CN106130321A - 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置 - Google Patents

一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106130321A
CN106130321A CN201610783083.5A CN201610783083A CN106130321A CN 106130321 A CN106130321 A CN 106130321A CN 201610783083 A CN201610783083 A CN 201610783083A CN 106130321 A CN106130321 A CN 106130321A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
inductive current
switching tube
switching
instruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610783083.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106130321B (zh
Inventor
黄必亮
陈小鹏
任远程
周逊伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joulwatt Technology Zhangjiagang Co Ltd
Original Assignee
Joulwatt Technology Zhangjiagang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joulwatt Technology Zhangjiagang Co Ltd filed Critical Joulwatt Technology Zhangjiagang Co Ltd
Priority to CN201610783083.5A priority Critical patent/CN106130321B/zh
Publication of CN106130321A publication Critical patent/CN106130321A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106130321B publication Critical patent/CN106130321B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置，本发明从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，输出判断结果，当超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率；当未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率，从而控制开关电路的开关周期与第一预设时间相等或其差值控制在一定范围内，实现开关电路的定频。

Description

一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种开关电路的控制方法、控制电路及对应的开关电路装置。
背景技术
在当前开关电源的开关电路中，通过控制开关管的导通、关断来控制输出电压。所述开关电路包括BUCK(降压)电路、BOOST(升压)电路等。其中，图1为所述BUCK(降压)电路；图2为所述BOOST(升压)电路。如图1所示，所述BUCK电路包括第一开关管M00、第二开关管D00和电感L00，其中，第一开关管M00为MOS管，第二开关管D00为续流二极管，Vin为BUCK电路的输入电压，Vout为BUCK电路的输出电压，通过驱动控制电路对第一开关管M00进行控制，在其他实施例中，所述第二开关管D00也可以为同步整流MOS管，通过驱动控制电路对第一开关管、同步整流MOS管进行控制。如图2所示，所述BOOST电路通常包括第一开关管M01、第二开关管D01和电感L01，其中，第一开关管M01为MOS管，第二开关管D01为续流二极管，Vin为BOOST电路的输入电压，Vout为BOOST电路的输出电压，通过驱动控制电路对第一开关管M01进行控制，在其他实施例中，所述第二开关管D01也可以为同步整流MOS管，通过驱动控制电路对第一开关管、同步整流MOS管进行控制。
其中以BUCK电路为例，第一开关管M00导通时，电感电流上升；第一开关管M00关断，续流二极管(或同步整流MOS管)导通时，电感电流下降。图3为开关电路中第一开关管导通信号TON和电感电流的波形图，如图3所示，电感电流的最低值大于0，则开关电路工作在连续导通模式(CCM)。
在开关电路某些应用中，希望保持第一开关管和第二开关管的开关周期T尽可能恒定不变，以防止开关电路工作在其他工作频率对其他负载电路产生影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开关电路的控制方法、控制电路及对应的开关电路装置，用于稳定第一开关管和第二开关管的开关周期，避免对其他负载电路产生影响。
为达到上述目的，本发明提供了一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，所述控制方法包括：
从第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，是否达到第一预定时间；
当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率；
当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
可选的，所述下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间的判断步骤具体包括：利用计时电路进行计时，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，计时电路的计时电压大于第一预设电压，则表明跳变沿出现已经超过第一预定时间；所述下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间的判断步骤具体包括：利用计时电路进行计时，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，计时电路的计时电压小于第一预设电压，则表明跳变沿出现未达到第一预定时间。
可选的，当第一开关管的开关信号的跳变沿为第一开关管的导通信号的上升沿，下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿为下一个周期第一开关管的导通信号的上升沿，判断下一个第一开关管的导通信号对应的上升沿出现的时间；当第一开关管的开关信号的跳变沿为第一开关管的导通信号的下降沿，下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿为下一个周期第一开关管的导通信号的下降沿，判断下一个第一开关管的导通信号对应的下降沿出现的时间。
可选的，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率的方法包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高。
本发明实施例还提供了一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，所述控制电路包括：
导通信号计时电路，获取第一开关管的开关信号，从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，输出判断结果；
指令电感电流调整电路，从开关电路获取指令电感电流，根据导通信号计时电路的判断结果调整指令电感电流，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，已经超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值；当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值；
开关管驱动电路，从开关电路获取采样电感电流，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
可选的，所述导通信号计时电路包括计时电路和电压比较电路；
其中，所述计时电路从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，输出计时电压；
所述电压比较电路将所述计时电压与第一参考电压相比较，当计时电压大于第一参考电压，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，超过第一预定时间；当计时电压小于第一参考电压，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，未达到第一预定时间；输出判断结果。
可选的，所述指令电感电流调整电路包括：电流上下限差值调节电路、电流调节器、输出电压反馈电路；
所述输出电压反馈电路的反馈输入端与开关电路的负载输出端相连，获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的上限值或下限值，并作为指令电感电流调整电路的第一输出端；
所述电流上下限差值调节电路的输入端与导通信号计时电路的输出端相连，通过获取导通信号计时电路的判断结果调节指令电感电流的上下限差值；
所述电流调节器的两个输入端分别与输出电压反馈电路的输出端、电流上下限差值调节电路的输出端相连，所述电流调节器的输出端作为指令电感电流调整电路的第二输出端，利用所述电流调节器调节指令电感电流对应的下限值或上限值。
可选的，所述电流调节器为加法器或减法器，当所述电流调节器为加法器时，所述输出电压反馈电路获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的下限值，利用加法器对指令电感电流进行调节，获取指令电感电流的上限值；当所述电流调节器为减法器时，所述输出电压反馈电路获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的上限值，利用减法器对指令电感电流进行调节，获取指令电感电流的下限值。
可选的，所述开关管驱动电路与指令电感电流调整电路的第一输出端、第二输出端相连，获取指令电感电流的上限值和下限值，所述开关管驱动电路还与开关电路相连，获取开关电路的电感电流对应的采样电感电流，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流调整开关电路的第一开关管的开关信号。
可选的，将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
本发明实施例还提供了一种具有所述控制电路的开关电路装置。
本发明相对比于现有技术的有益效果在于：
本发明从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，输出判断结果，且控制电路从开关电路的输出端获得指令电感电流，根据所述判断结果调整指令电感电流，并利用调整后的指令电感电流的上下限值与采样电感电流进行比较，调整第一开关管的开关时间，从而控制开关电路的开关周期与第一预设时间相等或其差值控制在一定范围内，实现定频。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为现有技术中的BUCK电路的电路图；
图2为现有技术中的BOOST电路的电路图；
图3为现有技术中的BUCK电路工作在连续导通模式时的时序图；
图4为本发明第一实施例的开关电路的控制电路的电路结构示意图；
图5为本发明第二实施例的开关电路的控制电路的电路结构示意图；
图6为本发明实施例的计时电路的电路结构示意图；
图7为本发明实施例的电流上下限差值调节电路的电路结构示意图；
图8为本发明实施例的开关电路的控制电路的时序图；
图9为本发明实施例的开关电路的控制方法的流程示意图。
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做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。
实施例一
本发明实施例首先提供了一种开关电路装置，所述开关电路装置包括控制电路和开关电路，所述控制电路与开关电路相连，用于控制开关电路的开关周期与第一预设时间相等或其差值控制在一定范围内，所述开关周期为第一开关管一次导通和一次关断的时间或者第二开关管一次导通和一次关断的时间。
在本实施例中，请参考图4，所述开关电路以BUCK电路为例对控制电路与开关电路的电路连接关系进行说明。在其他实施例中，本领域技术人员能很容易将BUCK电路替换成其他开关电路，在此不做赘述。
所述开关电路包括：第一开关管M00、第二开关管D00和电感L00，其中，第一开关管M00可以为MOS管或其他可控开关管，第二开关管D00为续流二极管，Vin为开关电路的输入电压，Vout为开关电路的输出电压，通过驱动控制电路对第一开关管M00进行控制，在其他实施例中，所述第二开关管D00也可以为同步整流MOS管，通过驱动控制电路对第一开关管M00、同步整流MOS管进行控制。
请参考图4，所述开关电路的控制电路包括指令电感电流调整电路10、导通信号计时电路20、开关管驱动电路30。
所述指令电感电流调整电路10包括：输出电压反馈电路11、电流上下限差值调节电路U05、电流调节器。
所述输出电压反馈电路11包括第一分压电阻R01、第二分压电阻R02，功放U00、第一电压转电流电路U01，开关电路的负载输出端通过第一分压电阻R01和第二分压电阻R02之间的分压端与运放U00的第一输入端相连，所述运放U00的第二输入端连接第一参考电压Vref1，所述运放U00的输出端的电压VC经过第一电压转电流电路U01，得到指令电感电流的下限值。
所述输出电压反馈电路11利用第一分压电阻R01和第二分压电阻R02获取负载电压的反馈电压VFB后，将反馈电压VFB与第一参考电压Vref1进行比较，并将输出电压经过第一电压转电流电路U01的转换得到指令电感电流的下限值，通过调整指令电感电流的上限值和下限值，使得开关电路的开关周期发生改变，负载电压发生改变，同时获得新的反馈电压VFB，进一步进行比较输出比较信号，直到反馈电压VFB等于第一参考电压Vref1。
所述电流上下限差值调节电路U05与导通信号计时电路20的输出端相连，获取导通信号计时电路20输出的判断结果，根据当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，调整指令电感电流的上下限差值。
在本实施例中，请一并参考图4、图7和图8，所述电流上下限差值调节电路U05的具体电路包括：第二电流源I40、第三电流源I41、第一控制开关K40、第二控制开关K41、第二电容C40、第二电压转电流电路U40，所述第一控制开关K40的控制端与导通信号计时电路的电压比较电路U03的UP信号输出端相连，所述第二控制开关K41的控制端与导通信号计时电路20的电压比较电路U03的DOWN信号输出端相连，所述第二电流源I40、第一控制开关K40串联形成第一串联电路，所述第三电流源I41、第二控制开关K41串联后与第二电容C40并联形成第二并联电路，所述第一串联电路和第二并联电路串联连接且连接点与第二电压转电流电路U40的输入端相连，所述第二电压转电流电路U40的输出端作为电流上下限差值调节电路U05的输出端。
当导通信号计时电路判断出当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，电压比较电路U03的UP输出信号将第一控制开关K40关断，DOWN输出信号使第二控制开关K41导通一段时间，然后再关断，从而将第二电容C40上的电荷放掉一部分，降低连接点电压V2，电压转电流电路将连接点电压V2按一定比例转换成指令电感电流的上下限差值Δi，指令电感电流的上下限差值Δi降低。
当导通信号计时电路20判断出下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则电压比较电路U03的DOWN输出信号将第二控制开关K41关断，UP输出信号使第一控制开关K40导通一段时间，然后再关断，从而增加第二电容C40上的电荷，提高连接点电压V2，电压转电流电路将连接点电压V2按一定比例转换成指令电感电流的上下限差值Δi，指令电感电流的上下限差值Δi增加。
在本实施例中，请参考图4，所述电流调节器为加法器U02，所述加法器U02分别与第一电压转电流电路U01和电流上下限差值调节电路U05相连，将第一电压转电流电路U01产生的指令电感电流的下限值加上电流上下限差值调节电路U05产生的指令电感电流的上下限差值Δi，输出指令电感电流的上限值，所述加法器U02的输出端与开关管驱动电路30的电感电流控制电路U06相连。
在其他实施例中，请参考图5，所述电流调节器还可以为减法器U12，所述减法器U12分别与第一电压转电流电路U01和电流上下限差值调节电路U05相连，将第一电压转电流电路U01产生的指令电感电流的上限值减去电流上下限差值调节电路U05产生的指令电感电流的上下限差值Δi，输出指令电感电流的下限值，所述减法器U12的输出端与开关管驱动电路30的电感电流控制电路U06相连。
所述导通信号计时电路20获取第一开关管M00的开关信号后，从所述第一开关管M00的开关信号的跳变沿开始计时，判断当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，输出判断结果。
所述导通信号计时电路10包括计时电路U04和电压比较电路U03，其中，计时电路U04的一端与第一开关管M00的控制端耦接(未示出)，获取所述第一开关管的开关信号，所述计时电路U04从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，输出计时电压。
所述电压比较电路U03将所述计时电压与第二参考电压Vref2相比较，当计时电压大于第一参考电压Vref2，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，超过第一预定时间T；当计时电压小于第二参考电压Vref2，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，未达到第一预定时间T，输出判断结果。
具体的，请参考图5，为本发明实施例的计时电路U04的电路结构示意图，所述计时电路U04包括：第一电流源I20、第一充电电容C20和第一充电开关管K20，所述第一电流源I20为固定电流源或非固定电流源，所述第一充电电容C20与第一电流源I20串联，且所述第一充电电容C20与第一充电开关管K20并联，通过第一开关管M00的开关信号对第一充电开关管K20进行控制，所述第一充电电容C20的电压输出端作为计时电路U04的输出端。在本实施例中，通过调整第一电流源I20和第一充电电容C20的大小，使得在第一预定时间T，第一充电电容C20恰好会被充电到第二参考电压Vref2。当第一开关管M00的开关信号时间(导通信号或关断信号)过长，第一充电开关管K20关断的时间就越长，直到下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现，此时第一充电电容C20充电的时间过长，此时电压比较电路U03将第一充电电容C20的电压输出端输出计时电压(即第一充电电容C20的峰值电压)与第一参考电压Vref1进行比较，当计时电压大于第一参考电压Vref1，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，超过第一预定时间T，表明开关电路的开关周期超过了第一预定时间T，需要降低开关周期，输出判断结果；当第一开关管M00的开关信号时间(导通信号或关断信号)过短，第一充电开关管K20关断的时间过短，直到下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现，此时第一充电电容C20充电的时间过短，此时电压比较电路U03将第一充电电容C20的电压输出端的计时电压(即第一充电电容C20的峰值电压)与第一参考电压Vref1进行比较，当计时电压大于第一参考电压Vref1，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，未达到第一预定时间T，表明开关电路的开关周期未达到了第一预定时间T，需要提高开关周期，输出判断结果。
所述开关管驱动电路30根据指令电感电流调整电路20输出的指令电感电流调整开关电路的第一开关管的导通时间，当指令电感电流的上下限差值降低，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流，降低第一开关管的导通时间，使得开关频率变高；当指令电感电流的上下限差值提高，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流，提高第一开关管的导通时间，使得开关频率变低。
在本实施例中，请参考图4或图5，所述开关管驱动电路30包括电感电流控制电路U06和驱动电路U07，所述电感电流控制电路U06与指令电感电流调整电路的第一输出端、第二输出端相连，获取指令电感电流的上限值和下限值，所述电感电流控制电路U06还与开关电路相连，获取开关电路的电感电流对应的采样电感电流，所述采样电感电流既可以对开关电路的电感电流直接采样获得，也可以对开关电路的电感电流经过缩放等处理以后对应获得，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流，产生驱动控制信号，所述驱动控制信号通过驱动电路U07调整开关电路的第一开关管的导通时间，从而调整第一开关管的导通和关断时间，调整电感电流的导通时间，将第一开关管的导通和关断时间尽可能与第一预设时间一致。
在其他实施例中，所述电感电流控制电路与开关电路相连，获取开关电路的电感电流对应的采样电感电流对应的电压，当指令电感电流的上下限差值降低，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流对应的电压，则第一开关管的导通时间降低，使得开关频率变高；当指令电感电流的上下限差值提高，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流对应的电压，则第一开关管的导通时间增加，使得开关频率变低。
其中，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流来调节开关电路的开关频率的具体方式包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管的开关信号来调节开关电路的开关频率。相对应的，电感电流的上下限差值越大，第一开关管对应的导通时间或关断时间也越长，开关电路的开关频率越小；电感电流的上下限差值越小，第一开关管对应的导通时间或关断时间也越小，开关电路的开关频率越大。
在其他实施例中，当开关电路的第二开关管为同步整流MOS管，所述开关管驱动电路与指令电感电流调整电路的第一输出端、第二输出端相连，获取指令电感电流的上限值和下限值，所述开关管驱动电路还与开关电路相连，获取开关电路的电感电流对应的采样电感电流，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流调整开关电路的第一开关管和同步整流MOS管的开关信号，将第一开关管的导通和关断时间尽可能与第一预设时间一致。
其中，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流来调节开关电路的开关频率的具体方式包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管和同步整流MOS管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
实施例二
本发明实施例还提供了一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，请参考图9，所述控制方法包括：
步骤S101，从第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，是否达到第一预定时间；
步骤S102，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率；
步骤S103，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
具体的，在本实施例中，请参考以图4的电路为例通过对所述控制方法进行论述，但本发明的开关电路的控制方法不局限于特定的控制电路。
执行步骤S101，从第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，是否达到第一预定时间。
所述第一开关管可以为NMOS晶体管或PMOS晶体管，对应的，所述第一开关管开关信号的跳变沿为第一开关管的导通信号的上升沿、第一开关管的导通信号的下降沿、第一开关管的关断信号的上升沿或第一开关管的关断信号的下降沿。
在本实施例中，利用计时电路U04在第一开关管的导通信号的上升沿开始计时，判断下一个周期第一开关管的导通信号对应的上升沿出现的时间是否达到第一预定时间T。
请参考图6和图7，当第一开关管的导通信号出现时，第一充电开关管K20先导通一定时间，该时间远短于第一开关管导通时间，如30ns，为了将第一充电电容C20的上电压复位到0。随后将第一充电开关管断开，利用第一电流源I20给第一充电电容C20充电。所述第一电流源I20可以为固定电流源，也可以为非固定电流源。在本实施例中，通过调整第一电流源I20和第一充电电容C20的大小，使得在第一预定时间T，第一充电电容C20恰好会被充电到第一参考电压Vref1。当第一开关管M00的导通信号过长，第一充电开关管K20关断的时间就越长，直到下一个第一开关管的导通信号对应的上升沿出现，第一充电电容C20充电的时间过长，此时电压比较电路U03将第一充电电容C20的电压输出端输出计时电压(即第一充电电容C20的峰值电压)与第一参考电压Vref1进行比较，当计时电压大于第一参考电压Vref1，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，超过第一预定时间T；当第一开关管M00的导通信号过短，第一充电开关管K20关断的时间过短，直到下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现，第一充电电容C20充电的时间过短，此时电压比较电路U03将第一充电电容C20的电压输出端的计时电压(即第一充电电容C20的峰值电压)与第一参考电压Vref1进行比较，当计时电压小于第一参考电压Vref1，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，未到第一预定时间T。
在其他实施例中，从第一开关管的导通信号的下降沿、关断信号的上升沿或下降沿开始计时，判断计时电路输出的计时电压、第一参考电压Vref1之间的大小，从而判断出判断下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，是否达到第一预定时间。
执行步骤S102，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
在本实施例中，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，即第一开关管的开关信号的周期大于第一预定时间，发出判断结果，电流上下限差值调节电路根据判断结果调节电流上下限差值，并利用加法器或减法器获取指令电感电流的上限值和下限值，开关管驱动电路30利用指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调节开关管的开关信号，降低第一开关管导通信号的导通时间，使得第一开关管的开关信号的周期变短，开关频率变高，从而可以控制开关电路的开关周期与第一预设时间相等或其差值控制在一定范围内。
具体的，将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
当所述开关电路包括第一开关管和同步整流MOS管，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率的方法包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管和同步整流MOS管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
执行步骤S103，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
在本实施例中，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，即第一开关管的开关信号的周期小于第一预定时间，发出判断结果，电流上下限差值调节电路根据判断结果调节电流上下限差值，并利用加法器或减法器获取指令电感电流的上限值和下限值，开关管驱动电路30利用指令电感电流的上限值、下限值和开关电路获取的采样电感电流调节开关管的开关信号，提高第一开关管导通信号的导通时间，使得第一开关管的开关信号的周期变长，开关频率变低，从而可以控制开关电路的开关周期与第一预设时间相等或其差值控制在一定范围内。
具体的，将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
当所述开关电路包括第一开关管和同步整流MOS管，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率的方法包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管和同步整流MOS管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管和同步整流MOS管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，其特征在于，所述控制方法包括：
从第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，是否达到第一预定时间；
当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率；
当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值，并根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
2.如权利要求1所述的开关电路的控制方法，其特征在于，所述下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，超过第一预定时间的判断步骤具体包括：利用计时电路进行计时，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，计时电路的计时电压大于第一预设电压，则表明跳变沿出现已经超过第一预定时间；所述下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间的判断步骤具体包括：利用计时电路进行计时，当下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，计时电路的计时电压小于第一预设电压，则表明跳变沿出现未达到第一预定时间。
3.如权利要求1所述的开关电路的控制方法，其特征在于，当第一开关管的开关信号的跳变沿为第一开关管的导通信号的上升沿，下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿为下一个周期第一开关管的导通信号的上升沿，判断下一个第一开关管的导通信号对应的上升沿出现的时间；当第一开关管的开关信号的跳变沿为第一开关管的导通信号的下降沿，下一个周期第一开关管的开关信号对应的跳变沿为下一个周期第一开关管的导通信号的下降沿，判断下一个第一开关管的导通信号对应的下降沿出现的时间。
4.如权利要求1所述的开关电路的控制方法，其特征在于，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率的方法包括：将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高。
5.一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括第一开关管，开关电路通过所述第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压以驱动负载，其特征在于，所述控制电路包括：
导通信号计时电路，获取第一开关管的开关信号，从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，判断当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，是否到达第一预定时间，输出判断结果；
指令电感电流调整电路，从开关电路获取指令电感电流，根据导通信号计时电路的判断结果调整指令电感电流，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，已经超过第一预定时间时，则降低指令电感电流的上下限差值；当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现，未达到第一预定时间时，则提高指令电感电流的上下限差值；
开关管驱动电路，从开关电路获取采样电感电流，根据指令电感电流的上限值、下限值与采样电感电流调整开关电路的开关频率。
6.根据权利要求5所述的开关电路的控制电路，其特征在于，所述导通信号计时电路包括计时电路和电压比较电路；
其中，所述计时电路从所述第一开关管的开关信号的跳变沿开始计时，当下一个第一开关管的开关信号对应的跳变沿出现时，输出计时电压；
所述电压比较电路将所述计时电压与第一参考电压相比较，当计时电压大于第一参考电压，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，超过第一预定时间；当计时电压小于第一参考电压，则表明当下一个第一开关管的导通信号对应的跳变沿出现时，未达到第一预定时间；输出判断结果。
7.根据权利要求5所述的开关电路的控制电路，其特征在于，所述指令电感电流调整电路包括：电流上下限差值调节电路、电流调节器、输出电压反馈电路；
所述输出电压反馈电路的反馈输入端与开关电路的负载输出端相连，获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的上限值或下限值，并作为指令电感电流调整电路的第一输出端；
所述电流上下限差值调节电路的输入端与导通信号计时电路的输出端相连，通过获取导通信号计时电路的判断结果调节指令电感电流的上下限差值；
所述电流调节器的两个输入端分别与输出电压反馈电路的输出端、电流上下限差值调节电路的输出端相连，所述电流调节器的输出端作为指令电感电流调整电路的第二输出端，利用所述电流调节器调节指令电感电流对应的下限值或上限值。
8.根据权利要求7所述的开关电路的控制电路，其特征在于，所述电流调节器为加法器或减法器，当所述电流调节器为加法器时，所述输出电压反馈电路获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的下限值，利用加法器对指令电感电流进行调节，获取指令电感电流的上限值；当所述电流调节器为减法器时，所述输出电压反馈电路获取与开关电路的电感电流相对应的指令电感电流的上限值，利用减法器对指令电感电流进行调节，获取指令电感电流的下限值。
9.根据权利要求7或8所述的开关电路的控制电路，其特征在于，所述开关管驱动电路与指令电感电流调整电路的第一输出端、第二输出端相连，获取指令电感电流的上限值和下限值，所述开关管驱动电路还与开关电路相连，获取开关电路的电感电流对应的采样电感电流，根据指令电感电流的上限值、下限值和采样电感电流调整开关电路的第一开关管的开关信号。
10.根据权利要求9所述的开关电路的控制电路，其特征在于，将采样电感电流与指令电感电流的上限值、下限值进行比较，当采样电感电流达到指令电感电流的上限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流降低，当采样电感电流达到指令电感电流的下限值，第一开关管的开关信号发生跳变，使得电感电流重新升高，通过调节第一开关管的开关信号来调节开关电路的开关频率。
11.一种具有如权利要求5～10任意一项所述控制电路的开关电路装置。
CN201610783083.5A 2016-08-31 2016-08-31 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置 Active CN106130321B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610783083.5A CN106130321B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610783083.5A CN106130321B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106130321A true CN106130321A (zh) 2016-11-16
CN106130321B CN106130321B (zh) 2018-09-14

Family

ID=57273425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610783083.5A Active CN106130321B (zh) 2016-08-31 2016-08-31 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106130321B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599571A (zh) * 2018-07-05 2018-09-28 杰华特微电子（杭州）有限公司 交错并联式开关电源控制电路及控制方法
CN108880255A (zh) * 2018-08-30 2018-11-23 上海艾为电子技术股份有限公司 升压电路
CN109391238A (zh) * 2018-12-14 2019-02-26 北京华峰测控技术股份有限公司 一种功放热保护电路及热保护方法
CN114070016A (zh) * 2021-07-22 2022-02-18 杰华特微电子股份有限公司 开关电路及开关电路的控制方法
CN114189131A (zh) * 2021-08-13 2022-03-15 杰华特微电子股份有限公司 开关电源的控制方法、控制电路及开关电源

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004152627A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Nippon Dainatekku Kk 電流制御方法及びそれを実施するための電流制御装置
CN102412712A (zh) * 2011-11-29 2012-04-11 杭州矽力杰半导体技术有限公司 一种直流变换器的补偿控制电路及方法
CN102946129B (zh) * 2012-11-30 2015-02-04 成都芯源系统有限公司 一种电池充电电路及其控制电路和控制方法
CN103326546B (zh) * 2013-06-14 2015-10-14 西南交通大学 固定关断时间峰值电流型脉冲序列控制方法及其装置
CN103595228A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 西安永电电气有限责任公司 一种igbt的数字控制方法及系统
CN206041803U (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 杰华特微电子（张家港）有限公司 一种开关电路的控制电路及开关电路装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108599571A (zh) * 2018-07-05 2018-09-28 杰华特微电子（杭州）有限公司 交错并联式开关电源控制电路及控制方法
CN108599571B (zh) * 2018-07-05 2024-04-19 杰华特微电子股份有限公司 交错并联式开关电源控制电路及控制方法
CN108880255A (zh) * 2018-08-30 2018-11-23 上海艾为电子技术股份有限公司 升压电路
CN109391238A (zh) * 2018-12-14 2019-02-26 北京华峰测控技术股份有限公司 一种功放热保护电路及热保护方法
CN114070016A (zh) * 2021-07-22 2022-02-18 杰华特微电子股份有限公司 开关电路及开关电路的控制方法
CN114189131A (zh) * 2021-08-13 2022-03-15 杰华特微电子股份有限公司 开关电源的控制方法、控制电路及开关电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN106130321B (zh) 2018-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106130321A (zh) 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置
CN106300972A (zh) 一种开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置
CN105226943B (zh) 电源变换器及开关电源装置
CN104935063B (zh) 一种蓄电池正负脉冲充电变换器
CN103683868B (zh) 开关电源控制电路、开关电源及其控制方法
CN106208692A (zh) 开关电路的控制方法、控制电路及开关电路装置
CN104426378B (zh) 可提供稳定电压输出的切换式直流电源供应器
CN102377357B (zh) 次级侧同步整流控制器及其电源转换电路
CN106169870A (zh) 具有同步控制功能的电源转换器及其控制方法
CN103138573A (zh) 降压式开关电源及其控制电路
CN104660046B (zh) 电源转换器的定电流控制电路及其定电流控制方法
CN105450052A (zh) 变换器、控制器与控制方法
CN106300926A (zh) 开关电路的控制电路及控制方法、开关电源电路
CN107659150A (zh) Dcdc模块自动切换的直流电能变换方法和系统
CN103178712A (zh) 脉冲跨周期调制开关变换器低频波动抑制装置及方法
CN104422808A (zh) 一种采样电路、开关电源控制电路、开关电源及采样方法
CN106026640A (zh) 升降压开关电路及其控制方法
CN108199424A (zh) 多相充电电路及其控制电路和控制方法
CN206041804U (zh) 一种开关电路的控制电路及开关电路装置
CN108390562A (zh) 一种用于dc/dc的开关频率校正电路
CN206117487U (zh) 开关电路的控制电路及开关电源电路
CN206759312U (zh) Dcdc模块自动切换的直流电能变换系统
CN206211846U (zh) 直流降压型稳压器及其脉冲频率调制控制电路
CN104009627B (zh) 多相转换控制器
CN109474037A (zh) 一种电池充电电路及其控制电路和控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant