一种开关电源变换器的PFM控制方法及其实现装置

摘要

本发明属于开关电源技术领域，具体为一种开关电源变换器的PFM控制方法及其实现电路。具体做法是：检测输出电压的分压值，在每个时钟周期的上升沿与VREF进行比较，如果低于VREF，则通过控制逻辑电路和功率驱动电路使功率级开关管导通一固定占空比信号；如果高于VREF，则跳过该周期。同时电流检测电路检测负载电流，与预设的门限值比较，电流区间判断器根据该检测电流选择合适的功率管尺寸，控制分段选择器对分段的功率级进行选取，从而实现一种优化的PFM控制。该优化的PFM控制在保持高效的同时，可以减小输出电压纹波，防止系统开关频率进入音频范围。

主权项

一种开关电源变换器的PFM控制方法，该开关电源变换器包括PFM控制环路和功率管分段判断环路，其特征在于控制方法的具体步骤为：在PFM控制环路：开关电源变换器的输出电压通过两个分压电阻R1、R2分压后得到反馈电压VFB，反馈电压VFB与基准电压VREF比较；比较后的信号DG通过D触发器（DFF）与系统时钟（CLK）同步生成PFM信号，再通过栅控逻辑电路生成需要的栅控信号；通过驱动电路控制功率级的开关，使输出电压稳定在预设电压上；在功率管分段判断环路：电流检测电路(ICC)检测负载电流IL的大小，与预设的门限值δn比较，n=1,2…N，电流区间判断器(ID)根据该检测电流选择合适的功率管尺寸，控制分段选择器(SD)对分段的功率驱动级进行选取；再经过驱动电路完成对所选功率管的控制，从而实现根据负载电流自适应的改变功率管的尺寸；其比较和选择的规则是：当IL>δ1时，控制分段选择器选择最大的功率尺寸S1；当δn 1>IL>δn时，控制分段选择器选择功率尺寸Sn；当IL<δN时，控制分段选择器选择最小的功率尺寸SN+1。