一種電源轉換器的噪音控制方法、電路和開關電源的製作方法
2023-05-22 06:42:01 4
一種電源轉換器的噪音控制方法、電路和開關電源的製作方法
【專利摘要】本申請公開了一種電源轉換器的噪音控制方法，通過獲取第一信號，當判斷所述第一信號大於第一預設值且小於第二預設值時，讓所述參考信號與電源轉換器輸出電流呈開根號的非線性關係，使得電源轉換器中開關管的導通頻率fsw穩定在以固定值，本領域技術人員通過合理的設置所述第一預設值和第二預設值的大小，就能夠保證所述fsw的值超出人的聽覺範圍，從而達到減小噪音的目的，可見，該方法不受負載情況的限制。
【專利說明】一種電源轉換器的噪音控制方法、電路和開關電源
【技術領域】
[0001] 本申請涉及開關電源【技術領域】，更具體地說，涉及一種電源轉換器的噪音控制方 法、電路和開關電源。
【背景技術】
[0002] 開關電源具有體積小，效率高以及電流大的優點，因此被廣泛應用於手機充電器 和筆記本電腦適配器等場合。近年來，由於綠色電源概念的興起，更加強調了使用更加優良 的開關電源。
[0003] 在開關電源中，當開關頻率在人的聽覺範圍內（20kHz)會產生噪音。在諸多情況 下，噪音都是不能夠被接收或允許的。脈衝頻率調製PFM(pulse frequency modulation) 轉換器中，噪音會在輕載條件下產生。在某些專利技術中，可能通過系統層面的最佳利用來 減少噪音，如通過降低變壓器最大流通密度。或者，通過晶片技術層面也能減少噪音。但是 傳統通過晶片層面的解決方案通常是不令人滿意。
[0004] 例如美國專利號為7, 202, 609的技術方案是描述一種反激式變換器，通過使用計 時器去測量電晶體開啟與關閉的周期，來監控控制轉換器的電晶體的頻率，使得開關的頻 率控制在20kHz以下。當頻率到達聽覺範圍內，通過立刻關閉電晶體來增加頻率，S卩，在電 流感應電阻上的電壓上增加一個額外的電壓。這個額外電壓是通過一內部電流源提供。
[0005] 但是該技術不能夠適用於不同負載、且會增加系統的成本。因此提供一種更好的 技術，以抑制開關電源中的噪音顯得尤為重要。
【發明內容】
[0006] 有鑑於此，本申請提供一種電源轉換器的噪音控制方法、電路和開關電源，用於解 決現有技術中的用於抑制電源轉換器噪音的技術方案不能適用於不同負載的問題。
[0007] 為了實現上述目的，現提出的方案如下：
[0008] 一種電源轉換器的噪音控制方法，應用於電源轉換器中，包括：
[0009] 獲取用於表徵當前電源轉換器輸出值的第一信號；
[0010] 如果所述第一信號小於第二預設值時，改變用於檢測所述電源轉換器中功率開關 電流的CS比較器的參考信號，讓所述參考信號與電源轉換器輸出電流呈開根號的非線性 關係；使得所述電源轉換器中功率開關的開關頻率保持不變。
[0011] 優選的，上述電源轉換器的噪音控制方法中，所述開根號的非線性關係為：
【權利要求】
1. 一種電源轉換器的噪音控制方法，應用於電源轉換器中，其特徵在於，包括： 獲取用於表徵當前電源轉換器輸出值的第一信號； 如果所述第一信號小於第二預設值時，改變用於檢測所述電源轉換器中功率開關電流 的CS比較器的參考信號，讓所述參考信號與電源轉換器輸出電流呈開根號的非線性關係； 使得所述電源轉換器中功率開關的開關頻率保持不變。
2. 根據權利要求1所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，所述開根號的非
率開關電流的CS比較器的參考信號，Itj為電源轉換器輸出電流，Res為用於檢測所述電源 轉換器中功率開關電流的電流檢測電阻，Vtl為所述電源轉換器的輸出電壓，n為轉換效率， fsw是電源轉換器中功率開關的開關頻率，Lp為電源轉換器變壓器原邊繞組的電感。
3. 根據權利要求1所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，還包括： 如果所述第一信號大於第一預設值且小於第二預設值時，改變CS比較器的參考信號， 讓所述參考信號與電源轉換器輸出電流呈開根號的非線性關係；使得所述電源轉換器中功 率開關的開關頻率保持不變。
4. 根據權利要求1或3所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，包括： 如果所述第一信號大於第二預設值，則使得CS比較器的參考信號為第一固定值，使得 所述電源轉換器採用頻率調製模式。
5. 根據權利要求3所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，如果所述第一信 號小於第一預設值，則使得CS比較器的參考信號為第二固定值，使得所述電源轉換器採用 頻率調製模式。
6. 根據權利要求5所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，所述第一固定值 與第二固定值相同。
7. 根據權利要求1所述的電源轉換器的噪音控制方法，其特徵在於，所述第二預設值 為所述電源轉換器產生可聽噪音時所述電源轉換器所對應的輸出值。
8. -種電源轉換器的噪音控制電路，應用於電源轉換器中，其特徵在於包括： Vcs產生電路和控制模塊； 所述Vcs產生電路，包括： 第一信號產生模塊，用於檢測所述電源轉換器的輸出值，並輸出表徵當前電源轉換器 輸出值的第一信號； 非線性數模轉換模塊，用於將所述第一信號轉化為反映負載輕重信息的數位訊號，將 所述數位訊號經過非線性轉換輸出模擬信號； 且，當所述第一信號小於第二預設值時，使得所述模擬信號輸出與電源轉換器輸出電 流呈開根號的非線性關係；從而使得所述電源轉換器中功率開關的開關頻率保持不變。
9. 根據權利要求7所述的電源轉換器的噪音控制電路，其特徵在於，所述開根號的非
率開關電流的CS比較器的參考信號，L為電源轉換器輸出電流，Res為用於檢測所述電源 轉換器中功率開關電流的電流檢測電阻，Vtl為所述電源轉換器的輸出電壓，n為轉換效率， fsw是電源轉換器中功率開關的開關頻率，Lp為電源轉換器變壓器原邊繞組的電感； 所述控制模塊，用於依據所述參考信號Ves控制電源轉換器中功率開關的導通頻率。
10. 根據權利要求9所述的電源轉換器的噪音控制電路，其特徵在於，所述第一信號為
其中所述Vref為一個固定參考電壓，Tons為電源轉換器副邊導通時間，
Tons的計數周期。
11. 根據權利要求8所述的電源轉換器的噪音控制電路，其特徵在於，包括： 所述第一預設值為用於表徵電源轉換器輸出值為^時的信號，所述第二預設值為用於 表徵電源轉換器輸出值為12時的信號，其中I 3. 9% *1 ^iax, 12彡40% *1 ^liax，所述、^表 徵電源輸出轉換器最大輸出值。
12. 根據權利要求11所述的電源轉換器的噪音控制電路，其特徵在於，非線性數模轉 換模塊的工作過程，還包括： 當所述第一信號小於第一預設值時，則使得CS比較器的參考信號為第二固定值，使得 所述電源轉換器採用頻率調製模式； 當所述第一信號大於第二預設值時，則使得CS比較器的參考信號為第一固定值，使得 所述電源轉換器採用頻率調製模式。
13. -種開關電源控制器，其特徵在於，還包括權利要求8-11任意一項公開的電源轉 換器的噪音控制電路。
【文檔編號】H02M1/44GK104506043SQ201510006181
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月7日 優先權日:2015年1月7日
【發明者】成東波, 方邵華, 陳超, 陸雲 申請人:上海新進半導體製造有限公司