[发明专利]降压开关电源及其控制方法

权利要求书

1.一种降压开关电源，包括：

降压电路，包括开关管和储能元件，随着所述开关管的导通和关断，所述储能元件存储和输出能量；

输入电压采样电路，电耦接至所述降压电路的输入端，采样所述降压电路的输入电压，并产生输入电压采样信号；

电流采样电路，电耦接至所述开关管，采样流过所述开关管的电流，并产生电流采样信号；

平方电路，电耦接至所述输入电压采样电路以接收输入电压采样信号，并对其进行平方运算产生第一乘法输入信号；

乘法电路，电耦接至所述平方电路，将第一乘法输入信号与第二乘法输入信号相乘，并产生乘积信号；

第一比较电路，电耦接至所述电流采样电路和所述乘法电路，将电流采样信号与乘积信号进行比较；以及

逻辑电路，电耦接至所述开关管的栅极和第一比较电路，在电流采样信号大于或大于等于乘积信号时，将所述开关管关断。

2.如权利要求1所述的降压开关电源，其中所述逻辑电路在流过所述储能元件的电流减小至零时，将所述开关管导通。

3.如权利要求1所述的降压开关电源，其中所述第二乘法输入信号为与所述降压电路的输出电压、输出电流或输出功率相关的补偿信号。

4.如权利要求3所述的降压开关电源，还包括：

峰值采样电路，电耦接至所述电流采样电路，对电流采样信号的峰值进行采样，输出代表流过所述开关管峰值电流的峰值采样信号；

误差放大器，电耦接至所述峰值采样电路，接收所述峰值采样信号和一参考电压，并基于所述峰值采样信号与所述参考电压产生所述补偿信号。

5.如权利要求4所述的降压开关电源，其中所述峰值采样电路包括：

第一二极管，阳极电耦接至所述电流采样电路以接收电流采样信号；

第一电阻器，所述第一电阻器的一端电耦接到所述第一二极管的阴极；

第二电阻器，所述第二电阻器的一端电耦接到所述第一电阻器的另一端，所述第二电阻器的另一端接地；

电容器，所述电容器的一端电耦接到所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的节点，所述电容器的另一端接地。

6.如权利要求1所述的降压开关电源，还包括：

过零检测电路，具有输入端和输出端，其中输入端电耦接到所述储能元件，在输出端产生过零检测信号；

第二比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端电耦接到所述过零检测电路的输出端，第二输入端接收阈值信号，输出端耦接到所述逻辑电路，对过零检测信号和阈值信号进行比较，在输出端输出比较结果。

7.如权利要求6所述的降压开关电源，其中，所述过零检测电路具体为分压电路，输入端从所述储能元件接收一电压，在输出端输出分压后的电压作为过零检测信号。

8.如权利要求1所述的降压开关电源，其中所述储能元件具体为变压器，所述降压电路还包括：输入电容器、第二二极管和输出电容器，其中输入电容器的第一端电耦接至第二二极管的阴极和输出电容器的第一端，输入电容器的第二端接地；变压器具有初级绕组和次级绕组，其中初级绕组的第一端电耦接至输出电容器的第二端，所述开关管的栅极接收控制信号，所述开关管的一端电耦接至变压器的初级绕组的第二端和二极管的阳极，所述开关管的另一端耦接至地。

9.一种降压开关电源的控制方法，该降压开关电源包括降压电路，降压电路包括开关管和电耦接至所述开关管的储能元件，随着所述开关管的导通和关断，所述储能元件存储和输出能量，该控制方法包括：

采样所述降压电路的输入电压，并产生输入电压采样信号；

采样流过所述开关管的电流，并产生电流采样信号；

通过将输入电压采样信号平方来产生第一乘法输入信号；

将第一乘法输入信号与第二乘法输入信号相乘，产生乘积信号；

将电流采样信号与乘积信号进行比较；以及

在电流采样信号大于或大于等于乘积信号时，将所述开关管关断。

10.如权利要求9所述的控制方法，还包括：在流过所述储能元件的电流减小至零时，将所述开关管导通。

11.如权利要求9所述的控制方法，其中所述第二乘法输入信号为与降压电路的输出电压、输出电流或输出功率相关的补偿信号。

12.如权利要求11所述的控制方法，还包括：

对电流采样信号的峰值进行采样，产生代表流过所述开关管峰值电流的峰值采样信号；

基于所述峰值采样信号与一参考电压产生所述补偿信号。