专利名称：输出电压可变频率控制方法及控制器实现的制作方法
技术领域：
本发明涉及大功率电源领域，尤其涉及输出电压可变频率控制方法及控制器实现。
背景技术：
近年来，通过提高大功率电源的工作频率，提高了大功率电源的效率并减小了大功率电源的体积，不过升高的工作频率也带来了更大的开关损耗，目前主要通过高频软开关技术来解决这一矛盾。准谐振技术是高频软开关技术的一种，基于准谐振技术，业界开发了多模式准谐振频率控制器。常见多模式准谐振频率控制器的工作原理如下通过寄生器件控制功率管电流或电压按照正弦或准正弦规律变动，在功率管漏端电压或功率管电流为零时，导通或断开功率管，并根据功率管连接的负载，选择相应的功率管频率，使得大功率电源在整个负载段内均能保持高效率。下面以一种电流模式控制的多模式准谐振频率控制技术为例介绍常规实现频率控制的方案。
图1是现有技术中多模式准谐振频率控制器的结构示意图，该准谐振频率控制器中，压控振荡器10输出的CLK信号作为D触发器的CP信号，功率管关断信号输入D触发器置零端CLR，D触发器的输出信号连接功率管驱动电路11来控制功率管11。压控振荡器10 利用零温度系数电流源I给电容C充电，当电容C电压大于上限电压时，RS触发器清零端R 置位，输出信号CLK为低电位，电容C放电，电压下降，当电容C的电压下降到下限电位时， 触发器置位端S置位，输出信号CLK为高电位。因此压控振荡器的振荡频率即输出信号CLK 的频率受上限电压，下限电压，充电电流及电容C的电容值的限制。根据图1电路，CLK频率影响了输入功率管信号的频率，即大功率电源工作频率。通常将充电电流I，电容C大小及下限电压设为固定值，通过调节上限电压来调节 CLK频率进而调节大功率电源工作频率。图1结构中上限电压有两个，一个是上限电压比较器Cl输入端的4V，另一个是上限电压比较器C2输入端的0SC_CL信号的电压，其中0SC_CL信号电压是由负载反馈电压FB 决定，且放大器Al输入端的2V信号决定了 0SC_CL信号的最低电压值为1.2V。由于上限电压比较器Cl和C2通过或门连接，只要两者中任一比较器输出的信号有跳变，则RS触发器清零端R置位，因此当0SC_CL信号电压值大于4V时，RS触发器清零端置位由上限电压比较器Cl确定，图1结构的上限电压最低值为1. 2V，最高值为4V，对应的频率最高是130KHz， 最低是40KHz。当0SC_CL信号电压值处于1. 2V至4V之间时，CLK频率0SC_CL信号电压值对应。对于上限电压比较器C2，不仅需要其输出的信号有跳变，而且需要谷底检测信号到来时，RS触发器清零端R才会置位，其中谷底检测信号示意图如图2所示。对于放大器A2，当FB从2V变化到1. 4V，由公式
权利要求
1.一种输出电压可变频率控制器，包括电容，其特征在于，包括电压电流转换模块，用于将负载反馈电压转换成反馈电流，所述反馈电压与负载值正相关，所述反馈电流值与反馈电压值一一对应；频率控制模块，用于根据所述电压电流转换模块转换得到的反馈电流对电容进行充电，并在将电容充电至预定电压时，或者在电容电压高于预定电压，且功率管控制信号边沿检测信号到来时，跳变频率控制模块输出信号的状态；频率生成模块，用于根据频率控制模块输出的信号，生成新工作频率的功率管控制信号。
2.如权利要求1所述的频率控制器，其特征在于，所述电压电流转换模块，具体包括 电压控制电流源，用于提供恒定电流；电流转换模块，用于根据负载反馈电压与预定转换电压的比例，从所述电压控制电流源的电流分流出反馈电流。
3.如权利要求1所述的频率控制器，其特征在于，所述频率控制模块具体包括 充电电流源，用于提供充电恒定电流；镜像电流生成模块，用于生成所述反馈电流的镜像电流； 充电模块，用于采用所述镜像电流及充电电流源对所述电容充电； 频率控制子模块，用于在所述电容充电至预定电压值时，或者在电容电压高于预定电压，且功率管控制信号边沿检测信号到来时，跳变频率控制模块输出信号的状态。
4.如权利要求1所述的频率控制器，其特征在于，所述边沿检测信号检测上升沿或者下降沿。
5.一种大功率电源频率控制方法，其特征在于，包括步骤将负载反馈电压转换成反馈电流，所述反馈电压与负载值正相关，所述反馈电流值与反馈电压值一一对应；根据所述电压电流转换模块转换得到的反馈电流对电容进行充电，并在将电容充电至预定电压时，或者在电容电压高于预定电压，且功率管控制信号边沿检测信号到来时，跳变频率控制模块输出信号的状态；根据频率控制模块输出的信号，生成新工作频率的功率管控制信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将负载反馈电压转换成反馈电流，具体包括步骤根据负载反馈电压与预定转换电压的比例，从所述电压控制电流源的电流分流出反馈电流。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压电流转换模块转换得到的反馈电流对电容进行充电，具体包括步骤生成所述反馈电流的镜像电流；采用该镜像电流及充电电流源提供的电流为电容充电。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边沿检测信号检测上升沿或下降沿。
全文摘要
本发明提供了输出电压可变频率控制方法及控制器实现，以简化结构，降低设计难度和制造难度，减小面积及降低功耗等。所述输出电压可变频率控制器，包括电容，还包括电压电流转换模块，用于将负载反馈电压转换成反馈电流，所述反馈电压与负载值相关，所述反馈电流值与反馈电压值一一对应；频率控制模块，用于根据所述电压电流转换模块转换得到的反馈电流对电容进行充电，并在将电容充电至预定电压时，或者在电容电压高于预定电压，且功率管控制信号边沿检测信号到来时，跳变频率控制模块输出信号的状态；频率产生模块，用于根据频率控制模块输出的信号，产生新工作频率的功率管控制信号。
文档编号H02M3/07GK102170225SQ20111005832
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者程玉华 申请人:苏州卓能微电子技术有限公司