[发明专利]一种具有最大占空比限制的开关电源控制器

说明书

技术领域

 本发明属于电子电路领域，尤其涉及一种具有最大占空比限制的开关电源控制器。

背景技术

脉冲宽度调制是当前开关电源控制中最常用的控制方法，其利用固定频率的三角波或锯齿波信号与误差运算结果信号进行比较产生PWM信号，通过驱动电路驱动开关电源中的高频开关管实现对电源的调制。相对锯齿波调制，三角波调制具有双边调制功能，控制精度提高，采用高线性度三角波调制，能实现对控制电路的精确建模。

在驱动为隔离变压器驱动的脉宽调制开关电源中，为了防止电源启动时驱动变压器饱和失效，需要对控制器的PWM信号进行占空比限制，确保驱动变压器正常工作。传统的最大占空比限制的方法有：

1. 对误差放大器的输出用稳压管限幅，使其不超过三角波或锯齿波的峰值，但由于稳压管的稳压值不能自由连续调整，故最大占空比值不能随意调整，同时稳压管稳压值随着时间变化，随着其老化，稳压值可能超过三角波或锯齿波的峰值，或往反方向漂移，导致最大占空比限制功能失效；

2. 闭环控制的方式实现最大占空比限制，控制器反馈最大占空比限制的输出，控制器的输出与三角波或锯齿波比较，实现对占空比平均值进行闭环控制，由于控制器的输出一般为波动的调整波形，对于要求最大占空比限制很高的场合，如99%，其控制器输出容易超出三角波或锯齿波的峰值导致占空比丢失。

由于PWM发生器的输出相对三角波有一定延时，在PWM发生器的输出占空比接近最大占空比限值时，这一延时会使PWM发生器的输出与最大占空比电路输出相位错开，导致最终控制器的输出波形出现异常，PWM波形中有异常的小脉冲出现。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例的目的在于提供一种开关电源脉宽调制控制器。

本发明实施例是这样实现的，一种具有最大占空比限制的开关电源控制器，所述控制器包括：

三角波发生电路，用于产生方波及三角波；以及

最大占空比限制电路，利用上述三角波电路产生的方波，实现最大占空比限制，并且其时序满足脉宽调制的要求。

进一步地，所述具有最大占空比限制的开关电源控制器还包括：

PWM发生器，其输入端分别与三角波发生电路、误差放大器相连，其输出端与逻辑与电路相连，所述最大占空比限制电路与所述逻辑与电路的输入端相连，所述逻辑与电路与驱动电路相连。

进一步地，所述三角波发生电路包括：第一电流镜电路以及与其相连的第二电流镜电路，

所述第一电流镜电路包括：三极管Q201、三极管Q202、电阻R201、电阻R202、电阻R203，三极管Q201的射极与电阻R201的一端相连，其集电极与电阻R203的一端相连，其基极与所述三极管Q202的基极相连，所述三极管Q202的射极与电阻R202相连，所述三极管Q202的集电极与二极管D201、D202的输入端相连，所述电阻R201的另一端与电阻R202另一端连接后与第二电流镜电路相连，所述电阻R203的另一端接地；

所述第二电流镜电路包括：电源B201、电阻R205、R207、R206，三极管Q203、Q204，所述三极管Q203的集电极接电阻R205，其射极接电阻R207，其基极接三极管Q204的基极，三极管Q204的射极接电阻R206的一端，三极管Q204的集电极接电阻R204，所述电阻R205、R207接电源B201，所述电阻R206另一端接地；

所述电阻R204的另一端与D201的输出端相连并同时连接比较器U201的反相输入端及电容C201的一端，所述电容C201的另一端接地，所述比较器U201的同相输入端分别连接三极管Q205的射极、电阻R211以及电阻R212，电阻R212的另一端接地，电阻R211另一端分别与电阻R210、R208以及R202相连，所述电阻R210的另一端接三极管Q205的集电极，所述三极管Q205的基极连接电阻R209的一端，电阻R209的另一端连接R208的另一端以及U201、D202的输出端。

进一步地，所述三角波发生电路包括：