[发明专利]控制电路、开关电源和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种控制电路、开关电源和控制方法。

背景技术

开关电源通常包括功率级电路和控制电路。控制电路的功能是在输入电压、内部参数和外接负载变化时，调节开关型变换器中的开关系统的导通和关断时间，以使开关电源的输出电压或者输出电流保持恒定。因此，在开关电源的设计中，控制方法的选择和设计对于开关电源的性能来说是十分重要的。采用不同的检测信号和不同的控制电路会有不同的控制效果。

功率级电路通常使用开关型变换器实现。在现有技术中，用于控制开关型变换器的控制电路一般通过同时控制固定导通时间以及输出电压纹波来实现控制频率的目的。

但是，由于导通时间本身存在计算误差，而且在不同的输入和输出条件下，不同的负载均会引起开关型变换器中开关系统的占空比的变化，因此，现有的控制电路难以得到精确的开关周期，使得精确的频率控制难以实现。

发明内容

有鉴于此，提供一种控制电路、开关电源和控制方法，基于电压纹波进行开关型变换器的控制，使得开关型变换器的开关在稳态工作条件下开关周期很定，由此，可以实现精确的频率控制。

第一方面，提供一种控制电路，用于控制开关型变换器，所述控制电路包括：

状态获取电路，用于根据反馈电压和参考电压生成误差放大信号，利用具有预定频率的斜坡补偿信号对所述误差放大信号进行斜坡补偿，比较经斜坡补偿的误差放大信号和电压纹波，以输出状态信号；

所述电压纹波与所述开关型变换器的储能元件电流同步变化；

控制信号生成电路，用于根据所述状态信号输出开关控制信号，控制开关型变换器。

优选地，所述控制信号生成电路用于根据所述状态信号和具有所述预定频率的时钟信号输出所述开关控制信号，其中，所述控制信号生成电路根据所述状态信号控制所述开关控制信号由第一状态转换为第二状态，根据所述时钟信号控制所述开关控制信号由所述第二状态转换为所述第一状态。

优选地，所述状态获取电路包括：

误差放大器，用于输入所述反馈电压和参考电压生成所述误差放大信号；

加法器，用于输入所述斜坡补偿信号对所述误差放大信号进行斜坡补偿；

第一比较器，用于比较经斜坡补偿的误差放大信号和所述电压纹波，以输出所述状态信号。

优选地，所述控制电路还包括：

电压纹波获取电路，用于将所述反馈电压与纹波信号叠加获得所述电压纹波，所述纹波信号随所述开关型变换器的储能元件电流同步变化。

优选地，所述电压纹波获取电路为受控电压源，所述受控电压源连接在反馈电压输入端和第一比较器输入端之间，所述受控电压源的两端电压随所述开关型变换器的储能元件电流同步变化。

优选地，所述控制电路还包括时钟信号生成电路和斜坡补偿信号生成电路；

所述时钟信号生成电路包括电流源、充电电容、放电开关和第二比较器；

所述电流源、充电电容和所述放电开关并联连接在所述第二比较器的第一输入端和接地端之间；

所述第二比较器的第二输入端输入阈值电压，输出端输出所述时钟信号；

所述放电开关由所述时钟信号控制；

所述斜坡补偿信号生成电路输入所述充电电容的两端电压，输出所述斜坡补偿信号。

优选地，所述控制信号生成电路包括RS触发器和驱动电路；

所述RS触发器的复位端输入所述状态信号，所述RS触发器的置位端输入所述时钟信号，输出端输出脉宽调制信号；

所述驱动电路输入所述脉宽调制信号，输出所述开关控制信号。

优选地，所述控制信号生成电路在所述状态信号为第一电平时控制所述开关控制信号为第一状态，在所述状态信号为第二电平时控制所述开关控制信号为第二状态。

优选地，所述状态获取电路包括：

误差放大器，输入所述反馈电压和参考电压生成所述误差放大信号；

加法器，用于输入所述斜坡补偿信号对所述误差放大信号进行斜坡补偿；

第一比较器，用于比较经斜坡补偿的误差放大信号和所述电压纹波，以输出所述状态信号。

优选地，所述控制电路还包括：

电压纹波获取电路，用于将所述反馈电压与纹波信号叠加获得所述电压纹波，所述纹波信号随所述开关型变换器的储能元件电流同步变化。