CN103580456B - 开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子领域，公开了一种开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源。方法包括：根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号；生成纹波电压信号，当开关电源的功率开关管导通时，纹波电压信号的电压值为预设的固定值，当功率开关管关断时，纹波电压信号的电压值线性下降；根据所述开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，比较调节电压信号、预设的第二参考信号，输出调节电平信号，根据调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，根据实际导通时间信号，生成驱动信号，以驱动功率开关管工作。应用该技术方案有利于保证开关电源的实际导通时间与理论导通时间的一致性。

Description

开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源

技术领域

本发明涉及电子领域，尤其涉及一种开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源。

背景技术

开关电源被用于为电子产品的电路系统提供电压。降压式开关电源是目前广泛应用的一种开关电源，对于降压式开关电源，若要求输出电压接近与输入电压，则要求占空比接近于1，理论情况下占空比可以等于1，而在实际电路设计时，占空比无法接近于1。

现有技术提供了一种降压式开关电源，该开关电源通过一比较器延长功率开关管(记为Qt)的导通时间，来提高占空比，使其接近于1。

但是本发明人在进行本发明的研究过程中发现，现有技术存在以下缺陷：

一方面，现有技术通过在比较器的一输入端连接一电压源，该电压源两端的电压为纹波产生电路产生的纹波电压(记为Vrip-Vrip_dc)(其波形参见图1所示)，当占空比较小时，采用现有技术容易导致功率开关管的实际导通时间大于电路设计时的理论导通时间。

具体参见图2所示的工作波形，由于比较器的固有延时特性，比较器输出的调节电平信号存在延时，对该调节电平信号经过逻辑非运算后得到调节电平互补信号(记为Vb)，因而调节电平互补信号Vb也存在延时(将该延时时长记为Delay1)。在调节电压信号(记为Vfr)从波谷开始上升到等于参考电压信号(记为Vref)的值时，调节电平互补信号Vb一直为低电平，当调节电压信号Vfr继续线性上升到波峰值时，调节电平互补信号Vb存在由设计者设计的延时(将该延时时长记为Delay2，Delay2＝Delay1)。在设计中，当占空比较小时，反映理论导通时间的理论导通时间信号Vtc需要等待调节电平互补信号Vb的到来，才能生成实际导通时间信号(记为Vta)，由于调节电平互补信号Vb的延时较大(具体的延时时长为Delay1+Delay2)，导致实际导通时间信号Vta中对应的导通时间Ton大于理论导通时间信号Vtc中对应的导通时间Tc，进而导致功率开关管的实际导通时间与电路设计时的理论导通时间不对应的问题。

另一方面，参见图3所示，当该开关电源工作在轻载状态下且处于刚出待机状态时，产生的直流纹波电压(记为Vrip_dc)越来越高，则纹波电压(记为Vrip-Vrip_dc)有变负的趋势，对输出电压(记为Vo)进行采样得到输出电压采样信号(记为Vfb)，纹波电压(Vrip-Vrip_dc)与输出电压采样信号Vfb共同作用，导致电感电流过高和输出电压纹波电压变大的缺陷。

发明内容

本发明实施例目的在于：提供一种开关电源控制方法及控制电路及带该控制电路的开关电源，应用该技术方案有利于保证开关电源的实际导通时间与理论导通时间的一致性。

第一方面，本发明实施例提供的一种开关电源控制方法，包括：

根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号；

生成纹波电压信号：

当所述开关电源的功率开关管导通时，所述纹波电压信号的电压值为预设的固定值，

当所述功率开关管关断时，预设的第二电流源对第二电容放电，所述第二电容两端的电压值自所述固定值线性下降，所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号；

根据所述开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，比较所述调节电压信号、预设的第二参考信号，输出调节电平信号；

根据所述调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，

根据所述实际导通时间信号，生成驱动信号，以驱动所述功率开关管工作。

结合第一方面，在第一种实现方式下，根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号，包括：

当所述功率开关管导通时：预设的第一电流源对第一电容充电，所述第一电容两端的电压即为理论调节电压信号，比较预设的第一参考电压信号、理论调节电压信号，输出所述理论导通时间信号。

结合第一方面，在第一种实现方式下，生成纹波电压信号，包括：

当所述功率开关管导通时，第二电容两端的电压等于偏置电压源的预设值，

所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号。

结合第一方面，在第一种实现方式下，当所述功率开关管关断时，预设的第二电流源对所述第二电容放电，所述第二电容两端的电压值线性下降，具体是：

当所述功率开关管关断时，所述第二电流源对所述第二电容放电，直到所述纹波电压信号线性下降到零为止。

结合第一方面，在第一种实现方式下，根据所述开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，具体是：

叠加所述输出电压采样信号、纹波电压信号，得到所述调节电压信号。

结合第一方面，在第一种实现方式下，根据所述调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，包括：

对所述调节电平信号进行逻辑非运算，得到调节电平互补信号；

对所述调节电平互补信号、理论导通时间信号进行逻辑与运算，生成所述实际导通时间信号。

结合第一方面，在第一种实现方式下，根据所述实际导通时间信号，生成驱动信号，包括：

向触发器的置位端输入所述调节电平信号，向所述触发器的复位端输入所述实际导通时间信号，在所述触发器的输出端输出所述驱动信号。

第二方面，本发明实施例提供的一种开关电源控制电路，包括：

导通时间产生电路，用于根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号；

纹波产生电路，包括：第二开关、偏置电压源、第二电容、以及预设的第二电流源，所述第二开关的控制端输入驱动信号，所述偏置电压源通过所述第二开关与所述第二电容串联，所述第二电流源的两端分别与所述第二电容的两端并联连接；当所述功率开关管处于导通状态时，所述第二开关处于导通状态，所述第二电容两端的电压等于所述偏置电压源的预设值，当所述功率开关管处于关断状态时，所述第二开关处于关断状态，所述第二电流源对所述第二电容放电，所述第二电容两端的电压值线性下降，所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号；

采样电路，与所述开关电源的输出端连接，用于获取所述开关电源的输出电压采样信号；

比较电路，与所述采样电路、纹波产生电路分别连接，用于根据所述输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，比较所述调节电压信号、预设的第二参考信号，生成调节电平信号；

驱动电路，与所述导通时间产生电路、比较电路连接，用于根据所述调节电平信号、理论导通时间信号生成实际导通时间信号，以及根据所述实际导通时间信号生成所述驱动信号以驱动所述功率开关管工作。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述导通时间产生电路包括：第一开关、第一非门电路、预设的第一电流源、第一电容以及第一比较器；

所述第一非门电路的输入端输入所述驱动信号，输出端与所述第一开关的控制端连接，

所述第一电流源、第一电容、以及所述第一开关的第一端部共同与所述第一比较器的第一输入端连接，第二端部共同接地，

所述第一比较器的第二输入端输入预设的第一参考电压信号；

当所述功率开关管处于关断状态时，所述第一开关处于导通状态；

当所述功率开关管处于导通状态时，所述第一开关处于关断状态，所述第一电流源对第一电容充电，所述第一电容两端的电压即为所述理论调节电压信号，所述第一比较器用于比较所述第一参考电压信号、理论调节电压信号，输出所述理论导通时间信号。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述纹波产生电路还包括：箝位二极管，

所述箝位二极管的阴极与所述第二电容的一端、所述第二电流源的正极连接，阳极与所述第二电容的另一端、所述第二电流源的负极连接并接地。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述比较电路包括：电压源、第二比较器；

所述电压源两端的压降为所述纹波电压信号，所述电压源串联在所述采样电路的输出端与所述第二比较器的第二输入端之间，所述第二比较器的第一输入端输入预设的第二参考电压信号；

所述第二比较器用于比较由所述输出电压采样信号与纹波电压信号叠加形成的所述调节电压信号、预设的第二参考信号，生成所述调节电平信号。

结合第二方面，在第一种实现方式下，所述驱动电路包括：第二非门电路、与门电路、以及触发器；

所述第二非门电路连接在所述比较电路的输出端与所述与门电路第一输入端之间，用于对所述调节电平信号做逻辑非运算；

所述与门电路的第二输入端与所述导通时间产生电路的输出端连接，所述与门电路的输出端与所述触发器的复位端连接，

所述触发器的置位端与所述比较电路的输出端连接，输出端与所述功率开关管连接，输出所述驱动信号，以驱动所述功率开关管工作。

第三方面，本发明实施例提供的一种开关电源，该开关电源包含上述任一所述开关电源控制电路。

结合图7的工作波形示意可见，应用本实施例技术方案，由于当开关电源的功率开关管导通时，纹波电压信号瞬间提升到固定电压，减小了调节电平互补信号Vb中的延时Delay2，即Delay2减小为Delay2’，确保Delay2’小于理论导通时间信号Vtc中的理论导通时间Tc，使调节电平互补信号Vb处于等待理论导通时间信号Vtc的状态，确保根据理论导通时间信号Vtc、调节电平互补信号Vb得到的实际导通时间信号Vta完全受理论导通时间信号Vtc的控制，确保实际导通时间Ton与理论导通时间Tc一致。即应用本发明技术方案可以有利于确保开关电源的功率开关管的实际导通时间与理论导通时间一致。

附图说明

图1为针对现有技术控制电路、及针对图6所示电路给出的一种纹波波形示意图；

图2为针对现有技术控制电路、及针对图6所示电路给出的一种工作波形示意图；

图3为针对现有技术控制电路、及针对图6所示电路处于刚出待机状态时给出的一种的纹波波形变化示意图；

图4为本发明实施例1提供的一种开关电源控制方法流程示意图；

图5为将本发明实施例1、2的技术方案应用于开关电源时，该开关电源对应的纹波电压信号波形示意图；

图6为本发明实施例1、2提供的另一种开关电源电路结构示意图；

图7为将本发明实施例1、2技术方案应用于开关电源时，该开关电源的工作波形示意图；

图8为将本发明实施例1、2技术方案应用于开关电源时，该开关电源在刚出待机状态时，对应的纹波电压信号波形示意图；

图9为本发明实施例2提供的开关电源控制电路、以及应用该控制电路的开关电源的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

参见图4所示，本实施例提供了一种开关电源的控制方法，其主要包括以下步骤：

步骤401：根据开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号。

在本步骤中，设计者设计导通时间产生电路，根据开关电源的输入电压、输出电压，生成反映设计者期望的理论导通时间信号(记为Vtc)。

即理论导通时间信号Vtc仅与开关电源当前的输入电压Vin、输出电压Vo有关。

作为本实施例的示意，本步骤可以但不限于采用以下的技术方案得到理论导通时间信号Vtc：

当功率开关管导通时，采用预设的第一电流源(记为Is1)对第一电容充电，在开关电源的各开关周期内，在第一电容两端得到的电压信号为理论调节电压信号，比较理论调节电压信号、预设的第一参考电压信号(记为Vref1)，输出本步骤的理论导通时间信号Vtc。

作为本实施例的示意，在本实施例中，第一电流源Is1与输入电压Vin成正比，即取Is1＝k1Vin。第一参考电压Vref1与输出电压Vo成正比，即取Vref1＝k2Vo。k1和k2可以为任意正数。例如：

设开关电源的性能参数如下：输入电压为400V，输出电压为160V，频率为100kHz，则占空比D＝160/400＝0.4，理论开通时间Tc＝0.4/100k＝4ms。

作为本实施例的示意，本步骤具体可以是，用户根据实际应用，设置第一参考电压Vref1和第一电流源Is1。当功率开关管Qt关断时：第一开关S1导通，使第一电容C1两端短接，使其电压复位为零；当功率开关管Qt导通时：连接在第一电容C1两端的第一开关S1关断，第一电流源Is1对第一电容C1充电，当C1两端的电压达到第一参考电压Vref1时，第一比较器A1输出高电平，此时为功率开关管Qt关断的理论时刻。

本步骤可以按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

步骤402：生成纹波电压信号。

参见图5所示，在本步骤中的纹波电压信号(记为Vrip)具体如下：

当开关电源的功率开关管导通时，纹波电压信号Vrip的电压值为预设的固定值，即从波形上，其为一平直的电压值；

当功率开关管关断时，纹波电压信号Vrip的电压值线性下降，具体从波形上呈由平直电压值逐渐线性下降。

作为本实施例的示意，本实施例提供了一种纹波电压信号Vrip的生成技术方案，具体如下：

当功率开关管导通时，第二开关导通，此时第二电容C2两端的电压为偏置电压源的电压Voffset；当功率开关管关断时，第二开关关断，第二电流源Is2对第二电容C2放电，此时第二电容C2两端的电压从偏置电压源的电压Voffset逐渐线性下降；这样，在第二电容C2两端即得本实施例中的纹波电压信号Vrip。

作为本实施例的示意，还可以进一步进行以下的设定：

当功率开关管关断时，第二开关关断，第二电流源Is2对第二电容C2放电，使第二电容C2两端的电压由偏置电压源的电压Voffset逐渐线性下降，直到纹波电压信号Vrip下降到零为止。在电路实现上，可以在第二电容C2的两端设置一箝位二极管，使当第二电容C2两端的电压为负值时，箝位二极管导通，第二电容C2两端的电压被箝位为零。具体电路实现可以但不限于参见实施例2中图9所示。采用该技术方案得到的纹波电压信号Vrip在刚出待机状态的工作波形具体参见图8所示，由图可见，在刚出待机状态时，纹波电压信号Vrip瞬间提升到Voffset，直到功率开关管Qt关断，然后纹波电压信号Vrip线性下降到零值后，由于箝位二极管的作用而停止放电，纹波电压信号Vrip被箝位为零值，不会出现负值，直到功率开关管Qt再次开通，避免了现有技术中由于纹波电压出现负值而导致电感电流过高、纹波电压过高的缺陷。

作为本实施例的示意，本实施例的第二电流源Is2可以设置为与输出电压Vo成正比，即取Is2＝k3Vo，k3可以为任意正数，则纹波电压信号Vrip下降的斜率为k3Vo。

本步骤的纹波电压信号Vrip的生成可以按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

步骤403：根据开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号。

在本步骤中对开关电源的输出电压进行采样，得到输出电压采样信号(记为Vfb)，然后根据输出电压采样信号Vfb、纹波电压信号Vrip，得到反映开关电源当前输出状态，且跟随纹波电压信号Vrip变化的调节电压信号(记为Vfr)。

作为本实施例的示意，可以对输出电压采样信号Vfb、纹波电压信号Vrip进行信号叠加，得到上述的调节电压信号Vfr，即：使调节电压信号Vfr为：Vfr＝Vfb+Vrip。

本步骤可以但不限于按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

步骤404：比较调节电压信号、预设的第二参考信号，输出调节电平信号。

在比较电路的第一输入端、第二输入端分别输入预设的第二参考信号(记为Vref2)、调节电压信号Vfr，在比较电路的输出端输出调节电平信号。

作为本实施例的示意，该比较电路由第二比较器A2组成，其同相输入端“+”端接收预设的第二参考电压Vref2，反相输入端“-”端接收调节电压信号Vfr，其中调节电压信号Vfr为：Vfr＝Vfb+Vrip。其输出端输出调节电平信号(记为Va)给驱动电路。

作为本实施例的示意，参见图7的工作波形所示，在本实施例中，由于比较器的延时，导致触发器的S端接收的调节电平信号Va被延时。

本步骤可以按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

步骤405：根据调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号。

在本实施例中根据反映设计者设定的理论导通时间的理论导通时间信号Vtc、用户设定的用于提高占空比的调节电平信号Va，生成实际导通时间信号(记为Vta)。

作为本实施例的示意，本实施例提供了一种生成实际导通时间信号的技术方案，具体如下：

对步骤404得到的调节电平信号Va进行逻辑非运算，得到调节电平互补信号(记为Vb)，譬如将调节电平信号Va输入至一非门，输出调节电平互补信号Vb，然后，对调节电平互补信号Vb、理论导通时间信号Vtc输入至一与门电路，进行逻辑与运算，生成实际导通时间信号，以输入至驱动电路。

本步骤可以按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

步骤406：根据实际导通时间信号，生成驱动信号，以驱动功率开关管工作。

将实际导通时间信号Vta输入至驱动电路，驱动电路根据实际导通时间信号Vta生成驱动信号，向功率开关管的控制端输出驱动信号，以控制其导通以及关断，实现对开关电源的输出的控制。

作为本实施例的示意，本实施例可以但不限于采用触发器(譬如RS触发器)作为本实施例的驱动电路，具体如下：

向RS触发器的置位端“S”端输入调节电平信号Va，复位端“R”端输入实际导通时间信号Vta，在RS触发器的输出端“Q”端输出本实施例的驱动信号。

本步骤可以按照上述的示意实现，也可以按照现有技术实现。

进一步可以但不限于参见图9所示。

为了进一步对本发明的工作原理以及有益效果进行说明，以下以图6所示对照例与本实施例进行比较，对本实施例进行进一步的说明，其中图6所示电路在工作状态时的纹波电路波形参见图1所示，其刚出待机状态时的波形参见图3所示，其工作状态时的工作波形参见图2所示。

比对图7、图2所示的工作波形图可见，应用本实施例技术方案，由于当开关电源的功率开关管Qt导通时，纹波电压信号Vrip瞬间提升到固定电压Voffset，减小了调节电平互补信号Vb中的延时Delay2，即Delay2减小为Delay2’，确保Delay2’小于理论导通时间信号Vtc中的理论导通时间Tc，使调节电平互补信号Vb处于等待理论导通时间信号Vtc的状态，确保根据理论导通时间信号Vtc、调节电平互补信号Vb得到的实际导通时间信号Vta完全受理论导通时间信号Vtc的控制，确保实际导通时间Ton与理论导通时间Tc一致。即应用本发明技术方案可以有利于确保开关电源的功率开关管的实际导通时间与理论导通时间一致。

实施例2：

参见图9所示，本实施例提供了一种开关电源控制电路以及带该电路的开关电源。

参见图示，本实施例提供的开关电源控制电路主要包括：导通时间产生电路901、纹波产生电路902、采样电路903、比较电路904、驱动电路905。其中连接关系如下：

导通时间产生电路901的输入端分别与开关电源的输入端、输出端连接，纹波产生电路902输入用于控制开关电源的功率开关管Qt工作的驱动信号Vt，采样电路903的输入端与开关电源的输出端连接，比较电路904的输入端分别与采样电路903、纹波产生电路902连接，驱动电路905的输入端分别与导通时间产生电路901、比较电路904的输出端连接，驱动电路905的输出端与开关电源的功率开关管Qt的控制端连接。

其工作原理如下：

导通时间产生电路901根据开关电源的输入电压、输出电压生成理论导通时间信号；纹波产生电路902生成纹波电压信号Vrip，其纹波电压信号Vrip如图5所示，具体是，当功率开关管Qt导通时，纹波电压信号Vrip为预设的固定电压值，当功率开关管Qt关断时，纹波电压信号Vrip为线性下降电压信号；采样电路903获取开关电源的输出电压采样信号；比较电路904根据输出电压采样信号、纹波电压信号Vrip，得到调节电压信号，并且比较该得到的调节电压信号、预设的第二参考信号，输出调节电平信号；驱动电路905根据比较电路904输出的调节电平信号、导通时间产生电路901输出的理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，根据实际导通时间信号，生成驱动信号，输出至开关电源的功率开关管Qt，以驱动功率开关管Qt工作。

进一步的工作原理可以但不限于参见实施例1中的详细描述。

与实施例1的有益效果分析同理的，应用本实施例技术方案，有利于确保开关电源的功率开关管Qt的实际导通时间与理论导通时间一致。

参见图9所示，作为本实施例的示意，本实施例的导通时间产生电路901可以但不限于包括：第一开关S1、第一非门电路906、第一电流源Is1、第一电容C1、以及第一比较器A1。连接关系如下：

第一非门电路906的输入端输入用于驱动功率开关管Qt的驱动信号Vt，输出端与第一开关S1的控制端连接，以控制第一开关S1的导通以及关断。第一电流源Is1、第一电容C1、以及第一开关S1的一端部共同与第一比较器A1的第一输入端(图中示意为同相输入端“+”端)连接，第一电流源Is1、第一电容C1、以及第一开关S1的另一端共同连接，且接地。

其工作原理是，第一比较器A1的第二输入端(图中示意为反相输入端“-”端)输入第一参考电压信号；当功率开关管Qt处于关断状态时，第一开关S1处于导通状态，此时，第一电容C1通过第一开关S1的回路电压复位为零。当功率开关管Qt处于导通状态时，第一开关S1处于关断状态，第一电流源Is1对第一电容C1充电，第一电容C1两端的电压逐渐升高，第一电容C1两端的电压即为理论调节电压信号，第一比较器A1比较理论调节电压信号、第一参考电压信号，输出比较结果作为理论导通时间信号。

作为本实施例的示意，在本实施例中，第一电流源Is1与输入电压Vin成正比，即取Is1＝k1Vin。第一参考电压Vref1与输出电压Vo成正比，即取Vref1＝k2Vo。k1和k2可以为任意正数。进一步详细可以但不限于参见实施例1中的描述。在电路实施上，该导通时间产生电路901易实现。

参见图9所示，作为本实施例的示意，本实施例还提供了一种纹波产生电路902的实施方案，该电路主要包括：第二开关S2、偏置电压源Voffset、第二电容C2、以及第二电流源Is2。

连接关系如下：第二开关S2的控制端输入用于控制所述功率开关管Qt的驱动信号Vt，偏置电压源Voffset通过第二开关S2与第二电容C2串联，并且偏置电压源Voffset、第二电容C2的一端分别接地，且第二电流源Is2的两端分别与第二电容C2的两端并联连接。

其工作原理如下：当功率开关管Qt处于导通状态时，第二开关S2处于导通状态，偏置电压源Voffset与第一电容C1之间的回路导通，第一电容C1两端的电压为偏置电压源Voffset的电压，设为Voffset；当功率开关管Qt处于关断状态时，第二开关S2处于关断状态，第二电流源Is2对第二电容C2放电，第二电容C2两端的电压逐渐线性下降。本实施例中，在第二电容C2两端得到的电压即为纹波电压信号Vrip。进一步的工作原理描述可以但不限于参见实施例1的描述。

作为本实施例的示意，参见图9所示，本实施例还可以在纹波产生电路902中设置一箝位二极管D，使箝位二极管D的阳极与第二电容C2的第一端部以及第二电流源Is2的正极连接，箝位二极管D的阴极与第二电容C2的第二端部以及第二电流源Is2的负极共接地。使当功率开关管Qt处于关断状态时，第二开关S2处于关断状态，当第二电流源Is2对第二电容C2放电，第二电容C2两端的电压线性下降的过程中，如果第二电容C2两端的电压下降到为负值，则该箝位二极管D导通，从而将纹波电压信号Vrip箝位在零值，从而确保该纹波电压信号Vrip不会存在负值，避免由于纹波电压信号Vrip出现负值而导致的电感电流过大，纹波电压过大的问题。并且，在电路实施上，该纹波产生电路902易实现。

作为本实施例的示意，本实施例的第二电流源Is2可以设置为与输出电压Vo成正比，即取Is2＝k3Vo，k3可以为任意正数，则纹波电压信号Vrip下降的斜率为k3Vo。

参见图9所示，作为本实施例的示意，本实施例提供了一种比较电路904的实施方案，该比较电路904可以但不限于主要包括：电压源907、第二比较器A2。

其中，电压源907两端的压降为纹波电压信号Vrip，电压源907串联在采样电路903的输出端与第二比较器A2的第二输入端(图中示意为反相输入端“-”端)之间，使输入至第二比较器A2的第二输入端的电压信号Vfr为输出电压采样信号Vfb与纹波电压信号Vrip的叠加，即Vfr＝Vfb+Vrip。使调节电压信号Vfr既反映开关电源当前输出状态，且跟随纹波电压信号Vrip变化。

第二比较器A2的第一输入端(图中示意为同相输入端“+”端)输入预设的第二参考电压信号(记为Vref2)；第二比较器A2比较调节电压信号Vfr、预设的第二参考信号Vref2，输出的比较结果作为调节电平信号Va。进一步的工作原理以及分析详细参见实施例1步骤404的相应描述。在电路实施上，该比较电路904易实现。

参见图9所示，作为本实施例的示意，本实施例提供了一种驱动电路905的实施方案，本实施例的驱动电路905主要包括：第二非门电路908、与门电路909、以及RS触发器910。

连接关系是，第二非门电路908连接在比较电路904的输出端与与门电路909第一输入端之间，与门电路909第二输入端与导通时间产生电路901的输出端连接，与门电路909的输出端与RS触发器910的复位端“R”端连接，RS触发器910的置位端“S”端与比较电路904的输出端连接，输出端“Q”端与功率开关管Qt的控制端连接。

工作原理是，第二非门电路908对调节电平信号Va进行逻辑非运算得到调节电平互补信号Vb。与门电路909对调节电平互补信号Vb、理论导通时间信号Vtc进行逻辑与运算得到实际导通时间信号Vta，输入至RS触发器910的复位端“R”端，RS触发器910在实际导通时间信号Vta、调节电平信号Va的控制下在输出端“Q”端输出功率开关管Qt的驱动信号。

其中调节电平互补信号Vb、理论导通时间信号Vtc、输入至RS触发器“R”端的实际导通时间信号Vta的工作波形参见图7所示。在电路实施上，该驱动电路905易实现。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种开关电源控制方法，其特征是，包括：

根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号；

生成纹波电压信号：

当所述开关电源的功率开关管导通时，所述纹波电压信号的电压值为预设的固定值，

当所述功率开关管关断时，预设的第二电流源对第二电容放电，所述第二电容两端的电压值自所述固定值线性下降，所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号；

根据所述开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，比较所述调节电压信号、预设的第二参考信号，输出调节电平信号；

根据所述调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，

根据所述实际导通时间信号，生成驱动信号，以驱动所述功率开关管工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，

根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号，包括：

当所述功率开关管导通时：预设的第一电流源对第一电容充电，所述第一电容两端的电压即为理论调节电压信号，比较预设的第一参考电压信号、理论调节电压信号，输出所述理论导通时间信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，

当所述功率开关管导通时，所述第二电容两端的电压等于偏置电压源的预设值，所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，

当所述功率开关管关断时，预设的第二电流源对所述第二电容放电，所述第二电容两端的电压值线性下降，具体是：

当所述功率开关管关断时，所述第二电流源对所述第二电容放电，直到所述纹波电压信号线性下降到零为止。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，

根据所述开关电源的输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，具体是：

叠加所述输出电压采样信号、纹波电压信号，得到所述调节电压信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，

根据所述调节电平信号、理论导通时间信号，生成实际导通时间信号，包括：

对所述调节电平信号进行逻辑非运算，得到调节电平互补信号；

对所述调节电平互补信号、理论导通时间信号进行逻辑与运算，生成所述实际导通时间信号。

7.根据权利要求1至6之任一所述的方法，其特征是，

根据所述实际导通时间信号，生成驱动信号，包括：

向触发器的置位端输入所述调节电平信号，向所述触发器的复位端输入所述实际导通时间信号，在所述触发器的输出端输出所述驱动信号。

8.一种开关电源控制电路，其特征是，包括：

导通时间产生电路，用于根据所述开关电源的输入电压、输出电压，生成理论导通时间信号；

纹波产生电路，包括：第二开关、偏置电压源、第二电容、以及预设的第二电流源，所述第二开关的控制端输入驱动信号，所述偏置电压源通过所述第二开关与所述第二电容串联，所述第二电流源的两端分别与所述第二电容的两端并联连接；当所述功率开关管处于导通状态时，所述第二开关处于导通状态，所述第二电容两端的电压等于所述偏置电压源的预设值，当所述功率开关管处于关断状态时，所述第二开关处于关断状态，所述第二电流源对所述第二电容放电，所述第二电容两端的电压值线性下降，所述第二电容两端的电压即为所述纹波电压信号；

采样电路，与所述开关电源的输出端连接，用于获取所述开关电源的输出电压采样信号；

比较电路，与所述采样电路、纹波产生电路分别连接，用于根据所述输出电压采样信号、纹波电压信号，得到调节电压信号，比较所述调节电压信号、预设的第二参考信号，生成调节电平信号；

驱动电路，与所述导通时间产生电路、比较电路连接，用于根据所述调节电平信号、理论导通时间信号生成实际导通时间信号，以及根据所述实际导通时间信号生成所述驱动信号以驱动所述功率开关管工作。

9.根据权利要求8所述的开关电源控制电路，其特征是，

所述导通时间产生电路包括：第一开关、第一非门电路、预设的第一电流源、第一电容以及第一比较器；

所述第一非门电路的输入端输入所述驱动信号，输出端与所述第一开关的控制端连接，

所述第一电流源、第一电容、以及所述第一开关的第一端部共同与所述第一比较器的第一输入端连接，第二端部共同接地，

所述第一比较器的第二输入端输入预设的第一参考电压信号；

当所述功率开关管处于关断状态时，所述第一开关处于导通状态；

当所述功率开关管处于导通状态时，所述第一开关处于关断状态，所述第一电流源对第一电容充电，所述第一电容两端的电压即为所述理论调节电压信号，所述第一比较器用于比较所述第一参考电压信号、理论调节电压信号，输出所述理论导通时间信号。

10.根据权利要求8所述的开关电源控制电路，其特征是，

所述纹波产生电路还包括：箝位二极管，

所述箝位二极管的阴极与所述第二电容的一端、所述第二电流源的正极连接，阳极与所述第二电容的另一端、所述第二电流源的负极连接并接地。

11.根据权利要求8至10之任一所述的开关电源控制电路，其特征是，

所述比较电路包括：电压源、第二比较器；

所述电压源两端的压降为所述纹波电压信号，所述电压源串联在所述采样电路的输出端与所述第二比较器的第二输入端之间，所述第二比较器的第一输入端输入预设的第二参考电压信号；

所述第二比较器用于比较由所述输出电压采样信号与纹波电压信号叠加形成的所述调节电压信号、预设的第二参考信号，生成所述调节电平信号。

12.根据权利要求8至10之任一所述的开关电源控制电路，其特征是，

所述驱动电路包括：第二非门电路、与门电路、以及触发器；

所述第二非门电路连接在所述比较电路的输出端与所述与门电路第一输入端之间，用于对所述调节电平信号做逻辑非运算；

所述与门电路的第二输入端与所述导通时间产生电路的输出端连接，所述与门电路的输出端与所述触发器的复位端连接，

所述触发器的置位端与所述比较电路的输出端连接，输出端与所述功率开关管连接，输出所述驱动信号，以驱动所述功率开关管工作。

13.一种带权利要求8至12之任一所述开关电源控制电路的开关电源。