一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法、電路和開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，通過獲取第一信號，當判斷所述第一信號大于第一預(yù)設(shè)值且小于第二預(yù)設(shè)值時，讓所述參考信號與電源轉(zhuǎn)換器輸出電流呈開根號的非線性關(guān)系，使得電源轉(zhuǎn)換器中開關(guān)管的導(dǎo)通頻率fsw穩(wěn)定在以固定值，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過合理的設(shè)置所述第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值的大小，就能夠保證所述fsw的值超出人的聽覺范圍，從而達到減小噪音的目的，可見，該方法不受負載情況的限制。
【專利說明】一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法、電路和開關(guān)電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及開關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方 法、電路和開關(guān)電源。

【背景技術(shù)】
[0002] 開關(guān)電源具有體積小，效率高以及電流大的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于手機充電器 和筆記本電腦適配器等場合。近年來，由于綠色電源概念的興起，更加強調(diào)了使用更加優(yōu)良 的開關(guān)電源。
[0003] 在開關(guān)電源中，當開關(guān)頻率在人的聽覺范圍內(nèi)（20kHz)會產(chǎn)生噪音。在諸多情況 下，噪音都是不能夠被接收或允許的。脈沖頻率調(diào)制PFM(pulse frequency modulation) 轉(zhuǎn)換器中，噪音會在輕載條件下產(chǎn)生。在某些專利技術(shù)中，可能通過系統(tǒng)層面的最佳利用來 減少噪音，如通過降低變壓器最大流通密度?；蛘撸ㄟ^芯片技術(shù)層面也能減少噪音。但是 傳統(tǒng)通過芯片層面的解決方案通常是不令人滿意。
[0004] 例如美國專利號為7, 202, 609的技術(shù)方案是描述一種反激式變換器，通過使用計 時器去測量晶體管開啟與關(guān)閉的周期，來監(jiān)控控制轉(zhuǎn)換器的晶體管的頻率，使得開關(guān)的頻 率控制在20kHz以下。當頻率到達聽覺范圍內(nèi)，通過立刻關(guān)閉晶體管來增加頻率，S卩，在電 流感應(yīng)電阻上的電壓上增加一個額外的電壓。這個額外電壓是通過一內(nèi)部電流源提供。
[0005] 但是該技術(shù)不能夠適用于不同負載、且會增加系統(tǒng)的成本。因此提供一種更好的 技術(shù)，以抑制開關(guān)電源中的噪音顯得尤為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法、電路和開關(guān)電源，用于解 決現(xiàn)有技術(shù)中的用于抑制電源轉(zhuǎn)換器噪音的技術(shù)方案不能適用于不同負載的問題。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0008] 一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器中，包括：
[0009] 獲取用于表征當前電源轉(zhuǎn)換器輸出值的第一信號；
[0010] 如果所述第一信號小于第二預(yù)設(shè)值時，改變用于檢測所述電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān) 電流的CS比較器的參考信號，讓所述參考信號與電源轉(zhuǎn)換器輸出電流呈開根號的非線性 關(guān)系；使得所述電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的開關(guān)頻率保持不變。
[0011] 優(yōu)選的，上述電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法中，所述開根號的非線性關(guān)系為：

【權(quán)利要求】
1. 一種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器中，其特征在于，包括： 獲取用于表征當前電源轉(zhuǎn)換器輸出值的第一信號； 如果所述第一信號小于第二預(yù)設(shè)值時，改變用于檢測所述電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)電流 的CS比較器的參考信號，讓所述參考信號與電源轉(zhuǎn)換器輸出電流呈開根號的非線性關(guān)系； 使得所述電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的開關(guān)頻率保持不變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，所述開根號的非
率開關(guān)電流的CS比較器的參考信號，Itj為電源轉(zhuǎn)換器輸出電流，Res為用于檢測所述電源 轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)電流的電流檢測電阻，Vtl為所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，n為轉(zhuǎn)換效率， fsw是電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的開關(guān)頻率，Lp為電源轉(zhuǎn)換器變壓器原邊繞組的電感。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，還包括： 如果所述第一信號大于第一預(yù)設(shè)值且小于第二預(yù)設(shè)值時，改變CS比較器的參考信號， 讓所述參考信號與電源轉(zhuǎn)換器輸出電流呈開根號的非線性關(guān)系；使得所述電源轉(zhuǎn)換器中功 率開關(guān)的開關(guān)頻率保持不變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，包括： 如果所述第一信號大于第二預(yù)設(shè)值，則使得CS比較器的參考信號為第一固定值，使得 所述電源轉(zhuǎn)換器采用頻率調(diào)制模式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，如果所述第一信 號小于第一預(yù)設(shè)值，則使得CS比較器的參考信號為第二固定值，使得所述電源轉(zhuǎn)換器采用 頻率調(diào)制模式。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，所述第一固定值 與第二固定值相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)值 為所述電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生可聽噪音時所述電源轉(zhuǎn)換器所對應(yīng)的輸出值。
8. -種電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制電路，應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換器中，其特征在于包括： Vcs產(chǎn)生電路和控制模塊； 所述Vcs產(chǎn)生電路，包括： 第一信號產(chǎn)生模塊，用于檢測所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出值，并輸出表征當前電源轉(zhuǎn)換器 輸出值的第一信號； 非線性數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一信號轉(zhuǎn)化為反映負載輕重信息的數(shù)字信號，將 所述數(shù)字信號經(jīng)過非線性轉(zhuǎn)換輸出模擬信號； 且，當所述第一信號小于第二預(yù)設(shè)值時，使得所述模擬信號輸出與電源轉(zhuǎn)換器輸出電 流呈開根號的非線性關(guān)系；從而使得所述電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的開關(guān)頻率保持不變。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制電路，其特征在于，所述開根號的非
率開關(guān)電流的CS比較器的參考信號，L為電源轉(zhuǎn)換器輸出電流，Res為用于檢測所述電源 轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)電流的電流檢測電阻，Vtl為所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，n為轉(zhuǎn)換效率， fsw是電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的開關(guān)頻率，Lp為電源轉(zhuǎn)換器變壓器原邊繞組的電感； 所述控制模塊，用于依據(jù)所述參考信號Ves控制電源轉(zhuǎn)換器中功率開關(guān)的導(dǎo)通頻率。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制電路，其特征在于，所述第一信號為
其中所述Vref為一個固定參考電壓，Tons為電源轉(zhuǎn)換器副邊導(dǎo)通時間，
Tons的計數(shù)周期。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制電路，其特征在于，包括： 所述第一預(yù)設(shè)值為用于表征電源轉(zhuǎn)換器輸出值為^時的信號，所述第二預(yù)設(shè)值為用于 表征電源轉(zhuǎn)換器輸出值為12時的信號，其中I 3. 9% *1 ^iax, 12彡40% *1 ^liax，所述、^表 征電源輸出轉(zhuǎn)換器最大輸出值。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電源轉(zhuǎn)換器的噪音控制電路，其特征在于，非線性數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊的工作過程，還包括： 當所述第一信號小于第一預(yù)設(shè)值時，則使得CS比較器的參考信號為第二固定值，使得 所述電源轉(zhuǎn)換器采用頻率調(diào)制模式； 當所述第一信號大于第二預(yù)設(shè)值時，則使得CS比較器的參考信號為第一固定值，使得 所述電源轉(zhuǎn)換器采用頻率調(diào)制模式。
13. -種開關(guān)電源控制器，其特征在于，還包括權(quán)利要求8-11任意一項公開的電源轉(zhuǎn) 換器的噪音控制電路。
【文檔編號】H02M1/44GK104506043SQ201510006181
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】成東波, 方邵華, 陳超, 陸云 申請人:上海新進半導(dǎo)體制造有限公司