特征在于，所述开关电源控制器还包括: 输出等效电流计算电路，用于根据所述过零检测信号、所述采样电压信号和所述驱动信号来计算所述开关电源变换器的所述输出电流等效值。
4.如权利要求3所述的开关电源变换器，其特征在于，所述输出等效电流计算电路包括: 采样保持和叠加电路，用于在所述功率开关导通期间采样并保持所述采样电阻上的电压峰值；以及 开关传递电路，用于在所述功率开关导通和关断的每个周期中，在第一时间区间内把所述电压峰值作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器，而在第二时间区间内把零作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器。
5.如权利要求4所述的开关电源变换器，其特征在于: 所述第一时间区间是所述开关电源变换器输出电流不为零的时间区间、且所述第二时间区间是所述开关电源变换器输出电流为零的时间区间；或者 所述第二时间区间是所述功率开关导通和关断的每个周期中的预定时长、且所述第一时间区间是所述功率开关导通和关断的每个周期中的剩余时长。
6.如权利要求4所述的开关电源变换器，其特征在于，所述采样保持和叠加电路在所述功率开关将要关断时采样并保持所述采样电阻上的第一采样电压，在所述功率开关导通后的预设时间处采样并保持所述采样电阻上的第二采样电压，然后将所述第一采样电压和第二采样电压叠加以得到所述电压峰值。
7.如权利要求4所述的开关电源变换器，其特征在于，所述开关传递电路包括: 连接至所述采样保持和叠加电路的第一开关；以及 接地的第二开关， 其中所述第一开关闭合且所述第二开关断开时所述采样保持和叠加电路产生的所述电压峰值作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器，而所述第一开关断开且所述第二开关闭合时零作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器。
8.如权利要求4所述的开关电源变换器，其特征在于，所述采样保持和叠加电路包括: 连接至所述采样电阻的第一采样开关以及连接至所述第一采样开关的第一电容器，所述第一采样开关闭合时在所述第一电容器上保存所述采样电阻上的第一采样电压； 连接至所述采样电阻的第二采样开关以及连接至所述第二采样开关的第二电容器，所述第二采样开关闭合时在所述第二电容器上保存所述采样电阻上的第二采样电压；以及加法器，其将所述第一采样电压和所述第二采样电压叠加以得到所述电压峰值。
9.如权利要求4所述的开关电源变换器，其特征在于，所述输出等效电流计算电路还包括: 信号产生器电路，用于根据所述驱动信号和所述过零检测信号来产生控制信号，以控制所述采样保持和叠加电路和所述开关传递电路的操作。
10.如权利要求1所述的开关电源变换器，其特征在于，所述误差放大器电路是跨导型误差放大器，所述开关电源控制器还包括: 补偿网络，其耦合至所述误差放大器电路的输出端以产生所述误差电压。
11.如权利要求1所述的开关电源变换器，其特征在于，所述采样电阻耦合在所述功率开关与所述开关电源变换器的输出端之间，使得所述开关电源变换器的输出电流流经所述采样电阻，从而所述采样电阻上的采样电压信号提供所述开关电源变换器的所述输出电流等效值。
12.如权利要求2所述的开关电源变换器，其特征在于，所述开关电源控制器还包括: 门电路，其接收所述比较器电路产生的比较输出信号和所述过零检测电路发出的过零检测信号，并提供触发信号给所述逻辑和驱动电路以控制所述驱动信号。
13.如权利要求1-12中任一项所述的开关电源变换器，其特征在于，所述开关电源控制器还包括以下至少一者: 最长导通时间控制电路，用于在所述功率开关的导通时间超过预设最长导通时间时，使所述逻辑和驱动电路产生的所述驱动信号关断所述功率开关； 最长关断时间控制电路，用于在所述功率开关的关断时间超过预设最长关断时间时，使所述逻辑和驱动电路产生的所述驱动信号导通所述功率开关； 最大峰值限流比较器电路，用于在所述采样电阻上的电压高于预设最大峰值时使所述逻辑和驱动电路产生的所述驱动信号关断所述功率开关；和 最低峰值限流比较器电路，用于在没有达到预设最长导通时间的情况下，若所述采样电阻上的电压小于预设最低峰值，则即使所述比较输出信号指示所述采样电压信号超过所述误差电压，所述逻辑和驱动电路产生的所述驱动信号也不会关断所述功率开关。
14.一种用于控制开关电源变换器的方法，所述开关电源变换器包括功率开关、功率转换电路和采样电阻，所述功率开关用于控制对所述功率转换电路的供电，所述采样电阻耦合至所述功率开关，所述开关电源变换器经由所述功率转换电路提供输出电流，所述方法包括: 接收所述开关电源变换器的输出电流等效值和预设阈值，以产生误差电压，其中所述输出电流等效值指示所述开关电源变换器的输出电流的大小； 对所述采样电阻上的电压进行采样以提供采样电压信号； 比较所述采样电压信号和所述误差电压并产生比较输出信号；以及产生驱动信号，其中在所述比较输出信号指示所述采样电压信号超过所述误差电压时，所述驱动信号关断所述功率开关。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括: 在检测到所述开关电源变换器的输出电流过零时发出过零检测信号，使得所述驱动信号导通所述功率开关。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括: 根据所述过零检测信号、所述采样电压信号和所述驱动信号来计算所述开关电源变换器的所述输出电流等效值。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述功率开关导通期间采样并保持所述采样电阻上的电压峰值；以及在所述功率开关导通和关断的每个周期中，在第一时间区间内把所述电压峰值作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器，而在第二时间区间内把零作为所述输出电流等效值传递到所述误差放大器。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于: 所述第一时间区间是所述开关电源变换器输出电流不为零的时间区间、且所述第二时间区间是所述开关电源变换器输出电流为零的时间区间；或者 所述第二时间区间是所述功率开关导通和关断的每个周期中的预定时长、且所述第一时间区间是所述功率开关导通和关断的每个周期中的剩余时长。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括: 在所述功率开关将要关断时采样并保持所述采样电阻上的第一采样电压，在所述功率开关导通后的预设时间处采样并保持所述采样电阻上的第二采样电压，然后将所述第一采样电压和第二采样电压叠加以得到所述电压峰值。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括: 根据所述驱动信号和所述过零检测信号来产生控制信号，以控制所述采样、保持和传递操作。
21.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括: 利用补偿网络来产生所述误差电压。
22.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述采样电阻耦合在所述功率开关与所述开关电源变换器的输出端之间，使得所述开关电源变换器的输出电流流经所述采样电阻，从而所述采样电阻上的采样电压信号提供所述开关电源变换器的所述输出电流等效值。
23.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括: 接收所述比较输出信号和所述过零检测信号，并提供触发信号以控制所述驱动信号。
24.如权利要求14-23中任一项所述的方法，其特征在于，还包括以下至少一者: 在所述功率开关的导通时间超过预设最长导通时间时，使所述驱动信号关断所述功率开关; 在所述功率开关的关断时间超过预设最长关断时间时，使所述驱动信号导通所述功率开关;在所述采样电阻上的电压高于预设最大峰值时使所述驱动信号关断所述功率开关；和在没有达到最长导通时间的情况下，若所述采样电阻上的电压小于预设最低峰值，则即使所述比较输出信号指示所述采样电压信号超过所述误差电压，所述驱动信号也不会关断所述功率开关。
【专利摘要】本发明公开了开关电源变换器的控制电路及控制方法。开关电源变换器可包括功率转换电路、采样电阻和开关电源控制器，开关电源变换器经由功率转换电路提供输出电流，该开关电源控制器包括：功率开关，用于控制对功率转换电路的供电，其中采样电阻耦合至该功率开关并提供采样电压信号；误差放大器，用于接收开关电源变换器的输出电流等效值和预设阈值以产生误差电压，其中该输出电流等效值指示该开关电源变换器的输出电流的大小；比较器电路，用于比较该采样电压信号和误差电压并产生比较输出信号；以及逻辑和驱动电路，用于产生驱动信号，其中在比较器电路产生的比较输出信号指示该采样电压信号超过该误差电压时，该驱动信号关断该功率开关。
【IPC分类】H02M1-14, H02M3-156
【公开号】CN104716836
【申请号】CN201310682368
【发明人】姚云龙, 吴建兴
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月12日