CN104038046B - 一种频率抖动电路和开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频率抖动电路和开关电源，涉及开关电源技术领域，以简单、低成本的实现频率抖动，且易于集成。该频率抖动电路包括第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第一电源、第二电源和振荡器；所述第一电源通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号；所述第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号；所述振荡器与所述第一电容单元的第一端连接；所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接。

Description

一种频率抖动电路和开关电源

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种频率抖动电路和开关电源。

背景技术

随着电子电力技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，开关电源以其小型化、轻便化被广泛应用于各种电力电子设备中。其中，开关电源可以在较高频率下工作，但是开关电源在较高频率下工作会导致产生较强的电磁干扰(ElectroMagnetic Interference，简称EMI)信号，这一信号会通过传导和辐射的方式干扰设备正常工作，污染电磁环境。

目前，抑制EMI的有效方法之一是引入频率抖动技术，以便开关电源不再工作在某个固定频率下，而是工作在某个频率范围内，这样，开关电源产生的电磁干扰信号就不会集中在某个固定频率上，而是扩展到某个频率范围内(即一个较宽的频带上)，从而降低开关电源在某个固定频点的电磁干扰，达到抑制EMI的效果。如图1所示为现有的在开关电源中实现频率抖动的技术方案，其中，频率抖动装置232生成具有输出适应频率摆幅的抖动频率信号，PWM控制器根据频率抖动装置232生成的具有输出适应频率摆幅的抖动频率信号、以及光耦和其周边器件组成的反馈控制回路提供的反馈信号来改变开关管的开关周期来调节输出电压，具体的，如图2所示，该频率抖动装置232生成的具有输出适应频率摆幅的抖动频率信号包括：通过可变状态机311在时钟信号作用下输出状态数n，数字控制脉冲密度生成器312根据状态数n产生一组具有不同高低密度的脉冲P_density，该脉冲P_density与电流/电压控制延时生成器310产生的可变频率的振荡信号Td(Vc)叠加生成PWM控制信号D_PWM，PWM控制电流源314根据该控制信号D_PWM，产生控制电流Ic(D_PWM)，电流控制振荡器315根据此控制电流Ic(D_PWM)生成可变频率的时钟信号。

虽然图1和图2所示的频率抖动方法可以实现开关电源工作频率抖动，从而抑制EMI干扰，但该电路采用的器件比较多，实现较为复杂，不利于集成；特别是对于不具备频率抖动技术的PWM控制器而言，在PWM控制器外围搭建如图2所示的频率抖动装置并不容易，成本也会较高。

发明内容

本发明的实施例提供一种频率抖动电路和开关电源，以简单、低成本的实现频率抖动，且易于集成。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种频率抖动电路，包括：第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第一电源、第二电源和振荡器；

所述第一电源通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号；所述第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号；所述振荡器与所述第一电容单元的第一端连接；所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接。

可选的，所述第二电源由交流电电源和电阻分压网络构成，所述交流电电源经所述电阻分压网络分压处理后形成第二电源。

可选的，所述电阻分压网络包括：第三电阻单元、第四电阻单元和第五电阻单元；

所述第三电阻单元的第一端连接交流电电源的一端，第二端与所述第四电阻单元的第一端连接，所述第四电阻单元的第二端与所述交流电电源的另一端连接，所述第五电阻单元的第一端与所述第四电阻单元的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接。

可选的，所述频率抖动电路还包括：保护电路；所述保护电路包括二极管单元、第二电容单元和稳压二极管单元；

所述二极管单元的第一端与所述第五电阻单元的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第二电容单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接。

可选的，所述第二电源产生的电压信号在所述第一电源产生的电压信号的10％以内。

本发明实施例还提供了一种开关电源，包括控制器、第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第二电源；其中，所述控制器内置振荡器；

所述控制器中的参考电压用作第一电源，所述控制器的参考电压引脚通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述控制器的振荡器引脚与所述第一电容单元的第一端连接，第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号。

可选的，所述第二电源由交流电电源和电阻分压网络构成，所述交流电电源经所述电阻分压网络分压处理后形成第二电源。

可选的，所述电阻分压网络包括：第三电阻单元、第四电阻单元和第五电阻单元；

所述第三电阻单元的第一端连接交流电电源的一端，第二端与所述第四电阻单元的第一端连接，所述第四电阻单元的第二端与所述交流电电源的另一端连接，所述第五电阻单元的第一端与所述第四电阻单元的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接。

可选的，所述开关电源还包括：保护电路；所述保护电路包括二极管单元、第二电容单元和稳压二极管单元；

所述二极管单元的第一端与所述第五电阻单元的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第二电容单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接。

本发明实施例提供了一种频率抖动电路和开关电源，该频率抖动电路包括：第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第一电源、第二电源和振荡器；所述第一电源通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号；所述第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号；所述振荡器与所述第一电容单元的第一端连接；所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接。该频率抖动电路为第一电源通过第一电阻单元对第一电容单元进行充电，当达到第一电容单元的上限电压时，振荡器内部的恒定电流源开启，第一电容单元开始放电，直至达到第一电容单元的下限电压，在第一电容单元充放电的过程中，第二电源通过在第一电容单元的一端注入一个周期变化的电压信号，以改变第一电容单元的充电时间，由于第一电容单元的放电时间由振荡器中的恒流源控制，放电时间不受影响，因此，第一电容单元总的充放电周期变化，那么，第一电容单元的充放电形成具有适当频率抖动的振荡信号，该振荡信号经过振荡器的处理，得到一个具有适当频率抖动的时钟信号。该频率抖动电路仅仅通过电阻电容器件即可实现频率抖动，方法简单，易于实现，且成本较低，同时，电阻电容器件易于组装，便于集成在不具有频率抖动技术的开关电源中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的在开关电源中实现频率抖动的技术方案示意图；

图2为针对图1中频率抖动装置如何实现频率抖动的原理示意图；

图3为现有技术的RC充放电电路的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种频率抖动电路的示意图；

图5为本发明实施例提供的针对图4的一种频率抖动电路的示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种频率抖动电路的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种第二电源的形成电路示意图；

图8为本发明实施例提供的一种具有频率抖动技术的开关电源的电路示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种具有频率抖动技术的开关电源的电路示意图；

图10为本发明实施例提供的一种具体的具有频率抖动技术的开关电源的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先介绍与本发明实施例相关的技术要素：

如图3所示为现有的RC充放电电路，通过电容C的充放电以产生固定频率的周期信号，振荡单元(Open Source Commerce，简称OSC)处理这个周期信号，输出一个固定频率的时钟信号，若该振荡单元内置在脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)控制器中时，PWM控制器根据该振荡单元产生的时钟信号控制各个单元电路工作并完成整个开关电源的控制功能。

假设电容C充电时达到的上限电压为V_H，放电时达到的下限电压为V_L。当固定的参考电压Vref通过电阻R给电容C充电过程中，PWM控制器中的振荡单元呈高阻态，这样，电容C上端a点的电压Va(t)将会按照类似负指数规律非线性上升，满足公式(1)，所述公式(1)为：

其中，V_a(t)为电容C上端a点在t时刻的电压，V_ref为固定的参考电压，时间常数τ＝R*C。

当电容C上端a点电压逐渐升高时，达到上限电压V_H时，振荡单元内部恒定电流源开启，电容C开始放电，放电电流为I_RC，电容C上端a点电压接近线性下降，满足公式(2)，所述公式(2)为：

直到a点电压下降到下限电压V_L时，OSC振荡单元再次呈现高阻态，下一个充放电周期开始。

当对电容C进行充电时，电容C从V_L充电到V_H的充电时间为t_C。具体的，根据公式(1)，可以得到电容C上端a点的电压为V_L和V_H时的电压时间关系分别公式(3)和公式(4)为：

而电容C从V_L充电到V_H的充电时间t_C＝t_CH-t_CL，通过对公式(3)和公式(4)的推导，可以得出电容C从V_L充电到V_H的充电时间t_C满足公式(5)：

当电容C放电时，电容C从V_H放电到V_L的放电时间为t_D。具体的，根据公式(2)，可以得到电容C上端a点的电压为V_L时的电压时间关系分别满足公式(6)：

由公式(6)可以得到电容C从V_H放电到V_L的放电时间为t_D满足公式(7)：

因此，电容C的充放电时间周期T1＝t_C+t_D。

通过对电容C的反复充放电，电容C上将产生一个近似锯齿波的周期信号，周期为T1，OSC振荡单元处理这个周期信号，输出一个固定频率f1的时钟信号，称该固定频率f1为基频。PWM按照这个固定频率f1控制电路的各单元工作并完成整个开关电源的控制功能。

本发明实施例提供了一种频率抖动电路，如图4所示，所述频率抖动电路包括：第一电源1、第二电源2、第一电阻单元3、第二电阻单元4、第一电容单元5、振荡器6；其中，所述第一电源1通过所述第一电阻单元3与所述第一电容单元5的第一端连接，所述第一电源1用于产生恒定的电压信号；所述第二电源2与所述第一电容单元5的第二端连接，所述第二电源2用于产生周期变化的电压信号；所述振荡器6与所述第一电容单元5的第一端连接；所述第二电阻单元4的第一端与所述第一电容单元5的第二端连接，第二端与地连接。

上述图4所示的频率抖动电路为所述第一电源1通过所述第一电阻单元3对所述第一电容单元5进行充电，当达到所述第一电容单元5的上限电压时，所述振荡器6内部的恒定电流源开启，所述第一电容单元5开始放电，直至达到第一电容单元5的下限电压，在所述第一电容单元5充放电的过程中，所述第二电源2通过在所述第一电容单元5的一端注入一个周期变化的电压信号，以改变所述第一电容单元5的充电时间，由于所述第一电容单元5的放电时间由所述振荡器6中的恒流源控制，放电时间不受影响，因此，所述第一电容单元5的总的充放电周期变化，那么，所述第一电容单元5的充放电形成具有适当频率抖动的振荡信号，该振荡信号经过所述振荡器6的处理，得到一个具有适当频率抖动的时钟信号。该频率抖动电路仅仅通过电阻电容器件即可实现频率抖动，方法简单，易于实现，且成本较低，同时，电阻电容器件易于组装，便于集成在不具有频率抖动的开关电源中。

可选的，所述第二电源2产生的电压信号在所述第一电源1产生的电压信号的10％以内。

将所述第二电源2产生的电压信号设置在所述第一电源1产生的电压信号的10％以内，以避免产生的抖动频率太厉害，导致整个电路工作的不稳定。

参照图5，以第一电源1的电压为固定参考电压Vref、第二电源2产生第二频率的电压信号△V，第一电阻单元3包括一电阻R，第二电阻单元4包括一电阻R1，第一电容单元5包括一电容C，振荡器6为OSC振荡单元为例，对图5所示电路如何产生频率抖动的信号进行详细说明。

图5所示的频率抖动电路与图1所示的RC充放电电路相比较，其区别在于，在电容C与地之间增加连接一个电阻R1，并在b点注入一个周期变化的电压信号△V，频率为f2。由图3所述的RC充放电电路可以得到，电容C产生一个近似锯齿波的、周期为T1信号，OSC振荡单元处理这个周期信号，输出一个固定频率f1的时钟信号，而本发明实施例通过在b点注入一个周期变化的电压信号△V，以改变电容C的充电时间，影响电容C充放电形成的振荡信号的频率，进而得到一个频率抖动的时钟信号。其中，频率f2远低于f1，电阻R1的阻值远小于电阻R的阻值。由于f2远小于f1，一般相差上百倍，因此可以作为一种近似分析，可以认为在一个充放电周期f1内△V保持不变，又由于电阻R1的值远小于电阻R的阻值，因此电阻R1对充放电的影响可以忽略不计，因此，图5所示电路的充放电时间将会改变。

具体的，在对电容C的充电过程中，由于△V的注入而使得电容C上端a点的电压得到改变，根据公式(1)可以得到图5所示电容C上端_a点的电压分别满足公式(8)和公式(9)：

而电容C从V_L充电到V_H的充电时间t'_C＝t'_CH-t'_CL，通过对公式(8)和公式(9)的推导，可以得出电容C从V_L充电到V_H的充电时间t'_C满足公式(10)：

而放电过程由于是恒流源控制放电，基本不受影响，因此放电时间t'_D满足公式(11)：

那么，电容C总的充放电时间周期T1'＝t'_C+t'_D，由于充电时间t'_C的改变而使得总的充放电时间周期T1'得以改变。当△V是正电压时，T1'变长，频率降低，当△V是负电压时，T1'变短，频率提高；又因为△V自身也是一个周期变化的信号，且频率很低，因此，由电容C充放电形成的振荡信号的频率将在基频f1左右的一定范围内抖动，整体上又按照△V的频率f2周期性的变化。这个周期变化的频率抖动振荡信号经过OSC振荡单元的处理，最终得到一个频率抖动的时钟信号，PWM按照这个频率抖动的时钟信号控制各个单元电路工作，实现了开关电源在抖动的频率下工作，达到改善EMI性能表现的目的。

需要说明的是，△V必须很小，一般不超过固定参考电压Vref的10％，△V太大，振荡频率抖动太厉害，会导致开关电源电路环路工作不稳定；频率f2较低，一般为数十到几百HZ，若f2太高，会引起其它频率的EMI干扰问题，同时也不利于开关电源环路稳定。

可选的，所述第二电源2可由如图6所示的交流电电源21和电阻分压网络22构成，所述交流电电源21经所述电阻分压网络22分压处理后形成第二电源2。

如图6所示，所述电阻分压网络22包括：第三电阻单元221、第四电阻单元222和第五电阻单元223；所述第三电阻单元221的第一端连接交流电电源21的一端，第二端与所述第四电阻单元222的第一端连接，所述第四电阻单元222的第二端与所述交流电电源21的另一端连接，所述第五电阻单元223的第一端与所述第四电阻单元222的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元4的第一端连接。

其中，所述第三电阻单元221和所述第四电阻单元222的阻值较大，所述第五电阻单元223的阻值一般为所述第三电阻单元221和所述第四电阻单元222阻值的几倍，这样，通过所述第三电阻单元221、所述第四电阻单元222和所述第五电阻单元223组成的电阻分压网络，对交流电电源21的分压处理，得到一个周期变化的电压信号。

进一步的，如图6所示，所述频率抖动电路还包括：保护电路7；所述保护电路7包括二极管单元71、第二电容单元72和稳压二极管单元73；

所述二极管单元71的第一端与所述第五电阻单元223的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元4的第一端连接，所述第二电容单元72的第一端与所述二极管单元71的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元73的第一端与所述二极管单元71的第一端连接，第二端与地连接。

具体的，所述二极管单元71用于防止第一电源1对所述第二电容单元72充电，所述第二电容单元72用于滤除一些高频干扰信号，所述稳压二极管单元73用于确保突然上电掉电以及电网有浪涌时不会损坏PWM控制器。

当然，所述第二电源2也可以由能直接产生周期变化的电压信号的电压源设备形成，也可以由NE555无稳态多谐振荡电路形成。示例的，如图7所示为NE555无稳态多谐振荡电路形成的第二电源，其中，电源电压Vcc通过电阻R1、电阻R2、电阻R3给电容C1充电，当电容C1两端电压抑制上升至NE555第六脚的临界电压(2/3Vcc)时，触发NE555的第三脚的输出为低态，此时，NE555内部放电电晶体被驱动而导通，使得电容C1通过电阻R3以及NE555内部导通的晶体管进行放电，电容器的电压就开始下降，直至降到触发位准(1/3Vcc)，NE555内部的正反器再次被触发，使NE555的第三脚输出回到高态，且放电晶体管截流，于是电源电压Vcc再次经过电阻R1、电阻R2、电阻R3给电容C1充电，重复这些动作就会在NE555的第七脚产生周期变化的电压信号；进一步的，该电压信号还可以通过三极管Q1的放大在C点输出，经过电阻R7和电阻R8分压后，在D点得到幅度适合的周期变化的电压信号，作为第二电源，其中，C2为正反馈电容。

本发明实施例还提供了一种开关电源，如图8所示，该开关电源包括控制器80，第一电阻单元81、第二电阻单元82、第一电容单元83、第二电源84；其中，所述控制器80内置振荡器(OSC)；所述控制器80中的参考电压(Vref)用作第一电源，所述控制器80的参考电压引脚通过所述第一电阻单元81与所述第一电容单元83的第一端连接，所述控制器80的振荡器引脚与所述第一电容单元83的第一端连接，第二电源84与所述第一电容单元83的第二端连接，所述第二电阻单元82的第一端与所述第一电容单元83的第二端连接，第二端与地连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号，所述第二电源84用于产生周期变化的电压信号。

上述图8所示的频率抖动电路为所述第一电源通过所述第一电阻单元81对所述第一电容单元83进行充电，当达到所述第一电容单元83的上限电压时，所述振荡器内部的恒定电流源开启，所述第一电容单元83开始放电，直至达到第一电容单元83的下限电压，在所述第一电容单元83充放电的过程中，所述第二电源84通过在所述第一电容单元83的一端注入一个周期变化的电压信号，以改变所述第一电容单元83的充电时间，由于所述第一电容单元83的放电时间由所述振荡器中的恒流源控制，放电时间不受影响，因此，所述第一电容单元83的总的充放电周期变化，那么，所述第一电容单元83的充放电形成具有适当频率抖动的振荡信号，该振荡信号经过所述振荡器的处理，得到一个具有适当频率抖动的时钟信号。该频率抖动电路仅仅通过电阻电容器件即可实现频率抖动，方法简单，易于实现，且成本较低，同时，电阻电容器件易于组装，便于集成在不具有频率抖动的开关电源中。

可选的，如图9所示，所述第二电源84由交流电电源85和电阻分压网络86构成，所述交流电电源85经所述电阻分压网络86分压处理后形成第二电源84。

其中，所述电阻分压网络86包括：第三电阻单元861、第四电阻单元862和第五电阻单元863；所述第三电阻单元861的第一端连接交流电电源85的一端，第二端与所述第四电阻单元862的第一端连接，所述第四电阻单元862的第二端与所述交流电电源85的另一端连接，所述第五电阻单元863的第一端与所述第四电阻单元862的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元82的第一端连接。

进一步的，如图9所示，所述开关电源还包括：保护电路87；所述保护电路87包括二极管单元871、第二电容单元872和稳压二极管单元873；所述二极管单元871的第一端与所述第五电阻单元863的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元82的第一端连接，所述第二电容单元872的第一端与所述二极管单元871的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元873的第一端与所述二极管单元871的第一端连接，第二端与地连接。

示例的，图10为采用本发明所提供的频率抖动电路的开关电源的结构示意图。该开关电源包括EMI滤波器611、整流桥612和高压电解电容C1组成的输入电路，输出二极管D1、输出电容C2组成的输出电路，变压器614、PWM控制器617、功率开关管616、稳压二极管D2、光耦615、以及周边的电阻电容器件组成的反馈控制电路，其中，周边的电阻电容器件包括：电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11以及电容C4。

其中，功率开关管616的漏极连接到变压器614的原边线圈、源极和栅极连接到PWM控制器617的CS引脚，并通过电阻R6连接到PWM控制器617的GATE引脚；电阻R6是功率开关管616的驱动限流电阻，以限制驱动功率开关管616栅极的电流不超过限定值；电阻R7是电源初级功率回路电流取样电阻，用于过功率保护。

具体的，EMI滤波器611对输入的电网电压610(220V交流输入)进行滤波，然后由整流桥612对滤波后的电网电压进行整流，以生成整流电网电压，高压电解电容C1用于将平滑整流后的电网电压滤波，转变为高压直流电压619，该高压直流电压619可提供给变压器614的原边线圈。PWM控制器617控制功率开关管616的通断，当功率开关管616开启时，能量将存储在变压器614的原边线圈，当功率开关管616关闭时，存储在变压器614的原边线圈的能量通过变压器614的副边线圈传递到次级侧；在次级侧经过输出二极管D1和电容C2的整流滤波，最终得到输出的直流电压。

同时，由功率开关管616、变压器614、PWM控制器617、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、稳压二极管D2、电容C4、光耦615构成了反馈控制电路。其中，其中，电阻R8是光耦615和稳压二极管D2的供电限流电阻；电阻R9和电阻R11是输出电压取样比例电阻；电容C4、电阻R10是稳压二极管D2的反馈补偿电路，以增强反馈控制回路工作的稳定性。通过使用由稳压二极管D2和光耦615以及周边的阻容器件组成的反馈控制回路，输出反馈信号给PWM控制器的FB引脚，以形成闭环控制。

其次，电阻R12、二极管D5和高压电解电容C3组成PWM控制器的VCC供电单元，其中，电阻R12提供启动电流，二极管D5和高压电解电容C3将变压器618辅助绕组产生的交流电压整流滤波产生VCC电压，该VCC电压保证PWM控制器617的运作。

进一步的，图10中虚线所示部分为本发明为实现频率抖动增加的电路元件。以第一电阻单元81包含电阻R4，第二电阻单元82包含电阻R5，第一电容单元83包含电容C6，第三电阻单元861包含电阻R1，第四电阻单元862包含电阻R2，第五电阻单元863包含电阻R3，二极管单元871包含二极管D4，第二电容单元872包含电容C5，稳压二极管单元873包含稳压二极管D3，PWM控制器内置振荡器为例，PWM控制器617中的参考电压Vref用作第一电源，PWM控制器617的参考电压引脚通过电阻R4与电容C6的第一端连接，PWM控制器617的振荡器引脚与电容C6的第一端连接，电阻R1、电阻R2、电阻R3组成的电阻分压网络，通过对输入的电网电压610(220V交流输入)进行分压处理，在b点得到一个周期变化的电压信号△V，作为第二电源，与电容C6的第二端连接，电阻R5的第一端与电容C6的第二端连接，电阻R5的第二端与地连接；二极管D4的第一端与电阻R3的第二端连接，第二端与电阻R5的第一端连接，电容C5的第一端与二极管D4的第一端连接，第二端与地连接，稳压二极管D3的第一端与二极管D4的第一端连接，第二端与地连接。

具体的，以PWM控制器的Vref作为第一电源，PWM控制器的Vref引脚通过电阻R4对电容C6充电，此时PWM控制器的OSC振荡器呈高阻态，电容C6在a点的电压逐渐升高，当达到上限电压V_H时，OSC振荡器内部的恒定电流源开启，电容C6开始放电，直到a点电压下降到下限电压V_L，OSC振荡单元再次呈现高阻态，下一个充电周期开始，并且通过电阻R1、电阻R2、电阻R3组成的电阻分压网络，通过对输入的电网电压610(220V交流输入)进行分压处理，在b点得到一个周期变化的电压信号△V，改变电容C6的充电时间，由于电容C6的放电时间由PWM控制器内置振荡器的恒定电流源控制，因此电容C6的放电时间不受影响，因此，电容C6总的充放电周期变化，如此反复充放电，电容C6形成具有适当频率抖动的振荡信号，该振荡信号经过PWM控制器617内置的振荡器的处理，得到一个具有适当频率抖动的时钟信号。具体的可参考图5所示频率抖动电路的原理，在此不再赘述。

从电路原理来看，c点的电位是一个周期变化的信号，频率与输入的电网电压610的频率相同；电阻R1、电阻R2、电阻R3组成电阻分压网络，电阻R1和电阻R2的阻值一般为1MΩ，电阻R3的阻值一般为电阻R1、电阻R2阻值的几倍，电阻R5的阻值很小，一般几KΩ，从而在b点可以得到一个周期变化的电压信号△V，同时，电阻R3的阻值较大，可以在电阻R1、电阻R2出现异常时，对后面的电路提供保护；稳压二极管D3确保在突然上电掉电以及电网有浪涌时不会损坏PWM控制器617；电容C5起滤波作用，滤除一些高频干扰信号，防止干扰PWM控制器617的工作；二极管D4起防倒灌作用，防止PWM控制中的固定参考电压Vref给电容C5充电，影响工作频率。

假设图10所示的电路产生的△V总是正电压，则电容C6的充放电时间周期变长，频率降低，也就是说，频率抖动会使工作频率往比基频减小的方向抖动，因此在电路设计时，必须确保在最小工作频率时磁性元器件及其它元件能够满足功能需求。综上所述，PWM控制器617根据该频率抖动的时钟信号，以及反馈控制电路提供的反馈信号控制功率开关管616的导通关断时间以调节输出电压。

需要说明的是，以上各个电阻单元、电容单元可以为一个或多个器件的组合实现，即上述任一电阻单元可以包括至少一个电阻，当上述任一电阻单元中包含至少两个电阻时，所述电阻单元内的电阻可以并联的，也可以是串联的，且所述电阻的大小可以是固定的，也可以是变化的；上述电容单元可以包括至少一个电容，当上述电容单元中包含至少两个电容时，所述电容单元内的电容可以是并联的，也可以是串联的，且所述电容的大小可以是固定的，也可以是变化的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种频率抖动电路，其特征在于，包括：第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第一电源、第二电源和振荡器；

所述第一电源通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号；所述第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号；所述振荡器与所述第一电容单元的第一端连接；所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接；

所述第二电源由交流电电源和电阻分压网络构成，所述交流电电源经所述电阻分压网络分压处理后形成第二电源；

所述电阻分压网络包括：第三电阻单元、第四电阻单元和第五电阻单元；所述第三电阻单元的第一端连接交流电电源的一端，第二端与所述第四电阻单元的第一端连接，所述第四电阻单元的第二端与所述交流电电源的另一端连接，所述第五电阻单元的第一端与所述第四电阻单元的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接。

2.根据权利要求1所述的频率抖动电路，其特征在于，所述频率抖动电路还包括：保护电路；所述保护电路包括二极管单元、第二电容单元和稳压二极管单元；

所述二极管单元的第一端与所述第五电阻单元的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第二电容单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接。

3.根据权利要求1所述的频率抖动电路，其特征在于，所述第二电源产生的电压信号在所述第一电源产生的电压信号的10％以内。

4.一种开关电源，包括控制器，其特征在于，还包括：第一电阻单元、第二电阻单元、第一电容单元、第二电源；其中，所述控制器内置振荡器；

所述控制器中的参考电压用作第一电源，所述控制器的参考电压引脚通过所述第一电阻单元与所述第一电容单元的第一端连接，所述控制器的振荡器引脚与所述第一电容单元的第一端连接，第二电源与所述第一电容单元的第二端连接，所述第二电阻单元的第一端与所述第一电容单元的第二端连接，第二端与地连接，所述第一电源用于产生恒定的电压信号，所述第二电源用于产生周期变化的电压信号；

所述第二电源由交流电电源和电阻分压网络构成，所述交流电电源经所述电阻分压网络分压处理后形成第二电源；

所述电阻分压网络包括：第三电阻单元、第四电阻单元和第五电阻单元；所述第三电阻单元的第一端连接交流电电源的一端，第二端与所述第四电阻单元的第一端连接，所述第四电阻单元的第二端与所述交流电电源的另一端连接，所述第五电阻单元的第一端与所述第四电阻单元的第一端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接。

5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括：保护电路；所述保护电路包括二极管单元、第二电容单元和稳压二极管单元；

所述二极管单元的第一端与所述第五电阻单元的第二端连接，第二端与所述第二电阻单元的第一端连接，所述第二电容单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接，所述稳压二极管单元的第一端与所述二极管单元的第一端连接，第二端与地连接。