[发明专利]开关电源转换器及其原边控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种原边控制电路，尤其涉及一种开关电源转换器及其原边控制电路。

背景技术

在全球环保意识越来越强的趋势下，更加高效地利用能源已成为全球的共识，同时电子产品的另一项重要的参数“待机功耗”也越来越受到关注，根据统计，电子产品的待机功耗在全球的电力比重为3%-13%，因此在待机时的功耗也制订出明确的规范，低待机功耗特性或将成为未来电源供应器的所必备的基本要求，于是近年来电子产品设计者开始采用一系列的新技术用以满足上述要求。

采用原边控制技术的开关电源可以大量节约外围器件数量，具有其他拓扑结构无法比拟的成本优势以及较为优越的拓扑特性，正越来越受到设计者以及客户的青睐。然而，由于开关电源在工作过程中存在不可避免的损耗能量，包括开关损耗、传导损耗及控制电路损耗，并且这些损耗都与系统的工作频率成正比关系，尤其当轻载或空载时，如何有效的降低电子产品的工作频率成为了降低芯片待机功耗的最大障碍。并且随着产品小型化趋势所导致的开关电源工作频率的上升，损耗的能量也不断增加，这已成为开关电源系统在轻载和待机状态下能量损耗的最主要部分。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种开关电源转换器及其原边控制电路，集成了全新工作模式和降频工作模式，可以使系统的开关频率能随着负载的减轻而变低，最大限度的减小待机功耗。

为了达到上述目的，本发明提供了一种应用于开关电源转换器的原边控制电路，包括：

原边采样保持电路，用于在PWM控制功率管关断期间采样保持原边反馈电压信号；

采样电压放大电路，用于对原边采样电路的输出电压进行放大；

PWM关断时间控制电路，用于根据所述采样电压放大电路的输出电压产生PWM控制功率管的关断时间。

实施时，本发明所述的应用于开关电源转换器的原边控制电路还包括：

PWM导通时间控制电路，用于在PWM控制导通功率管期间设置流过变压器初级绕组的最大电流值，并当流过变压器初级绕组的电流值到达该最大电流值时PWM控制关断功率管。

实施时，本发明所述的应用于开关电源转换器的原边控制电路还包括：

RS触发器，置位端与所述PWM导通时间控制电路的输出端相连，复位端端与所述PWM关断时间控制电路的输出端相连，正相输出端与开关电源转换器主控电路的PWM引脚连接。

实施时，本发明所述的应用于开关电源转换器的原边控制电路还包括缓冲驱动电路；

所述RS触发器的正相输出端通过所述缓冲驱动电路与所述开关电源转换器主控电路的PWM引脚连接。

本发明还提供了一种开关电源转换器，包括上述的原边控制电路。

与现有技术相比，本发明所述的应用于开关电源转换器的原边控制电路，在PWM（脉冲宽度调制）控制NPN功率管关断期间，变压器辅助绕组通过与之相连的分压采样电阻对变压器辅助绕组电压进行采样，并连接到电源转换器主控电路的FB端，然后由原边采样保持电路对FB端电压进行采样保持，再由采样放大电路对采样保持电路的输出电压FB_D进行放大，并输出电压VEA，最后由PWM关断控制电路根据VEA电压值产生对应的PWM关断时间大小，进而使电源转换器根据输出负载状态产生与VEA电压信号相对应的工作频率。

附图说明

图1是本发明所述的开关电源转换器的一实施例的电路图；

图2是本发明所述的应用于开关电源转换器的原边控制电路的一实施例的结构框图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再做进一步详细的说明。

本发明的具体实施的方式不仅限于下面的描述，现结合附图加以进一步的说明。

本发明通过采样保持原边反馈电压信号FB并生成FB_D信号，然后FB_D信号经过采样电压放大电路放大后生成电压信号VEA，PWM关断时间控制电路根据VEA电压的大小产生与输出负载对应的工作频率，VEA电压的大小反应了负载的大小，负载越低VEA电压越大，PWM控制功率管关断的时间越长，以实现不同负载下系统工作频率的自适应，可以使系统的工作频率随负载的减小而降低，最大限度地减小待机功耗。