专利名称：一种控制器及该控制器的调控方法
技术领域：
本发明涉及控制器技术领域，更具体地说，涉及一种在轻载条件下可减低静态损 耗的控制器及基于该控制器的调控方法。
背景技术：
控制器工作在轻载条件下，一般会把工作频率降低，使其开关损耗减小。当负载 进一步减小、甚至没有负载的情况下，控制器没有输出PWM波形时，一般不再给控制芯片供 电，虽然此时没有开关损耗，但是控制内部存在耗电，因此控制芯片的电源电压开始下降， 降到欠压时，控制芯片开始锁定电平，使控制器进入重新启动状态。参见图1，示出现有的控制器结构。其中，包括控制芯片100，光电耦合器112传送 COMP信号，与固定电平Vref比较，当COMP信号的电平小于固定电平Vref时，控制芯片100 关断开关管108，使控制器输出电压Vo降低，此时光电耦合器112的电流减小，通过光电耦 合器112的反馈作用，控制芯片100的COMP端的下拉电流减小，使得COMP端电平上升，当 COMP电平大于固定电平Vref时，控制芯片100重新接通开关管108。控制器的这种工作模 式为轻载跳频模式，可以提高工作效率，减小功耗。控制器工作在轻载跳频模式时，控制芯片100没有输出PWM波形，变压器109的辅 助绕组不再给电源电容103供电，虽然此时没有开关损耗，但是控制芯片100内部存在耗 电，因此控制芯片100的电源电压VCC开始下掉。一般情况下，电源电容103的时间常数小 于输出端的电容113的时间常数，因此电源电压VCC下降的速度比较快，当电源电压VCC小 于欠压锁定电平(UVLO)时，该控制器进行重新启动状态，影响使用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种控制器，该控制器在轻载或负载跳变时，可避免因电源 电压VCC过低，导致重新启动状态，具有较好省电效果。本发明一种控制器，包括变压器，变压器原边绕组的异名端接入电源Vin，同名端 连接开关管的漏极，开关管的源极通过第一电阻接地；变压器副边绕组输出电压Vo ；变压 器辅助绕组的异名端接地，同名端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极通过第一电 容接地，第一二极管的阴极还通过第二电阻连接电源Vin ；光电耦合器的接收端接入电压Vo，输出端输出电平COMP到第一迟滞比较器和PWM 比较器的正输入端；迟滞比较器的负输入端接入负载阈值Vrefl，比较COMP信号和负载阈 值Vrefl，输出burst信号；PWM比较器的负输入端连接开关管的源极，控制端接入burst信 号，输出端接控制逻辑器；CS比较器的负输入端接开关管的源极，正输入端接高低电平信号，输出端接控制 逻辑器；第二迟滞比较器的负输入端电源电压VCC，正输入端接电源阈值Vref2，比较电源 电压VCC和电源阈值Vref2，输出hold信号；或门的两输入端分别接收hold信号和burst信号，输出控制信号control到控制
4逻辑器；控制逻辑器的输出端接驱动器输入端，驱动器输出端接开关管的基极；当 COMP < Vrefl 时，burst = 0 ；且 VCC < Vref2, hold = 1 时，control = 1，控 制器工作在holdup模式，PWM比较器屏蔽，CS比较器的比较电平为低电平，开关管有输出， 辅助绕组给第一电容供电，保持电源电压VCC在欠压锁定电压之上。优选的，所述控制器还包括低压锁定器，低压锁定器输入端通过电阻304连接电 源Vin，输出端连接控制逻辑器。优选的，还包括与控制逻辑器连接的晶振。优选的，所述控制器还包括开关，开关的一导通端连接CS比较器的正输入端，另 一导通端的两个支路分别接入高电平信号和低电平信号。优选的，第一迟滞比较器输出的burst信号经反相器连入到与非门的一输入端； 第二迟滞比较器输出的hold信号输入与非门的另一输入端，与非门的输出端连接到开关 上。优选的，光电耦合器的一输入端通过第二电阻连接变压器辅助绕组的输出端，另 一输入端连接稳压管的阴极，稳压管的阳极接地；光电耦合器的一输出端接入第一迟滞比 较器的正输入端，另一输出端接地。优选的，变压器辅助绕组的异名端接地，同名端接第二二极管的阳极，第二二极管 的阴极分别通过第三电阻和第二电容接地。本发明还提供一种控制器的调控方法，该方法在轻载或负载跳变时，可避免因电 源电压VCC过低，导致重新启动状态，具有较好省电效果。本发明一种控制器的调控方法，所述控制器包括变压器，变压器原边绕组的异名 端接入电源Vin，同名端连接开关管的漏极，开关管的源极通过第一电阻接地；变压器副边 绕组输出电压Vo ；变压器辅助绕组的异名端接地，同名端连接第一二极管的阳极，第一二 极管的阴极通过第一电容接地，第一二极管的阴极还通过第二电阻连接电源Vin;光电耦合器的接收端接入电压Vo，输出端输出电平COMP到第一迟滞比较器和PWM 比较器的正输入端；第一迟滞比较器的负输入端接入负载阈值Vrefl，比较COMP信号和 负载阈值Vref 1，输出burst信号；PWM比较器的负输入端连接开关管的源极，控制端接入 burst信号，输出端接控制逻辑器；CS比较器的负输入端接开关管的源极，正输入端接高/低电平信号，输出端接控 制逻辑器；第二迟滞比较器的负输入端电源电压VCC，正输入端接电源阈值Vref2，比较电 源电压VCC和电源阈值Vref2，输出hold信号；或门的两输入端分别接收hold信号和burst信号，输出控制信号control到控制 逻辑器；控制逻辑器的输出端接驱动器输入端，驱动器输出端接开关管的基极；调控方法包括当 COMP < Vrefl 时，burst = 0 ；且 VCC < Vref2, hold = 1 时，control = 1，控 制器工作在holdup模式，PWM比较器屏蔽，CS比较器的比较电平为低电平，开关管有输出， 辅助绕组给第一电容供电，保持电源电压VCC在欠压锁定电压之上。优选的，所述控制器还包括开关，开关的一导通端连接CS比较器的正输入端，另 一导通端的两个支路分别接入高电平信号和低电平信号。优选的，第一迟滞比较器输出的burst信号经反相器连入到与非门的一输入端；第二迟滞比较器输出的hold信号输入与非门的另一输入端，与非门的输出端连接到开关 上。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明通过检测的COMP信号来确定负载状态，同时检测电源电压VCC，一方面给 电源电压VCC设定电压阈值，另一方面设定轻载阈值。检测到电源电压VCC小于电压阈值， 同时是轻载的状态，控制器工作在holdup模式，输出比较窄的脉冲，将电源电压VCC保持在 电压阈值之上，避免控制器进入重新启动状态。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为现有开关电源的控制器原理图；图2为本发明控制器结构；图3为本发明图2所示各电压的波形图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明通过检测的COMP信号来确定负载状态，同时检测电源电压VCC，一方面给 电源电压VCC设定电压阈值，另一方面设定轻载阈值，检测到电源电压VCC小于电压阈值， 同时是轻载的状态，控制器工作在holdup模式，输出比较窄的脉冲，将电源电压VCC保持在 电压阈值之上，避免控制器进入重新启动状态。参见图2，示出本发明控制器结构，控制器包括迟滞比较器325，迟滞比较器325的 正输入端连接负载检测信号装置(Load detecting signal COPM) 324，负输入端接负载阈 值Vrefl，输出burst信号到或门326。迟滞比较器325接收COMP信号和负载阈值Vref 1，并进行比较，如COMP < Vrefl, 输出burst = 0，表示轻载状态；如COMP > Vrefl，输出burst = 1，表示负载正常。控制器还包括迟滞比较器323，迟滞比较器323负输入端连接电源电压检测装置 322，正输入端接电源阈值Vref2，输出保持(hold)信号到或门326。迟滞比较器323接收电源电压检测信号VCC和电源阈值Vref2，并进行比较，如 VCC<Vref2，输出hold = 1，表示电源电压小于电压阈值，需要进入停顿(holdup)模式； 当VCC > Vref2，输出hold = 0时，表示退出holdup模式。或门326的输入端分别连接迟滞比较器325和迟滞比较器323的输出端，或门326 的输出端连接控制逻辑器332的输入端，控制逻辑器332的其它输入端还连接PWM比较器 和CS比较器的输出端，以及UVLO元件327的输出端和晶振(Oscillator) 334的输出端；控制逻辑器332的输出端连接驱动器333的输入端，驱动器333的输出端连接开关管314的 控制端；开关管314的一导通端通过电阻315接地，另一导通端接变压器309原边绕组的同 名端，原边的异名端接入电源Vin，变压器309副边绕组通过二极管310整流，电容312滤波 后，通过电阻311输出电压Vo。变压器309的辅助绕组313的异名端接地，同名端连接二极管304的阳极，二极管 304的阴极分别通过电阻311和电容305接地；二极管304的阴极通过电阻304连接电源 Vin。电源Vin通过电阻304连接低压锁定器327的输入端和电源电压检测装置322的 输入端；负载检测信号装置324的输入端连接光电耦合器318的一发送端光电耦合器318 另一输出端接地；光电耦合器318的一输入端通过电阻319连接变压器辅助绕组的输出端， 另一输入端连接稳压管320的阴极，稳压管320的阳极接地。PWM比较器328的正输入端连接负责检测信号装置324的输出端，负输入端连接 电阻315的一端，电阻315的另一端接地；PWM比较器328与迟滞比较器325相连接，接收 burst信号；CS比较器329的负输入端与PWM比较器328的负输入端相连接，正输入端连 接开关335的一导通端，开关335的另一导通端的两个支路分别接入Vref L和Vref H信 号；迟滞比较器325输出的脉冲(burst)信号经反相器330连入到与非门331的一输入端； 迟滞比较器323输出的hold信号输入与非门331的另一输入端，与非门331输出控制信号 K1，连接到开关335上。本发明根据信号hold与信号burst的不同状态来决定控制器的不同工作模式，参 见下表1。表 权利要求
一种控制器，其特征在于，包括变压器，变压器原边绕组的异名端接入电源Vin，同名端连接开关管的漏极，开关管的源极通过第一电阻接地；变压器副边绕组输出电压Vo；变压器辅助绕组的异名端接地，同名端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极通过第一电容接地，第一二极管的阴极还通过第二电阻连接电源Vin；光电耦合器的接收端接入电压Vo，输出端输出电平COMP到第一迟滞比较器和PWM比较器的正输入端；第一迟滞比较器的负输入端接入负载阈值Vref1，比较COMP信号和负载阈值Vref1，输出burst信号；PWM比较器的负输入端连接开关管的源极，控制端接入burst信号，输出端接控制逻辑器；CS比较器的负输入端接开关管的源极，正输入端接高/低电平信号，输出端接控制逻辑器；第二迟滞比较器的负输入端电源电压VCC，正输入端接电源阈值Vref2，比较电源电压VCC和电源阈值Vref2，输出hold信号；或门的两输入端分别接收hold信号和burst信号，输出控制信号control到控制逻辑器；控制逻辑器的输出端接驱动器输入端，驱动器输出端接开关管的基极；当COMP＜Vref1时，burst＝0；且VCC＜Vref2，hold＝1时，control＝1，控制器工作在holdup模式，PWM比较器屏蔽，CS比较器的比较电平为低电平，开关管有输出，辅助绕组给第一电容供电，保持电源电压VCC在欠压锁定电压之上。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括低压锁定器，低压锁定 器输入端通过电阻连接电源Vin，输出端连接控制逻辑器。
3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括与控制逻辑器连接的晶振。
4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器还包括开关，开关的一导通端 连接CS比较器的正输入端，另一导通端的两个支路分别接入高电平信号和低电平信号。
5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，第一迟滞比较器输出的burst信号经反相 器连入到与非门的一输入端；第二迟滞比较器输出的hold信号输入与非门的另一输入端， 与非门的输出端连接到开关上。
6.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，光电耦合器的一输入端通过第二电阻连 接变压器辅助绕组的输出端，另一输入端.连接稳压管的阴极，稳压管的阳极接地；光电耦 合器的一输出端接入第一迟滞比较器的正输入端，另一输出端接地。
7.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，变压器辅助绕组的异名端接地，同名端接 第二二极管的阳极，第二二极管的阴极分别通过第三电阻和第二电容接地。
8.—种控制器的调控方法，其特征在于，所述控制器包括变压器，变压器原边绕组的 异名端接入电源Vin，同名端连接开关管的漏极，开关管的源极通过第一电阻接地；变压器 副边绕组输出电压Vo ；变压器辅助绕组的异名端接地，同名端连接第一二极管的阳极，第 一二极管的阴极通过第一电容接地，第一二极管的阴极还通过第二电阻连接电源Vin;光电耦合器的接收端接入电压Vo，输出端输出电平COMP到第一迟滞比较器和PWM比 较器的正输入端；第一迟滞比较器的负输入端接入负载阈值Vref 1，比较COMP信号和负载 阈值Vrefl，输出burst信号；PWM比较器的负输入端连接开关管的源极，控制端接入burst 信号，输出端接控制逻辑器；CS比较器的负输入端接开关管的源极，正输入端接高/低电平信号，输出端接控制逻 辑器；第二迟滞比较器的负输入端电源电压VCC，正输入端接电源阈值Vref2，比较电源电压VCC和电源阈值Vref2，输出hold信号；或门的两输入端分别接收hold信号和burst信号，输出控制信号control到控制逻辑 器；控制逻辑器的输出端接驱动器输入端，驱动器输出端接开关管的基极；调控方法包括当 COMP < Vrefl 时，burst = 0 ；且 VCC < Vref2, hold = 1 时，control = 1，控制器 工作在holdup模式，PWM比较器屏蔽，CS比较器的比较电平为低电平，开关管有输出，辅助 绕组给第一电容供电，保持电源电压VCC在欠压锁定电压之上。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制器还包括开关，开关的一导通端连 接CS比较器的正输入端，另一导通端的两个支路分别接入高电平信号和低电平信号。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，第一迟滞比较器输出的burst信号经反相 器连入到与非门的一输入端；第二迟滞比较器输出的hold信号输入与非门的另一输入端， 与非门的输出端连接到开关上。
全文摘要
本发明公开了一种控制器，包括控制变压器工作的开关管，第一迟滞比较器，其比较COMP信号和负载阈值Vref1，输出burst信号；第二迟滞比较器比较电源电压VCC和电源阈值Vref2，输出hold信号；PWM比较器控制端接入burst信号，输出端接控制逻辑器；CS比较器输出端接控制逻辑器；或门的两输入端分别接收hold信号和burst信号，输出控制信号control到控制逻辑器，控制逻辑器控制开关管；当COMP＜Vref1，并且VCC＜Vref2时，控制器工作在holdup模式，PWM比较器屏蔽，CS比较器的比较电平为低电平，开关管有输出，保持电源电压VCC在欠压锁定电压之上。本发明还公开一种控制器的调控方法。本发明具有较好省电效果。
文档编号H02M7/12GK101976959SQ201010515649
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者应征, 王美娟, 赵向源 申请人:Bcd半导体制造有限公司