[发明专利]一种PFM/PWM开关电源脉冲序列混合控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关变换器控制方法，尤其涉及一种PFM/PWM开关电源脉冲序列混合控制方法。

背景技术

在当前世界能源日趋紧张的大环境下，“如何有利、有效地利用电能”已经成为一个引起全社会高度关注的民生问题。正因如此，“节约用电、绿色用电”比任何一个时候都更能引起人们的共鸣。目前市面上大多数开关电源都是采用PWM调制，但PWM调制方式只改变脉冲宽度而工作频率不变，轻负载时，效率明显降低。

为实现“绿色电源、节约能源”，现在许多开关电源变换器都包含两种工作模式：PWM模式和PFM模式，一般负载较重时，开关变换器工作在PWM模式下，从而使其工作在固定的较高频率下，维持较低的输出电压纹波。但由于在PWM模式下控制电路的开关损耗一般较大，因此通常当负载较轻时，开关变换器切换到PFM模式下工作，随着负载变轻，其工作频率变低，控制电路的开关损耗平均值随着频率减小而降低。采用PWM/PFM控制方式，从而达到节能的效果。目前，这种混合控制方法已经得到广泛的关注。

为达到节能环保的效果，采用PWM/PFM混合控制方式。但目前的PWM/PFM控制都是采用传统的PWM和PFM控制方法，还存在需要改善的地方：1、在重载条件下，采用传统的PWM脉冲调制方法在瞬态性和鲁棒性等方面的缺点越发明显，纹波相对较大，抗干扰能力弱。2、在轻载条件下，采用传统的PFM调频方法，脉冲的频率随着反馈电压时刻变化，实现比较困难，对滤波电路要求高，需要滤波电路适应较宽的片段。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种能适应负载变化，提高轻负载下的工作效率，使开关电源输出电压纹波小、动态响应快、电压精度高、稳定性和抗干扰能力强的开关电源脉冲序列混合控制方法，本发明的技术方案如下：一种PFM/PWM开关电源脉冲序列混合控制方法，其包括以下步骤：

101、系统初始化，主要包括采样模块220，控制模块230和驱动模块240的初始化；

102、采样模块220通过电流检测电路对负载的输出电流i₀进行采样，并经过A/D转换电路转换处理后得到采样输出电流为

103、判断步骤102得到的采样输出电流是否大于预设的电流值，若是则跳转至步骤104；否则跳转至步骤108；

104、当得到的采样输出电流大于预设的电流值时，则该系统处于重载条件下，采用重负载PWM-PT脉冲序列调制方式，并读取负载的输出电压V_o；

105、判断输出电压V_o是否高于预设基准电压，若是则跳转至步骤106进行低功率脉冲调制；否则跳转至步骤107进行高功率脉冲PH调制；

106、当输出电压V_o高于预设基准电压时，重负载PWM-PT脉冲序列调制方式在低功率脉冲PL下工作，减小输出电压V_o直至输出电压V_o稳定，跳转至步骤114；

107、当输出电压V_o低于基准电压时，PWM-PT调制方式在高功率脉冲PH下工作，增大电压V_o直至输出电压V_o稳定，跳转至步骤114；

108、当得到的采样输出电流小于预设的电流值时，则系统处于轻载条件下，采用PFM-PT离散脉冲序列调制方式，并读取负载的输出电压V_o；

109、判断输出电压V_o是否大于基准电压值，若是则跳转至步骤110；否则跳转至步骤113；

110、当输出电压V_o高于基准电压时，则继续判断输出电压是否持续上升，若是则跳转至步骤111；否则跳转至步骤112；

111、当输出电压V_o持续上升，则PFM-PT使用跨周期调制方式，跨过一部分控制周期稳定输出电压，跳转至步骤114；

112、若输出电压V_o未持续上升，则PFM-PT调制方式在低频下工作，减小输出电压V_o直至输出电压V_o稳定，跳转至步骤114；

113、当输出电压低于基准电压时，PFM-PT调制方式在高频下工作，增大输出电压，稳定输出，跳转至步骤114；

114、驱动模块根据脉冲调制信号驱动模块控制开关管对开关进行通断控制。