本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種電子電路，更具體地說(shuō)，尤其涉及一種開(kāi)關(guān)電源。

背景技術(shù)：

開(kāi)關(guān)電源由于其具有較快的瞬態(tài)響應(yīng)、較低的損耗等優(yōu)點(diǎn)已廣泛的應(yīng)用于各領(lǐng)域中。然而，當(dāng)應(yīng)用于電表等領(lǐng)域時(shí)，將面臨有可能存在外部強(qiáng)磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題。一種現(xiàn)有的解決方法是，增加機(jī)械屏蔽外殼，以屏蔽外部強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的干擾，此種方法的缺點(diǎn)是增加了成本和體積。另一種現(xiàn)有的解決方法是，設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源中的磁性元件時(shí)，例如設(shè)計(jì)電感或變壓器時(shí)，留有非常大的余量，此種方法將會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源中的磁性元件體積非常龐大，同時(shí)也增加了成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種開(kāi)關(guān)電源及其控制電路和控制方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于開(kāi)關(guān)電源的控制電路，所述開(kāi)關(guān)電源包括磁性元件、耦接至磁性元件的主功率開(kāi)關(guān)、接收輸入電壓的輸入端口、以及提供輸出電壓的輸出端口，所述控制電路包括：誤差放大單元，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考信號(hào)，第二輸入端接收代表輸出電壓的電壓反饋信號(hào)，所述誤差放大單元根據(jù)參考信號(hào)和電壓反饋信號(hào)之間的差值，在輸出端提供誤差放大信號(hào)；磁場(chǎng)檢測(cè)單元，具有輸出端，所述磁場(chǎng)檢測(cè)單元判斷開(kāi)關(guān)電源是否受到外部磁場(chǎng)的影響，并在其輸出端提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)；頻率控制單元，具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至磁場(chǎng)檢測(cè)單元的輸出端以接收磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)，第二輸入端接收頻率設(shè)置電壓，第三輸入端接收頻率調(diào)整電壓，所述頻率控制單元根據(jù)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)、頻率設(shè)置電壓、以及頻率調(diào)整電壓在其輸出端提供時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)指示開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，頻率控制單元根據(jù)頻率設(shè)置電壓控制時(shí)鐘信號(hào)的頻率等于一頻率預(yù)設(shè)值，當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)指示開(kāi)關(guān)電源受到了外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，頻率控制單元根據(jù)頻率設(shè)置電壓和頻率調(diào)整電壓控制時(shí)鐘信號(hào)的頻率等于所述頻率預(yù)設(shè)值的N倍，N為大于1的整數(shù)；以及開(kāi)關(guān)控制單元，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至誤差放大單元的輸出端，第二輸入端耦接至頻率控制單元的輸出端以接收時(shí)鐘信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)控制單元在其輸出端提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)以控制主功率開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通及關(guān)斷，其中開(kāi)關(guān)控制單元響應(yīng)于誤差放大信號(hào)控制主功率開(kāi)關(guān)的占空比，響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)控制主功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種開(kāi)關(guān)電源，包括：變壓器，具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，其中初級(jí)繞組接收輸入電壓；主功率開(kāi)關(guān)，耦接至初級(jí)繞組；整流電路，耦接至次級(jí)繞組并提供輸出電壓；反饋電路，提供代表輸出電壓的電壓反饋信號(hào)；以及控制電路，接收電壓反饋信號(hào)，并根據(jù)電壓反饋信號(hào)提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)以控制主功率開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通及關(guān)斷，所述控制電路響應(yīng)于電壓反饋信號(hào)以控制主功率開(kāi)關(guān)的占空比，所述控制電路根據(jù)開(kāi)關(guān)電源是否受到外部磁場(chǎng)的影響控制主功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率，其中當(dāng)開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，控制主功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率等于頻率預(yù)設(shè)值，以及當(dāng)開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，控制主功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率等于所述頻率預(yù)設(shè)值的N倍，N為大于1的整數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種用于開(kāi)關(guān)電源的控制方法，所述開(kāi)關(guān)電源包括磁性元件、耦接至磁性元件的主功率開(kāi)關(guān)、接收輸入電壓的輸入端口、以及提供輸出電壓的輸出端口，所述控制方法包括：根據(jù)輸出電壓提供電壓反饋信號(hào)；根據(jù)參考信號(hào)與電壓反饋信號(hào)之間的差值提供誤差放大信號(hào)；根據(jù)誤差放大信號(hào)，控制主功率開(kāi)關(guān)的占空比；以及判斷開(kāi)關(guān)電源是否受到外部磁場(chǎng)的影響；其中當(dāng)開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，開(kāi)關(guān)電源處于正常工作模式，控制開(kāi)關(guān)頻率等于第一頻率預(yù)設(shè)值；以及當(dāng)開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響，開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入抗磁模式，控制開(kāi)關(guān)頻率等于第二頻率預(yù)設(shè)值，其中第二頻率預(yù)設(shè)值大于第一頻率預(yù)設(shè)值。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)關(guān)電源，在實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)頻率可控的同時(shí)，可以消除或減弱外部磁場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的干擾，具有較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和較低的成本。

附圖說(shuō)明

為了更好的理解本發(fā)明，將根據(jù)以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的開(kāi)關(guān)電源100的電路框圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的開(kāi)關(guān)電源200的電路框圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2所示開(kāi)關(guān)電源200根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率Fs的示意圖；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的磁場(chǎng)檢測(cè)單元32的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2所示開(kāi)關(guān)電源200根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率Fs的示意圖；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磁場(chǎng)檢測(cè)單元32的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的頻率控制單元33的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于開(kāi)關(guān)電源的控制方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例說(shuō)明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是：不必采用這些特定細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)行本發(fā)明。在其他實(shí)例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。

在整個(gè)說(shuō)明書中，對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“一個(gè)示例”或“示例”的提及意味著：結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說(shuō)明書的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”、“一個(gè)示例”或“示例”不一定都指同一實(shí)施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和、或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說(shuō)明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“耦接到”或“連接到”另一元件時(shí)，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。

針對(duì)背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種可根據(jù)外部磁場(chǎng)調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率的開(kāi)關(guān)電源。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電源正常工作，開(kāi)關(guān)頻率等于頻率預(yù)設(shè)值；當(dāng)開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，所述開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入抗磁模式，開(kāi)關(guān)頻率等于頻率預(yù)設(shè)值的N倍，N為大于1的正整數(shù)。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的開(kāi)關(guān)電源100的電路框圖。開(kāi)關(guān)電源100包括接收輸入電壓Vin的輸入端口、提供輸出電壓Vo的輸出端口、包括磁性元件11和主功率開(kāi)關(guān)12的功率電路10、反饋電路20、以及控制電路30，其中主功率開(kāi)關(guān)12耦接至磁性元件11。反饋電路20采樣輸出電壓Vo，并提供代表輸出電壓Vo的電壓反饋信號(hào)VFB?？刂齐娐?0接收電壓反饋信號(hào)VFB，并提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg以控制主功率開(kāi)關(guān)12的導(dǎo)通及關(guān)斷。控制電路30根據(jù)電壓反饋信號(hào)VFB控制主功率開(kāi)關(guān)12的占空比。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，主功率開(kāi)關(guān)12的占空比代表了主功率開(kāi)關(guān)12的導(dǎo)通時(shí)長(zhǎng)和開(kāi)關(guān)周期之比。控制電路30判斷開(kāi)關(guān)電源是否受到外部磁場(chǎng)的影響。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源100未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，開(kāi)關(guān)電源100處于正常工作模式，控制電路30控制主功率開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1；否則當(dāng)開(kāi)關(guān)電源100受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，開(kāi)關(guān)電源100進(jìn)入抗磁模式，控制電路30控制主功率開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset2，頻率預(yù)設(shè)值Fset2例如等于N倍的頻率預(yù)設(shè)值Fset1，其中N是大于1的正整數(shù)。主功率開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)頻率Fs也就是開(kāi)關(guān)電源100的開(kāi)關(guān)頻率。頻率預(yù)設(shè)值Fset1、Fset2為常數(shù)，例如Fset1等于200kHz，F(xiàn)set2等于400kHz。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路30包括誤差放大單元31、磁場(chǎng)檢測(cè)單元32、頻率控制單元33、以及開(kāi)關(guān)控制單元34。誤差放大單元31具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考信號(hào)Vref，第二輸入端接收電壓反饋信號(hào)VFB，誤差放大單元31根據(jù)參考信號(hào)Vref和電壓反饋信號(hào)VFB的差值(Vref-VFB)在其輸出端提供誤差放大信號(hào)COMP。磁場(chǎng)檢測(cè)單元32判斷開(kāi)關(guān)電源100是否受到外部磁場(chǎng)的影響，并在其輸出端提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag。頻率控制單元33具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至磁場(chǎng)檢測(cè)單元32的輸出端以接收磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag，第二輸入端接收頻率設(shè)置電壓Vset，第三輸入端接收頻率調(diào)整電壓Vsub，輸出端根據(jù)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag、頻率設(shè)置電壓Vset、和頻率調(diào)整電壓Vsub輸出時(shí)鐘信號(hào)Clk。當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag指示開(kāi)關(guān)電源100未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，頻率控制單元33響應(yīng)于頻率設(shè)置電壓Vset控制時(shí)鐘信號(hào)Clk的頻率等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1；當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag指示開(kāi)關(guān)電源100受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，頻率控制單元33響應(yīng)于頻率設(shè)置電壓Vset和頻率調(diào)整電壓Vsub控制時(shí)鐘信號(hào)Clk的頻率等于頻率預(yù)設(shè)值Fset2。開(kāi)關(guān)控制單元34具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至誤差放大單元31的輸出端以接收誤差放大信號(hào)COMP，第二輸入端耦接至頻率控制單元33的輸出端以接收時(shí)鐘信號(hào)Clk，開(kāi)關(guān)控制單元34基于誤差放大信號(hào)COMP和時(shí)鐘信號(hào)Clk在其輸出端提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg以控制主功率開(kāi)關(guān)12的導(dǎo)通及關(guān)斷。其中，開(kāi)關(guān)控制單元34基于誤差放大信號(hào)COMP控制主功率開(kāi)關(guān)12的占空比，基于時(shí)鐘信號(hào)Clk控制主功率開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)頻率Fs。

在一個(gè)實(shí)施例中，磁性元件11包括電感或變壓器。

在一個(gè)實(shí)施例中，主功率開(kāi)關(guān)12為可控半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。

開(kāi)關(guān)電源100通過(guò)調(diào)整主功率開(kāi)關(guān)12的開(kāi)關(guān)頻率Fs，在保證開(kāi)關(guān)頻率Fs可控的同時(shí)，減弱或消除了外部磁場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源100的影響，保證了開(kāi)關(guān)電源100在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下也能正常工作。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的的開(kāi)關(guān)電源200的電路框圖。圖2所示的實(shí)施例以反激式拓?fù)錇槔?，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，其它合適的電路拓?fù)湟部梢杂糜诒景l(fā)明，例如LLC諧振電路、升壓電路。開(kāi)關(guān)電源200包括由變壓器T1組成的磁性元件、主功率開(kāi)關(guān)S1、整流電路21、由光耦元件22和電阻R1組成的反饋電路、以及控制電路30。變壓器T1具有接收輸入電壓Vin的初級(jí)繞組和通過(guò)整流電路21提供輸出電壓Vo的次級(jí)繞組，主功率開(kāi)關(guān)S1耦接至初級(jí)繞組。整流電路21的一端耦接至變壓器T1的次級(jí)繞組，整流電路21的另一端提供輸出電壓Vo。在圖2所示的實(shí)施例中，整流電路21包括整流二極管D1。開(kāi)關(guān)電源200還包括耦接在輸入電壓Vin和原邊參考地GND1之間的輸入電容C1，以及耦接在輸出電壓Vo和副邊參考地GND2之間的輸出電容C2。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電源200還包括電流檢測(cè)電路(未示出)，用于檢測(cè)流過(guò)主功率開(kāi)關(guān)S1的電流Is，并提供代表電流Is的電流檢測(cè)信號(hào)CS。在圖2所示的實(shí)施例中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元32接收誤差放大信號(hào)COMP或電流檢測(cè)信號(hào)CS，并根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP或電流檢測(cè)信號(hào)CS判斷開(kāi)關(guān)電源200是否受到外部磁場(chǎng)的影響，并提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag。

在圖2所示的實(shí)施例中，誤差放大單元31包括誤差放大器EA及其補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)23。誤差放大器EA的同相輸入端接收參考信號(hào)Vref，反相輸入端接收電壓反饋信號(hào)VFB，輸出端根據(jù)參考信號(hào)Vref和電壓反饋信號(hào)VFB的差值提供誤差放大信號(hào)COMP。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)23例如可以包括超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)、或超前-滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。在圖2所示的實(shí)施例中，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)23包括串聯(lián)耦接在誤差放大器EA的反相輸入端和輸出端之間的電阻Rx、電容Cx。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)23不限于圖2所示的具體實(shí)施例。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路30還包括電流控制單元35，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收誤差放大信號(hào)COMP，第二輸入端接收電流檢測(cè)信號(hào)CS，輸出端根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP和電流檢測(cè)信號(hào)CS的比較結(jié)果產(chǎn)生電流控制信號(hào)VI。開(kāi)關(guān)控制單元34根據(jù)電流控制信號(hào)VI調(diào)節(jié)主功率開(kāi)關(guān)S1的占空比。在圖2所示的實(shí)施例中，電流控制單元35包括比較器CMP。

在圖2所示的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)控制單元34包括RS觸發(fā)電路，其置位端S耦接至頻率控制單元33的輸出端以接收時(shí)鐘信號(hào)Clk，其復(fù)位端R耦接至電流控制單元35的輸出端以接收電流控制信號(hào)VI，其輸出端根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)Clk和電流控制信號(hào)VI提供開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)Clk周期性的置位開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg以控制主功率開(kāi)關(guān)S1的導(dǎo)通時(shí)刻，電流控制信號(hào)VI根據(jù)電流采樣信號(hào)CS和誤差放大信號(hào)COMP的比較結(jié)果復(fù)位開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg，以控制主功率開(kāi)關(guān)S1的關(guān)斷時(shí)刻。在另一個(gè)實(shí)施例中，RS觸發(fā)電路34的復(fù)位端耦接至誤差放大單元31的輸出端以接收誤差放大信號(hào)COMP，并根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP復(fù)位開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg，以控制主功率開(kāi)關(guān)S1的關(guān)斷時(shí)刻。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2所示開(kāi)關(guān)電源200根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率Fs的示意圖。圖3所示的示意圖橫坐標(biāo)為誤差放大信號(hào)COMP，縱坐標(biāo)為開(kāi)關(guān)頻率Fs。在開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1。如圖3所示，當(dāng)誤差放大信號(hào)COMP大于閾值Vth1時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源200受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag＝1，開(kāi)關(guān)電源200進(jìn)入抗磁模式，控制主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset2；當(dāng)誤差放大信號(hào)COMP小于閾值Vth2時(shí)，判斷外部磁場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源200的影響解除或開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag＝0，開(kāi)關(guān)電源200退出抗磁模式，控制主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1。閾值Vth1大于閾值Vth2。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的磁場(chǎng)檢測(cè)單元32的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖4所示的實(shí)施例中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元32包括滯環(huán)比較電路41，包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收誤差放大信號(hào)COMP，第二輸入端接收閾值Vth1，第三輸入端接收閾值Vth2，輸出端根據(jù)誤差放大信號(hào)COMP和閾值Vth1、Vth2的比較結(jié)果提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖2所示開(kāi)關(guān)電源200根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率Fs的示意圖。圖5所示的示意圖橫坐標(biāo)為電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs，縱坐標(biāo)為開(kāi)關(guān)頻率Fs。在開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1。如圖5所示，當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs大于閾值K1*Vin時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源200受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag＝1，開(kāi)關(guān)電源200進(jìn)入抗磁模式，控制主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset2；當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs小于閾值K2*Vin時(shí)，判斷外部磁場(chǎng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源200的影響解除或開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag＝0，開(kāi)關(guān)電源200退出抗磁模式，控制主功率開(kāi)關(guān)S1的開(kāi)關(guān)頻率Fs等于頻率預(yù)設(shè)值Fset1。其中系數(shù)K1、K2大于零，且K1大于K2。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的磁場(chǎng)檢測(cè)單元32的電路結(jié)構(gòu)圖。圖6所示的實(shí)施例中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元32包括斜率檢測(cè)電路61、電壓前饋電路62、以及比較電路63。斜率檢測(cè)電路61接收電流檢測(cè)信號(hào)CS，并根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)CS提供電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs。在一個(gè)實(shí)施例中，斜率檢測(cè)電路61包括電容64和電阻65。電容64的第一端接收電流檢測(cè)信號(hào)CS，電容64的第二端提供電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs。電阻65耦接在電容64的第二端和原邊參考地之間。電壓前饋電路62接收輸入電壓Vin，并根據(jù)輸入電壓Vin提供閾值K1*Vin、K2*Vin。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓前饋電路62包括電阻66、電阻67、電阻68。電阻66～68串聯(lián)耦接在輸入電壓Vin和原邊參考地之間，組成電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，其中電阻66和電阻67的公共端提供閾值K1*Vin，電阻67和電阻68的公共端提供閾值K2*Vin。比較電路63包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs，第二輸入端接收閾值K1*Vin，第三輸入端接收閾值K2*Vin，輸出端根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs和閾值K1*Vin、K2*Vin的比較結(jié)果提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag。在主功率開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通時(shí)，若電流檢測(cè)信號(hào)的斜率Rcs大于閾值K1*Vin，判斷開(kāi)關(guān)電源200受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag變?yōu)榈谝粻顟B(tài)，例如Mag＝“1”；在主功率開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通時(shí)，若電流檢測(cè)信號(hào)的斜率Rcs小于閾值K2*Vin，判斷開(kāi)關(guān)電源200不再受到外部磁場(chǎng)的影響，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag變?yōu)榈诙顟B(tài)，例如Mag＝“0”；以及在主功率開(kāi)關(guān)S1關(guān)斷時(shí)，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag維持不變。在一個(gè)實(shí)施例中，比較電路63包括比較器631、比較器632、門電路633、門電路634、以及RS觸發(fā)器635。比較器631的同相輸入端接收電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs，比較器631的反相輸入端接收閾值K1*Vin。比較器632的同相輸入端接收電流檢測(cè)信號(hào)CS的斜率Rcs，比較器632的反相輸入端接收閾值K2*Vin。門電路633具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至比較器631的輸出端，第二輸入端接收開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg。門電路634具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至比較器632的輸出端，第二輸入端接收開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg。RS觸發(fā)器635具有置位端S、復(fù)位端R和輸出端Q，其中置位端S耦接至門電路633的輸出端，復(fù)位端R耦接至門電路634的輸出端，輸出端Q提供磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag。當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg控制主功率開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通，且電流檢測(cè)信號(hào)的斜率Rcs大于閾值K1*Vin時(shí)，RS觸發(fā)器635置位輸出高電平的磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag；當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg控制主功率開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通，且電流檢測(cè)信號(hào)的斜率Rc小于閾值K2*Vin時(shí)，RS觸發(fā)器635復(fù)位輸出低電平的磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag；當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)Vg控制主功率開(kāi)關(guān)S1關(guān)斷時(shí)，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag維持不變。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的頻率控制單元33的電路結(jié)構(gòu)圖。圖7所示的實(shí)施例中，頻率控制單元33包括參考電壓產(chǎn)生電路71、比較電路75、及由電容72、電流源73、開(kāi)關(guān)74、以及單脈沖電路76組成的鋸齒波生成電路。參考電壓產(chǎn)生電路71接收頻率設(shè)置電壓Vset、頻率調(diào)整電壓Vsub、磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag，并根據(jù)頻率設(shè)置電壓Vset、頻率調(diào)整電壓Vsub和磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag提供參考電壓Vfr。當(dāng)判斷開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag為第二狀態(tài)，例如Mag＝0，參考電壓Vfr等于頻率設(shè)置電壓Vset；當(dāng)判斷開(kāi)關(guān)電源200受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag為第一狀態(tài)，例如Mag＝1，參考電壓Vfr等于頻率設(shè)置電壓Vset與頻率調(diào)整電壓Vsub之差Vset-Vsub。在一個(gè)實(shí)施例中，參考電壓產(chǎn)生電路71包括運(yùn)算電路77和開(kāi)關(guān)78。運(yùn)算電路77包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收頻率設(shè)置電壓Vset、第二輸入端耦接至開(kāi)關(guān)78的第一端，輸出端提供參考電壓Vfr。開(kāi)關(guān)78的第二端接收頻率調(diào)整電壓Vsub，開(kāi)關(guān)78的控制端接收磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag，開(kāi)關(guān)78在磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag的控制下導(dǎo)通及關(guān)斷。當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)Mag指示開(kāi)關(guān)電源200未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，開(kāi)關(guān)78關(guān)斷，運(yùn)算電路77的第二輸入端為零，參考電壓Vfr等于頻率設(shè)置電壓Vset。當(dāng)磁場(chǎng)檢測(cè)信號(hào)指示開(kāi)關(guān)電源200受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，開(kāi)關(guān)78導(dǎo)通，參考電壓Vfr等于頻率設(shè)置電壓Vset和頻率調(diào)整電壓Vsub之差Vset-Vsub。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，參考電壓產(chǎn)生電路71不限于圖7所示的具體實(shí)施例。電容72具有提供鋸齒波電壓Vsaw的第一端和耦接至原邊參考地的第二端，電流源73并聯(lián)耦接在電容72的兩端，在開(kāi)關(guān)74關(guān)斷時(shí)對(duì)電容72充電，使得鋸齒波電壓Vsaw增大至參考電壓Vfr。開(kāi)關(guān)74并聯(lián)耦接在電容72的兩端，單脈沖電路76根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)Clk提供單脈沖信號(hào)Pul以控制開(kāi)關(guān)74。當(dāng)鋸齒波電壓Vsaw大于參考電壓Vfr時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)Clk翻轉(zhuǎn)，例如變?yōu)楦唠娖剑瑔蚊}沖電路76提供維持一定時(shí)間高電平的單脈沖信號(hào)Pul以控制開(kāi)關(guān)74導(dǎo)通，電容72通過(guò)開(kāi)關(guān)74放電。單脈沖信號(hào)Pul例如維持2us高電平。比較電路75具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓Vfr，第二輸入端接收鋸齒波電壓Vsaw，輸出端根據(jù)參考電壓Vfr和鋸齒波電壓Vsaw相比較的結(jié)果提供時(shí)鐘信號(hào)Clk。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于開(kāi)關(guān)電源的控制方法流程圖。該開(kāi)關(guān)電源包括磁性元件、耦接至磁性元件的主功率開(kāi)關(guān)、接收輸入電壓的輸入端口、以及提供輸出電壓的輸出端口。該控制方法包括步驟S11～S16。

在步驟S11，根據(jù)輸出電壓提供電壓反饋信號(hào)。

在步驟S12，根據(jù)參考信號(hào)與電壓反饋信號(hào)之間的差值提供誤差放大信號(hào)。

在步驟S13，根據(jù)誤差放大信號(hào)，控制主功率開(kāi)關(guān)的占空比。

在步驟S14，判斷開(kāi)關(guān)電源是否受到外部磁場(chǎng)的影響。若開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響，則進(jìn)入步驟S15，開(kāi)關(guān)電源處于正常工作模式，控制開(kāi)關(guān)頻率等于第一頻率預(yù)設(shè)值。若開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響，則進(jìn)入步驟S16，開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入抗磁模式，控制開(kāi)關(guān)頻率等于第二頻率預(yù)設(shè)值，其中第二頻率預(yù)設(shè)值大于第一頻率預(yù)設(shè)值。在一個(gè)實(shí)施例中，第二頻率預(yù)設(shè)值等于第一頻率預(yù)設(shè)值的N倍，N為大于1的整數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)誤差放大信號(hào)大于第一閾值時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響；當(dāng)誤差放大信號(hào)小于第二閾值時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響。

在一個(gè)實(shí)施例中，該控制方法還包括：檢測(cè)流過(guò)主功率開(kāi)關(guān)的電流，提供電流檢測(cè)信號(hào)。當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)的斜率大于第三閾值時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響；當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)的斜率小于第四閾值時(shí)，判斷開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響。其中第三閾值大于第四閾值，且第三閾值和第四閾值隨著輸入電壓的變化而同方向變化，例如隨著輸入電壓的增大而增大，隨著輸入電壓的減小而減小。

在一個(gè)實(shí)施例中，該控制方法還包括：當(dāng)開(kāi)關(guān)電源未受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，根據(jù)頻率設(shè)置電壓提供參考電壓；當(dāng)開(kāi)關(guān)電源受到外部磁場(chǎng)的影響時(shí)，根據(jù)頻率設(shè)置電壓和頻率調(diào)整電壓之差提供參考電壓；通過(guò)控制對(duì)電容充放電，在電容的兩端提供周期性變化的鋸齒波電壓；根據(jù)參考電壓和鋸齒波電壓相比較的結(jié)果，提供時(shí)鐘信號(hào)以控制主功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)頻率。其中當(dāng)鋸齒波電壓大于參考電壓時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)翻轉(zhuǎn)，電容放電，主功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。

雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。