一种原边反馈AC-DC开关电源的抖频控制系统

摘要

本发明公开了一种原边反馈AC-DC开关电源的抖频控制系统，包括控制芯片、变压器、NMOS管；控制芯片还包括一频率抖动单元，频率抖动单元与控制芯片内的恒流频率控制单元连接；频率抖动单元设置抖频控制电流产生电路，抖频控制电流产生电路包括振荡器、分频器、若干组电流源和开关；恒流频率控制单元包括充电电流源、放电电流源、第一开关、第二开关、反相器、电容和比较器。本发明通过在控制芯片中引入适当的频率抖动，使抖频控制系统的工作频率在一定的范围内周期性地抖动，从而使电磁干扰的能量分散于整个抖频范围内的频率段，而不是集中于某个频率点，从而使抖频控制系统具有很低的电磁干扰，其恒流特性不受频率抖动的影响。

主权项

一种原边反馈AC‑DC开关电源的抖频控制系统，包括控制芯片、变压器、NMOS管，所述控制芯片包括副边导通时间侦测单元、恒流频率控制单元、输出电压侦测单元、恒压频率控制单元、内建电源单元、与门逻辑、RS触发器、PFM单元、驱动单元和逐周期限流单元，其特征在于：变压器包括原边绕组、副边绕组和辅助绕组Na；所述控制芯片还包括一频率抖动单元，所述频率抖动单元与所述恒流频率控制单元连接；所述恒流频率控制单元包括充电电流源、放电电流源、第一开关、第二开关、反相器、电容和比较器；并且，所述频率抖动单元设置抖频控制电流产生电路，所述抖频控制电流产生电路产生电流Ij，并包括振荡器、分频器、若干组电流源和开关；当原边关断、副边导通时，辅助绕组Na电压反馈引入脚FB的电压VFB为正电压，副边导通时间侦测单元的输出信号为高电平，第二开关导通、第一开关关断，放电电流源给电容放电，放电电流大小为I，此时电容上极板电压Vc从最高电压V1开始下降，下降斜率为S；当副边放电完毕时，引入脚FB电压会下降，并经过谐振后趋于零，在引入脚FB电压的下降沿，副边导通时间侦测单元的输出信号也从高电平跳变为低电平，第一开关导通、放电电流源关闭，电容上极板电压Vc电压被放电到V0，并进入充电阶段，当Ij=0时，充电电流为I/(K‑1)，电容上极板电压Vc上升斜率为S/(K‑1)，其中，K为比例系数，此时抖频控制系统处于原边、副边均关断的阶段；当电容上极板电压Vc电压上升到内部基准电压Vref时，比较器的输出发生反转，输出开启信号，比较器的输出端OUT输出高电平，原边导通，辅助绕组Na电压反馈引入脚FB的电压变为负电压，副边导通时间侦测单元的输出信号仍为低电平，电容上极板电压Vc电压按照原斜率继续上升，原边导通后，原边峰值电流开始上升，控制芯片引入脚CS的电压开始上升，当引入脚CS的电压上升至逐周期限流阈值时，逐周期限流单元发出脉冲，RS触发器输出端Q发生翻转，其输出信号变为低电平，原边关闭，进入副边导通阶段；由于每个周期限流阈值均相同，且线电压和变压器参数均固定，因此原边导通时间Tonp、最高电压V1均为固定值，从而平均输出电流恒定。