一種鋸齒波信號控制電路及開關電源的製作方法
2023-06-22 00:05:26
專利名稱：一種鋸齒波信號控制電路及開關電源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於開關電源的技術領域，尤其涉及一種鋸齒波信號控制電路 及開關電源。
背景技術：
現有的開關電源的鋸齒波信號控制電路包括PWM控制器以及PWM控制 器外圍的RC電路，利用電阻和電容的充放電方式產生鋸齒波信號，鋸齒波信 號的頻率即開關電源的工作頻率。
當開關電源出現短時過載或瞬時浪湧負載時，由於工作頻率不能升高，感 性功率器件容易進入^f茲飽和狀態，開關電源的短時過載或瞬時浪湧負載能力差。 另外，當開關電源處於待機狀態時，由於工作頻率不能降低，不利於降低待機 功耗。
實用^f型內容
本實用新型的目的在於提供一種鋸齒波信號控制電路，旨在解決現有的開 關電源因鋸齒波信號頻率固定，存在短時過載或瞬時浪湧負載能力差，以及4寺 機狀態下損耗高的問題。
本實用新型是這樣實現的， 一種鋸齒波信號控制電路，所述鋸齒波信號控 制電路包括PWM控制器和RC電路，所述RC電路的第一電阻的第一端接所述 PWM控制器的參考電壓端，所述第一電阻的第二端分別接所述PWM控制器的 鋸齒波信號端和RC電路的第一電容的第一端，所述第一電容的第二端接地， 所述鋸齒波信號控制電路還包括
分別與所述PWM控制器的電壓誤差;^文大器輸出端、所述第 一 電阻的第一端和第二端連接的鋸齒波信號變頻控制單元，其根據所述電壓誤差放大器輸出
端的電壓變化情況，控制所述RC電路的阻值大小，從而控制鋸齒波信號的頻率。
上述結構中，所述鋸齒波信號變頻控制單元包括 與所述P WM控制器的參考電壓端連接的參考電壓模塊； 與所述PWM控制器的電壓誤差放大器輸出端連接的輸出負載檢測模塊； 分別與所述參考電壓模塊和輸出負載檢測模塊連接的電壓比較模塊；以及 分別與所述第一電阻的第一端、第二端和電壓比較模塊連接的電阻控制模 塊，根據所述電壓比較模塊輸出的信號產生可變化的電阻值，同所述第一電阻 並聯導致所述RC電路的阻值變化，從而控制鋸齒波信號的頻率。
上述結構中，所述參考電壓模塊包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻 的第一端接所述PWM控制器的參考電壓端，所述第二電阻的第二端接所述第 三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端接地。
上述結構中，所述輸出負載檢測模塊包括第四電阻和第二電容，所述第四 電阻的第一端接所述PWM控制器的電壓誤差放大器輸出端，所迷第四電阻的 第二端接所述第二電容的第一端，所述第二電容的第二端接地。
上述結構中，所述電壓比較模塊包括第一三極體，所述第一三極體的基極 接所述第四電阻的第二端，所述第一三極體的發射極接所述第二電阻的第二端。 上述結構中，所述電阻控制模塊包括第五電阻和第二三極體，所述第五電 阻的第一端接所述第一電阻的第一端，所述第五電阻的第二端接所述第二三極 管的發射極，所述第二三極體的基極接所述第一三極體的集電極，所述第二三 極管的集電極接所述第 一 電阻的第二端。
本實用新型的另一目的在於提供一種開關電源，所述開關電源包括一變壓 器，所述變壓器一次側的第一端接濾波電容的第一端，所述濾波電容的第二端 接地，所述變壓器一次側的第二端接開關電晶體的漏極，所述開關電晶體的源 極接地，所述開關電源還包括上述的鋸齒波信號控制電路，所述PWM控制器的輸出端接所述開關電晶體的柵極。
在本實用新型中，鋸齒波信號控制電路才艮據負載的變化控制鋸齒波信號的 頻率，使開關電源工作頻率依據負載的變化而進行變化，利用該實用新型可以 提升開關電源的短時過載或瞬時浪湧負載能力，同樣地，也可以降低開關電源 在待機狀態下的功率損耗。
圖1是本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的結構圖； 圖2是本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的鋸齒波信號變頻控 制單元的結構圖3是本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的示例電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖 及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
圖1示出了本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的結構，為了便 於說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。
開關電源包括一變壓器BT,變壓器BT—次側的第一端接濾波電容C3的 第一端，濾波電容C3的第二端接地，變壓器BT—次側的第二端接開關電晶體 Q3的漏極，開關電晶體Q3的源極接地，開關電源還包括鋸齒波信號控制電路， 鋸齒波信號控制電路包括PWM控制器Ul和RC電路，PWM控制器Ul的輸 出端OUT接開關電晶體Q3的柵極，RC電路的第一電阻R1的第一端接PWM 控制器Ul的參考電壓端VR，第一電阻Rl的第二端分別接PWM控制器Ul 的鋸齒波信號端R/C和RC電路的第一電容C1的第一端，第一電容C1的第二 端接地，鋸齒波信號控制電路還包括分別與PWM控制器U1的電壓誤差放大器輸出端CP、第一電阻R1的第一端 和第二端連接的鋸齒波信號變頻控制單元100，其根據電壓誤差放大器輸出端 CP的電壓變化情況，控制RC電路的阻值大小，從而控制鋸齒波信號的頻率。
圖2示出了本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的鋸齒波信號變 頻控制單元的結構。
鋸齒波信號變頻控制單元100包括與PWM控制器Ul的參考電壓端VR 連接的參考電壓模塊101,與PWM控制器U1的電壓誤差放大器輸出端CP連 接的輸出負載檢測模塊102,分別與參考電壓模塊101和輸出負載檢測模塊102 連接的電壓比較模塊103，其對參考電壓模塊101和輸出負載檢測模塊102的 輸出信號進行比較，以及分別與第一電阻R1的第一端、第二端和電壓比較模 塊103連接的電阻控制模塊104，其根據電壓比較模塊103輸出的信號產生可 變化的電阻值，同第一電阻R1並聯導致RC電路的阻值變化，從而控制鋸齒波 信號的頻率。
圖3示出了本實用新型實施例提供的鋸齒波信號控制電路的示例電路結構。
作為本實用新型一實施例，參考電壓模塊101包括第二電阻R2和第三電 阻R3，第二電阻R2的第一端接PWM控制器U1的參考電壓端VR，第二電阻 R2的第二端接第三電阻R3的第一端，第三電阻R3的第二端接地。
輸出負載檢測模塊102包括第四電阻R4和第二電容C2，第四電阻R4的 第一端接PWM控制器U1的電壓誤差放大器輸出端CP，第四電阻IM的第二 端接第二電容C2的第一端，第二電容C2的第二端接地。
電壓比較模塊103包括第一三極體Ql,第一三極體Ql的基極接第四電阻 R4的第二端，第一三極體Ql的發射極接第二電阻R2的第二端。
電阻控制模塊104包括第五電阻R5和第二三極體Q2，第五電阻R5的第 一端 接第一電阻R1的第一端，第五電阻R5的第二端接第二三極體Q2的發射極，第二 三極體Q2的基極接第一三極體Q1的集電極，第二三極體Q2的集電極接第一電 阻R1的第二端。該鋸齒波信號控制電路的工作原理為
由第二電阻R2和第三電阻R3構成的參考電壓模塊101對PWM控制器 Ul的參考電壓端VR輸出的參考電壓分壓，分壓後輸出的仍然是固定不變的基 準電壓，由第四電阻R4和第二電容C2構成的輸出負載檢測模塊102檢測PWM 控制器Ul的電壓誤差放大器輸出端CP的輸出信號，該輸出信號可以反映負載 情況，在由第一三極體Ql構成的電壓比較模塊103中，第一三極體Ql的基極 為輸出負載檢測模塊102的輸出信號，第一三極體Ql的發射極為參考電壓模 塊101的輸出的基準電壓，當第一三極體Ql的基極電壓大於發射極電壓時， 第一三極體Ql開始導通，電壓比較模塊103輸出控制信號給電阻控制模塊104， 以控制第二三極體Q2的工作狀態，第二三極體Q2的工作狀態變化^使電阻控制 模塊104呈現變化的電阻，同第一電阻R1並聯導致RC電路的阻值變化，從而 控制鋸齒波信號的頻率，而鋸齒波信號的頻率決定了開關電源的工作頻率。
通過適當的參數設定，該鋸齒波信號控制電路可以在開關電源出現短時過 載或瞬時浪湧負載時升高工作頻率，以提升其負載能力。同樣地，通過適當的 參數設定，該鋸齒波信號控制電路也可以在開關電源處於待機狀態時降低開關 電源工作頻率，以減少開關電源的待機損耗。
在本實用新型實施例中，鋸齒波信號控制電路才艮據負載的變化控制鋸齒波 信號的頻率，使開關電源工作頻率依據負栽的變化而進行變化，利用該實用新 型可以提升開關電源的短時過載或瞬時浪湧負載能力，同樣地，也可以降低開 關電源在待機狀態下的功率損耗。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種鋸齒波信號控制電路，所述鋸齒波信號控制電路包括PWM控制器和RC電路，所述RC電路的第一電阻的第一端接所述PWM控制器的參考電壓端，所述第一電阻的第二端分別接所述PWM控制器的鋸齒波信號端和RC電路的第一電容的第一端，所述第一電容的第二端接地，其特徵在於，所述鋸齒波信號控制電路還包括分別與所述PWM控制器的電壓誤差放大器輸出端、所述第一電阻的第一端和第二端連接的鋸齒波信號變頻控制單元，其根據所述電壓誤差放大器輸出端的電壓變化情況，控制所述RC電路的阻值大小，從而控制鋸齒波信號的頻率。
2、 如權利要求1所述的鋸齒波信號控制電路，其特徵在於，所述鋸齒波信 號變頻控制單元包括與所述PWM控制器的參考電壓端連接的參考電壓模塊； 與所述PWM控制器的電壓誤差放大器輸出端連接的輸出負載檢測模塊； 分別與所述參考電壓模塊和輸出負載檢測模塊連接的電壓比較模塊；以及 分別與所述第一電阻的第一端、第二端和電壓比較模塊連接的電阻控制模 塊，根據所述電壓比較模塊輸出的信號產生可變化的電阻值，同所述第一電阻 並聯導致所述RC電路的阻值變化，從而控制鋸齒波信號的頻率。
3、 如權利要求2所述的鋸齒波信號控制電路，其特徵在於，所述參考電壓 模塊包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻的第一端接所述PWM控制器的 參考電壓端，所述第二電阻的第二端接所述第三電阻的第一端，所述第三電阻 的第二端接地。
4、 如權利要求3所述的鋸齒波信號控制電路，其特徵在於，所述輸出負載 檢測模塊包括第四電阻和第二電容，所述第四電阻的第一端接所述PWM控制 器的電壓誤差放大器輸出端，所述第四電阻的第二端接所述第二電容的第一端， 所述第二電容的第二端接地。
5、 如權利要求4所述的鋸齒波信號控制電路，其特徵在於，所述電壓比較 模塊包括第一三極體，所述第一三極體的基極接所述第四電阻的第二端，所述 第 一三極體的發射才及接所述第二電阻的第二端。
6、 如權利要求5所述的鋸齒波信號控制電路，其特徵在於，所述電阻控制 模塊包括第五電阻和第二三極體，所述第五電阻的第 一端接所述第 一電阻的第 一端，所述第五電阻的第二端接所述第二三極體的發射極，所述第二三極體的 基極接所述第一三極體的集電極，所述第二三極體的集電極接所述第一電阻的 第二端。
7、 一種開關電源，所述開關電源包括變壓器，所述變壓器一次側的第一端 接濾波電容的第一端，所述濾波電容的第二端接地，所述變壓器一次側的第二 端接開關電晶體的漏極，所述開關電晶體的源極接地，其特徵在於，所述開關 電源還包括如權利要求1至6任一項所述的鋸齒波信號控制電路，所述PWM 控制器的輸出端接所述開關電晶體的柵極。
專利摘要本實用新型適用於開關電源的技術領域，提供了一種鋸齒波信號控制電路及開關電源，所述鋸齒波信號控制電路包括PWM控制器和RC電路，所述鋸齒波信號控制電路還包括鋸齒波信號變頻控制單元，其根據PWM控制器的電壓誤差放大器輸出端的電壓變化情況，控制RC電路的阻值大小，從而控制鋸齒波信號的頻率。在本實用新型中，鋸齒波信號控制電路根據負載的變化控制鋸齒波信號的頻率，使開關電源工作頻率依據負載的變化而進行變化，利用該實用新型可以提升開關電源的短時過載或瞬時浪湧負載能力，同樣地，也可以降低開關電源在待機狀態下的功率損耗。
文檔編號H02M1/00GK201426083SQ20092013225
公開日2010年3月17日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者嶽丹金, 巨祥生, 薪 陳 申請人:深圳桑達國際電子器件有限公司