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CN111900864A - 开关电路的控制电路及控制方法 - Google Patents

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CN111900864A
CN111900864A CN202010807025.8A CN202010807025A CN111900864A CN 111900864 A CN111900864 A CN 111900864A CN 202010807025 A CN202010807025 A CN 202010807025A CN 111900864 A CN111900864 A CN 111900864A
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孟宪志
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Joulwatt Technology Hangzhou Co Ltd
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Joulwatt Technology Hangzhou Co Ltd
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Abstract

本发明提出一种开关电路的控制电路及控制方法，所述控制电路包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块协同控制所述开关电路；所述第一模块为开关电路的控制环路，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；所述开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小，当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接在开关电路的输入端或者输出端。本发明可以有效降低控制电路的功耗，提高轻载时效率。

Description

开关电路的控制电路及控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种开关电路的控制电路及控制方法。
背景技术
开关电路的控制电路包括一些高功耗的器件和正常功耗的器件，在控制电路工作时，无论开关电路工作何种模式下，控制电路中的所有电路均正常工作。但在某些情况下，控制电路中的高功耗器件不需要正常工作，也不会影响对开关电路的控制，在这些情况下，若高功耗器件继续正常工作，则会带来大量的不必要的能量损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低控制电路功耗的开关电路的控制电路及控制方法，能够解决控制电路功耗大的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关电路的控制电路，包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块协同控制所述开关电路；所述第一模块为开关电路的控制环路，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；所述开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小；当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接开关电路的输入端或者输出端。
可选的，所述第一模块包括检测电路，所述第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述检测电路检测第一开关管压降或第一开关管电流，当第一开关管压降或第一开关管电流小于相应的阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管压降或者第一开关管电流表征负载大小。
可选的，所述检测电路还检测输出电压的变化率，当所述变化率大于第二阈值或第一开关管压降大于第三阈值时，所述第二模块开启。
可选的，所述第一模块还包括所述主控比较器；当开关电路工作在断续导通模式下，主控比较器电流大于阈值电流，以保证快速的负载瞬态响应；当第一开关管和第二开关管均关断第一时间后，降低流过所述主控比较器的电流，所述第二开关管连接所述第一开关管；所述主控比较器将主控信号和斜坡信号进行比较，用于控制所述开关电路的开关状态。
可选的，所述第二模块包括过零比较器、过流保护器和定时器。
可选的，所述第一模块还包括误差放大器、欠压锁定电路、带隙基准电路和偏置电路。
本发明还提供一种开关电路的控制方法，基于控制电路，包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块协同控制所述开关电路，所述第一模块实现开关电路的环路控制及提供偏置电流，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；所述开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小；当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接开关电路的输入端或者输出端。
可选的，所述第一开关管导通时间达到阈值时间时，检测第一开关管压降或第一开关管电流，当第一开关管压降或第一开关管电流小于相应的阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管压降或者第一开关管电流表征负载大小。
可选的，检测输出电压的变化率，当所述变化率大于第二阈值或第一开关管压降大于第三阈值时，所述第二模块开启。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明控制电路包括第一模块和第二模块，所述第一模块为开关电路的控制环路，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小；当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接开关电路的输入端或者输出端。本发明可以有效降低控制电路的功耗，提高轻载时效率。
附图说明
图1为本发明开关电路的控制电路原理图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，示意了本发明开关电路的控制电路原理图，所述控制电路包括第一模块和第二模块，所述第一模块为需正常工作的模块，所述第二模块为高耗电模块。第一模块和第二模块协同控制所述开关电路，所述第一模块为开关电路的控制环路，并提供基准电压和偏置电流；所述第二模块为开关电路提供辅助控制。所述第二模块包括定时器、过零比较器和过流保护器等。所述第一模块包括带隙基准电路和偏置电路、欠压锁定电路、误差放大器、主控比较器和检测电路等，所述检测电路又包括输出电压变化率检测电路、第一开关管压降检测电路和第一开关管检测电路等，所述第一开关管连接在开关电路输入端或者输出端。例如，所述开关电路为降压电路时，所述第一开关管为主功率管，连接在开关电路输入端；所述开关电路为升压电路时，所述第二开关管为同步整流管，连接在开关电路的输出端。
在所述开关电路工作在断续导通模式下，当所述开关电路的第一开关管和同步整流管均关断时，控制所述第二模块关断，所述第一模块正常工作；当第一开关管和同步整流管均关断一定时间时，降低流过所述主控比较器的电流；所述主控比较器将主控信号和斜坡信号进行比较，以用于驱动开关电路。
所述开关电路第一开关管导通时间导通时间时，检测负载大小，当负载小于第一阈值时，第二模块关断。检测电路检测第一开关管压降或者第一开关管电流，当第一开关管导通一段时间后，且第一开关管压降大于阈值电压，或者第一开关管电流小于阈值电流时，所述第二模块关断；所述第一开关管压降或者第一开关管电流表征负载大小。检测电路还检测开关电路输出电压的变化率，当所述变化率大于第二阈值或第一开关管压降大于第三阈值时，所述第二模块开启。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种开关电路的控制电路，其特征在于：包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块协同控制所述开关电路；所述第一模块为开关电路的控制环路，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；所述开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小；当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接开关电路的输入端或者输出端。
2.根据权利要求1所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述第一模块包括检测电路，所述第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述检测电路检测第一开关管压降或第一开关管电流，当第一开关管压降或第一开关管电流小于相应的阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管压降或者第一开关管电流表征负载大小。
3.根据权利要求2所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述检测电路还检测输出电压的变化率，当所述变化率大于第二阈值或第一开关管压降大于第三阈值时，所述第二模块开启。
4.根据权利要求1、2或3所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述第一模块还包括所述主控比较器；当开关电路工作在断续导通模式下，主控比较器电流大于阈值电流，以保证快速的负载瞬态响应；当第一开关管和第二开关管均关断第一时间后，降低流过所述主控比较器的电流，所述第二开关管连接所述第一开关管；所述主控比较器将主控信号和斜坡信号进行比较，用于控制所述开关电路的开关状态。
5.根据权利要求3任意一种所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述第二模块包括过零比较器、过流保护器和定时器。
6.根据权利要求5所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述第一模块还包括误差放大器、欠压锁定电路、带隙基准电路和偏置电路。
7.一种开关电路的控制方法，基于控制电路，包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块协同控制所述开关电路，其特征在于：所述第一模块实现开关电路的环路控制及提供偏置电流，所述第二模块为开关电路提供辅助控制；所述开关电路的第一开关管导通时间达到阈值时间时，所述控制电路检测开关电路负载大小；当开关电路负载小于第一阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管连接开关电路的输入端或者输出端。
8.根据权利要求7所述的开关电路的控制方法，其特征在于：所述第一开关管导通时间达到阈值时间时，检测第一开关管压降或第一开关管电流，当第一开关管压降或第一开关管电流小于相应的阈值时，所述第二模块关断；所述第一开关管压降或者第一开关管电流表征负载大小。
9.根据权利要求8所述的开关电路的控制方法，其特征在于：检测输出电压的变化率，当所述变化率大于第二阈值或第一开关管压降大于第三阈值时，所述第二模块开启。
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