專利名稱：一種pfm開關(guān)電源及其抖頻電路與抖頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種PFM開關(guān)電源及其抖頻電路與抖頻方法。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管導(dǎo)通和截止的時間比率，維持穩(wěn)定輸出的一種電路裝置。其中，常見的一種開關(guān)電源為具有恒流恒壓工作模式的脈沖頻率調(diào)節(jié)(PFM)開關(guān)電源，即所述開關(guān)電源通過PFM來控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，維持穩(wěn)定輸出，從而使整個開關(guān)電源系統(tǒng)工作在恒壓或是恒流模式。PFM開關(guān)電源具有較高的電壓變化率和電流變化率，并且其變壓器存在寄生電容和寄生電感，對周圍的器件形成電磁干擾(EMI )，所以需要采用抖動開關(guān)頻率的方法來優(yōu)化其電磁兼容性(EMC )。開關(guān)電源的開關(guān)周期(Tsw)等于原邊導(dǎo)通時間(Tonp)、副邊導(dǎo)通時間(Tons)和斷續(xù)時間(Tdis)之和，而原邊導(dǎo)通時間和副邊導(dǎo)通時間都與原邊峰值電流呈正比關(guān)系。現(xiàn)有技術(shù)通常采用固定的原邊峰值電流，從而固定了原邊導(dǎo)通時間和副邊導(dǎo)通時間，開關(guān)電源的開關(guān)周期的改變只依靠斷續(xù)時間的變化來實(shí)現(xiàn)。參考圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種常見的具有恒流恒壓工作模式的PFM開關(guān)電源的電路圖。所述開關(guān)電源通過整流器件200以及輸入電容Cin將交流輸入信號Vac轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷鬏斎胄盘朧in，所述直流輸入信號Vin為PFM控制器201提供工作電壓。所述開關(guān)電源通過輔助線圈206兩端的電壓表征副邊線圈205兩端的電壓，所述PFM控制器201通過電阻網(wǎng)絡(luò)(包括電阻209和電阻210)獲取輔助線圈206兩端的電壓，根據(jù)所述電壓輸出控制信號控制開關(guān)管202的導(dǎo)通狀態(tài)，從而控制原邊線圈204的電流或電壓，進(jìn)而保證與副邊線圈205連接負(fù)載電路兩端輸出電壓Vout或輸出電流Iout的穩(wěn)定。參考圖2，圖2為圖I中所示開關(guān)電源的PFM控制器的功能框圖。所述PFM控制器201包括原邊峰值電流檢測比較器301，Tons檢測器302，Tons延時模塊303，第一電流源 304和第二電流源305，第一傳輸門306和第二傳輸門307，電容308，恒流控制比較器309，誤差放大器310，斷續(xù)時間產(chǎn)生模塊311，第一 R-S觸發(fā)器312和第二 R-S觸發(fā)器313，保護(hù)模塊314，三輸入或非門315，驅(qū)動模塊316。參考圖I和圖2，當(dāng)信號PFM為邏輯高電平，PFM控制器201的OUT端變?yōu)楦唠娖剑_關(guān)管202導(dǎo)通，流過電流檢測電阻203的電流變大，電阻203兩端的電壓隨之上升。當(dāng)電流檢測電阻203上的電壓信號Vcs超過參考電壓(一般為0. 9V)時，原邊峰值電流檢測比較器301的輸出為邏輯高電平；反之為邏輯低電平。原邊峰值電流檢測比較器301的輸出信號SHUTD，所述信號SHUTD將R-S觸發(fā)器313的輸出信號CV CTRL置I。CV CTRL輸入到或三輸入非門315，三輸入或非門315的輸出信號PFM。此時信號PFM變?yōu)檫壿嫷碗娖?，PFM控制器201的OUT端變低，功率晶體管202截止。參考圖3，圖3為圖I中所示開關(guān)電源的斷續(xù)時間的輸出特性曲線圖，橫線表示開關(guān)電源的輸出電壓的采樣值，階梯狀虛線表示電荷泵的充電曲線，兩者交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示特定負(fù)載下的斷續(xù)時間。其中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示電壓值。從圖3中可以看出，電荷泵呈階梯狀上升，在臺階躍變點(diǎn)對應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)上，一個輸出電壓只對應(yīng)一個斷續(xù)時間，即一個負(fù)載點(diǎn)對應(yīng)了一個系統(tǒng)的開關(guān)周期，系統(tǒng)沒有發(fā)生頻率抖動。在臺階平臺對應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)上，一個輸出電壓對應(yīng)多個斷續(xù)時間，即一個負(fù)載點(diǎn)對應(yīng)了多個系統(tǒng)的開關(guān)周期，系統(tǒng)發(fā)生頻率抖動?？梢姡F(xiàn)有的開關(guān)電源只能在某些負(fù)載點(diǎn)上通過斷續(xù)時間的變化來實(shí)現(xiàn)開關(guān)周期的變化從而實(shí)現(xiàn)其頻率的抖動。然而，所述電荷泵的充電電壓不易控制，即圖3中所示階梯狀虛線的臺階寬度不能夠被控制，從而導(dǎo)致基于上述機(jī)理的頻率抖動的范圍不易控制，導(dǎo)致開關(guān)電源的電磁兼容性較差。通過上述分析可知，現(xiàn)有技術(shù)只能在某些負(fù)載點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)PFM開關(guān)電源的開關(guān)頻率抖動時，且其頻率抖動不易控制，開關(guān)電源的電磁兼容性較差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種PFM開關(guān)電源及其抖頻電路與抖頻方法，以實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率在所有的負(fù)載點(diǎn)上發(fā)生可控制的周期性抖動，從而使得所 述開關(guān)電源具有較好的電磁兼容性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種PFM開關(guān)電源的抖頻電路，包括頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。優(yōu)選的,在上述電路中,所述頻率抖動模塊包括參考電壓提供單元，所述參考電壓提供單元與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；參考電壓控制器，所述參考電壓控制器用于改變所述參考電壓提供單元的輸出電壓，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。優(yōu)選的，在上述電路中，所述參考電壓提供單元為多個并聯(lián)的電壓源，每個電壓源通過一個與之對應(yīng)的開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；通過所述參考電壓控制器控制所述開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。優(yōu)選的，在上述電路中，所述參考電壓提供單元包括第一電壓源，所述第一電壓源通過第一開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；第二電壓源；所述第二電壓源通過第二開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；所述參考電壓控制器為偽隨機(jī)碼發(fā)生器，用于產(chǎn)生一個周期變化的控制信號，控制所述第一開關(guān)以及第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓。優(yōu)選的，在上述電路中，所述偽隨機(jī)碼發(fā)生器由6個串聯(lián)的D觸發(fā)器構(gòu)成。優(yōu)選的，在上述電路中，還包括
占空比調(diào)整模塊，所述占空比調(diào)整模塊與所述開關(guān)電源的恒流控制比較器連接；當(dāng)所述開關(guān)電源工作在恒流模式時，所述占空比調(diào)整模塊用于調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例，使所述開關(guān)電源的平均輸出電流保持不變。優(yōu)選的，在上述電路中，所述占空比調(diào)整模塊包括恒流控制電流源，所述恒流電流源通過恒流控制傳輸門與所述恒流控制比較器連接；通過控制所述傳輸門的開關(guān)狀態(tài)來調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例。本發(fā)明還提供了一種PFM開關(guān)電源的抖頻方法，包括通過改變所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，改變原邊導(dǎo)通時間和副邊導(dǎo)通時間，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。優(yōu)選的，在上述方法中，所述方法還包括
調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例，使所述開關(guān)電源工作在恒流模式時的平均輸出電流保持不變。本發(fā)明還提供了一種PFM開關(guān)電源，其特征在于，包括變壓器，具有用于耦合一個輸入功率源的原邊繞組、用于提供開關(guān)電源輸出電壓的副邊繞組和一個輔助繞組；開關(guān)管，與所述原邊繞組耦合；PFM控制器，與所述開關(guān)管連接并控制所述開關(guān)管的開和關(guān)；其中，所述PFM控制器包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的抖頻電路。優(yōu)選的，在上述開關(guān)電源中，所述開關(guān)管為功率晶體管。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的PFM開關(guān)電源的抖頻電路包括頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。開關(guān)電源的原邊導(dǎo)通時間、副邊導(dǎo)通時間與原邊峰值電流呈正比關(guān)系，二者隨原邊峰值電流的變化而變化，且開關(guān)電源的開關(guān)周期主要取決去原邊導(dǎo)通時間與副邊導(dǎo)通時間，所以，當(dāng)原邊峰值電流發(fā)生變化時，所述開關(guān)電源的開關(guān)周期的變化范圍主要由所述原邊導(dǎo)通時間的變化范圍和副邊導(dǎo)通時間的變化范圍決定，即此時所述開關(guān)電源的頻率抖動范圍由所述原邊導(dǎo)通時間的變化范圍和副邊導(dǎo)通時間的變化范圍決定，所述斷續(xù)時間對開關(guān)電源的開關(guān)頻率的影響可忽略不計。所述技術(shù)方案通過改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。通過設(shè)定所述參考電壓的變化范圍來控制所述原邊峰值電流的變化范圍，進(jìn)而可以控制所述開關(guān)電源的頻率抖動范圍，使得采用所述抖頻電路的開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生可控制的周期性抖動，從而使得所述開關(guān)電源具有較好的電磁兼容性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中常見的一種具有恒流恒壓工作模式的PFM開關(guān)電源的電路圖；圖2為圖I中所示開關(guān)電源的PFM控制器的電路；圖3為圖I中所示開關(guān)電源的斷續(xù)時間的輸出特性曲線圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種PFM開關(guān)電源的抖頻電路；圖5為圖4中所述抖頻電路的參考電壓控制器的電路圖；圖6為一種具有圖4所示抖頻電路的PFM控制器的電路圖；圖7為圖4所示PFM控制恒流工作模式下的電壓特性曲線圖；·圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種PFM控制器的電路圖。
具體實(shí)施例方式正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有的開關(guān)電源通過斷續(xù)時間的變化來實(shí)現(xiàn)開關(guān)周期的變化從而實(shí)現(xiàn)其頻率的抖動。但是，斷續(xù)時間是由開關(guān)電源的輸出電壓的采樣值與所述開關(guān)電源的電荷泵的充電電壓決定。而所述電荷泵的充電電壓不易控制，從而導(dǎo)致所述開關(guān)電源的開關(guān)周期的變化不易控制，即所述開關(guān)電源的頻率抖動范圍不易控制，導(dǎo)致其電磁兼容性較差。同時，如果圖3中橫線與階梯曲線的交點(diǎn)在兩個臺階的躍變點(diǎn)，此時一個輸出電壓只對應(yīng)一個斷續(xù)時間，開關(guān)電源的周期不變化，即所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率不會發(fā)生抖動，不能達(dá)到優(yōu)化開關(guān)電源電磁兼容性的作用。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在大部分負(fù)載點(diǎn)上，通過電荷泵充電曲線得出的斷續(xù)時間都是單一的，即開關(guān)電源的開關(guān)周期不會抖動。并且在剩余的負(fù)載點(diǎn)上，即使可以映射多個斷續(xù)時間，實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的開關(guān)周期的抖動也是隨機(jī)的，不可控的。當(dāng)原邊峰值電流發(fā)生改變時，在全部負(fù)載點(diǎn)上，原邊導(dǎo)通時間的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間的變化范圍都與原邊峰值電流的變化范圍呈比例關(guān)系，均可控，且此時斷續(xù)時間的變化可忽略不計，開關(guān)周期的變化范圍主要取決于原邊導(dǎo)通時間的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間的變化范圍，即開關(guān)頻率的抖動由原邊導(dǎo)通時間的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間的變化范圍來決定。所以，通過控制參考電壓的變化范圍來控制原邊峰值電流的變化范圍即可控制原邊導(dǎo)通時間的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間的變化范圍，從而使得開關(guān)電源的頻率發(fā)生可控的周期性抖動，使其具有較好的電磁兼容性。基于上述研究，本發(fā)明提供了一種PFM開關(guān)電源抖頻電路，包括頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。所述抖頻電路通過控制參考電壓的變化范圍來控制原邊峰值電流的變化范圍即可控制原邊導(dǎo)通時間的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間的變化范圍，從而使得開關(guān)電源的頻率發(fā)生可控的周期性抖動，使其具有較好的電磁兼容性。以上是本申請的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時，為便于說明，表示裝置件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例一基于上述思想，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PFM開關(guān)電源的抖頻電路，所述抖頻電路包括頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比 較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。其中，所述頻率抖動模塊包括參考電壓提供單元，所述參考電壓提供單元與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；參考電壓控制器，所述參考電壓控制器用于改變所述參考電壓提供單元的輸出電壓，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。具體的，所述參考電壓提供單元為多個并聯(lián)的電壓源，每個電壓源通過一個與之對應(yīng)的開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；通過所述參考電壓控制器控制所述開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。參考圖4，圖4為發(fā)明實(shí)施例提供的一種PFM開關(guān)電源的頻率抖動模塊的具體實(shí)現(xiàn)方式的電路圖，為了更清楚的說明電路之間部件的連接關(guān)系，圖4中示出了開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器301。所述頻率抖動模塊包括參考電壓提供單元,所述參考電壓提供單元包括第一電壓源Ul以及第二電壓源U2，其中，所述第一電壓源Ul通過第一開關(guān)502與所述原邊峰值電流檢測比較器的負(fù)輸入端連接；所述第二電壓源U2通過第二開關(guān)503與所述原邊峰值電流檢測比較器的負(fù)輸入端連接。所述頻率抖動模塊通過參考電壓控制器501控制所述第一開關(guān)以及第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。所述參考電壓控制器501控制通過控制信號jitter控制所述第一開關(guān)以及第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)。具體的，所述參考電壓控制器501根據(jù)輸入信號elk生成所述控制信號jitter。所述控制信號jitter控制直接控制所述第一電壓源Ul，所述控制信號jitter經(jīng)過反相器504進(jìn)行高低電平轉(zhuǎn)換后控制所述第二電壓源U2，保證在任意時刻所述第一開關(guān)502與第二開關(guān)503只有一個導(dǎo)通。當(dāng)所述參考電壓控制器501控制所述第一開關(guān)502導(dǎo)通，并控制所述第二開關(guān)503截止時，所述第一電壓源Ul為所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端提供第一參考電壓Vl ;反之，當(dāng)所述參考電壓控制器501控制所述第一開關(guān)502截止，并控制所述第二開關(guān)503導(dǎo)通，所述第二電壓源U2為所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端提供第二參考電壓V2。通過上+述方式改變開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器的負(fù)輸入端的參考電壓。其中，第一參考電壓Vl與第二參考電壓V2為兩個具有設(shè)定差值的電壓值。圖4中未示出所述第一電壓源Ul及第二電壓源U2，僅示出了二者的輸出電壓V1、V2。參考圖5，所述電壓控制器501為偽隨機(jī)碼發(fā)生器，由6個串聯(lián)的D觸發(fā)器構(gòu)成，通過一個輸入信號elk控制所述電壓控制器501，使其產(chǎn)生一個控制信號jitter。具體的，所述輸入信號elk為周期是256us的方波信號,此時通過所述電壓控制器501后生成一周期為(2~6_1) *256us控制信號jitter (即160128ms的方波信號)。通過所述控制信號jitter來控制所述第一開關(guān)502與第二開關(guān)503的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)所述控制信號jitter為邏輯高電平時，所述第一開關(guān)502導(dǎo)通，所述第二開關(guān)503截止，所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端的參考電壓為第一電壓源Vl提供的第一參考電壓Ul ;當(dāng)所述控制信號jitter為邏輯低電平時，所述第一開關(guān)502截止，所述第二開 關(guān)503導(dǎo)通，所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端的參考電壓為第二電壓源V2提供的第二參考電壓U2，通過所述控制信號jitter來改變所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端的參考電壓，從而改變原邊峰值電流的大小。需要說明的是，所述控制信號jitter的邏輯高電平與邏輯低電平的出現(xiàn)幾率幾乎相同，本發(fā)明實(shí)施例所示電路結(jié)構(gòu)中，由于D觸發(fā)器為010101這種情況不會出現(xiàn)，出現(xiàn)‘I’的次數(shù)比出現(xiàn)‘0’的次數(shù)多I。參考圖6，圖6為具有本發(fā)明技術(shù)方案所述抖頻電路的PFM控制器的電路圖。與現(xiàn)有的PFM控制器對比可知，圖6所示PFM控制器增加了與開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器301連接的頻率抖動模塊317 (所述頻率抖動模塊電路圖如圖4所示)，所述頻率抖動模塊317為所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端提供周期變化的參考電壓，所述原邊峰值電流檢測比較器301的正輸入端根據(jù)電流檢測電阻203的電壓信號Vcs以及當(dāng)前參考電壓輸出控制信號SHUTD控制R-S觸發(fā)器313。當(dāng)為所述原邊峰值電流檢測比較器301的負(fù)輸入端提供參考電壓U，此時，原邊導(dǎo)
通時間為
_(! ■ LmIonp 二了-
V 2 _ Vin _ Rcs副邊導(dǎo)通時間為
I/ _ ImIons =-
Nps Vom Rcs其中，Lm為原邊線圈204的電感值，Rcs為電流檢測電阻203的電阻值，Ipk=U/Rcs為原邊峰值電流，Nps原邊線圈204與副邊線圈205的匝數(shù)比。所述成正比。當(dāng)改變參考電壓U時，開關(guān)電源的開關(guān)周期發(fā)生變化，且變化范圍主要由原邊導(dǎo)通時間Tonp的變化范圍與副邊導(dǎo)通時間Tons的變化范圍決定。本實(shí)施例所述抖頻電路具有兩個參考電壓提供單元用于提供兩個設(shè)定的參考電壓第一參考電壓Ul、第二參考電壓U2。通過控制所述第一參考電壓Ul與第二參考電壓U2差值即可控制開關(guān)周期的變化范圍，從而控制開關(guān)電源的頻率抖動范圍。
具體的，令第一參考電壓Ul = U-厶1第二參考電壓似=肝厶1則似州1=2厶1當(dāng)所述參考電壓控制器501輸出的控制信號jitter為邏輯高電平時，所述第一開關(guān)502導(dǎo)通，第二開關(guān)503截止，所述原邊峰值電流比較器301的負(fù)輸入端輸入?yún)⒖茧娫碪l時，此時，原邊峰值電流為
權(quán)利要求
1.一種PFM開關(guān)電源的抖頻電路，其特征在于，包括 頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，所述頻率抖動模塊包括 參考電壓提供單元，所述參考電壓提供單元與所述原邊峰值電流檢測比較器連接； 參考電壓控制器，所述參考電壓控制器用于改變所述參考電壓提供單元的輸出電壓，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述參考電壓提供單元為多個并聯(lián)的電壓源，每個電壓源通過一個與之對應(yīng)的開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接； 通過所述參考電壓控制器控制所述開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述參考電壓提供單元包括第一電壓源，所述第一電壓源通過第一開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接；第二電壓源；所述第二電壓源通過第二開關(guān)與所述原邊峰值電流檢測比較器連接； 所述參考電壓控制器為偽隨機(jī)碼發(fā)生器，用于產(chǎn)生一個周期變化的控制信號，控制所述第一開關(guān)以及第二開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，從而改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于，所述偽隨機(jī)碼發(fā)生器由6個串聯(lián)的D觸發(fā)器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路，其特征在于，還包括 占空比調(diào)整模塊，所述占空比調(diào)整模塊與所述開關(guān)電源的恒流控制比較器連接；當(dāng)所述開關(guān)電源工作在恒流模式時，所述占空比調(diào)整模塊用于調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例，使所述開關(guān)電源的平均輸出電流保持不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于，所述占空比調(diào)整模塊包括 恒流控制電流源，所述恒流電流源通過恒流控制傳輸門與所述恒流控制比較器連接；通過控制所述傳輸門的開關(guān)狀態(tài)來調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例。
8.—種PFM開關(guān)電源的抖頻方法，其特征在于，包括 通過改變所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，改變原邊導(dǎo)通時間和副邊導(dǎo)通時間，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 調(diào)整所述開關(guān)電源的副邊導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比例，使所述開關(guān)電源工作在恒流模式時的平均輸出電流保持不變。
10.一種PFM開關(guān)電源，其特征在于，包括 變壓器，具有用于耦合一個輸入功率源的原邊繞組、用于提供開關(guān)電源輸出電壓的副邊繞組、和一個輔助繞組； 開關(guān)管，與所述原邊繞組耦合；PFM控制器，與所述開關(guān)管連接并控制所述開關(guān)管的開和關(guān)；其中，所述PFM控制器包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的抖頻電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的開關(guān)電源，其特征在于，所述開關(guān)管為功率晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PFM開關(guān)電源及其抖頻電路與抖頻方法，所述抖頻電路包括頻率抖動模塊，所述頻率抖動模塊與所述開關(guān)電源的原邊峰值電流檢測比較器連接，用于改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變所述原邊峰值電流檢測比較器的原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。通過改變所述原邊峰值電流檢測比較器的參考電壓，以改變原邊峰值電流，使所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生抖動。通過設(shè)定所述參考電壓的變化范圍來控制所述原邊峰值電流的變化范圍，進(jìn)而可以控制所述開關(guān)電源的頻率抖動范圍，使得采用所述抖頻電路的開關(guān)電源的開關(guān)頻率發(fā)生可控制的周期性抖動，從而使得所述開關(guān)電源具有較好的電磁兼容性。
文檔編號H02M3/335GK102780392SQ201210269770
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者張驊, 費(fèi)瑞霞 申請人:上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司