利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种用于恒定导通时长控制开关电源的控制电路，该开关电源包括具有第一开关管的开关电路，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压，该控制电路包括: 比较电路，耦接至开关电路，将代表开关电路输出电压的反馈信号与参考信号相比较，产生第一置位信号； 模式判断电路，判断开关电源的开关频率是否接近音频范围，产生第二置位信号； 导通时长控制电路，产生控制第一开关管导通时长的导通时长控制信号；以及逻辑电路，接收第一置位信号、第二置位信号和导通时长控制信号，产生控制第一开关管导通与关断的控制信号，其中当开关电源的开关频率接近音频范围时，第二置位信号将第一开关管导通。2.如权利要求1所述的控制电路，其中当输出电压大于第一参考电压时，减小第一开关管的导通时长以减小输出电压的过冲。3.如权利要求2所述的控制电路，其中导通时长控制电路包括: 电流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至供电电压，第二端输出充电电流； 第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至电流源的第二端，第二端接地； 第一非门，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至控制信号； 控制开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一电容器的第一端，第二端耦接至第一电容器的第二端，控制端耦接至第一非门的输出端；以及 第一比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至第一电容器的第一端，反相输入端接收阈值电压，输出端输出导通时长控制信号;其中 当输出电压大于第一参考电压时，通过增大电流源输出的充电电流或者减小第一电容器的电容值，导通时长控制电路控制第一开关管的导通时长减小。4.如权利要求2所述的控制电路，其中导通时长控制电路包括: 第一电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至开关电路以接收输出电压； 第二电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一电阻器的第二端，第二端接地； 电流运算放大器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端接收第一参考阈值，反相输入端接耦接至第一电阻器的第二端，在输出端产生第一电流； 第三电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至开关电路以接收输出电压； 第四电阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第三电阻器的第二端，第二端接地； 二极管，具有阳极和阴极，其中阳极耦接至第三电阻器的第二端，阴极耦接至电流运算放大器的输出端； 电流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至供电电压，第二端输出充电电流，其中充电电流与开关电路的输入电压成正比； 第一电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至电流源的第二端，第二端接地； 第一非门，具有输入端和输出端，其中输入端耦接至控制信号； 控制开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一电容器的第一端，第二端耦接至第一电容器的第二端，控制端耦接至第一非门的输出端；以及 第一比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至第一电容器的第一端，反相输入端耦接至第三电阻器的第二端，输出端输出导通时长控制信号。5.如权利要求4所述的控制电路，进一步包括放电电路，该放电电路包括: 第二比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至第一电阻器的第二端，反相输入端接收第二参考阈值，第二参考阈值大于第一参考阈值;以及 放电开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至开关电路的输出电压，第二端耦接至地，控制端耦接至第二比较器的输出端。6.如权利要求1所述的控制电路，进一步包括放电电路，该放电电路包括: 第三比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端接收第一参考电压，反相输入端耦接至开关电路以接收输出电压； 第四比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端耦接至开关电路以接收输出电压，反相输入端接收第二参考电压，第二参考电压大于第一参考电压； RS触发器，具有置位端、复位端和输出端，其中置位端耦接至第四比较器的输出端，复位端耦接至第三比较器的输出端；以及 放电开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至开关电路的输出端，第二端接地，控制端耦接至RS触发器的输出端。7.如权利要求1所述的控制电路，其中逻辑电路包括: 第一或门，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至比较电路接收第一置位信号，第二输入端耦接至模式判断电路接收第二置位信号；以及 RS触发器，具有置位端、复位端和输出端，其中置位端耦接至第一或门的输出端，复位端耦接至导通时长控制电路以接收导通时长控制信号，在输出端提供控制信号。8.如权利要求1所述的控制电路，其中若开关电源的当前开关周期大于预设开关周期，则视为开关电源的开关频率接近音频范围。9.如权利要求1所述的控制电路，其中若第一开关管的关断时间达到预设时间阈值，则视为开关电源的开关频率接近音频范围。10.—种恒定导通时长控制的开关电源，包括: 具有第一开关管的开关电路，将输入电压转换为输出电压； 反馈电路，耦接至开关电路，提供代表开关电路输出电压的反馈信号；以及 如权利要求1至9中任一项所述的控制电路。11.一种用于开关电源的恒定导通时长控制方法，该开关电源包括具有第一开关管的开关电路，开关电路通过第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压，该控制方法包括: 将参考信号和代表开关电路输出电压的反馈信号相比较，产生第一置位信号； 判断开关电源的开关频率是否接近音频范围，产生第二置位信号； 产生控制第一开关管导通时长的导通时长控制信号；以及 基于第一置位信号、第二置位信号控制第一开关管的导通，基于导通时长控制信号控制第一开关管的关断，其中当开关电源的开关频率接近音频范围时，第二置位信号控制第一开关管导通。12.如权利要求11所述的控制方法，其中当输出电压大于第一参考电压时，减小第一开关管的导通时长以减小输出电压的过冲。13.如权利要求11所述的控制方法，其中当输出电压大于第二参考电压时，对开关电路的输出电压进行放电，直至输出电压小于第二参考电压。14.如权利要求11所述的控制电路，其中判断开关电源的开关频率接近音频范围的方式为:将开关电源的当前开关周期与预设的开关周期进行比较，若当前开关周期大于预设开关周期，则视为开关电源的开关频率接近音频范围。15.如权利要求11所述的控制电路，其中判断开关电源的开关频率接近音频范围的方式为:将第一开关管的关断时间与预设的时间阈值进行比较，若第一开关管的关断时间达到预设时间阈值，则视为开关电源的开关频率接近音频范围。
【专利摘要】公开了恒定导通时长控制的开关电源及其控制电路和控制方法。该开关电源包括具有第一开关管的开关电路，该开关电路通过控制第一开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压。当开关电源的开关频率接近音频范围时，开关电路的第一开关管被导通，开关电路的最低开关频率被限制，从而避免音频噪声的产生。
【IPC分类】H02M3/158
【公开号】CN105553263
【申请号】CN201511002526
【发明人】王锐, 毛伟
【申请人】成都芯源系统有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月28日