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【发明授权】开关电源控制单元和准谐振开关电源自适应谷底锁定电路_无锡硅动力微电子股份有限公司_201810128823.0 

申请/专利权人:无锡硅动力微电子股份有限公司

申请日:2018-02-08

公开(公告)日:2023-08-15

公开(公告)号:CN108173435B

主分类号:H02M3/335

分类号:H02M3/335;H02M7/48

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2023.08.15#授权;2018.07.13#实质审查的生效;2018.06.15#公开

摘要:本发明提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,包括:输入整流滤波电路、开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路、输出反馈电路、功率管N1、初级电流采样电阻Rcs;输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端,负输出端接原边地;变压器T206原边绕组同名端接功率管N1的电流输入端,功率管N1的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs一端,初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地;峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs一端;驱动电路U231的输出端接功率管N1的开关控制端;变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路;该电路避免因采样误差而导致的开关频率变化过大而引起变压器因振动产生的异音问题。

主权项:1.一种开关电源控制单元,其特征在于,包括:采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230;采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端用于分别接辅助绕组分压反馈信号110;采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端,误差放大器U223的同相输入端基准电压信号Vth_FB;误差放大器U223的输出信号Comp接PWM比较器U225的反相输入端,锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端;PWM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端;准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号Vth_DEM;准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端,以及非门U243的输入端;或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228;误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228;功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228;谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端;开关锁存器U232为RS触发器,开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端;峰值电流比较器U230的同相输入端用于连接初级电流采样电阻Rcs一端,反相输入端接峰值电流基准信号Vth_CS;开关锁存器U232的Q端输出功率管开关信号On,功率管开关信号On输入驱动电路U231的输入端,驱动电路U231的输出端用于接功率管N1的开关控制端。

全文数据:开关电源控制单元和准谐振开关电源自适应谷底锁定电路技术领域[0001]本发明属于集成电路领域;更具体地,本发明提供了一种新型的准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,尤其涉及反激式开关电源控制技术。背景技术[0002]随着新能效标准的实施及电子产品性能的不断提升,对开关电源的转换效率、功率密度提出更高的要求,而对开关电源的系统成本控制越来越严苛,因此提高开关电源的转换效率不能简单地通过增加成本等方式实施。目前市场上普遍开始采用准谐振谷底导通技术来降低功率管在开关过程中的开关损耗,提高系统的转换效率,降低系统温升,提高产品的可靠性等。[0003]然而准谐振谷底导通技术自身也存在缺陷,容易导致因变压器振动而产生的异音现象,或者是EMI性能实际变差等问题。以上问题主要是因为谷底导通时开关频率是非连续的,以及由于采样偏差导致谷底切换幅度过大等问题导致。目前市场上采用准谐振谷底技术的产品普遍存在上述问题。[0004]准谐振谷底导通技术因为能极大地降低开关损耗,适应开关电源高频率小体积高功率密度的发展趋势,未来必将成为开关电源的主流控制技术,因此准谐振谷底导通技术自身存在的缺陷必须要解决。发明内容[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,解决了准谐振开关电源由于谷底切换时开关频率变化过大而导致变压器因振动产生的异音问题。本发明采用的技术方案是:[0006]—种开关电源控制单元,包括:[0007]采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230;[0008]采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端用于分别接辅助绕组分压反馈信号;采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端,误差放大器U223的同相输入端基准电压信号Vth_FB;误差放大器U223的输出信号Comp接PWM比较器U225的反相输入端,锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端;PWM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端;[0009]准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号Vth_DEM;准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端,以及非门U243的输入端;或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228;[0010]误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228;功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228;谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端;开关锁存器U232为RS触发器,开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端;峰值电流比较器U230的同相输入端用于连接初级电流采样电阻Rcs—端,反相输入端接峰值电流基准信号Vth_cs;[0011]开关锁存器U232的Q端输出功率管开关信号On,功率管开关信号On输入驱动电路U231的输入端,驱动电路U231的输出端用于接功率管Nl的开关控制端。[0012]进一步地,谷底锁定使能模块U229包括:MOS开关K321、K322、反相器U313、电容C323、C324、隔离缓冲放大器U331、正电压偏置V332、负电压偏置V333、迟滞比较器U334、U335、或非门U336、计数器U337;[0013]功率管开关信号On接MOS开关K321的控制端和反相器U313的输入端;误差放大器U223的输出信号Comp接MOS开关K321的一端,MOS开关K321的另一端接MOS开关K322的一端,并通过电容C323接地;反相器U313的输出端接MOS开关K322的控制端,MOS开关K322的另一端接隔离缓冲放大器U331的输入端,并通过电容C324接地;[0014]隔离缓冲放大器U331的输出端分别通过正电压偏置V332接迟滞比较器U334的反相端,通过负电压偏置V333接迟滞比较器U335的同相端;迟滞比较器U334的同相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U335的反相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U334、U335的输出端分别接或非门U336的两个输入端;或非门U336的输出接计数器U337的复位端,计数器U337的时钟端接功率管开关信号On;计数器U337的输出端输出谷底锁定使能信号LockEn。[0015]更进一步地,谷底锁定使能信号LockEn还分别输入迟滞比较器U334、U335的控制端,以当LockEn信号为高电平时,增加迟滞比较器U334、U335的迟滞区间。[0016]进一步地,谷底锁定模块U228包括:D触发器U411、计数器U415、计数器U416、数字比较器U417、选择器U418,以及或非门U412、U413、非门U414;[0017]D触发器U411时钟端接或非门U227的输出信号PWM;谷底锁定使能信号LockEn分别接D触发器U411的复位端和计数器U415的复位端;D触发器U411的D端接高电平;[0018]D触发器U411的Q输出端接或非门U412的一个输入端和选择器U418的选择控制端;D触发器U411的g输出端接或非门U413的一个输入端;或非门U412和U413的另一个输入端接非门U243的输出信号QR;或非门U412的输出端接计数器U415的时钟端,或非门U413的输出端接计数器U146的时钟端;功率管开关信号On接非门U414的输入端,非门U414的输出端接计数器U416的复位端;计数器U415和U416的输出端分别接数字比较器U417的两个输入端;数字比较器U417的输出端和或非门U227的输出信号P丽分别接选择器U418的两个输入端;选择器Ul48的输出端输出功率管导通触发信号ONset。[0019]—种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,包括:[0020]输入整流滤波电路、上述的开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路、输出反馈电路、功率管Nl、初级电流采样电阻Rcs;[0021]输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端,负输出端接原边地;[0022]变压器T206原边绕组同名端接功率管Nl的电流输入端,功率管Nl的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs—端,初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地;[0023]峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs—端;驱动电路U231的输出端接功率管Nl的开关控制端;[0024]变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路,通过输出整流滤波电路输出直流电压;[0025]输出反馈电路包括变压器T206的输出反馈辅助绕组,输出反馈辅助绕组两端连接串联的电阻Rl、R2;从串联电阻Rl、R2连接点获得辅助绕组分压反馈信号;辅助绕组分压反馈信号接采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端。[0026]本发明的优点在于:本发明通过积分过程得到平均谐振谷底个数,以此为参考来预判并控制下一周期功率管导通,从而避免因采样误差而导致的开关频率变化过大而引起变压器因振动产生的异音问题。附图说明[0027]图1为本发明的准谐振自适应谷底导通示意图。[0028]图2为本发明的准谐振开关电源自适应谷底锁定电路原理图。[0029]图3为本发明的谷底锁定使能模块内部原理图。[0030]图4为本发明的谷底锁定模块内部原理图。具体实施方式[0031]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。[0032]本发明提供一种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,如图2所示,包括:[0033]输入整流滤波电路、开关电源控制单元220、变压器T206、输出整流滤波电路207、输出反馈电路208、功率管Nl、初级电流采样电阻Rcs;[0034]其中,开关电源控制单元220是本发明的核心,包括:采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230;其中功率管Nl的导通由谷底锁定模块U228的输出信号控制,功率管Nl的关断由峰值电流比较器U230的输出信号控制;[0035]输入整流滤波电路包括二极管D201〜D204构成的桥式整流电路,滤波电容C205;输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端,负输出端接原边地;[0036]变压器T206原边绕组同名端接功率管Nl的电流输入端,功率管Nl的电流输出端接初级电流采样电阻Res—端,初级电流采样电阻Res另一端接原边地;功率管Nl可采用匪OS管,其漏极、源极分别作为电流输入端和电流输出端,其栅极作为开关控制端;[0037]变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路207,通过输出整流滤波电路207输出直流电压;输出整流滤波电路207可以包括整流二极管、滤波电容、输出电阻等,这部分是现有技术的常规电路,不再赘述;[0038]输出反馈电路208包括变压器T206的输出反馈辅助绕组,输出反馈辅助绕组两端连接串联的电阻Rl、R2;从串联电阻Rl、R2连接点获得辅助绕组分压反馈信号110;[0039]采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端分别接辅助绕组分压反馈信号110;采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端,误差放大器U223的同相输入端基准电压信号Vth_FB;误差放大器U223的输出信号Comp接HVM比较器U225的反相输入端,锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端;PffM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端;[0040]准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号Vth_DEM;准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端,以及非门U243的输入端;或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228;[0041]误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228;功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228;谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端;开关锁存器U232为RS触发器,开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端;峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs—端,反相输入端接峰值电流基准信号Vth_cs;[0042]开关锁存器U232的的Q端输出功率管开关信号On,通过驱动电路U231加至功率管Nl的开关控制端;[0043]图1是准谐振自适应谷底导通示意图。辅助绕组分压反馈信号110经过采样保持后作为误差放大器U223的一个输入信号;锯齿波发生器的输出信号120作为PWM比较器U225的一个输入信号,误差放大器的输出信号Comp,作为PWM比较器U225的另一个输入信号,当信号120与信号Comp交叉后,PWM比较器U225输出信号从高变低形成信号141,信号141与准谐振谷底比较器U242的输出信号150组合后,用于构成功率管导通触发信号ONset。[0044]当信号ONset由低变高时,锯齿波信号120立即回到初始状态并准备产生下一个周期的锯齿波信号,PBi比较器U225的输出信号也随着锯齿波信号120的变化而立刻反转,形成一个负的窄脉冲,如图1中的信号141所示。[0045]当反馈信号FB即辅助绕组分压反馈信号110的采样存在偏差时,该偏差信号也将被误差放大器U223进行放大,引起误差放大器U223的输出值偏离,如图1中信号131和信号133所示,这会导致PWM比较器U225输出信号位置的变化,如图1中信号142、143所示,并引起功率管开启信号的偏移,如信号162和信号163所不。而信号161是正常时功率管开启信号。[0046]信号111对应系统开关频率平均值,当谐振谷底开启信号112与113相对于信号111变化比较大时,表示开关电源的频率变化大,这容易导致因变压器振荡产生的异音问题。[0047]本发明通过对误差放大器的输出进行积分,滤除因采样误差而导致的放大器误差分量,求得误差放大器输出平均值,该平均值对应开关频率平均值。在误差放大器的输出平均值上叠加正负两个偏移量形成电压窗口,与误差放大器的输出瞬时量进行比较,当误差放大器的输出瞬时量落在上述电压窗口范围内并连续保持数个开关周期,系统开始启动谷底锁定模式并增加上述电压窗口范围,避免因误触发而导致谷底锁定解锁。当误差放大器的输出瞬时量超过上述已增加的电压窗口范围,谷底锁定解锁,系统重新开始谷底锁定过程。[0048]通过变压器T206的原边绕组和辅助绕组的线圈耦合关系,在变压器退磁阶段,从辅助绕组线圈采样得到辅助绕组分压反馈信号110并保持;采样保持信号作为误差放大器U223的负反馈输入,采样保持信号与基准电压信号Vth_FB经过误差放大器U223放大后,输出误差信号来自动实现环路调节,当输出误差信号变高,表示输出负载加重,当输出误差信号变低,表示输出负载变轻。[0049]误差放大器U223的输出信号Comp与锯齿波发生器产生的锯齿波信号通过PffM比较器U225进行调制,产生PWM信号输入到谷底锁定模块U228;准谐振谷底比较器通过比较辅助绕组分压反馈信号110与谷底判别基准信号Vth_DEM,输出谐振谷底信号,作为谷底锁定模块的另一个输入;[0050]谷底锁定使能模块U229通过对误差放大器U223的输出进行积分,滤除因采样误差而导致的放大器误差输出分量,求得误差放大器的输出平均值。在误差放大器U223的输出平均值上叠加正负两个偏移量形成电压窗口,与误差放大器U223的输出瞬时量进行比较,当误差放大器U223的输出瞬时量落在上述电压窗口范围内并连续保持数个开关周期,谷底锁定使能模块输出谷底锁存使能信号LockEn并增加上述电压窗口范围,当误差放大器U223的输出瞬时量超过已增加的上述电压窗口范围,谷底锁定解锁,系统重新开始谷底锁定过程。[0051]谷底锁定模块U228锁存误差放大器输出积分量所对应的谐振谷底数量平均值,作为数字比较器的一个参考比较信号,与另一谷底实时计数器后文的计数器U416的输出进行比较,该谷底实时计数器每个周期都会清零重新计数,当另一谷底实时计数器的计数周期达到被锁存的谷底数量平均值时,数字比较器将输出下一周期导通触发信号,此时准谐振开关电源自适应谷底被锁定。[0052]谷底锁定模块U228的输出信号置位开关锁存器U232,控制功率管Nl的导通,该开关锁存器U232的复位信号是峰值电流比较器U230的输出,复位后功率管Nl关断。[0053]峰值电流比较器U230通过比较功率管端采样电阻Rcs的压降和峰值电流阈值电压的大小,输出高电平信号来复位开关锁存器U232,控制功率管的关断。[0054]以下对本发明具体的工作过程,以及谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228的实现做详细介绍;[0055]在功率管NI导通结束后进入关断阶段,变压器T206进入退磁过程,采样保持模块U221米样辅助绕组分压反馈信号110并保存,作为误差放大器U223的一个输入信号,误差放大器U223的另一个输入信号是基准电压信号Vth_FB;米样保持信号与基准电压信号Vth_FB的差值经过误差放大器U223放大后,输出信号Comp接到PffM比较器U225的一个输入端;[0056]PWM比较器U225的另一个输入信号是接锯齿波发生器U224的输出;与误差放大器U223的输出信号Comp进行比较,输出其中一个开关控制信号;[0057]另一个开关控制信号由准谐振谷底比较器U242产生,准谐振谷底比较器U242的一个输入端接辅助绕组分压反馈信号110,另一个输入端接谷底判别基准信号Vth_DEM。准谐振谷底比较器U242的输出信号作为功率管谷底导通的同步信号,与PWM比较器U225的输出信号通过或非门U227组合后输入到谷底锁定模块U228。[0058]谷底锁定使能模块U229实时计算开关频率平均值,当开关频率平均值计算得到的误差小于设定范围时,谷底锁定使能模块U229输出谷底锁定使能信号,控制谷底锁定模块U228进入频率锁定过程;[0059]谷底锁定使能模块U229发出谷底锁定使能信号后,谷底锁定模块228先计算并保存开关频率平均值所对应的谐振谷底周期数,作为谐振谷底数量平均值接到数字比较器的一个输入端。数字比较器的另一个输入端接谷底实时计数器,该谷底实时计数器在每一个开关周期内都会重新计数,在功率管导通时谷底实时计数器自动清零,在退磁结束后的谐振过程中开始计数。当谷底实时计数器计数值达到谐振谷底数量平均值时,数字比较器将输出高电平信号来触发功率管的导通。[0060]在谷底锁定之前,功率管Nl的导通触发信号受PWM比较器U225的输出与准谐振谷底比较器U242输出组合控制。[0061]功率管Nl的关断信号由峰值电流比较器U230产生;在功率管Nl导通后,原边电感进入励磁状态,电感电流不断增加,当电感电流在采样电阻Rcs上的压降大于峰值电流基准信号Vth_cs时,峰值电流比较器U230输出高电平,开关寄存器U232清零,功率管Nl关断。[0062]谷底锁定使能模块U229的电原理参见图3;包括:MOS开关K32UK322、反相器U313、电容C323、C324、隔离缓冲放大器U331、正电压偏置V332、负电压偏置V333、迟滞比较器U334、U335、或非门U336、计数器U337;[0063]功率管开关信号On接MOS开关K321的控制端和反相器U313的输入端;误差放大器U223的输出信号Comp接MOS开关K321的一端,MOS开关K321的另一端接MOS开关K322的一端,并通过电容C323接地;反相器U313的输出端接MOS开关K322的控制端,MOS开关K322的另一端接隔离缓冲放大器U331的输入端,并通过电容C324接地;[0064]隔离缓冲放大器U331的输出端分别通过正电压偏置V332接迟滞比较器U334的反相端,通过负电压偏置V333接迟滞比较器U335的同相端;迟滞比较器U334的同相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U335的反相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U334、U335的输出端分别接或非门U336的两个输入端;或非门U336的输出接计数器U337的复位端,计数器U337的时钟端接功率管开关信号On;计数器U337的输出端输出谷底锁定使能信号LockEn;[0065]更优地,谷底锁定使能信号LockEn还分别输入迟滞比较器U334、U335的控制端,以当LockEn信号为高电平时,增加迟滞比较器U334、U335的迟滞区间;[0066]信号Comp是误差放大器U223的输出,信号On是控制功率管开关的信号,反相器U313、M0S开关K32UK322以及电容C323和C324构成了低频积分电路。每一个开关过程,误差放大器U223的输出信号Comp通过电容C323向电容C324传递一次,低频积分电路的频率特性取决于开关频率及电容C323与电容C324的比例关系。系统开关稳定后,电容C324上的电压即为误差放大器U223的输出信号Comp的平均值。[0067]隔离缓冲放大器U331和正电压偏置V332、负电压偏置V333构成以积分电压为中心的电压窗口,作为迟滞比较器U334和U335的参考电压。迟滞比较器U334和U335的另一个输入信号是误差放大器的输出信号Comp。当误差放大器的信号Comp落在以积分电压为中心的电压窗口范围内,或非门U336输出一个高电平信号,计数器U337开始计算,如果或非门U336在连续32开关周期内输出高电平,计数器U337输出的LockEn信号为高电平信号,指示谷底锁定模块U228工作。[0068]当LockEn信号为高电平时,增加迟滞比较器U334、U335的迟滞区间,以增加积分电压为中心的电压窗口范围,防止误触发而导致谷底锁定解锁。[0069]谷底锁定模块U228的电原理参加图4,包括:D触发器U411、计数器U415、计数器U416、数字比较器U417、选择器U418,以及或非门U412、U413、非门U414;[0070]D触发器U411时钟端接或非门U227的输出信号PWM;谷底锁定使能信号LockEn分别接D触发器U411的复位端和计数器U415的复位端;D触发器U411的D端接高电平;[0071]D触发器U411的Q输出端接或非门U412的一个输入端和选择器U418的选择控制端;D触发器U411的豆输出端接或非门U413的一个输入端;或非门U412和U413的另一个输入端接非门U243的输出信号QR;或非门U412的输出端接计数器U415的时钟端,或非门U413的输出端接计数器U146的时钟端;功率管开关信号On接非门U414的输入端,非门U414的输出端接计数器U416的复位端;计数器U415和U416的输出端分别接数字比较器U417的两个输入端;数字比较器U417的输出端和或非门U227的输出信号P丽分别接选择器U418的两个输入端;选择器Ul48的输出端输出功率管导通触发信号ONset;[0072]当信号LockEn为低电平时,计数器U415—直处在清零状态,D触发器U411清零。[0073]当信号LockEn变高后,计数器U415开始计数,在信号PffM由低变高的上升沿,D触发器U411的输出信号425变成高电平,计数器U415停止计数并保存计数值,计数器U415的计数值作为数字比较器U417的一个比较参考值427。[0074]当功率管开关信号On为高电平时,计数器U416清零;当功率管开关信号On为低电平时,且D触发器U411的输出信号425变成高电平后,计数器U416开始计数,计数器U416的输出作为数字比较器U417的另一个比较值428。当比较值428等于427时,数字比较器U417输出高电平。[0075]选择器U418的输出信号通过信号425高低电平来选择,当信号425为低电平时,或非门U227的输出信号PffM输出到信号ONset,当信号425为高电平时,数字比较器U417的输出信号429输出到信号ONset。[0076]仅仅作为示例,本发明已应用于反激式电源变换器。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。[0077]最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

权利要求:1.一种开关电源控制单元,其特征在于,包括:采样保持模块U221、误差放大器U223、锯齿波发生器U224、PWM比较器U225、准谐振谷底比较器U242、非门U243、或非门U227、谷底锁定使能模块U229、谷底锁定模块U228、开关锁存器U232、驱动电路U231、峰值电流比较器U230;采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端用于分别接辅助绕组分压反馈信号(110;采样保持模块U221的输出端接误差放大器U223的反相输入端,误差放大器U223的同相输入端基准电压信号Vth_FB;误差放大器U223的输出信号Comp接PWM比较器U225的反相输入端,锯齿波发生器U224的输出接PWM比较器U225的同相输入端;PWM比较器U225的输出端接或非门U227的一个输入端;准谐振谷底比较器U242的反相输入端接谷底判别基准信号Vth_DEM;准谐振谷底比较器U242的输出端接或非门U227的另一输入端,以及非门U243的输入端;或非门U227的输出、非门U243的输出信号QR分别输入谷底锁定模块U228;误差放大器输出信号Comp和功率管开关信号On分别输入谷底锁定使能模块U229,谷底锁定使能模块U229产生的谷底锁定使能信号LockEn输入谷底锁定模块U228;功率管开关信号On输入谷底锁定模块U228;谷底锁定模块U228输出端输出的功率管导通触发信号ONset输入开关锁存器U232的S端;开关锁存器U232为RS触发器,开关锁存器U232的R端接峰值电流比较器U230的输出端;峰值电流比较器U230的同相输入端用于连接初级电流采样电阻Rcs—端,反相输入端接峰值电流基准信号Vth_cs;开关锁存器U232的Q端输出功率管开关信号On,功率管开关信号On输入驱动电路U231的输入端,驱动电路U231的输出端用于接功率管Nl的开关控制端。2.如权利要求1所述的开关电源控制单元,其特征在于,谷底锁定使能模块U229包括:MOS开关K32UK322、反相器U313、电容C323、C324、隔离缓冲放大器U331、正电压偏置V332、负电压偏置V333、迟滞比较器U334、U335、或非门U336、计数器U337;功率管开关信号On接MOS开关K321的控制端和反相器U313的输入端;误差放大器U223的输出信号Comp接MOS开关K321的一端,MOS开关K321的另一端接MOS开关K322的一端,并通过电容C323接地;反相器U313的输出端接MOS开关K322的控制端,MOS开关K322的另一端接隔离缓冲放大器U331的输入端,并通过电容C324接地;隔离缓冲放大器U331的输出端分别通过正电压偏置V332接迟滞比较器U334的反相端,通过负电压偏置V333接迟滞比较器U335的同相端;迟滞比较器U334的同相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U335的反相端接误差放大器U223的输出信号Comp;迟滞比较器U334、U335的输出端分别接或非门U336的两个输入端;或非门U336的输出接计数器U337的复位端,计数器U337的时钟端接功率管开关信号On;计数器U337的输出端输出谷底锁定使能信号LockEn。3.如权利要求2所述的开关电源控制单元,其特征在于,谷底锁定使能信号LockEn还分别输入迟滞比较器U334、U335的控制端,以当LockEn信号为高电平时,增加迟滞比较器U334、U335的迟滞区间。4.如权利要求1所述的开关电源控制单元,其特征在于,谷底锁定模块U228包括:D触发器U411、计数器U415、计数器U416、数字比较器U417、选择器U418,以及或非门U412、U413、非门U414;D触发器U411时钟端接或非门U227的输出信号P丽;谷底锁定使能信号LockEn分别接D触发器U411的复位端和计数器U415的复位端;D触发器U411的D端接高电平;D触发器U411的Q输出端接或非门U412的一个输入端和选择器U418的选择控制端;D触发器U411的Q输出端接或非门U413的一个输入端;或非门U412和U413的另一个输入端接非门U243的输出信号QR;或非门U412的输出端接计数器U415的时钟端,或非门U413的输出端接计数器U146的时钟端;功率管开关信号On接非门U414的输入端,非门U414的输出端接计数器U416的复位端;计数器U415和U416的输出端分别接数字比较器U417的两个输入端;数字比较器U417的输出端和或非门U227的输出信号HVM分别接选择器U418的两个输入端;选择器Ul48的输出端输出功率管导通触发信号ONset。5.—种准谐振开关电源自适应谷底锁定电路,包括:输入整流滤波电路、如权利要求1〜4中任一项所述的开关电源控制单元、变压器T206、输出整流滤波电路207、输出反馈电路208、功率管N1、初级电流采样电阻Rcs;输入整流滤波电路的正输出端接变压器T206原边绕组异名端,负输出端接原边地;变压器T206原边绕组同名端接功率管Nl的电流输入端,功率管Nl的电流输出端接初级电流采样电阻Rcs—端,初级电流采样电阻Rcs另一端接原边地;峰值电流比较器U230的同相输入端连接初级电流采样电阻Rcs—端;驱动电路U231的输出端接功率管Nl的开关控制端;变压器T206的副边绕组接输出整流滤波电路207,通过输出整流滤波电路207输出直流电压;输出反馈电路208包括变压器T206的输出反馈辅助绕组,输出反馈辅助绕组两端连接串联的电阻Rl、R2;从串联电阻Rl、R2连接点获得辅助绕组分压反馈信号(110;辅助绕组分压反馈信号(110接采样保持模块U221的输入端、准谐振谷底比较器U242的同相输入端。

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