本發(fā)明涉及電磁技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種抖頻控制電路及控制方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)在,越來越多開關(guān)電源廠商使用抖頻技術(shù)來減少電磁干擾(emi)。抖頻技術(shù)通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)制開關(guān)頻率,使輻射能量分布在較寬的頻率范圍內(nèi),降低諧波幅值使其變得平滑,從而降低emi。
然而抖頻技術(shù)并非只有優(yōu)點(diǎn)沒有缺點(diǎn),在一些應(yīng)用環(huán)境中,例如在低功率小體積的應(yīng)用中,由于輸出電容很小,采用抖頻技術(shù)常常會(huì)帶來難以忍受的輸出紋波;還有在一些通信電源標(biāo)準(zhǔn)中,明確要求不可以采用抖頻技術(shù),因此在此類應(yīng)用中往往會(huì)舍棄那些集成了抖頻技術(shù)的芯片,而采用普通芯片進(jìn)行pwm控制,這就限制了集成抖頻功能的芯片的應(yīng)用范圍。
在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,為了滿足需要抖頻和不需要抖頻的兩種應(yīng)用需求,芯片設(shè)計(jì)者不得不單獨(dú)設(shè)計(jì)兩類芯片,或者增加額外的引腳作為抖頻的使能引腳,這樣做無疑又增加了芯片設(shè)計(jì)廠商的設(shè)計(jì)與制造成本;而對于芯片應(yīng)用廠商來說,為了滿足上述兩種不同的應(yīng)用需求,他們不得不使用兩類芯片分別開發(fā)兩類不同的方案,增加應(yīng)用廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品管理的成本,或者單獨(dú)為多出來的使能引腳設(shè)計(jì)外圍使能電路,這種外圍使能電路往往較復(fù)雜,這樣又會(huì)增加設(shè)計(jì)難度和pcb布線面積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒如此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種抖頻控制電路,可集成且既能復(fù)用引腳實(shí)現(xiàn)抖頻的使能,又能讓芯片應(yīng)用工程師根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,只增加或減少較少的外圍元件就能完成是否加入抖頻技術(shù)的選擇;相應(yīng)地,本發(fā)明還提供一種上述電路所采用的抖頻控制方法。
本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種抖頻控制電路,應(yīng)用于開關(guān)電源控制芯片,其特征在于:包括順次連接的檢測引腳、檢測模塊、使能模塊和使能信號輸出端;檢測引腳復(fù)用開關(guān)電源控制芯片的引腳之一,檢測模塊給引腳充電,并檢測該引腳獲得電壓信號,然后將電壓信號發(fā)送給使能模塊;使能模塊根據(jù)接收到的電壓信號,判斷該引腳是否外接了電容,然后通過使能信號輸出端輸出是否加入抖頻功能的使能信號。
優(yōu)選地,使能模塊通過在指定時(shí)間內(nèi),將電壓信號與預(yù)設(shè)電壓做對比,判斷檢測引腳是否外接了電容
優(yōu)選地,指定時(shí)間為芯片啟動(dòng)瞬間或每周期功率管開啟瞬間。
優(yōu)選地,檢測引腳為芯片的頻率設(shè)置功能引腳。
本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種抖頻控制方法,用于開關(guān)電源控制芯片是否加入抖頻功能的控制,其特征在于所述的控制方法包括:檢測控制芯片引腳之一獲得電壓信號;依據(jù)該電壓信號,判斷所述的引腳是否外接了電容;輸出是否加入抖頻功能的使能信號。
優(yōu)選地,在指定時(shí)間內(nèi),將電壓信號與預(yù)設(shè)電壓做對比,判斷所述的引腳是否外接了電容。
優(yōu)選地,指定時(shí)間為芯片啟動(dòng)瞬間或每周期功率管開啟瞬間。
優(yōu)選地,所述的引腳為頻率設(shè)置功能引腳。
以上對本發(fā)明的電路和方法各技術(shù)方案及技術(shù)特征的原理、作用等進(jìn)行了分析,現(xiàn)將本發(fā)明的有益效果總結(jié)如下:
1、在設(shè)計(jì)抖頻控制電路時(shí),只要合理設(shè)計(jì)所述的特定時(shí)刻,處理好引腳已有功能與抖頻判定的工作時(shí)序問題,就可以實(shí)現(xiàn)引腳復(fù)用,為芯片節(jié)省引腳,給芯片設(shè)計(jì)公司節(jié)約成本。
2、合理設(shè)計(jì)所述的特定狀態(tài)和預(yù)設(shè)條件,可使應(yīng)用工程師只需增加或減少一個(gè)外圍元件就能選擇是否加入抖頻功能,而不需要根據(jù)應(yīng)用需求使用兩款不同類別的芯片,芯片設(shè)計(jì)公司也不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)兩類芯片,同時(shí)降低了芯片應(yīng)用公司和設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)線維護(hù)成本和設(shè)計(jì)成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的抖頻控制電路100的電路框圖;
圖2為集成本發(fā)明實(shí)施例1的抖頻控制電路100的芯片10的應(yīng)用電路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明提供的一種抖頻控制電路100的電路框圖。如圖1所示,抖頻控制電路100包括順次連接的檢測引腳3、檢測模塊110、使能模塊120和使能信號en輸出端,檢測模塊110的一端與芯片10的頻率設(shè)置引腳即ri引腳連接,即檢測引腳3復(fù)用開關(guān)電源控制芯片的頻率設(shè)置引腳即ri,檢測模塊110另一端與使能模塊120的一端連接形成ri引腳采樣電壓vs的節(jié)點(diǎn);使能模塊120的另一端與芯片10的抖頻模塊200連接,形成輸出使能信號en的節(jié)點(diǎn),即使能信號en輸出端。在下文中具有相同英文代號的名稱的含義相同。
在芯片10啟動(dòng)起計(jì)時(shí)2us后,檢測模塊110開始檢測ri引腳的電壓,生成采樣電壓vs發(fā)送給使能模塊120;使能模塊120將接收到的采樣電壓vs與預(yù)設(shè)電壓v1作比較,若采樣電壓vs小于預(yù)設(shè)電壓v1,則發(fā)出使能信號en,使能抖頻模塊200,將抖頻功能加入系統(tǒng)中。顯然,在本發(fā)明實(shí)施例1中,選擇是否加入抖頻功能可以通過在ri引腳加或不加電容c1來實(shí)現(xiàn),即在ri引腳加電容c1,則ri引腳電壓上升斜率會(huì)減小,那么在規(guī)定的2us后,采樣電壓vs會(huì)小于預(yù)設(shè)電壓v1,系統(tǒng)加入抖頻功能;反之,則不加入。因?yàn)?us的時(shí)間很短,所以通過合理的設(shè)計(jì),只需要一個(gè)較小的低壓電容(nf級)就能選擇是否加入抖頻功能,系統(tǒng)電路簡單。
采用了本發(fā)明的抖頻控制方案后,在一些對體積和輸出紋波要求高,emi特性要求不高或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明確要求不能使用抖頻的應(yīng)用中,應(yīng)用工程師可以通過不加電容c1來完成設(shè)計(jì);而在一些本身輸出電容就足夠大,emi要求高,可以使用抖頻降低emi的應(yīng)用中,可以通過加電容c1來完成設(shè)計(jì)。這樣應(yīng)用工程師就不需要根據(jù)應(yīng)用需求使用兩款不同類別的芯片,芯片設(shè)計(jì)公司也不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)兩類芯片,同時(shí)降低了芯片應(yīng)用公司和設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)線維護(hù)成本和設(shè)計(jì)成本。與此同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)引腳復(fù)用,降低芯片的封裝等成本。
圖2是集成本發(fā)明提供的一種抖頻控制電路100的芯片10的應(yīng)用電路示意圖,該電路應(yīng)用的是低成本小體積的dc-dc反激變換器方案,主功率拓?fù)錇楣夹g(shù),由9-36v輸入的vdc、輸出電壓vout、電容cvin、電容cds、主功率變壓器、二極管dout、電容c2、電感l(wèi)1、電容c3、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電容cc、tl431等器件組成。如圖2所示,芯片10通過vin引腳從輸入電壓vdc取電,然后給vcc引腳的旁路電容cbp充電至芯片10啟動(dòng)后,流過vin引腳的電流變?yōu)樾酒?0的正常工作電流,即vin引腳持續(xù)從輸入電壓取電以維持芯片正常工作;vfb引腳為芯片10的反饋引腳,用于接收光耦的反饋信號;vss引腳為芯片10參考地;drn引腳是芯片內(nèi)置功率管的漏極,用于與變壓器的一端連接,實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的能量轉(zhuǎn)換;ri為芯片10的頻率設(shè)置引腳,需要外接電阻r1到參考地來設(shè)定開關(guān)頻率,具體設(shè)置方法為芯片10內(nèi)部基準(zhǔn)電壓vref經(jīng)過一個(gè)電壓跟隨器將ri引腳的電壓鉗位為vref,使得流過電阻r1的電流ir1=vref/r1,然后芯片10將電流ir1按比例鏡像給芯片10內(nèi)部的rc振蕩器,作為rc振蕩器的偏置電流以設(shè)置芯片頻率。
綜上所述,在ri引腳外掛電容c1,只會(huì)加長ri引腳電壓上升到vref的時(shí)間,并不會(huì)影響頻率設(shè)置的原引腳功能。因此使用實(shí)施例1的控制方案可以完美實(shí)現(xiàn)抖頻選擇功能和頻率設(shè)置功能的引腳復(fù)用。
實(shí)施例2
實(shí)施例2的抖頻控制電路的電路框圖和應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1完全相同。兩者的不同點(diǎn)在于,實(shí)施例2的預(yù)設(shè)條件為,采樣電壓vs大于預(yù)設(shè)電壓v1,即在實(shí)施例2中,若生成的采樣信號vs大于預(yù)設(shè)電壓v1,則發(fā)出使能信號en,使能抖頻模塊200,將抖頻功能加入系統(tǒng)中。
因此在實(shí)施例2中,不加電容c1,系統(tǒng)加入抖頻功能;加電容c1,系統(tǒng)不加入抖頻功能。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,做出的若干改進(jìn)和潤飾,如特定時(shí)刻設(shè)為芯片啟動(dòng)起的預(yù)設(shè)時(shí)間后或每周期功率管開啟時(shí)刻,特定時(shí)間段設(shè)為芯片啟動(dòng)起的預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)或每周期功率管開啟時(shí)段內(nèi),特定引腳設(shè)定為其他功能引腳,特定狀態(tài)為電流等其他狀態(tài),更改預(yù)設(shè)條件等等,也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。