[发明专利]开关电源及其音频噪声抑制方法

说明书

一种开关电源及其音频噪声抑制方法，所述开关电源包括主开关和同步开关，所述主开关和同步开关受控导通或关断，以使所述开关电源的输出端输出有输出电压，所述开关电源具有开关周期，所述开关周期包括对所述输出端充电的充电周期和对所述输出端放电的放电周期；所述音频噪声抑制方法包括：当所述开关电源工作在非连续导通模式时，对所述放电周期进行计时；当所述放电周期超过预设阈值时，使用独立于所述主开关和同步开关的放电电路对所述开关电源的输出端放电，所述预设阈值小于50μs；当所述输出电压小于下阈值时，停止对所述开关电源的输出端放电。本发明方案可以抑制音频噪声，具有良好的瞬态响应，且控制逻辑简单。

技术领域

本发明涉及电源设计领域，特别涉及一种开关电源及其音频噪声抑制方法。

背景技术

开关电源变换器是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源变换器一般由脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，简称PWM)控制电路、储能元件(例如电感)和开关管构成。移动终端中会用到大量的开关电源变换器，给其内部的各个模块如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、客户识别模块(Subscriber Identification Module，简称SIM)卡、射频功率放大器等，提供稳定电源。

开关电源变换器(以下简称开关电源)在负载电流比较大的时候，一般工作于连续导通模式(Continuous Conduction Mode，简称CCM)，此时开关电源的开关频率比较高，通常为几百kHz到几MHz。但是当负载电流比较小或者是没有负载电流的时候，为了降低损耗，提高效率，开关电源一般都会降低工作频率，进入非连续导通模式(DiscontinuousConduction Mode，简称DCM)。在DCM下，一般负载电流越小，工作频率越低。当工作频率落入音频范围(20Hz-20kHz)，会产生音频噪声，此噪声影响客户体验的同时也对移动终端的通讯产生了干扰，是不可接受的。

在现有技术中，专利文献CN201510585928.5公开了一种“用于在不连续传导模式中操作的开关模式调节器的声频静带系统和方法”，具体而言，此方案对开关电源工作在DCM下的工作频率进行监测，如果所述开关电源的工作频率比较低，低到落入音频范围，则使用主开关管对所述开关电源的输出端进行放电，使得所述开关电源所输出的输出电压快速降低，以快速进入下一个开关周期，可以使所述开关频率提高，脱离音频范围。由于上述放电过程采用的是所述开关电源中的主开关管，那么原有的针对所述主开关管的控制策略需要被变更，并且变得更加复杂。此外，如果在开启所述主开关管对开关电源的输出端放电的时间段内，所述开关电源的负载突然加大，则电路的瞬态响应会变差。

因此，现有技术中针对开关电源中的音频噪声的抑制方案使得开关电源的瞬态响应变差，并且控制策略较为复杂。

发明内容

本发明解决的一个技术问题是如何在不影响开关电源瞬态响应并且不增加控制策略复杂度的同时，对开关电源中的音频噪声进行抑制。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种开关电源的音频噪声抑制方法，所述开关电源包括主开关和同步开关，所述主开关和同步开关受控导通或关断，以使所述开关电源的输出端输出有输出电压，所述开关电源具有开关周期，所述开关周期包括对所述输出端充电的充电周期和对所述输出端放电的放电周期；所述音频噪声抑制方法包括：当所述开关电源工作在非连续导通模式时，对所述放电周期进行计时；当所述放电周期超过预设阈值时，使用独立于所述主开关和同步开关的放电电路对所述开关电源的输出端放电，所述预设阈值小于50μs；当所述输出电压小于下阈值时，停止对所述开关电源的输出端放电。

可选地，所述开关电源还包括与所述主开关和同步开关分别耦接的电感，在每一个所述开关周期中，流经所述电感上的电感电流从零开始上升，而后下降为零，最后维持为零至所述开关周期结束；所述放电周期从所述电感电流下降为零的时刻起，至所述开关周期结束的时刻止。