周期，而且，在時鐘模塊320內(nèi)部提供至開關K10，用于控制開關K10的導通或關斷。

與圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)的開關電源中的控制電路110不同，根據(jù)本實用新型第一實施例的開關電源的控制電路320還包括時間檢測模塊322和受控壓源Vs。時間檢測模塊322用于根據(jù)開關信號Vg檢測開關管M1的導通時間Ton和/或關斷時間Toff，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號Vd。受控壓源Vs根據(jù)調(diào)節(jié)信號Vd改變電壓值，用于產(chǎn)生參考電壓Vref。因而，控制電路320根據(jù)導通時間Ton和/或關斷時間Toff改變電容C10的充電時間，從而調(diào)節(jié)開關信號Vg的開關周期T。

圖7示出圖5和6所示控制電路中采用的時間檢測模塊的示意性框圖，圖8示出圖5和6所示控制電路的工作波形圖。以下將結(jié)合圖7和8進一步說明控制電路的工作原理。

如圖7所示，時間檢測模塊222包括導通時間檢測模塊2221、關斷時間檢測模塊2222和調(diào)節(jié)信號生成模塊2223。

導通時間檢測模塊2221和關斷時間檢測模塊2222例如分別包括脈沖寬度測量電路，二者分別接收開關信號Vg。在替代的實施例中，導通時間檢測模塊2221和關斷時間檢測模塊2222具有相同的電路結(jié)構(gòu)，并且分別接收開關信號Vg及其反相信號。

導通時間檢測模塊2221在開關周期中測量高電平的持續(xù)時間段以獲得導通時間Ton。關斷時間檢測模塊2222在開關周期中測量低電平的持續(xù)時間段以獲得關斷時間Toff。

調(diào)節(jié)信號生成模塊2223例如包括比較器，用于將導通時間Ton與第一閾值Tth1(例如，第一閾值Tth1大于等于上述的最小導通時間Ton_min)進行比較，以及將關斷時間Toff與第二閾值Tth2(例如，第二閾值Tth2大于等于上述的最小關斷時間Toff_min)進行比較，所述比較器的輸出信號作為調(diào)節(jié)信號Vd。

在一個實施例中，在開關電源的工作期間，時間檢測模塊222例如檢測導通時間Ton。

如果導通時間Ton大于等于第一閾值Tth1，則受控電流源Is的電流值大致恒定，使得開關信號Vg的開關周期T大致恒定。

如果導通時間Ton小于第一閾值Tth1，調(diào)節(jié)信號Vd減小電流源Is的電流值，從而延長電容C10的充電時間。開關信號Vg的開關周期T由于充電時間的延長而增大。

在上述導通時間Ton小于第一閾值Tth1的情形下，開關周期T的增大可以補償導通時間Ton的變化。因此，導通時間Ton重新大于等于第一閾值Tth1。開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，從而在控制電路210的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓Vout。

在替代的實施例中，在開關電源的工作期間，時間檢測模塊222例如檢測導通時間Ton和關斷時間Toff。

如果導通時間Ton大于等于第一閾值Tth1且關斷時間Toff大于等于第二閾值Tth2，則受控電流源Is的電流值大致恒定，使得開關信號Vg的開關周期T大致恒定。

如果導通時間Ton小于第一閾值Tth1或關斷時間Toff小于第二閾值Tth2，調(diào)節(jié)信號Vd減小電流源Is的電流值，從而延長電容C10的充電時間。開關信號Vg的開關周期T由于充電時間的延長而增大。

在上述導通時間Ton小于第一閾值Tth1的情形下，開關周期T的增大可以補償導通時間Ton的變化。因此，導通時間Ton重新大于等于第一閾值Tth1。因此，開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，從而在控制電路210的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓Vout。

在上述關斷時間Toff小于第二閾值Tth2的情形下，開關周期T的增大可以增大導通時間Ton的變化范圍。開關信號Vg的最大占空比也將相應增大，從而開關電源可以實現(xiàn)寬輸入和輸出電壓范圍。

在上述的實施例中，描述了控制電路根據(jù)開關信號的導通時間和/或關斷時間來改變受控電流源Is的電流值，從而調(diào)節(jié)時鐘信號的周期。在替代的實施例中，控制電路根據(jù)開關信號的導通時間和/或關斷時間來改變參考電壓Vref，從而調(diào)節(jié)時鐘信號的周期。例如，在圖6所示的電路中，通過提高參考電壓Vref，可以增大時鐘信號的周期。反之，通過降低參考電壓Vref，可以減小時鐘信號的周期。

圖9示出根據(jù)本實用新型第三實施例的開關電源控制方法的流程圖。在該實施例中，在開關電源上電工作之后，采用圖5所示的控制電路實現(xiàn)該控制方法。然而，本實用新型不限于此。在替代的實施例中，可以采用圖6所示的控制電路實現(xiàn)類似的控制方法。

在步驟S101中，檢測開關信號的導通時間Ton。

在步驟S102中，判斷開關信號的導通時間Ton是否小于第一閾值Tth1，其中，第一閾值Tth1對應于于等于系統(tǒng)的最小導通時間。如果是，則執(zhí)行步驟S105，如果否，則執(zhí)行步驟S104。

在步驟S104中，將電源流Is的電流值設置為預定值。第一電容C10的充電時間大致恒定，使得時鐘信號的周期大致恒定。該控制電路進行定頻開關控制。

在步驟S105中，判斷電流源的電流值是否已經(jīng)達到最小值。如果是，則放棄電流源Is的調(diào)節(jié)，返回執(zhí)行步驟S101。如果否，則執(zhí)行步驟S106。電流源的最小電流值決定時鐘信號的周期最大值。

在步驟S106中，將電流源Is的電流值減小，從而延長第一電容C10的充電時間，使得時鐘信號的周期延長。該控制電路進行定頻開關控制。然后，返回執(zhí)行步驟S101。

該控制方法根據(jù)開關信號的導通時間動態(tài)調(diào)節(jié)時鐘信號的周期，使得所述導通時間始終大于最小導通時間，從而開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，在控制電路的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓。

圖10示出根據(jù)本實用新型第四實施例的開關電源控制方法的流程圖。在該實施例中，在開關電源上電工作之后，采用圖5所示的控制電路實現(xiàn)該控制方法。然而，本實用新型不限于此。在替代的實施例中，可以采用圖6所示的控制電路實現(xiàn)類似的控制方法。

根據(jù)該實施例的開關電源控制方法的步驟S201、S202、S205和S206與圖9所示控制方法的步驟S101、S102、S105和S106分別相同。以下僅描述二者的不同之處。

在步驟S202中，判斷開關信號的導通時間Ton是否小于第一閾值Tth1，其中，第一閾值Tth1大于等于系統(tǒng)的最小導通時間。如果是，則執(zhí)行步驟S205，如果否，則執(zhí)行步驟S207。

在步驟S207中，判斷電流源Is的電流值是否已經(jīng)達到最大值。如果是，則返回執(zhí)行步驟S201，如果否，則執(zhí)行步驟S208。電流源的最大電流值決定時鐘信號的周期最小值。

在步驟S208中，將電源流Is的電流值增大。第一電容C10的充電時間減小，使得時鐘信號的周期減小。然后，返回執(zhí)行步驟S201。

該控制方法根據(jù)開關信號的導通時間動態(tài)調(diào)節(jié)時鐘信號的周期，使得所述導通時間始終大于最小導通時間，從而開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，在控制電路的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓。在導通時間大于最小導通時間的前提下，該控制電路進一步提高開關信號的頻率，從而可以提高系統(tǒng)效率以及避免音頻噪聲的產(chǎn)生。

圖11示出根據(jù)本實用新型第五實施例的開關電源控制方法的流程圖。在該實施例中，在開關電源上電工作之后，采用圖5所示的控制電路實現(xiàn)該控制方法。然而，本實用新型不限于此。在替代的實施例中，可以采用圖6所示的控制電路實現(xiàn)類似的控制方法。

根據(jù)該實施例的開關電源控制方法的步驟S301、S302、S307和S308與圖9所示控制方法的步驟S101、S102、S105和S106分別相同。以下僅描述二者的不同之處。

在步驟S302中，判斷開關信號的導通時間Ton是否小于第一閾值Tth1，其中，第一閾值Tth1大于等于系統(tǒng)的最小導通時間。如果是，則執(zhí)行步驟S307，如果否，則執(zhí)行步驟S303。

在步驟S303中，檢測開關信號的關斷時間Toff。

在步驟S304中，判斷開關信號的關斷時間Toff是否小于第二值Tth2，其中，第二閾值Tth2大于等于系統(tǒng)的最小關斷時間。如果是，則執(zhí)行步驟S307，如果否，則執(zhí)行步驟S305。

在步驟S305中，判斷電流源Is的電流值是否已經(jīng)達到最大值。如果是，則返回執(zhí)行步驟S301，如果否，則執(zhí)行步驟S306。電流源的最大電流值決定時鐘信號的周期最小值。

在步驟S306中，將電源流Is的電流值增大。第一電容C10的充電時間減小，使得時鐘信號的周期減小。然后，返回執(zhí)行步驟S301。

該控制方法根據(jù)開關信號的導通時間動態(tài)調(diào)節(jié)時鐘信號的周期，使得所述導通時間始終大于最小導通時間，從而開關電源可以避免跳周期的發(fā)生，在控制電路的控制下產(chǎn)生穩(wěn)定的直流輸出電壓。進一步地，在導通時間大于最大導通時間時，進一步改變最大導通時間，從而增大開關信號的導通時間的變化范圍。開關信號的最大占空比也將相應增大，在控制電路的控制下實現(xiàn)寬輸入和輸出電壓范圍。更進一步地，在導通時間大于最小導通時間且小于最大導通時間的前提下，該控制電路進一步提高開關信號的頻率，從而可以提高系統(tǒng)效率以及避免音頻噪聲的產(chǎn)生。

應當說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

依照本實用新型的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術(shù)領域技術(shù)人員能很好地利用本實用新型以及在本實用新型基礎上的修改使用。本實用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。