[发明专利]基于分频振荡器实现频率调制的开关电源

权利要求书

1.基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，包括：

一开关器件组，于一脉冲调制信号作用下交替导通或关断；

一设置有储能元件的工作电路，在所述开关器件组的作用下于充电模式和放电模式之间切换；

一控制电路，用以根据一参考电压、一电压反馈信号、一电流检测信号和一时钟信号生成脉冲调制信号；

所述控制电路包括，

一误差放大器，用于对所述参考电压与所述电压反馈信号进行比较，得到一误差放大信号；

一第一比较器，用于对所述误差放大信号与所述电流检测信号进行比较，产生一比较信号；

一PWM控制器，依据所述比较信号和所述时钟信号产生所述脉冲调制信号；

一时钟信号产生器，于所述误差放大信号的作用下调整时钟信号；包括，

时钟分频单元，于一参考时钟源的作用下产生多个具有不同频率的时钟信号；

选择单元，于所述误差放大信号的作用下从多个所述时钟信号中选择其中一个连接并输出至所述控制电路；

所述选择单元包括多个并联的开关支路，每一开关支路连接所述时钟分频单元输出的一个设定频率的时钟信号；多个所述开关支路中的一路于所述误差放大信号的作用下于设定时间内导通；

每一开关支路上串联一开关，所述误差放大信号通过一模数转换器转换为数字信号后连接至所述开关的控制端，用以在所述误差放大信号发生变化时使不同的开关导通。

2.根据权利要求1所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述选择单元包括一缓冲器，被选中的所述时钟信号通过所述缓冲器与所述控制电路连接。

3.根据权利要求1所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述时钟分频单元包括多个级联的D触发器，每一所述D触发器的QN端连接下一个所述D触发器的时钟脉冲输入端，每一所述D触发器的QN端还反馈至同一所述D触发器的信号输入端，第一个所述D触发器的时钟脉冲输入端连接所述参考时钟源，最后一个所述D触发器的QN端仅反馈至同一所述D触发器的信号输入端；每一所述D触发器的Q端用于输出经分频后的时钟信号。

4.根据权利要求3所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述时钟分频单元包括三个级联的D触发器，分别为第一D触发器、第二D触发器和第三D触发器，所述选择单元包括第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路，所述第一D触发器的第一输出端输出第一设定频率的时钟信号；所述第二D触发器的第一输出端输出第二设定频率的时钟信号；所述第三D触发器的第一输出端输出第三设定频率的时钟信号；在误差放大信号的作用下所述第一开关支路、第二开关支路、第三开关支路中的一路导通，向所述控制电路提供一路设定频率的时钟信号。

5.根据权利要求1所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述工作电路包括：

一充电控制支路，连接于一输入电压端与一第一交汇结点之间；

一充放电支路，连接于所述第一交汇结点与一输出电压端之间；

一放电控制支路，连接于所述第一交汇结点与一接地端之间，所述储能元件串联于所述充放电支路上；

所述工作电路于充电模式时，所述开关器件组控制所述充电控制支路及所述充放电支路导通，并控制所述放电控制支路断开，使所述输入电压端输入的电流对所述储能元件充电；

所述工作电路于放电模式时，所述开关器件组控制所述放电控制支路及所述充放电支路导通，并控制所述充电控制支路断开，使所述储能元件对所述输出电压端放电。

6.根据权利要求5所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述控制电路还包括，

一反馈网络，连接于所述输出电压端与所述接地端之间，用以产生所述电压反馈信号；

一电流检测电路，可控制的并联于所述输入电压端与所述第一交汇结点之间，用以根据脉冲调制信号产生所述电流检测信号。

7.根据权利要求6所述的基于分频振荡器实现频率调制的开关电源，其特征在于，所述电流检测电路包括：

一检测电阻，串联于所述电流检测电路上；

一检测补偿单元，连接所述检测电阻的两端，用以检测流过所述检测电阻的电流；

一受脉冲调制信号控制通断的检测控制开关，连接于所述电流检测电路上。