多模式调制芯片及装置的制作方法

文档序号:32708713发布日期:2022-12-28 00:38阅读:30来源:国知局
多模式调制芯片及装置的制作方法

1.本发明涉及电源管理芯片技术领域,尤其涉及一种多模式调制芯片及装置。


背景技术:

2.目前,应用于反激变换器中的开关电源芯片采用的是pwm调制模式,其在反激变换器处于重载工作条件时能够实现较好的工作效率。
3.但是,上述反激变换器处于轻载或空载工作条件时,由于pwm信号的固定工作频率使得功率器件频繁开关,造成反激变换器的开关损耗增加,难以实现高效率,也即,上述开关电源芯片采用单一的pwm调制模式,无法实现反激变换器在轻载和重载情况下的综合效率提升。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供了一种多模式调制芯片及装置,旨在解决现有技术开关电源芯片采用单一的pwm调制模式,无法实现反激变换器在轻载和重载情况下的综合效率提升的技术问题。
6.为实现上述目的,本发明提供了一种多模式调制芯片,所述多模式调制芯片包括:变换器检测模块、模式选择模块以及驱动模块;所述模式选择模块分别与所述变换器检测模块以及所述驱动模块连接;所述变换器检测模块以及所述驱动模块均与反激变换器连接;所述变换器检测模块,用于检测所述反激变换器的工作条件,并输出与所述工作条件对应的检测信号至所述模式选择模块;所述模式选择模块,用于在所述检测信号为非重载工作条件对应的信号时,输出波谷调制驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式;所述模式选择模块,还用于在所述检测信号为重载工作条件对应的信号时,输出pwm驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为pwm调制模式。
7.可选地,所述变换器检测模块,还用于采集所述反激变换器的工作电流对应的检测电压信号,并通过所述检测电压信号检测所述反激变换器的工作条件;所述变换器检测模块,还用于在所述检测电压信号的电压值低于第一预设电压阈值时,输出非重载工作条件对应的波谷调制模式触发信号至所述模式选择模块。
8.可选地,所述多模式调制芯片还包括:电压反馈模块;所述电压反馈模块分别与所述模式选择模块以及所述反激变换器连接;所述电压反馈模块,用于采集所述反激变换器副边的反馈电压信号,并将所述反
馈电压信号反馈至所述模式选择模块。
9.可选地,所述模式选择模块包括:信号选择单元以及pwm单元;所述信号选择单元分别与所述变换器检测模块、所述电压反馈模块以及所述pwm单元连接,所述pwm单元与所述驱动模块连接;所述信号选择单元,用于在接收到所述波谷调制模式触发信号时,检测所述反馈电压信号的电压值是否达到预设参考电压值;所述信号选择模块,还用于在所述反馈电压信号的电压值达到所述预设参考电压时,输出斜坡补偿触发信号至所述变换器检测模块;所述变换器检测模块,用于在接收到所述斜坡补偿触发信号时,将所述检测电压信号转换为第一斜坡补偿信号,并输出所述第一斜坡补偿信号至所述pwm单元;所述pwm单元,用于在接收到所述第一斜坡补偿信号时,对所述反馈电压信号以及所述第一斜坡补偿信号进行比较,并输出比较后的第一pwm驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式。
10.可选地,所述模式选择模块还包括间断脉冲单元;所述间断脉冲单元分别与所述信号选择模块以及所述驱动模块连接;所述信号选择单元,还用于在所述反馈电压信号的电压值未达到所述预设参考电压时,输出间断脉冲触发信号至所述间断脉冲单元;所述间断脉冲单元,用于在接收到所述间断脉冲触发信号时,检测所述间断脉冲触发信号的电压值是否达到第二预设电压阈值;所述间断脉冲单元,还用于在所述间断脉冲触发信号的电压值达到第二预设电压阈值时,输出间断脉冲驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式。
11.可选地,所述间断脉冲单元包括振荡器子单元以及分频子单元;所述振荡器子单元分别与所述信号选择单元以及所述分频子单元连接,所述分频子单元与所述驱动模块连接;所述振荡器子单元,用于在所述间断脉冲触发信号的电压值达到第二预设阈值电压时,输出待分频驱动信号至所述分频子单元;所述分频子单元,用于对所述待分频驱动信号的频率进行分频,并输出分频生成的间断脉冲驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式。
12.可选地,所述振荡器子单元包括:第一带隙基准、第一比较器、第二比较器、第一或非门、第二或非门、第一至第八mos管、第一电阻以及第一电容以及第一三极管;所述第一比较器的正相输入端与所述第一带隙基准的第一输出端连接,所述第一比较器的负相输入端与所述第二比较器的正相输入端连接,所述第一比较器的输出端与所述第一或非门的第一输入端连接,所述第一或非门的第二输入端与所述第二或非门的输出端连接;所述第二比较器的负相输入端与所述第一带隙基准的第二输出端连接,所述第二比较器的输出端与所述第二或非门的第一输入端连接,所述第二或非门的第二输入端与所述第一或非门的输出端连接;
第一mos管的源极与所述第二mos管的源极连接,所述第一mos管的栅极分别与所述第一mos管的漏极以及第二mos管的栅极连接,所述第一mos管的漏极与所述第一三极管的集电极连接,所述第二mos管的漏极分别与所述第一带隙基准的第三输出端以及第三mos管的漏极连接;所述第一三极管的基极与所述信号选择单元连接,所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端接地;所述第三mos管的栅极分别与所述第三mos管的漏极以及第四mos管的栅极连接,所述第三mos管的源极以及所述第四mos管的源极均接地,所述第四mos管的漏极与第五mos管的漏极连接;所述第五mos管的栅极分别与所述第五mos管的漏极以及第六mos管的栅极连接,所述第五mos管的源极与所述第六mos管的源极连接,所述第六mos管的漏极分别与第七mos管的漏极、所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端接地;所述第七mos管的源极与第八mos管的漏极连接,所述第七mos管的栅极分别与所述第二或非门的输出端以及所述分频子单元连接;所述第八mos管的栅极与所述第四mos管的栅极连接,所述第八mos管的源极接地。
13.可选地,所述变换器检测模块,还用于在所述检测电压信号的电压值大于所述第一预设电压阈值时,将所述检测电压信号转换为第二斜坡补偿信号,并输出所述第二斜坡补偿信号至所述pwm单元;所述pwm单元,还用于在接收到所述第二斜坡补偿信号时,对所述反馈电压信号以及所述斜坡补偿信号进行比较,并输出比较后的第二pwm驱动信号至所述驱动模块,以使所述驱动模块将所述反激变换器的工作模式调整为pwm调制模式。
14.可选地,所述驱动模块包括:信号接收单元以及开关单元;所述信号接收单元分别与所述pwm单元、所述间断脉冲单元以及所述开关单元连接,所述开关单元与所述反激变换器连接;所述信号接收单元,用于在接收到所述第一pwm驱动信号或所述间断脉冲驱动信号时,输出所述波谷调制驱动信号至所述开关单元;所述开关单元,用于通过所述波谷调制驱动信号对所述反激变换器与所述信号接收单元之间回路导通与断开进行控制,以使所述反激变换器的工作模式为波谷调制模式;所述信号接收单元,还用于在接收到所述第二pwm驱动信号时,输出所述pwm驱动信号至所述开关单元;所述开关单元,还用于通过所述pwm驱动信号对所述反激变换器与所述信号接收单元之间的回路导通与断开进行控制,以使所述反激变换器的工作模式为pwm调制模式。
15.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种多模式调制装置,所述装置包括如上文所述的多模式调制芯片。
16.本发明通过变换器检测模块检测反激变换器的工作条件,并输出与工作条件对应的检测信号至模式选择模块;模式选择模块在检测信号为非重载工作条件对应的信号时,输出波谷调制驱动信号至驱动模块,以使驱动模块将反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式;模式选择模块在检测信号为重载工作条件对应的信号时,输出pwm驱动信号至驱动模块,以使驱动模块将反激变换器的工作模式调整为pwm调制模式。本发明通过在非重载工
作条件时输出波谷调制驱动信号,以调整反激变换器的工作模式为波谷调制模式,在重载工作条件时输出pwm驱动信号,以调整反激变换器为pwm调制模式,相较于现有技术开关电源芯片采用单一的pwm调制模式,本发明上述多模式调制芯片避免了工作模式单一,实现了反激变换器在轻载和重载情况下的综合效率提升。
附图说明
17.图1为本发明多模式调制芯片第一实施例的结构示意图;图2为本发明多模式调制芯片第一实施例中电压反馈模块的结构示意图;图3为本发明多模式调制芯片第二实施例的结构示意图;图4为本发明多模式调制斜坡第二实施例中波谷调制驱动信号波形示意图;图5为本发明多模式调制芯片第二实施例中间断脉冲单元的结构示意图;图6为本发明多模式调制芯片第二实施例中模式选择示意图;图7为本发明多模式调制芯片第二实施例中振荡器子单元以及分频子单元的结构示意图;图8为本发明多模式调制芯片第二实施例中振荡器子单元的电路原理图;图9为本发明多模式调制芯片第三实施例的结构示意图;图10为本发明多模式调制芯片第三实施例中芯片端口示意图。
18.附图标号说明:
标号名称标号名称comp1第一比较器comp2第二比较器nor1第一或非门nor2第二或非门m1~m7第一至第七mos管r1第一电阻c1第一电容gnd地/信号接地端vdd电源端口drain功率漏极端口fb电压反馈端口cs电流检测端口q1第一三极管1第一或非门或第二或非门的第一输入端2第一或非门或第二或非门的第二输入端
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本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
20.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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的一部分实施例,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的前提下所获得的所有实施例,都属于本发明保护的范围。
21.需要说明的是,在本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征,另外各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发
明要求的保护范围之内。
22.参照图1,图1为本发明多模式调制芯片第一实施例的结构示意图。
23.如图1所示,本实施例多模式调制芯片包括:变换器检测模块100、模式选择模块200以及驱动模块300。
24.其中,所述模式选择模块200分别与所述变换器检测模块100以及所述驱动模块300连接;所述变换器检测模块100以及所述驱动模块300均与反激变换器400连接。
25.所述变换器检测模块100,用于检测所述反激变换器的工作条件,并输出与所述工作条件对应的检测信号至所述模式选择模块200。
26.需要说明的是,所述反激变换器400的工作条件由应用中负载电阻决定,例如,若负载电阻小,则反激变换器400的电流较大,此时处于重载工作条件,反之,若负载电阻大,则反激变换器400的电流较小,此时处于重载或空载工作条件。
27.可理解的是,检测信号可为反映反激变换器工作条件的信号,该检测信号可用于触发相应调制模式的信号。
28.在具体实现中,变换器检测模块100可通过电流检测端口与上述反激变换器400通过电流检测电阻连接,从而检测反激变换器400每个周期的电流大小,实现电流环反馈,并输出与所述工作条件对应的检测信号至所述模式选择模块200。
29.进一步地,为了使得上述检测信号更为精确的反映反激变换器400的工作条件,使得工作模式调制更为准确,本实施例中,所述变换器检测模块100,还用于采集所述反激变换器400的工作电流对应的检测电压信号,并通过所述检测电压信号检测所述反激变换器400的工作条件。
30.在具体实现中,上述变换器检测模块100可通过电流检测端口检测反激变换器400中电流检测电阻流过的工作电流,并根据该电流检测电阻将该工作电流转换为对应的电压信号,也即检测电压信号。
31.所述变换器检测模块100,还用于在所述检测电压信号的电压值低于第一预设电压阈值时,输出非重载工作条件对应的波谷调制模式触发信号至所述模式选择模块200。
32.需要说明的是,上述第一预设电压阈值可为判断反激变换器400是否处于重载工作条件的电压值,也即,在上述检测电压信号的电压值低于该第一预设电压阈值时,可判定反激变换器400处于非重载工作条件,也即空载工作条件或轻载工作条件,反之,在上述检测电压信号的电压值达到上述第一预设电压阈值时,可判定反激变换器400处于重载工作条件。
33.可理解的是,上述波谷调制模式触发信号可作为反激变换器进入波谷调制模式的触发信号。
34.在具体实现中,变换器检测模块100可采集检测电压信号,并将该检测电压信号的电压值与上述第一预设电压阈值进行比较,在上述检测电压信号的电压值低于第一预设电压阈值时,也即此时反激变换器400处于空载或轻载工作条件,此时便可输出非重载工作条件对应的波谷调制模式触发信号至上述模式选择模块200。
35.所述模式选择模块200,用于在所述检测信号为非重载工作条件对应的信号时,输出波谷调制驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为波谷调制模式。
36.需要说明的是,在反激变换器400处于轻载或空载工作条件时,反激变换器400副边输出的电压较小,当该电压低至无法生成pwm驱动信号时,可通过间断脉冲驱动信号进行驱动,相应地,若上述副边输出的电压可生成pwm驱动信号时,与重载工作条件一致,通过该pwm驱动信号进行驱动,上述波谷调制模式即可为对间断脉冲驱动信号和pwm驱动信号进行选通输出的模式,相应地,处于波谷调制模式下的间断脉冲驱动信号和pwm驱动信号均可为上述波谷调制驱动信号。
37.可理解的是,上述间断脉冲驱动信号与pwm驱动信号的工作频率相等,但占空比可不一致,可由技术人员根据需求进行设定,如占空比可为30%,每输出3~6个脉冲,保持低电平64个周期,以与上述pwm驱动信号实现波谷调制模式。
38.在具体实现中,所述模式选择模块200在上述检测信号为非重载工作条件对应的信号时,也即上述波谷调制模式触发信号时,检测反激变换器副边输出的电压是否能生成pwm驱动信号,若生成pwm驱动信号,则该波谷调制驱动信号为pwm驱动信号,反之,该波谷调制信号为间断脉冲信号,通过对pwm驱动信号和间断脉冲信号进行选择,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为波谷调制模式,实现在轻载或空载工作条件时有较好的工作效率。
39.所述模式选择模块200,还用于在所述检测信号为重载工作条件对应的信号时,输出pwm驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为pwm调制模式。
40.在具体实现中,模式选择模块200在上述检测信号为重载工作条件对应的信号时,此时该检测信号即可为输出pwm驱动信号的触发信号,并输出pwm驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为pwm调制模式,实现在重载工作条件时有较好的工作效率。
41.本实施例通过变换器检测模块检测反激变换器的工作条件,并输出与工作条件对应的检测信号至模式选择模块;模式选择模块在检测信号为非重载工作条件对应的信号时,输出波谷调制驱动信号至驱动模块,以使驱动模块将反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式;模式选择模块在检测信号为重载工作条件对应的信号时,输出pwm驱动信号至驱动模块,以使驱动模块将反激变换器的工作模式调整为pwm调制模式。本实施例通过在非重载工作条件时输出波谷调制驱动信号,以调整反激变换器的工作模式为波谷调制模式,在重载工作条件时输出pwm驱动信号,以调整反激变换器为pwm调制模式,相较于现有技术开关电源芯片采用单一的pwm调制模式,本发明上述多模式调制芯片避免了工作模式单一,实现了反激变换器在轻载和重载情况下的综合效率提升。
42.进一步地,本实施例中,为了提高反激变换器400副边输出的电压检测的效率,进而提高波谷调制模式的精度,本实施例中,所述多模式调制芯片还包括:电压反馈模块500。
43.参考图2,图2为本发明多模式调制芯片第一实施例中电压反馈模块的结构示意图,图中,所述电压反馈模块500分别与所述模式选择模块200以及所述反激变换器400连接。
44.所述电压反馈模块500,用于采集所述反激变换器400副边的反馈电压信号,并将所述反馈电压信号反馈至所述模式选择模块200。
45.需要说明的是,上述反馈电压信号可为反激变换器400副边输出的电压。
46.在具体实现中,电压反馈模块500可通过电压反馈端口与反激变换器400连接,其应用时可通过光耦器件实现原边和副边的电器隔离,通过该电压反馈端口即可对副边输出的反馈电压信号进行反馈,以提高反激变换器400副边输出的电压检测的效率。
47.参照图3,图3为本发明多模式调制芯片第二实施例的结构示意图。
48.基于上述第一实施例,在本实施例中,所述模式选择模块200包括:信号选择单元201以及pwm单元202。
49.其中,所述信号选择单元201分别与所述变换器检测模块100、所述电压反馈模块500以及所述pwm单元202连接,所述pwm单元202与所述驱动模块300连接。
50.所述信号选择单元201,用于在接收到所述波谷调制模式触发信号时,检测所述反馈电压信号的电压值是否达到预设参考电压值。
51.需要说明的是,上述预设参考电压值可为判定是否能够输出完整的三角波的电压值,若能够输出完整的三角波信号,则可输出pwm驱动信号,反之,若无法输出完整的三角波信号,则无法输出pwm驱动信号。
52.在具体实现中,信号选择单元可通过比较器对上述反馈电压信号的电压值进行判断,将上述反馈电压信号输入至比较器的正相输入端,将上述预设参考电压值输入至比较器的负相输入端作为基准电压,以检测所述反馈电压信号的电压值是否达到预设参考电压值。
53.所述信号选择模块201,还用于在所述反馈电压信号的电压值达到所述预设参考电压时,输出斜坡补偿触发信号至所述变换器检测模块100。
54.需要说明的是,斜坡补偿触发信号可为将上述检测电压信号转换为三角波信号的触发信号。
55.在具体实现中,信号选择模块201在上述反馈电压信号的电压值达到所述预设参考电压时,说明此时可输出完整的三角波信号,便可输出斜坡补偿触发信号至所述变换器检测模块100,以使上述变换器检测模块100进行斜坡补偿。
56.所述变换器检测模块100,用于在接收到所述斜坡补偿触发信号时,将所述检测电压信号转换为第一斜坡补偿信号,并输出所述第一斜坡补偿信号至所述pwm单元202。
57.需要说明的是,上述第一斜坡补偿信号可为轻载或空载工作条件下,反馈电压信号的电压值达到上述预设参考电压时的三角波信号。
58.在具体实现中,上述变换器检测模块100内部可包括斜坡补偿电路,在接收到所述斜坡补偿触发信号时,可将上述采集的检测电压信号输入至上述斜坡补偿电路,经过斜坡补偿后生成上述第一斜坡补偿信号,并通过上述信号选择单元201输出上述第一斜坡补偿信号至所述pwm单元202。
59.所述pwm单元202,用于在接收到所述第一斜坡补偿信号时,对所述反馈电压信号以及所述第一斜坡补偿信号进行比较,并输出比较后的第一pwm驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器的工作模式调整为波谷调制模式。
60.需要说明的是,第一pwm驱动信号可为反激变换器400处于轻载或空载工作条件下的pwm信号。
61.为了便于理解,可参考图4进行说明,但并不对本方案进行限定。图4为本发明多模式调制斜坡第二实施例中波谷调制驱动信号波形示意图,图中,第一斜坡补偿信号为三角
波信号,该第一斜坡补偿信号与直流电压的反馈电压信号进行比较,从而输出上述第一pwm驱动信号。
62.进一步地,为了更为准确地输出间断脉冲信号,提高波谷调制模式的精度,本实施例中,所述模式选择模块还包括间断脉冲单元203。
63.参考图5,图5为本发明多模式调制芯片第二实施例中间断脉冲单元的结构示意图,图中,所述间断脉冲单元203分别与所述信号选择模块201以及所述驱动模块300连接。
64.所述信号选择单元201,还用于在所述反馈电压信号的电压值未达到所述预设参考电压时,输出间断脉冲触发信号至所述间断脉冲单元203。
65.需要说明的是,上述间断脉冲触发信号可为参与间断脉冲驱动信号生成的输入信号。
66.在具体实现中,信号选择单元201在检测到上述反馈电压信号的电压值未达到上述预设参考电压时,说明此时无法输出三角波信号,也即无法输出pwm驱动信号,故而输出上述间断脉冲触发信号至上述间断脉冲单元203,以触发间断脉冲信号输出。
67.所述间断脉冲单元203,用于在接收到所述间断脉冲触发信号时,检测所述间断脉冲触发信号的电压值是否达到第二预设电压阈值。
68.需要说明的是,上述第二预设电压阈值可为判断是否生成间断脉冲驱动信号的电压值,也即,在上述间断脉冲触发信号的电压值达到上述第二预设电压阈值时,便可输出上述间断脉冲驱动信号,反之,则无法输出上述间断脉冲驱动信号。
69.在具体实现中,所述间断脉冲单元203可包括振荡器,在接收到所述间断脉冲触发信号时,可将上述间断脉冲触发信号输入至振荡器中,该振荡器用于生成上述间断脉冲驱动信号,同时检测所述间断脉冲触发信号的电压值是否达到第二预设电压阈值。
70.所述间断脉冲单元203,还用于在所述间断脉冲触发信号的电压值达到第二预设电压阈值时,输出间断脉冲驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为波谷调制模式。
71.在具体实现中,上述间断脉冲单元203在所述间断脉冲触发信号的电压值达到第二预设电压阈值时,上述振荡器可生成上述间断脉冲驱动信号,并将该间断脉冲驱动信号输出至上述驱动模块300,以使所述驱动模块300将上述反激变换器400的工作模式调整为波谷调制模式,从而准确地输出间断脉冲信号,提高了波谷调制模式的精度。
72.为了便于理解,参考图6进行说明,但并不对本方案进行限定。图6为本发明多模式调制芯片第二实施例中模式选择示意图,图中,pwm驱动信号由电路检测端口cs输出的第一斜坡补偿信号与电压反馈端口fb输出反馈电压信号通过比较器比较输出pwm驱动信号至选通端,同时上述间断脉冲驱动信号也输出至选通端,选通端由电压反馈端口fb输出的反馈电压信号与预设参考电压vref1比较进行控制,也即,若反馈电压信号的电压值大于预设参考电压的电压值,选通端选通1,输出pwm驱动信号至驱动模块300,反之,若反馈电压信号的电压值低于预设参考电压的电压值,选通端选通0,输出间断脉冲驱动信号至驱动模块300,从而实现波谷调制。
73.进一步地,为了更有效率地输出间断脉冲信号,本实施例中,所述间断脉冲单元203包括振荡器子单元2031以及分频子单元2032。
74.参考图7,图7为本发明多模式调制芯片第二实施例中振荡器子单元以及分频子单
元的结构示意图,图中,所述振荡器子单元2031分别与所述信号选择单元201以及所述分频子单元2032连接,所述分频子单元2032与所述驱动模块300连接。
75.所述振荡器子单元2031,用于在所述间断脉冲触发信号的电压值达到第二预设阈值电压时,输出待分频驱动信号至所述分频子单元2032。
76.需要说明的是,待分频驱动信号可为尚未分频的振荡器输出信号,该待分频驱动信号经过分频后便为上述间断脉冲驱动信号。
77.为了便于理解,参考图8进行说明,但并不对本方案进行限定。图8为本发明多模式调制芯片第二实施例中振荡器子单元的电路原理图,图中,所述振荡器子单元2031包括:第一带隙基准、第一比较器comp1、第二比较器comp2、第一或非门nor1、第二或非门nor2、第一至第八mos管m1~m8、第一电阻r1以及第一电容c1。
78.其中,所述第一比较器comp1的正相输入端与所述第一带隙基准的第一输出端连接,所述第一比较器comp1的负相输入端与所述第二比较器comp2的正相输入端连接,所述第一比较器comp1的输出端与所述第一或非门nor1的第一输入端1连接,所述第一或非门nor1的第二输入端2与所述第二或非门nor2的输出端连接;所述第二比较器comp2的负相输入端与所述第一带隙基准的第二输出端连接,所述第二比较器comp1的输出端与所述第二或非门nor2的第一输入端1连接,所述第二或非门nor2的第二输入端2与所述第一或非门nor1的输出端连接;第一mos管m1的源极与第二mos管m2的源极连接,所述第一mos管m1的栅极分别与所述第一mos管m1的漏极以及所述第二mos管m2的栅极连接,所述第一mos管m1的漏极与所述第一三极管q1的集电极连接,所述第二mos管m2的漏极分别与所述第一带隙基准的第三输出端以及第三mos管m3的漏极连接;所述第一三极管q1的基极与所述信号选择单元201连接,所述第一三极管q1的发射极与所述第一电阻r1的第一端连接,所述第一电阻r1的第二端接地gnd;所述第三mos管m3的栅极分别与所述第三mos管m3的漏极以及第四mos管m4的栅极连接,所述第三mos管m3的源极以及所述第四mos管m4的源极均接地,所述第四mos管m3的漏极与第五mos管m5的漏极连接;所述第五mos管m5的栅极分别与所述第五mos管m5的漏极以及第六mos管m6的栅极连接,所述第五mos管m5的源极与所述第六mos管m6的源极连接,所述第六mos管m6的漏极分别与第七mos管m7的漏极、所述第一电容c1的第一端连接,所述第一电容c1的第二端接地gnd;所述第七mos管m7的源极与第八mos管m8的漏极连接,所述第七mos管m7的栅极分别与所述第二或非门nor2的输出端以及所述分频子单元2032连接;所述第八mos管m8的栅极与所述第四mos管m4的栅极连接,所述第八mos管m8的源极接地gnd。
79.在具体实现中,第一mos管m1和第二mos管m2为p沟道开关管,第三mos管m3、第四mos管m4和第八mos管m8为n沟道开关管,第五mos管m5和第六mos管m6为p沟道开关管,第七mos管m7为n沟道开关管,第一mos管m1和第二mos管m2构成第一电流镜,第三mos管m3、第四mos管m4和第八mos管m8构成第二电流镜,第五mos管m5、第六mos管m6和第七mos管m7构成第三电流镜,信号选择单元201输入的上述间断脉冲触发信号经过上述第一至第三电流镜后,即可在第七mos管m7的输出待分频驱动信号至所述分频子单元2032。
80.所述分频子单元2032,用于对所述待分频驱动信号的频率进行分频,并输出分频生成的间断脉冲驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为波谷调制模式。
81.在具体实现中,分频子单元2032可由若干触发器,如四个d触发器组成,通过触发器便可对待分频驱动信号的工作频率进行分频,输出断脉冲驱动信号,实现64个周期计数,从而保证轻载或空载时的工作状态。
82.进一步地,为了提高调整反激变换器在重载工作条件时处于pwm调制模式的精度,本实施例中,所述变换器检测模块100,还用于在所述检测电压信号的电压值大于所述第一预设电压阈值时,将所述检测电压信号转换为第二斜坡补偿信号至所述pwm单元202。
83.需要说明的是,上述第二斜坡补偿信号可为重载工作条件下的三角波信号。
84.在具体实现中,上述变换器检测模块100在上述检测电压信号的电压值大于上述第一预设电压阈值时,说明此时反激变换器400处于重载工作条件,此时的检测电压信号的电压值较大,可输出完整的三角波,故而可将上述检测电压信号转换为第二斜坡补偿信号,并输出该第二斜坡补偿信号至pwm单元202,从而提高了调整反激变换器在重载工作条件时处于pwm调制模式的精度。
85.所述pwm单元202,还用于在接收到所述第二斜坡补偿信号时,对所述反馈电压信号以及所述斜坡补偿信号进行比较,并输出比较后的第二pwm驱动信号至所述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为pwm调制模式。
86.需要说明的是,第二pwm驱动信号可为反激变换器400处于重载工作条件下的pwm信号。
87.在具体实现中,上述pwm单元202可基于上文所述的方式对上述反馈电压信号与上述斜坡补偿信号进行比较,以输出第二pwm驱动信号至上述驱动模块300,以使所述驱动模块300将所述反激变换器400的工作模式调整为pwm调制模式。
88.参考图9,图9为本发明多模式调制芯片第三实施例的结构示意图。
89.基于上述各实施例,在本实施例中,所述驱动模块300包括:信号接收单元301以及开关单元302。
90.其中,所述信号接收单元301分别与所述pwm单元202、所述间断脉冲单元203以及所述开关单元301连接,所述开关单元301与所述反激变换器400连接。
91.所述信号接收单元301,用于在接收到所述第一pwm驱动信号或所述间断脉冲驱动信号时,输出所述波谷调制驱动信号至所述开关单元302。
92.需要说明的是,上述波谷调制驱动信号和pwm驱动信号均通过控制开关器件来对反激变换器的工作模式进行调整,而目前的开关器件都是在芯片外部,导致芯片的外围电路增加,故而提出本实施例,以减少芯片的外围电路,提高反激变换器系统整体功率密度。
93.在具体实现中,波谷调制模式为对上述第一pwm驱动信号和上述间断脉冲驱动信号进行选择输出,也即,上述第一pwm驱动信号和上述间断脉冲驱动信号均为波谷调制模式下的驱动信号,故而,信号接收单元301在接收到上述第一pwm驱动信号或所述间断脉冲驱动信号时,可输出所述波谷调制驱动信号至上述开关单元302。
94.所述开关单元302,用于通过所述波谷调制驱动信号对所述反激变换器400与所述信号接收单元301之间回路导通与断开进行控制,以使所述反激变换器400的工作模式为波谷调制模式。
95.在具体实现中,开关单元302可为功率mos管,以nmos管为例,在上述波谷调制驱动信号为高电平时,即可导通上述反激变换器与上述信号接收单元之间的回路,反之,在上述
波谷调制驱动信号为低电平时,即可断开上述反激变换器400与上述信号接收单元之间的回路,根据导通和断开的周期即可使反激变换器的工作模式为波谷调制模式。
96.为了便于理解,参考图10进行说明,但并不对本方案进行限定。图10为本发明多模式调制芯片第三实施例中芯片端口示意图,图中,开关单元为nmos管,开关单元的漏极为芯片对外端口,也即,将功率管集成到芯片内部,提高了芯片的工作效率,有利于反激变换器对应系统整体功率密度的提高。
97.应理解的是,开关单元302的源极与上述信号接收单元301连接,从而接收上述第一pwm驱动信号和上述间断脉冲驱动信号,并根据第一pwm驱动信号和上述间断脉冲驱动信号的电平高低进行导通或端口,以调制反激变换器400的工作模式为波谷调制模式。
98.如图10所示,图中,cs端口为上述变换器检测模块100对外的电流检测端口,该电路检测端口与反激变换器连接,以检测反激变换器每个周期的电路大小,同时可实现过流保护功能,其中,该cs端口与开关单元的源极连接,用于将开关单元流过的电流流出;fb端口为上述电压反馈模块500的电压反馈端口,用于反馈反激变换器副边输出的电压,以进行工作模式和驱动信号的输出;vdd为电源端口,用于对电源电压进行过压、欠压检测和生成各基准源输出,如上述预设参考电压;gnd为信号接地端口,用于将芯片的参考地和外部的地相连,实现电位的匹配。
99.应理解的是,上述图10中是多模式调制芯片的端口示意图,其内部的模块与上述实施例保持一致,故而本实施例图10中不再赘述。
100.所述信号接收单元301,还用于在接收到所述第二pwm驱动信号时,输出所述pwm驱动信号至所述开关单元302。
101.在具体实现中,上述第二pwm驱动信号为反激变换器400在重载工作条件下的驱动信号,信号接收单元301将该第二pwm驱动信号输出至上述开关单元302的源极,以实现对反激变换器400工作模式的调整。
102.所述开关单元302,还用于通过所述pwm驱动信号对所述反激变换器400与所述信号接收单元301之间的回路导通与断开进行控制,以使所述反激变换器400的工作模式为pwm调制模式。
103.在具体实现中,开关单元302的源极可接收上述第二pwm驱动信号,并根据第二pwm驱动信号的电平高低来调整自身的开通或关闭,以nmos管对开关单元302进行说明,当第二pwm驱动信号为高电平信号时,开关单元302开通,导通上述信号接收单元301与上述反激变换器400之间的回路,反之,当第二pwm驱动信号为低电平信号时,开关单元302关闭,断开上述信号接收单元301与上述反激变换器400之间的回路,从而调整反激变换器400处于pwm调制模式。
104.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种多模式调制装置,所述多模式调制装置包括如上文所述的多模式调制芯片。
105.本发明多模式调制装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
106.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有
的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
107.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
108.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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