一种固定频率的迟滞控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于迟滞控制技术领域，尤其涉及一种固定频率的迟滞控制装置及控制方 法。
【背景技术】
[0002] 在开关电源和LED驱动等电路中，迟滞控制是一种常见的控制技术，具有控制电 路简单，响应速度快等优点。然而传统的迟滞控制是变频控制，频率会随输入电压、输出电 压、电感等外围参数而变化。这在某些对电磁兼容性要求较高的应用场合中（例如汽车电 子）是一个缺点。
[0003] 申请号为201110115574.X的发明专利中公布了一种具有自适应滞环控制电路的 LED驱动器及其控制方法，能够实现对固定频率的控制。其实现方法是采用前向反馈，需同 时取样输入电压与输出电压，通过（Vin-Vo) *Vo/Vin的运算来产生迟滞窗口，但这种运算 用标准的CMOS电路难以实现，通常需要双极性三极管来实现乘法操作。此外，这种控制方 法只是一种准定频控制方式，其频率与电感及输出电流参数相关。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种固定频率的迟滞控制装置及控制方法，以解决现有技 术中采用电路复杂的问题。
[0005] 本发明实施例提供一种固定频率的迟滞控制装置，包括：振荡电路、电荷泵电路、 迟滞窗口生成电路和迟滞控制电路；
[0006] 所述振荡电路的输出端连接所述电荷泵电路的输入端，所述振荡电路用于向所述 电荷泵电路输出基准频率；
[0007] 所述电荷泵电路的输入端连接所述迟滞控制电路的输出端，输出端连接所述迟滞 窗口生成电路的输入端，所述电荷泵电路接收所述迟滞控制电路输出的工作频率，所述电 荷泵电路根据接收到的所述工作频率和所述基准频率生成误差电压信号并发送给所述迟 滞窗口生成电路；
[0008] 所述迟滞窗口生成电路的输出端连接所述迟滞控制电路的输入端，所述迟滞窗口 生成电路将所述误差电压信号转换成迟滞窗口电压并发送给所述迟滞控制电路；
[0009] 所述迟滞控制电路根据所述迟滞窗口电压调节所述工作频率的大小。
[0010] 所述迟滞控制装置还包括电压采集电路和第一可控开关；
[0011] 所述电压采集电路的输入端连接输入电压源，所述电压采集电路的输出端连接所 述迟滞控制电路的输入端和所述第一可控开关的输入端，所述电压采集电路向所述电压比 较器提供第一基准电压；
[0012] 所述迟滞控制电路的输出端连接所述第一可控开关的控制端，所述第一可控开关 的输出端接地，所述迟滞控制电路通过控制所述第一可控开关的闭合和断开调节所述电压 采集电路输出的第一基准电压，并将所述第一基准电压和所述迟滞窗口电压调节进行比较 以调节所述工作频率的大小。
[0013] 所述迟滞窗口生成电路包括电压减半电路，运放加法器以及运放减法器，所述电 压减半电路的输入端为所述迟滞窗口生成电路的输入端，所述电压减半电路的输出端连接 所述运放加法器的第一输入端和所述运放减发器的第一输入端，所述运放加法器的第二输 入端和所述运放减发器的第二输入端连接第二基准电压，所述运放加法器的输出端构成所 述迟滞窗口生成电路的第一输出端，所述运放减法器的输出端构成所述迟滞窗口生成电路 的第二输出端。
[0014] 所述迟滞控制电路包括电压比较器、第二可控开关、第三可控开关以及反向器，所 述第二可控开关的输入端连接所述迟滞窗口生成电路的第一输出端，所述第二可控开关的 输出端连接所述电压比较器的同相输入端，所述第二可控开关的控制端连接所述反向器的 输出端，所述反向器的输入端连接所述电压比较器的输出端，所述第三可控开关的输入端 连接所述迟滞窗口生成电路的第二输出端，所述第三可控开关的输出端连接所述电压比较 器的同相输入端，所述第三可控开关的控制端连接所述电压比较器的输出端，所述电压比 较器的反相输入端连接所述第一基准电压，所述电压比较器的输出端为所述迟滞控制电路 的输出端。
[0015] 所述电压采集电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器以及第一 场效应管，所述输入电压源连接所述第一电阻的第一端和第二电阻的第一端，所述第一电 阻的第二端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第一 可控开关的输入端，所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的反相输入端和所述 第一场效应管的源极，所述第一运算放大器的输出端连接所述第一场效应管的栅极，所述 第一场效应管的漏极连接所述第三电阻的第一端和所述电压比较器的反相输入端，所述第 三电阻的第二端接地。
[0016] 本发明另一实施例还提供一种固定频率的迟滞控制方法，包括以下步骤：
[0017] 电荷泵电路根据基准频率和工作频率生成误差电压信号；
[0018] 迟滞窗口生成电路将所述误差电压信号转换成迟滞窗口电压；
[0019] 迟滞控制电路根据所述迟滞窗口电压调节所述工作频率的大小。
[0020] 所述电荷泵电路根据基准频率和工作频率生成误差电压信号的步骤具体为：将 基准频率和工作频率进行比较后得到频率差，将所述频率差进行积分后转换成误差电压信 号。
[0021] 所述迟滞窗口生成电路将所述误差电压信号转换成迟滞窗口电压的步骤具体 为：
[0022] 将所述误差电压进行分压后得到分压电压；
[0023] 将第二基准电压与所述分压电压相加后得到所述迟滞窗口电压的上边带电压；
[0024] 将第二基准电压与所述分压电压相减后得到所述迟滞窗口电压的下边带电压。
[0025] 所述迟滞控制电路根据所述迟滞窗口电压调节所述工作频率的大小的步骤具体 为：
[0026] 通过采集输入电压得到第一基准电压；
[0027] 将所述第一基准电压与所述迟滞窗口电压的上边带电压或下边带电压进行比较， 并根据比较结果调节所述工作频率的大小。
[0028] 所述将所述第二基准电压与所述迟滞窗口电压进行比较，并根据比较结果调节所 述工作频率的大小的步骤具体为：
[0029] 当所述第一基准电压小于所述迟滞窗口电压的上边带电压或下边带电压时，控制 所述第一基准电压增大，使所述第一基准电压大于所述迟滞窗口电压的上边带电压或下边 带电压；
[0030] 当所述第一基准电压大于所述迟滞窗口电压的上边带电压或下边带电压时，控制 所述第一基准电压减小，使所述第一基准电压小于所述迟滞窗口电压的上边带电压或下边 带电压。
[0031] 本发明实施例一种固定频率的迟滞控制装置及控制方法实现电路简单，可方便的 使用标准CMOS工艺实现，同时实现了真正的固定频率控制，在对频率控制的过程中对系统 外围元件参数变化不敏感，并且本发明实施例适用范围广，可应用于所有拓扑形式的开关 电源或LED驱动，也可应用于其它滞环控制系统，并不仅限于电源领域。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
[0033] 图1是本发明实施例