[发明专利]开关电源、控制电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及开关电源控制电路、开关电源及其控制方法和可应用于该控制电路的纹波电路以及校正信号生成电路。

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，调节功率级电路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。

现有的控制电路包括电压反馈型控制电路和电流反馈型控制电路，这两种控制电路均需要根据功率级电路的输出电压获得的反馈电压以及所期望的基准电压输出控制功率级电路的功率开关的控制信号。现有技术中，会在反馈电压或基准电压中叠加与功率级电路的状态(储能元件电流和/或输出电压)相关的叠加参量以使得控制电路可以快速响应功率级电路的状态变化。

但是，使用叠加参量的控制电路在功率级电路的负载切换为大电容或者功率级电路进入轻载状态时会对于叠加参量的状态失控，从而导致功率级在电路重新进入正常工作模式时，需要多个周期才能重新建立稳态，进而导致输出电压纹波较大。

发明内容

有鉴于此，提供一种开关电源控制电路、开关电源及其控制方法和可应用于该控制电路的纹波电路以及校正信号生成电路，可以在开关电源工作模式切换时，快速建立稳态，较小输出电压纹波。

第一方面，提供一种开关电源控制电路，包括叠加参量生成电路、叠加电路、状态检测电路、时钟信号生成电路和开关控制信号生成电路；

所述叠加参量生成电路用于生成叠加参量；

所述叠加电路用于将所述叠加参量与第一参量叠加，生成带有叠加参量的第一参量；

所述状态检测电路用于根据第二参量和所述带有叠加参量的第一参量生成状态信号；

所述时钟信号生成电路用于生成时钟信号；

所述开关控制信号生成电路用于根据所述状态信号和时钟信号生成开关控制信号控制功率级电路中的功率开关；

其中，所述叠加参量生成电路在第一模式下获取随功率级电路状态参量变化的所述叠加参量，在第二模式下阻碍所述叠加参量相对第一模式切换至第二模式时的叠加参量值发生变化。

第二方面，提供一种开关电源，其包括功率级电路和如上所述的开关电源控制电路。

第三方面，提供一种开关电源控制方法，包括：

在第一模式下生成随功率级电路的状态参量变化的叠加参量，在第二模式下阻碍所述叠加参量相对第一模式切换至第二模式时的叠加参量值发生变化；

将所述叠加参量与第一参量叠加，生成带有叠加参量的第一参量；

根据第二参量和所述带有叠加参量的第一参量生成状态信号；

生成时钟信号；

根据所述状态信号和时钟信号生成开关控制信号控制功率级电路中的功率开关。

第四方面，提供一种纹波电路，包括：

同步电压生成电路,用于在第一模式下生成与功率级电路的储能元件电流同步的同步电压，在第二模式下保持同步电压输出端的同步电压不变；

平均值生成电路,用于在第一模式下生成同步电压的平均值，在第二模式下保持平均值输出端与所述同步电压输出端绝缘；

差值放大电路,两个输入端分别与所述同步电压输出端和所述平均值输出端连接，用于根据输入端的电压差输出所述纹波电压。

第五方面，提供一种校正信号生成电路，所述校正信号用于校正开关电源的基准电压，所述校正信号生成电路包括：

转导放大器，正相端输入所述反馈电压，反相端输入所述基准电压，输出端连接到电流源控制端；

第一响应电容，连接在所述电流源控制端和接地点之间；

第五开关，根据模式切换信号的控制在第一模式下关断，在第二模式下导通；

第二响应电容，和第五开关串联连接在所述电流源控制端和接地点之间；

压控电流源，根据电流源控制端的电压向转换电阻输出随所述反馈电压和基准电压的差值变化的压控电流；

转换电阻，与所述压控电流源形成电流回路，转换电阻将压控电流源输出的压控电流转换为校正电压；

其中，所述第二响应电容的电容值大于所述第一响应电容的电容值。