基于紋波控制的控制電路、控制方法和開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力電子技術(shù)，更具體地說，涉及一種應(yīng)用于開關(guān)電源中的基于紋波控制的控制電路和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，開關(guān)電源的控制電路包括電壓反饋型控制電路和電流反饋型控制電路，這兩種控制電路均需要根據(jù)功率級電路的輸出電壓獲得的電壓反饋信號以及所期望的基準電壓輸出控制功率級電路的功率開關(guān)的控制信號?，F(xiàn)有技術(shù)中，會在電壓反饋信號或基準電壓中疊加與功率級電路的模式(儲能元件電流和/或輸出電壓)相關(guān)的疊加參量以使得控制電路可以快速響應(yīng)功率級電路的模式變化。
[0003]但是，使用疊加參量的控制電路在功率級電路的負載切換為大電容或者功率級電路進入輕載模式時會對于功率級電路的模式失控，從而導致功率級在電路重新進入正常工作狀態(tài)時，需要多個周期才能重新建立穩(wěn)態(tài)，進而導致輸出電壓紋波較大。
[0004]例如，現(xiàn)有的基于紋波控制的控制方法，是在電壓反饋信號中疊加根據(jù)PWM控制信號生成的三角波信號。該三角波注入控制方式在輕載大電容條件下是不穩(wěn)定的。參考圖1A，為現(xiàn)有技術(shù)中三角波信號的生成電路。主功率開關(guān)的PWM控制信號經(jīng)過R1、Cl構(gòu)成的RC濾波電路后，生成帶有直流量的三角波Vrip，帶有直流量的三角波Vrip，再消去三角波平均值Vavg后得到三角波信號Vtri。參考圖1B，為三角波信號從連續(xù)到斷續(xù)的工作波形。該三角波信號Vtri在斷續(xù)模式不能保持，會趨向于上升至平均值Vavg。原因在于:剛進入斷續(xù)模式時，PWM控制信號懸空，帶有直流量的三角波Vrip低于三角波平均值Vavg，電容R2通過電阻R2向電容Rl充電，斷續(xù)模式時間久了最終使得帶有直流量的三角波Vrip的電壓與三角波平均值Vavg相等，導致三角波信號Vtri不能保持。
[0005]參考圖1C，為現(xiàn)有技術(shù)中基于紋波控制的控制電路的工作波形圖。在斷續(xù)模式時，電壓反饋信號Vfb會緩慢下降，而三角波信號Vtri上升，電壓反饋信號疊加三角波信號電壓Vfb+Vtri在一段時間內(nèi)總的效果是上升的，那么輸出電壓要下降更多才能比到電補償電壓Vcomp，從電感電流k的波形中可以看出，輸出電壓下降過多又會進入連續(xù)模式。在輕載大電容的情況下，由于輸出電壓下降斜率較慢更容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種，以解決現(xiàn)有的問題。
[0007]第一方面，提供一種基于紋波控制的控制電路，包括:
[0008]狀態(tài)檢測電路用以根據(jù)電路的工作狀態(tài)獲取表征電路工作狀態(tài)的狀態(tài)檢測信號;
[0009]疊加電路用以在電路工作在第一狀態(tài)時，將三角波信號和電壓反饋信號進行疊加后生成的疊加信號作為環(huán)路反饋信號；
[0010]輕載程度判斷電路用以根據(jù)所述狀態(tài)檢測信號判斷電路的輕載程度是否大于預(yù)定的程度；
[0011]三角波取消電路，用以在電路工作在第二狀態(tài)且電路的輕載程度大于預(yù)定的程度時，通過將所述疊加電路短路以取消所述三角波信號和電壓反饋信號的疊加，直接將所述電壓反饋信號傳遞至開關(guān)控制信號生成電路作為環(huán)路反饋信號；
[0012]開關(guān)控制信號生成電路根據(jù)所述環(huán)路反饋信號和電壓補償信號生成功率級電路的開關(guān)控制信號，所述開關(guān)控制信號用于控制所述功率級電路中的功率開關(guān)的導通狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一狀態(tài)是指電感電流處于連續(xù)區(qū)間，第二狀態(tài)是指電感電流處于斷續(xù)區(qū)間。
[0014]優(yōu)選地，所述狀態(tài)檢測信號在電路工作在第一狀態(tài)時維持低電平；在電路工作在第二狀態(tài)時維持高電平。
[0015]優(yōu)選地，所述輕載程度判斷電路包括:
[0016]RC濾波器，用以將所述狀態(tài)檢測信號進行濾波后得到一狀態(tài)檢測平均電壓；
[0017]第一比較器，同相輸入端接收所述狀態(tài)檢測平均電壓，反相輸入端接收輕載閾值，輸出輕載檢測信號；
[0018]所述輕載檢測信號為高電平時表征電路的輕載輕度大于預(yù)定的程度。
[0019]優(yōu)選地，所述基于紋波控制的控制電路還包括一邏輯電路，所述邏輯電路用以根據(jù)所述狀態(tài)檢測信號和所述輕載檢測信號生成取消疊加控制信號；
[0020]所述邏輯電路在所述狀態(tài)檢測信號和所述輕載檢測信號同時為高電平時，輸出高電平的取消疊加控制信號。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述三角波取消電路并聯(lián)連接在所述疊加電路的兩端。
[0022]優(yōu)選地，所述三角波取消電路為一開關(guān)，所述開關(guān)受所述取消疊加控制信號的控制導通或關(guān)斷。
[0023]優(yōu)選地，所述開關(guān)控制信號生成電路包括:
[0024]第二比較器，同相輸入端接收所述電壓補償信號，反相輸入端接收所述環(huán)路反饋信號，輸出置位信號；
[0025]恒定導通時間電路，用以生成復位信號；
[0026]RS觸發(fā)器，置位端接收所述置位信號，復位端接收所述復位信號，輸出所述開關(guān)控制信號。
[0027]優(yōu)選地，所述第二比較器在所述狀態(tài)檢測信號為低電平時，其同相輸入端接收所述電壓補償信號；在所述狀態(tài)檢測信號為高電平時，其同相輸入端接收所述電壓補償信號和一斜坡信號疊加生成的疊加電壓補償信號。
[0028]第二方面，提供一種基于紋波控制的開關(guān)電源，包括:
[0029]上述的基于紋波控制的控制電路。
[0030]第三方面，提供一種基于紋波控制的控制方法，包括:
[0031]根據(jù)電路的工作狀態(tài)獲取表征電路工作狀態(tài)的狀態(tài)檢測信號；
[0032]在電路工作在第一狀態(tài)時，將三角波信號和電壓反饋信號進行疊加后生成的疊加信號作為環(huán)路反饋信號；
[0033]根據(jù)所述狀態(tài)檢測信號判斷電路的輕載程度是否大于預(yù)定的程度；
[0034]在電路工作在第二狀態(tài)且電路的輕載輕度大于預(yù)定的程度時，取消所述三角波信號和電壓反饋信號的疊加，直接將所述電壓反饋信號作為環(huán)路反饋信號；
[0035]根據(jù)所述環(huán)路反饋信號和電壓補償信號生成功率級電路的開關(guān)控制信號，所述開關(guān)控制信號用于控制所述功率級電路中的功率開關(guān)的導通狀態(tài)。
[0036]本發(fā)明技術(shù)通過使得在電路工作在第一狀態(tài)時，將三角波信號和電壓反饋信號進行疊加后生成的疊加信號作為環(huán)路反饋信號；在電路工作在第二狀態(tài)且電路的輕載輕度大于預(yù)定的程度時，取消所述三角波信號和電壓反饋信號的疊加，直接將所述電壓反饋信號作為環(huán)路反饋信號，由此可以在電路輕載時，快速建立穩(wěn)態(tài)，降低輸出電壓的紋波。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1A為現(xiàn)有技術(shù)中三角波產(chǎn)生電路的電路示意圖；
[0039]圖1B為現(xiàn)有技術(shù)中三角波從連續(xù)到斷續(xù)的工作波形圖；
[0040]圖1C為現(xiàn)有技術(shù)中基于紋波控制的開關(guān)電源的工作波形圖；
[0041]圖2為本發(fā)明技術(shù)的基于紋波控制的開關(guān)電源的電路示意圖；
[0042]圖3為輕載程度判斷電路的電路示意圖；
[0043]圖4為開關(guān)控制信號生成電路的一個電路示意圖；
[0044]圖5為開關(guān)控制信號生成電路的另一個電路示意圖；
[0045]圖6為本發(fā)明技術(shù)的基于紋波控制的開關(guān)電源的工作波形圖；
【具體實施方式】
[0046]以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。
[0047]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0048]同時，應(yīng)當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
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