CN117155122B - 一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路，涉及电子技术领域。开关电源的去除啸叫控制电路包括计时电路和PFM控制电路；所述输出电压放电补偿电路包括分压电路、比较器、放电控制电路以及放电MOS电路。本发明利用开关电源的去除啸叫控制电路使得开关的间歇性工作频率不处于人耳所能听到的声音频率范围内，有效地去除了啸叫；在此基础上添加了输出电压放电补偿电路，能够补偿在采取的控制电路中额外进行开关切换导致输出电压抬高的部分，能够动态对输出电压放电，将输出电压调整到接近设置的输出电压附近，保证了DC‑DC开关电源的正常工作，提高了用户体验。

Description

一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路。

背景技术

通常，DC-DC（Direct Current，直流）开关电源工作于轻载模式下，系统会根据负载大小间歇性地调整电感电流。一般来说，人耳所能听到的声音频率范围在20Hz到20KHz之间，因此当电感电流间歇性的工作频率处于20Hz到20KHz之间时，人耳就可能会听到开关电源电路中电感的啸叫。此外采用陶瓷电容作为输出电容时，此种电容因介电常数高，在开关电源工作中的电场作用下会发生强烈伸缩形变，称为压电效应，该形变导致PCB板表面产生振动，当振动频率处于20Hz到20KHz之间时，人耳会听到陶瓷电容所引发的啸叫。以上现象发生在很多电子产品中，它使本来静音工作的系统出现了轻微响声，严重影响了用户的使用体验。

以上产生啸叫的主要原因是DC-DC开关电源的开关频率小于20KHz，当前大多数去除啸叫的办法是将开关频率强制控制在20KHz以上，然而该方法由于引入了额外有开关动作的时钟周期，会将DC-DC开关电源的输出电压不断抬高，偏离预设的输出电压，这导致DC-DC开关电源根本的性能参数出现偏差，甚至影响其正常使用。因此需要在去除啸叫的同时，将额外引入的开关动作所导致的输出电压上升量进行补偿抵消。

发明内容

针对上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路，能够在保证DC-DC开关电源正常工作的前提下有效去除啸叫。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路，所述输出电压放电补偿电路通过开关电源与去除啸叫控制电路相连，所述去除啸叫控制电路包括计时电路和PFM控制电路；其中所述计时电路与PFM控制电路电连接，被配置为当PFM控制电路输出脉冲信号的周期时长达到目标周期时长时，向PFM控制电路发送计时信号，使PFM控制电路根据计时信号在PFM控制电路的输出端产生一个新的脉冲信号；所述PFM控制电路分别与计时电路和开关电源电连接，被配置为产生由PFM信号以及计时信号控制的输出脉冲信号，输出脉冲信号用于驱动开关电源；开关电源的输出电压为Vout电压；其特征在于，所述输出电压放电补偿电路包括：分压电路、比较器、放电控制电路以及放电MOS电路；

所述分压电路分别与Vout电压、比较器以及放电控制电路连接，被配置为将Vout电压进行分压抽头得到不同比例的Vout分压信号；

所述比较器的正相输入端连接分压电路得到的不同比例的Vout分压信号，比较器的反相输入端连接基准电压Vref，比较器的输出端与放电控制电路连接；

所述放电控制电路与放电MOS电路连接，被配置为根据比较器的输出来确定放电电流的控制码，若比较器的输出为高电平，则将控制码加1，若比较器的输出为低电平，则将控制码减1，并将控制码译码为控制信号；所述控制码同时还确定下一次比较器正相输入端的Vout分压信号比例；

所述放电MOS电路，被配置为根据放电控制电路输出的控制信号确定选通的放电MOS管，使Vout电压以预设大小的放电电流对地放电。

可选地，所述分压电路包括由多个电阻串联组成的电阻串及与多个电阻对应的多个开关；其中电阻串的一端连接Vout电压，另一端接地；每个开关的一端与其相邻的两个电阻的公共连接点相连，另一端与比较器的正向输入端相连。

可选地，所述放电控制电路包括：依次连接的控制码加减器、锁存器以及译码器；

其中控制码加减器的输入与比较器的输出连接，被配置为根据比较器的输出将控制码增加1或减小1；

控制码加减器输出的控制码经锁存器锁存后输出至译码器；控制码经过译码器的译码后输出控制信号；控制信号一方面与分压电路中各个开关的控制端连接，另一方面还与放电MOS电路连接。

可选地，所述电阻串中电阻个数M、Vout分压信号个数N、控制码个数O以及放电电流大小的个数P满足以下关系：M-1=N=O=P+1。

可选地，所述不同比例的Vout分压信号包括1/12.65、1/12.82、1/12.98、1/13.15和1/13.33比例的Vout分压信号；其中1/12.65比例对应控制码为000；1/12.82比例对应控制码为001；1/12.98比例对应控制码为010；1/13.15比例对应控制码为011；1/13.33比例对应控制码为100。

可选地，所述基准电压Vref为1/12.5比例的Vout电压。

可选地，所述控制码加减器包括：反相器、半加器、第一全加器以及第二全加器；

其中反相器的输入连接比较器的输出；反相器的输出分别连接第一全加器的CI端和第二全加器的CI端；半加器的S端、第一全加器的S端以及第二全加器的S端均与锁存器的输入连接；半加器的A端、第一全加器的B端以及第二全加器的B端均连接锁存器的输出；半加器的B端连接高电平1置位信号；半加器的CO端与第一全加器的A端连接；第一全加器的CO端与第二全加器的A端连接。

可选地，所述锁存器将时钟clk作为锁存时钟。

可选地，所述放电MOS电路包括多个下拉MOS管；其中每个下拉MOS管的栅极均连接译码器输出的控制信号；每个下拉MOS管的漏极均连接Vout电压；每个下拉MOS管的源极均接地。

可选地，所述预设大小的放电电流包括2mA、4mA、6mA以及8mA大小的放电电流；其中2mA大小对应的控制码为001；4mA大小对应的控制码为010；6mA大小对应的控制码为011；8mA大小对应的控制码为100。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明所提供的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，所述输出电压放电补偿电路包括：分压电路、比较器、放电控制电路以及放电MOS电路；所述分压电路分别与Vout电压、比较器以及放电控制电路连接，被配置为将Vout电压进行分压抽头得到不同比例的Vout分压信号；所述比较器的正相输入端连接分压电路得到不同比例的Vout分压信号，比较器的反相输入端连接基准电压Vref，比较器的输出端与放电控制电路连接；所述放电控制电路还分别与分压电路和放电MOS电路连接，被配置为根据比较器的输出来确定放电电流的控制码，若比较器的输出为高电平，则将控制码加1，若比较器的输出为低电平，则将控制码减1，并将控制码译码为控制信号；所述控制码同时还确定下一次比较器正相输入端的Vout分压信号比例；所述放电MOS电路分别与Vout电压和放电控制电路连接，被配置为根据放电控制电路输出的控制信号确定选通的放电MOS管，使Vout电压以预设大小的放电电流对地放电。本发明利用开关电源去除啸叫控制电路使得开关的间歇性工作频率不处于人耳所能听到的声音频率范围内，有效地去除了啸叫；在此基础上添加了输出电压放电补偿电路，能够补偿在采取的控制电路中额外进行开关切换导致输出电压抬高的部分，能够动态对输出电压放电，将输出电压调整到接近设置的输出电压附近，保证了DC-DC开关电源的正常工作，提高了用户体验。

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为本发明实施例开关电源去除啸叫控制电路与输出电压放电补偿电路的整体连接示意图；

图2为本发明实施例开关电源去除啸叫控制电路中电感电流的波形示意图；

图3为本发明实施例用于开关电源的输出电压放电补偿电路的具体结构示意图；

图4为本发明实施例放电控制电路中控制码加减器的具体结构示意图。

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。

本发明的目的是提供一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路，能够在保证DC-DC开关电源正常工作的前提下有效去除啸叫。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为开关电源去除啸叫控制电路与输出电压放电补偿电路的整体连接示意图。在本发明的一些实施例中，开关电源是指DC-DC开关电源。如图1所示，所述输出电压放电补偿电路300通过开关电源400与去除啸叫控制电路相连，所述去除啸叫控制电路包括计时电路100和PFM控制电路200。其中所述计时电路100与PFM控制电路200电连接，被配置为当PFM控制电路200输出脉冲信号的周期时长达到目标周期时长时，向PFM控制电路200发送计时信号，使PFM控制电路200根据计时信号在PFM控制电路200的输出端产生一个新的脉冲信号。所述PFM控制电路200分别与计时电路100和开关电源400电连接，被配置为产生由PFM信号以及计时信号控制的输出脉冲信号，输出脉冲信号用于驱动开关电源400。开关电源的输入电压为Vin电压，输出电压为Vout电压。

图2为开关电源去除啸叫控制电路中电感电流的波形示意图。参照图2，IL表示电感电流，Vout表示开关电源400的输出电压。开关电源400工作在轻载模式下时，通常以断续模式运行。开关电源400的功率开关管在一个周期内先导通再关断，电感电流IL在功率开关管导通期间上升，并在关断期间持续下降至零，并保持。其中，开关电源400的输出电压Vout在电感电流IL大于零的期间上升，在电感电流IL保持为零的期间下降。电感电流IL的一个工作周期可以包括电感电流从零开始上升到下一次从零开始上升，其对应为功率开关管在闭合瞬间到下一次闭合瞬间之间的实际时间段。第一个电感电流的工作周期没有启用去除啸叫的控制电路，因此电感电流的工作频率处于人耳可以听到的声音频率范围以内，从第二个电感电流的工作周期开始启用去除啸叫的控制电路，可以看到第二个工作周期等于实施例中设定的目标周期时长40μs，然后由计时电路100控制进入第三个电感电流的工作周期。由于图2中还未开启本发明的输出电压放电补偿电路，所以每次在电感电流脉冲之后，输出电压Vout没有足够的时间回落到设定的输出电压最低阈值，因此输出电压会不断地抬高。根据以上技术中存在的问题，需引入本发明的输出电压放电补偿电路。

在本发明的一些实施例中，目标周期时长可以小于或等于40μs。以目标周期时长为40μs为例，40μs对应的工作频率为25kHz，因此，开关电源400的开关频率为25kHz，相应的电感电流IL的工作频率也为25kHz。并且，随着目标周期时长越短，电感电流的工作频率越高，目标周期时长与开关电源400的开关频率为倒数关系。

如图1所示，在一些实施例中，计时电路100可以包括计数器110和延时单元120。计数器110可以对PFM控制电路200的输出脉冲信号进行检测，并以输出脉冲信号的上升沿（或下降沿）作为计时开始时刻进行计时。延时单元120作为计数器110的时钟周期产生电路，若计时时间达到目标周期时长，如累计计时时间达到40μs，则延时单元120向PFM控制电路200发送计时信号；若在计时时间未达到目标周期时长时，计数器110再次检测到输出脉冲信号的上升沿（或下降沿），则计数器110重新计时。以上控制电路可以使开关频率即电感电流的工作频率不处于人耳可以听到的声音频率之内，提高了用户体验。

在一些实施例中，计时电路100主要由计数器110和延时单元120构成，当PFM控制电路200的输出脉冲信号产生一个上升沿（或下降沿）时，计数器110开始计时，当计数时间达到配置的目标周期时长后计时电路100输出的计时信号翻转，使PFM控制电路200根据计时信号在PFM控制电路的输出端产生一个新的脉冲信号。

在一些实施例中，PFM控制电路200为常见的以PFM方式对开关电源400的开关信号进行控制，即在轻载情况下，当Vout电压低于某设定值时，将开关进行切换动作，当Vout电压高于该设定值时，开关不会进行切换。在此基础上PFM控制电路200的输出脉冲信号还会受到计时电路100的控制。

如图1所示，本发明输出电压放电补偿电路300与开关电源400的Vout电压连接，被配置为通过对Vout电压的实时监测，根据Vout电压相对设定输出电压的溢出量来确定放电电流大小，对Vout电压进行动态调整。本发明的输出电压放电补偿电路，能够将Vout电压与动态的基准电压Vref进行比较，通过比较结果确定对Vout电压的放电电流大小，同时更改基准电压大小，循环以上过程将Vout电压调整在略高于设置的输出电压附近，由此保证DC-DC开关电源的正常工作，提高用户体验。

图3为本发明实施例用于开关电源的输出电压放电补偿电路的具体结构示意图。参见图3，在一些实施例中，所述输出电压放电补偿电路300包括：分压电路310、比较器320、放电控制电路330以及放电MOS电路340。其中，所述分压电路310分别与Vout电压、比较器320以及放电控制电路330连接，被配置为将Vout电压进行分压抽头得到不同比例的Vout分压信号。所述比较器320的正相输入端连接分压电路310得到的不同比例的Vout分压信号，比较器320的反相输入端连接基准电压Vref，比较器320的输出端与放电控制电路330连接。所述放电控制电路330还分别与分压电路310和放电MOS电路340连接，被配置为根据比较器320的输出来确定放电电流的控制码，若比较器320的输出为高电平，则将控制码值加1，若比较器320的输出为低电平，则将控制码值减1，通过将控制码译码为控制信号，可以用来控制选通放电MOS电路340中的放电MOS管；所述控制码同时还确定下一次比较器320正相输入端的Vout分压信号比例。所述放电MOS电路340分别与Vout电压和放电控制电路330连接，被配置为根据放电控制电路330输出的控制信号确定选通的放电MOS管，使Vout电压以预设大小的放电电流对地放电。

所述分压电路310包括由多个电阻串联组成的电阻串及与多个电阻对应的多个开关；其中电阻串的一端连接Vout电压，另一端接地；每个开关的一端与该开关相邻的两个电阻的公共连接点相连，另一端与比较器的正向输入端相连。

如图3所示，在一些实施例中，所述分压电路310具体包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4以及开关K5。其中电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联组成电阻串；电阻串的一端连接Vout电压，电阻串的另一端接地；开关K1的一端连接电阻R1和电阻R2的公共连接点；开关K2的一端连接电阻R2和电阻R3的公共连接点；开关K3的一端连接电阻R3和电阻R4的公共连接点；开关K4的一端连接电阻R4和电阻R5的公共连接点；开关K5的一端连接电阻R5和电阻R6的公共连接点；开关K1的另一端、开关K2的另一端、开关K3的另一端、开关K4的另一端以及开关K5的另一端均连接比较器的正相输入端。

其中分压电路310可由电阻串将Vout电压进行分压，电阻串的最高电压节点与Vout电压连接，最低电压节点与地连接，在一些实施例中，电阻串中各个电阻可将Vout电压分压为1/12.65、1/12.82、1/12.98、1/13.15、1/13.33比例的Vout分压信号，且1/12.65比例对应控制码为000，1/12.82比例对应控制码为001，1/12.98比例对应控制码为010，1/13.15比例对应控制码为011，1/13.33比例对应控制码为100。电阻串的不同分压抽头产生不同比例Vout分压信号，其各自的控制码经过译码后接通对应开关，选取唯一一个分压抽头与比较器320的正相输入端连接，开关的控制信号由放电控制电路330的译码器336的输出端产生。

因此在一些实施例中，所述不同比例的Vout分压信号包括1/12.65、1/12.82、1/12.98、1/13.15和1/13.33比例的Vout分压信号；其中1/12.65比例对应控制码为000，对应开关K1；1/12.82比例对应控制码为001，对应开关K2；1/12.98比例对应控制码为010，对应开关K3；1/13.15比例对应控制码为011，对应开关K4；1/13.33比例对应控制码为100，对应开关K5。

在实际应用中，分压电阻的分压比例并不限于以上1/12.65、1/12.82、1/12.98、1/13.15和1/13.33的比例，可以根据不同Vout电压进行设置，只需保证电阻串中分压电阻个数M、Vout分压信号个数N、控制码个数O以及放电电流大小的个数P满足以下关系：M-1=N=O=P+1。

在一些实施例中，比较器320首先将控制码000对应开关K1选取的最高分压抽头信号与反相输入端基准电压Vref进行比较，Vref为1/12.5比例的输出电压Vout，比较器320的输出与放电控制电路330的输入连接。在实际应用中，基准电压Vref也不限于1/12.5比例的Vout，可以根据实际需要进行设置。

如图3所示，在一些实施例中，所述放电控制电路330具体包括：依次连接的控制码加减器337、锁存器335以及译码器336。其中控制码加减器337的输入与比较器320的输出连接，被配置为根据比较器320的输出将三位二进制的控制码增加1或减小1。控制码加减器337输出的控制码经锁存器335锁存后输出至译码器336。锁存器335的设置能够避免比较器320的结果即时反馈到其正相输入端导致结果错误。控制码经过译码器336的译码后，可以得到对应的输出开关和下拉MOS管的控制信号。控制信号一方面与分压电路310中开关K1的控制端、开关K2的控制端、开关K3的控制端、开关K4的控制端以及开关K5的控制端连接，另一方面还与放电MOS电路340连接，用于选通放电MOS电路340中的下拉MOS管。在一些实施例中，译码器336可选用38译码器。

图4为放电控制电路中控制码加减器的具体结构示意图。如图4所示，在一些实施例中，控制码加减器包括：反相器331、半加器332、第一全加器333以及第二全加器334。其中反相器331的输入连接比较器320的输出。其中比较器320的输出信号表示为comp_out。反相器的输出分别连接第一全加器333的CI端和第二全加器334的CI端，反相器的输出信号表示为comp_outb。半加器332的S端、第一全加器333的S端以及第二全加器334的S端均与锁存器335的输入连接。锁存器335的输入信号表示为ooa_aa<2：0>，其中ooa_aa<0>表示锁存器335输入的三位控制码中的最低位，ooa_aa<1>表示锁存器335输入的三位控制码中的次低位，ooa_aa<2>表示锁存器335输入的三位控制码中的最高位。半加器332的A端、第一全加器333的B端以及第二全加器334的B端均连接锁存器335的输出；锁存器335的输出信号表示为ooa_a<2：0>，其中ooa_a<0>、ooa_a<1>和ooa_a<2>分别表示锁存器335输出的三位控制码中的最低位、次低位和最高位。半加器332的B端连接置位信号，即高电平1。半加器332的CO端与第一全加器333的A端连接；第一全加器333的CO端与第二全加器334的A端连接。同时，所述锁存器335将时钟clk作为锁存时钟。译码器336的输出信号表示为output<4：0>，其五个输出位分别对应控制开关K1~K5。

在一些实施例中，反相器331的输入端与比较器320的输出端连接，反相器331的输出端与第一全加器333的CI端和第二全加器334的CI端连接。半加器332的A端与锁存器335输出的三位控制码中的最低位ooa_a<0>连接，半加器332的B端与高电平1置位信号连接，半加器332的S端与锁存器335输入的三位控制码中的最低位ooa_aa<0>连接，半加器332的CO端与第一全加器333的A端连接。第一全加器333的A端与半加器的CO端连接，第一全加器333的B端与锁存器335输出的三位控制码中的次低位ooa_a<1>连接，第一全加器333的CI端与反相器331的输出连接，第一全加器333的S端与锁存器335输入的三位控制码中的次低位ooa_aa<1>连接，第一全加器333的CO端与第二全加器334的A端连接。第二全加器334的A端与第一全加器333的CO端连接，第二全加器334的B端与锁存器335输出的三位控制码中的最高位ooa_a<2>连接，第二全加器334的CI端与反相器331的输出连接，第二全加器334的S端与锁存器335输入的三位控制码中的最高位ooa_aa<2>连接。锁存器335由时钟clk作为锁存时钟，锁存器335的输入与半加器332的S端、第一全加器333的S端和第二全加器334的S端连接，锁存器335的输出与半加器332的A端、第一全加器333的B端和第二全加器334的B端连接。以上电路可以实现当比较器320输出结果为高电平时，三位控制码会与码值001相加从而得到控制码加1的效果；当比较器320输出结果为低电平时，三位控制码会与码值111相加从而得到控制码减1的效果。译码器336的输入端与锁存器335的输出端连接，译码器336输出的控制信号与分压电路310和放电MOS电路340连接。

所述放电MOS电路340包括多个下拉MOS管；其中每个下拉MOS管的栅极均连接译码器输出的控制信号；每个下拉MOS管的漏极均连接Vout电压；每个下拉MOS管的源极均接地。

如图3所示，在一些实施例中，所述放电MOS电路340具体包括：下拉MOS管M1、下拉MOS管M2、下拉MOS管M3以及下拉MOS管M4。其中下拉MOS管M1的栅极、下拉MOS管M2的栅极、下拉MOS管M3的栅极以及下拉MOS管M4的栅极均连接译码器336输出的控制信号。下拉MOS管M1的漏极、下拉MOS管M2的漏极、下拉MOS管M3的漏极以及下拉MOS管M4的漏极均连接Vout电压。下拉MOS管M1的源极、下拉MOS管M2的源极、下拉MOS管M3的源极以及下拉MOS管M4的源极均接地。

在一些实施例中，放电MOS电路340的输入与放电控制电路330的输出连接，通过放电控制电路330输出的控制信号选通放电MOS管，从而控制输出电压的放电电流大小。放电MOS电路340共有4个放电MOS管，其放电电流大小随MOS管的宽长比尺寸增大，当对应控制码选通某个MOS管的栅极为高电平时，则得到对应的放电电流大小，000对应放电电流为0A，001对应放电电流为2mA，010对应放电电流为4mA，011对应放电电流为6mA，100对应放电电流为8mA。4个放电MOS管的漏极均与Vout信号连接，源极和体电极与地连接。

因此本发明输出电压放电补偿电路300中，所述预设大小的放电电流包括2mA、4mA、6mA以及8mA大小的放电电流；其中2mA大小对应的控制码为001，对应下拉MOS管M1；4mA大小对应的控制码为010，对应下拉MOS管M2；6mA大小对应的控制码为011，对应下拉MOS管M3；8mA大小对应的控制码为100，对应下拉MOS管M4。

如图3所示，所述放电控制电路330的输入与比较器320的输出连接，其获取比较器320的输出后，会以三位控制码的形式改变输出档位，控制码经过锁存器335和译码器336后，输出的控制信号分别与分压电路310和放电MOS电路340连接。若比较器320的输出结果为高，说明当前的Vout分压信号高于Vref，控制码增加1，改变分压电路310中分压抽头信号的开关选取，减小一档选取分压抽头信号的分压比，但如果当前选取的是控制码100对应的最低分压抽头信号则不会更改开关选取，也同时控制码选通更大一档电流的放电MOS电路340中的下拉MOS管，增大一档放电MOS电路340中放电电流的大小，但如果当前选取的是控制码100对应的最大放电电流大小则不会更改放电电流；当比较器320的输出结果为低，说明当前的Vout分压信号低于Vref，控制码减1，改变分压电路310中分压抽头信号的开关选取，增大一档选取分压抽头信号的分压比，但如果当前选取的是控制码000对应的最高分压抽头信号则不会更改开关选取，也同时控制码选通更小一档电流的放电MOS电路340中的下拉MOS管，减小一档放电MOS电路340中放电电流的大小，但如果当前选取的是控制码000对应的零放电电流大小则不会更改放电电流。放电控制电路330中一般需要一个时钟信号clk，每个时钟的上升沿（或下降沿）会将三位控制码进行一次锁存，以避免比较器320的结果即时反馈到其正相输入端导致结果错误，同时放电控制电路330的输出控制码改变影响的是下一个时钟周期的比较器320正相输入端信号以及放电MOS电路340的放电电流大小。锁存后的三位控制码一般需要通过译码器336进行转换，仅将控制码所对应的译码器336输出位置高，其余置低。译码器336输出的控制信号与分压电路310和放电MOS电路340连接。

从整个输出电压放电补偿电路300的环路可以看出，一般情况下，当Vout电压超出设定的输出电压越多时，放电电流会越大，当Vout电压十分接近设定的输出电压时，会将放电MOS电路340中的放电MOS管都关闭，不存在放电电流，最终可以使Vout电压始终维持在略高于设定的输出电压附近，补偿了在采取的控制电路中额外进行开关切换导致输出电压抬高的部分，保证了DC-DC开关电源的正常工作，提高了用户体验。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于开关电源的输出电压放电补偿电路，所述输出电压放电补偿电路通过开关电源与去除啸叫控制电路相连，所述去除啸叫控制电路包括计时电路和PFM控制电路；其中所述计时电路与PFM控制电路电连接，被配置为当PFM控制电路输出脉冲信号的周期时长达到目标周期时长时，向PFM控制电路发送计时信号，使PFM控制电路根据计时信号在PFM控制电路的输出端产生一个新的脉冲信号；所述PFM控制电路分别与计时电路和开关电源电连接，被配置为产生由PFM信号以及计时信号控制的输出脉冲信号，输出脉冲信号用于驱动开关电源；开关电源的输出电压为Vout电压；其特征在于，所述输出电压放电补偿电路包括：分压电路、比较器、放电控制电路以及放电MOS电路；

所述分压电路分别与Vout电压、比较器以及放电控制电路连接，被配置为将Vout电压进行分压抽头得到不同比例的Vout分压信号；

所述比较器的正相输入端连接分压电路得到的不同比例的Vout分压信号，比较器的反相输入端连接基准电压Vref，比较器的输出端与放电控制电路连接；

所述放电控制电路与放电MOS电路连接，被配置为根据比较器的输出来确定放电电流的控制码，若比较器的输出为高电平，则将控制码加1，若比较器的输出为低电平，则将控制码减1，并将控制码译码为控制信号；所述控制码同时还确定下一次比较器正相输入端的Vout分压信号比例；

所述放电MOS电路，被配置为根据放电控制电路输出的控制信号确定选通的放电MOS管，使Vout电压以预设大小的放电电流对地放电；

所述分压电路包括由多个电阻串联组成的电阻串及与多个电阻对应的多个开关；其中电阻串的一端连接Vout电压，另一端接地；每个开关的一端与其相邻的两个电阻的公共连接点相连，另一端与比较器的正向输入端相连；

所述放电控制电路包括：依次连接的控制码加减器、锁存器以及译码器；

其中控制码加减器的输入与比较器的输出连接，被配置为根据比较器的输出将控制码增加1或减小1；

控制码加减器输出的控制码经锁存器锁存后输出至译码器；控制码经过译码器的译码后输出控制信号；控制信号一方面与分压电路中各个开关的控制端连接，另一方面还与放电MOS电路连接；

所述控制码加减器包括：反相器、半加器、第一全加器以及第二全加器；

其中反相器的输入连接比较器的输出；反相器的输出分别连接第一全加器的CI端和第二全加器的CI端；半加器的S端、第一全加器的S端以及第二全加器的S端均与锁存器的输入连接；半加器的A端、第一全加器的B端以及第二全加器的B端均连接锁存器的输出；半加器的B端连接高电平1置位信号；半加器的CO端与第一全加器的A端连接；第一全加器的CO端与第二全加器的A端连接。

2.根据权利要求1所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述电阻串中电阻个数M、Vout分压信号个数N、控制码个数O以及放电电流大小的个数P满足以下关系：M-1=N=O=P+1。

3.根据权利要求2所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述不同比例的Vout分压信号包括1/12.65、1/12.82、1/12.98、1/13.15和1/13.33比例的Vout分压信号；其中1/12.65比例对应控制码为000；1/12.82比例对应控制码为001；1/12.98比例对应控制码为010；1/13.15比例对应控制码为011；1/13.33比例对应控制码为100。

4.根据权利要求1所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述基准电压Vref为1/12.5比例的Vout电压。

5.根据权利要求1所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述锁存器将时钟clk作为锁存时钟。

6.根据权利要求2所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述放电MOS电路包括多个下拉MOS管；其中每个下拉MOS管的栅极均连接译码器输出的控制信号；每个下拉MOS管的漏极均连接Vout电压；每个下拉MOS管的源极均接地。

7.根据权利要求6所述的用于开关电源的输出电压放电补偿电路，其特征在于，所述预设大小的放电电流包括2mA、4mA、6mA以及8mA大小的放电电流；其中2mA大小对应的控制码为001；4mA大小对应的控制码为010；6mA大小对应的控制码为011；8mA大小对应的控制码为100。