路或者电压采样电路的方式进行了详细的介绍， 然而应当认识到，只要可变导通时间控制电路能够接收到补偿电压以及开关管的驱动信号 即可，所述恒流控制环路或电压采样电路也可配置在外围电路中而非限定在开关电源控制 器内部。
[0098] 本发明公开了具有功率因数调整功能，临界导通模式控制的开关电源控制器，并 且参照附图描述了本发明的【具体实施方式】和效果。应该理解到的是上述实施例只是对本发 明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，包括过 零检测电路、导通时间长度控制电路、触发器电路，对电路的局部构造的变更、对元器件的 类型或型号的替换，以及其他非实质性的替换或修改，均落入本发明保护范围之内。
【主权项】
1. 一种降压结构的开关电源控制器，其特征在于，包括： 过零检测电路，对输入的反馈信号进行过零检测并产生过零信号； 可变导通时间长度控制电路，接收补偿电压以及开关管的驱动信号，使开关电源的开 关管的导通时间的平方与开关管的关断时间成反比、与开关管的开关周期的平方成正比， 并产生关断信号；及 驱动信号产生电路，根据所述过零信号和关断信号产生驱动信号，所述驱动信号传输 至所述开关管的栅端，以控制所述开关管的导通和关断。2. 如权利要求1所述的开关电源控制器，其特征在于，所述可变导通时间长度控制电 路包括： 导通时间检测电路，对所述开关电源内的开关管的导通时间进行检测，以得到导通时 间定时电压； 关断时间检测电路，对所述开关电源内的开关管的导通时间进行检测，以得到关断时 间定时电压； 开关周期时间检测电路，对所述开关管的开关周期时间进行检测，以得到开关周期时 间定时电压； 定时电流产生电路，根据所述导通时间定时电压、关断时间定时电压、开关周期时间定 时电压，产生定时电流，所述的定时电流与导通时间定时电压成正比、与关断时间定时电压 成正比、与开关周期时间定时电压的平方成反比； 定时电容和比较器，在开关管导通期间，所述的定时电流对定时电容充电，并与补偿电 压比较，得到关断信号。3. 如权利要求1所述的开关电源控制器，其特征在于，所述可变导通时间长度控制电 路包括： 关断时间检测电路，对所述开关电源内的开关管的导通时间进行检测，以得到关断时 间定时电压； 开关周期时间检测电路，对所述开关管的开关周期时间进行检测，以得到开关周期时 间定时电压； 定时电流产生电路，根据所述关断时间定时电压、开关周期时间定时电压，产生定时电 流，所述的定时电流与关断时间定时电压的平方根成正比、与开关周期时间定时电压成反 比； 定时电容和比较器，在所述开关管导通期间，所述的定时电流对定时电容充电，并与补 偿电压比较，得到关断信号。4. 如权利要求2所述的开关电源控制器，其特征在于，所述导通时间检测电路得到的 导通时间定时电压表示所述开关管在前一个开关周期内的导通时间，或者表示所述开关管 在前多个开关周期内的导通时间的平均值。5. 如权利要求2或3所述的开关电源控制器，其特征在于，所述关断时间检测电路得到 的关断时间定时电压表示所述开关管在前一个开关周期内的关断时间，或者表示所述开关 管在前多个开关周期内的关断时间的平均值。6. 如权利要求2或3所述的开关电源控制器，其特征在于，所述开关周期时间检测电路 得到的开关周期时间定时电压表示所述开关管在前一个开关周期内的开关周期时间，或者 表示所述开关管在前多个开关周期内的开关周期时间的平均值。7. 如权利要求2所述的开关电源控制器，其特征在于，所述导通时间检测电路的输入 端与所述开关管的栅端直接连接，以对所述开关管的导通时间进行检测。8. 如权利要求2或3所述的开关电源控制器，其特征在于，所述关断时间检测电路的输 入端与所述开关管的栅端直接连接，以对所述开关管的导通时间进行检测。9. 如权利要求2或3所述的开关电源控制器，其特征在于，所述开关周期时间检测电路 的输入端与所述开关管的栅端直接连接，以对所述开关管的开关周期时间进行检测。10. 如权利要求2所述的开关电源控制器，其特征在于，其特征在于，所述导通时间检 测电路包括： 电流源； 第一开关，其第一端连接所述电流源的输出端； 第二开关，其第一端连接所述第一开关的第二端，其第二端接地； 第一电容，其第一端连接所述第一开关的第二端和第二开关的第一端，其第二端接 地； 电压跟随器，其输入端连接所述第一电容的第一端； 第三开关，其第一端连接所述电压跟随器的输出端；及 第二电容，其第一端连接所述第三开关的第二端，其第二端接地，所述第二电容的第二 端用于输出所述导通时间定时电压。11. 如权利要求1所述的开关电源控制器，其特征在于，所述驱动信号产生电路包括： 触发器，其置位输入端接收所述过零信号，其复位输入端接收所述关断信号，其输出端 产生所述驱动信号；及 驱动器，所述驱动信号经由所述驱动器传输至所述开关管的栅端。12. 如权利要求1所述的降压结构的开关电源控制器，其特征在于，通过对采样电阻上 的电压进行采样计算得到输出电流，并将输出电流与基准电流进行误差放大，以输出补偿 电压。13. 如权利要求1所述的降压结构的开关电源控制器，其特征在于，通过对开关电源的 输出端电压进行采样得到采样电压，并将采样电压与基准电压进行误差放大，以输出补偿 电压。14. 一种开关电源，其特征在于，包括： 如权利要求1至13中任一项所述的降压结构的开关电源控制器；及 与所述开关电源控制器相连的外围电路。15. 如权利要求14所述的开关电源，其特征在于，所述外围电路包括：交流信号源、整 流桥、输入电容、开关管、采样电阻、环路补偿电容、续流二极管、输出电容；其中，所述输入 电容的第一端连接输入电压接入端，其第二端接地；所述开关管的源端连接输入电压接入 端，其漏端连接采样电阻的第一端，其栅端接收驱动信号；所述电感的第一端连接采样电阻 的第二端，电感的第二端连接输出电容的第一端；所述续流二极管的阴极连接采样电阻的 第一端，其阳极连接输出电容的第二端，所述输出电容用于与负载并联。16. 如权利要求14所述的开关电源，其特征在于，所述外围电路包括：交流信号源、整 流桥、输入电容、开关管、采样电阻、环路补偿电容、续流二极管、输出电容；其中，所述输入 电容的第一端连接输入电压接入端，其第二端接地；所述续流二极管的阴极连接输入电压 接入端；所述输出电容的第一端连接续流二极管的阴极，所述输出电容用于与负载并联； 所述电感的第一端连接续流二极管的阳极，其第二端连接输出电容的第二端；所述开关管 的源端连接电感的第一端，其漏端连接采样电阻的第一端，经由采样电阻接地，其栅端接收 驱动信号。
【专利摘要】本发明提供了一种降压结构的开关电源控制器及包含该开关电源控制器的开关电源。该开关电源控制器包括过零检测电路、可变导通时间长度控制电路及驱动信号产生电路。该可变导通时间长度控制电路接收补偿电压以及开关管的驱动信号，使开关电源的开关管的导通时间的平方与开关管的关断时间成反比、与开关管的开关周期的平方成正比，并产生关断信号。该驱动信号产生电路根据过零信号和关断信号产生驱动信号，驱动信号传输至开关管的栅端，响应于过零信号，驱动信号控制开关管导通，响应于关断信号，驱动信号控制开关管关断。本发明能够优化降压结构的临界导通模式控制的开关电源的功率因数，减小总谐波失真。
【IPC分类】H02M7/217, H02M3/155, H02M1/42
【公开号】CN105048832
【申请号】CN201510341752
【发明人】姚云龙
【申请人】杭州士兰微电子股份有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月18日