[发明专利]一种抗磁干扰的开关电源及其控制电路和控制方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种电子电路，更具体地说，尤其涉及一种开关电源。

背景技术

开关电源由于其具有较快的瞬态响应、较低的损耗等优点已广泛的应用于各领域中。然而，当应用于电表等领域时，将面临有可能存在外部强磁场干扰的问题。一种现有的解决方法是，增加机械屏蔽外壳，以屏蔽外部强磁场对开关电源的干扰，此种方法的缺点是增加了成本和体积。另一种现有的解决方法是，设计开关电源中的磁性元件时，例如设计电感或变压器时，留有非常大的余量，此种方法将会导致开关电源中的磁性元件体积非常庞大，同时也增加了成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种开关电源及其控制电路和控制方法。

根据本发明实施例的一种用于开关电源的控制电路，所述开关电源包括磁性元件、耦接至磁性元件的主功率开关、接收输入电压的输入端口、以及提供输出电压的输出端口，所述控制电路包括：误差放大单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收参考信号，第二输入端接收代表输出电压的电压反馈信号，所述误差放大单元根据参考信号和电压反馈信号之间的差值，在输出端提供误差放大信号；磁场检测单元，具有输出端，所述磁场检测单元判断开关电源是否受到外部磁场的影响，并在其输出端提供磁场检测信号；频率控制单元，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中第一输入端耦接至磁场检测单元的输出端以接收磁场检测信号，第二输入端接收频率设置电压，第三输入端接收频率调整电压，所述频率控制单元根据磁场检测信号、频率设置电压、以及频率调整电压在其输出端提供时钟信号，当磁场检测信号指示开关电源未受到外部磁场的影响时，频率控制单元根据频率设置电压控制时钟信号的频率等于一频率预设值，当磁场检测信号指示开关电源受到了外部磁场的影响时，频率控制单元根据频率设置电压和频率调整电压控制时钟信号的频率等于所述频率预设值的N倍，N为大于1的整数；以及开关控制单元，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至误差放大单元的输出端，第二输入端耦接至频率控制单元的输出端以接收时钟信号，所述开关控制单元在其输出端提供开关控制信号以控制主功率开关的导通及关断，其中开关控制单元响应于误差放大信号控制主功率开关的占空比，响应于时钟信号控制主功率开关的开关频率。

根据本发明实施例的一种开关电源，包括：变压器，具有初级绕组和次级绕组，其中初级绕组接收输入电压；主功率开关，耦接至初级绕组；整流电路，耦接至次级绕组并提供输出电压；反馈电路，提供代表输出电压的电压反馈信号；以及控制电路，接收电压反馈信号，并根据电压反馈信号提供开关控制信号以控制主功率开关的导通及关断，所述控制电路响应于电压反馈信号以控制主功率开关的占空比，所述控制电路根据开关电源是否受到外部磁场的影响控制主功率开关的开关频率，其中当开关电源未受到外部磁场的影响时，控制主功率开关的开关频率等于频率预设值，以及当开关电源受到外部磁场的影响时，控制主功率开关的开关频率等于所述频率预设值的N倍，N为大于1的整数。

根据本发明实施例的一种用于开关电源的控制方法，所述开关电源包括磁性元件、耦接至磁性元件的主功率开关、接收输入电压的输入端口、以及提供输出电压的输出端口，所述控制方法包括：根据输出电压提供电压反馈信号；根据参考信号与电压反馈信号之间的差值提供误差放大信号；根据误差放大信号，控制主功率开关的占空比；以及判断开关电源是否受到外部磁场的影响；其中当开关电源未受到外部磁场的影响时，开关电源处于正常工作模式，控制开关频率等于第一频率预设值；以及当开关电源受到外部磁场的影响，开关电源进入抗磁模式，控制开关频率等于第二频率预设值，其中第二频率预设值大于第一频率预设值。

根据本发明实施例的开关电源，在实现开关频率可控的同时，可以消除或减弱外部磁场对开关电源的干扰，具有较简单的结构和较低的成本。

附图说明

为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：

图1示出了根据本发明一实施例的开关电源100的电路框图；

图2示出了根据本发明一实施例的开关电源200的电路框图；

图3示出了根据本发明一实施例的图2所示开关电源200根据误差放大信号COMP调整开关频率Fs的示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的磁场检测单元32的电路结构图；

图5示出了根据本发明一实施例的图2所示开关电源200根据电流检测信号CS的斜率Rcs调整开关频率Fs的示意图；