一種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，包括開(kāi)關(guān)管、控制模塊和電壓轉(zhuǎn)換電路；在所述開(kāi)關(guān)電源上設(shè)置有模式選擇引腳，接收外部輸入的模式選擇信號(hào)向控制模塊傳送；所述控制模塊根據(jù)模式選擇信號(hào)限定其輸出的調(diào)制信號(hào)的類(lèi)型，傳輸至所述的開(kāi)關(guān)管，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的工作模式進(jìn)行限制。本實(shí)用新型采用增加外部輸入電壓的方式來(lái)控制開(kāi)關(guān)電源在其支持的多種工作模式下進(jìn)行選擇切換，并在選定工作模式后，無(wú)論負(fù)載電流如何變化都強(qiáng)制開(kāi)關(guān)電源工作在該種模式下，由此不僅提高了開(kāi)關(guān)電源的通用性，使得一路開(kāi)關(guān)電源可以工作在多種模式下；而且對(duì)于某些特定應(yīng)用場(chǎng)合，可以確保開(kāi)關(guān)電源的工作模式不會(huì)隨著負(fù)載電流變化，滿足了一些場(chǎng)合的特定應(yīng)用需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于開(kāi)關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是涉及一種用于控制開(kāi)關(guān)電源在 多種工作模式中進(jìn)行選擇切換的控制電路設(shè)計(jì)。

【背景技術(shù)】
[0002] 開(kāi)關(guān)電源是利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，來(lái) 使得其輸出的電壓保持恒定的一種電源，通常由M0SFET開(kāi)關(guān)管和控制M0SFET通斷的控制 模塊以及電壓轉(zhuǎn)換電路等部分組成。
[0003] 目前的開(kāi)關(guān)電源，按照控制方式的不同可以分為電壓/電流控制方式、遲滯控 制方式、恒定導(dǎo)通時(shí)間控制方式等。其中，電壓/電流控制方式需要內(nèi)部時(shí)鐘，基于調(diào)制 模式的不同，可以工作在脈沖寬度調(diào)制模式（Pulse Width Modulation，PWM)下、脈沖頻 率調(diào)制模式（Pulse Frequency Modulation, PFM)下或者跳周期調(diào)制模式（Pulse Skip Modulation，PSM)下。在PWM模式下，控制模塊輸出的開(kāi)關(guān)頻率固定，通過(guò)調(diào)整脈沖寬度來(lái) 穩(wěn)定輸出電壓。而在PFM模式或者PSM模式下，控制模塊通過(guò)改變開(kāi)關(guān)頻率來(lái)滿足負(fù)載電 流的變化。由于PWM模式可以保持恒定的開(kāi)關(guān)頻率，因此在瞬態(tài)響應(yīng)速度及噪聲方面具有 很好的性能，尤其適合應(yīng)用在重載場(chǎng)合。而PFM和PSM這兩種模式由于可以隨負(fù)載電流的 減小而降低開(kāi)關(guān)頻率，因此可以減小開(kāi)關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，尤其適合在負(fù)載電流 變化范圍較大的場(chǎng)合中應(yīng)用。
[0004] 現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源，在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往已經(jīng)將其所基于的調(diào)制模式固定下來(lái)，也就 是說(shuō)，一款開(kāi)關(guān)電源只能工作在一種調(diào)制模式下，通過(guò)接收負(fù)載電流的反饋值來(lái)調(diào)節(jié)其脈 沖寬度(針對(duì)PWM模式）或者開(kāi)關(guān)頻率(針對(duì)PFM模式)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其輸出電壓的穩(wěn)定。這種 設(shè)計(jì)方式導(dǎo)致技術(shù)人員需要事先根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際負(fù)載情況選擇合適的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行 系統(tǒng)電路的具體設(shè)計(jì)，通用性差，增加了技術(shù)人員的工作量。即便是某些開(kāi)關(guān)電源可以根據(jù) 負(fù)載的電流變化自適應(yīng)地改變其工作模式，但對(duì)于某些需要強(qiáng)制開(kāi)關(guān)電源工作在某一特定 模式下的應(yīng)用場(chǎng)合，這種開(kāi)關(guān)電源仍無(wú)法滿足應(yīng)用需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，可以借助外部信號(hào) 的控制來(lái)改變開(kāi)關(guān)電源的工作模式，并強(qiáng)制開(kāi)關(guān)電源工作在選定的工作模式下。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，包括開(kāi)關(guān)管、用于控制所述開(kāi)關(guān)管通斷的控制 模塊以及與所述開(kāi)關(guān)管連通的電壓轉(zhuǎn)換電路；在所述開(kāi)關(guān)電源上設(shè)置有模式選擇引腳，接 收外部輸入的模式選擇信號(hào)，并向控制模塊傳送；所述控制模塊根據(jù)所述模式選擇信號(hào)限 定其輸出的調(diào)制信號(hào)的類(lèi)型，傳輸至所述的開(kāi)關(guān)管，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的工作模式進(jìn)行限制后，經(jīng) 電壓轉(zhuǎn)換電路輸出負(fù)載所需的電壓。
[0008] 為了盡可能地減少開(kāi)關(guān)電源的引腳數(shù)量，所述模式選擇信號(hào)為一路模擬信號(hào)，所 述開(kāi)關(guān)電源支持的工作模式為N種，所述N為大于1的整數(shù)；在開(kāi)關(guān)電源中設(shè)置有模式選擇 電路，所述模式選擇電路接收所述的模式選擇信號(hào)，并處理成N路數(shù)字量的模式使能信號(hào)， 傳輸至所述的控制模塊，限制所述控制模塊輸出的調(diào)制信號(hào)的類(lèi)型，控制開(kāi)關(guān)電源工作在 選定的工作模式下。
[0009] 進(jìn)一步的，在所述模式選擇電路中設(shè)置有N-1路比較器和N路數(shù)字邏輯電路，所述 模式選擇信號(hào)一一對(duì)應(yīng)地傳輸至N-1路比較器并與預(yù)先設(shè)定的N-1路閾值電壓進(jìn)行比較， 輸出N-1路開(kāi)關(guān)量信號(hào)；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的模式選擇信號(hào)的不同電壓值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)類(lèi) 型的不同，確定N路模式使能信號(hào)與所述N-1路開(kāi)關(guān)量信號(hào)之間的邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù) 所述邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建N路數(shù)字邏輯電路，生成所需的N路模式使能信號(hào)。
[0010] 優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)電源支持三種工作模式，分別為脈沖寬度調(diào)制模式、脈沖頻率調(diào) 制模式和超聲模式；所述模式選擇電路轉(zhuǎn)換輸出的超聲模式使能信號(hào)傳輸至一超聲計(jì)時(shí) 器，所述超聲計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)時(shí)間小于50微秒，輸出計(jì)時(shí)脈沖至所述的控制模塊，限制所述 控制模塊在超聲工作模式下輸出的脈沖頻率調(diào)制信號(hào)的頻率在20KHz以上。
[0011] 進(jìn)一步的，所述比較器設(shè)置有兩路，第一路比較器的同相輸入端接收第一閾值電 壓，反相輸入端接收所述的模式選擇信號(hào)，輸出第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)；第二路比較器的同相輸入 端接收第二閾值電壓，反相輸入端接收所述的模式選擇信號(hào)，輸出第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)；其中， 第一閾值電壓大于第二閾值電壓。
[0012] 又進(jìn)一步的，作為所述數(shù)字邏輯電路的具體組建方式，本實(shí)用新型提出以下兩種 優(yōu)選設(shè)計(jì)方式：
[0013] 其一是，所述數(shù)字邏輯電路設(shè)置有三路：在第一路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與 非門(mén)和兩個(gè)非門(mén)，所述第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)其中一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出至與非門(mén) 同所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與非運(yùn)算后，輸出至另外一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈 沖寬度調(diào)制模式使能信號(hào)；在第二路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與非門(mén)和三個(gè)非門(mén)，所述 第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)各自經(jīng)由一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，分別傳輸至與非門(mén) 進(jìn)行與非運(yùn)算，然后輸出至第三個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出脈沖頻率調(diào)制模式使能信號(hào)； 在第三路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與非門(mén)和一個(gè)非門(mén)，所述與非門(mén)對(duì)所述的第一開(kāi)關(guān)量 信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與非運(yùn)算后，輸出至非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算，進(jìn)而輸出超聲模式使 能信號(hào)。
[0014] 其二是，所述數(shù)字邏輯電路設(shè)置有三路：在第一路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與 門(mén)和一個(gè)非門(mén)，所述第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出至與門(mén)同所述第一開(kāi) 關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈沖寬度調(diào)制模式使能信號(hào)；在第二路數(shù)字邏輯電路中設(shè) 置有一個(gè)與門(mén)和兩個(gè)非門(mén)，所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)各自經(jīng)由一個(gè)非門(mén)進(jìn)行 取反運(yùn)算后，分別傳輸至與門(mén)進(jìn)行與運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈沖頻率調(diào)制模式使能信號(hào)；在第三路 數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與門(mén)，所述與門(mén)對(duì)所述的第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn) 行與運(yùn)算后，輸出超聲模式使能信號(hào)。
[0015] 為了避免線路故障或者過(guò)載導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源損壞，本實(shí)用新型在所述開(kāi)關(guān)電源的輸 出端還連接有負(fù)載電流采樣電路，所述負(fù)載電流采樣電路將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換成負(fù)載電壓反饋 至開(kāi)關(guān)電源，若負(fù)載電壓超過(guò)預(yù)先設(shè)定的上限值，則屏蔽N路所述的模式使能信號(hào)，使控制 模塊停止輸出調(diào)制信號(hào)，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
[0016] 為了在負(fù)載電壓超限時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)N路模式使能信號(hào)的屏蔽，將所述負(fù)載電壓 反饋至開(kāi)關(guān)電源中的另一路比較器，所述另一路比較器將接收到的負(fù)載電壓與預(yù)先設(shè)定的 上限值進(jìn)行比較，輸出保護(hù)信號(hào)與N路模式使能信號(hào)分別經(jīng)由N路與門(mén)分別進(jìn)行與運(yùn)算后， 傳輸至所述的控制模塊。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型采用增加外部輸 入電壓的方式來(lái)控制開(kāi)關(guān)電源在其支持的多種工作模式下進(jìn)行選擇切換，并在選定工作模 式后，無(wú)論負(fù)載電流如何變化都強(qiáng)制開(kāi)關(guān)電源工作在該種模式下。由此，不僅提高了開(kāi)關(guān)電 源的通用性，使得一路開(kāi)關(guān)電源可以工作在多種模式下，滿足了不同系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)要求； 而且對(duì)于某些特定應(yīng)用場(chǎng)合，可以確保開(kāi)關(guān)電源的工作模式不會(huì)隨著負(fù)載電流的變化而改 變，從而滿足了一些場(chǎng)合的特定應(yīng)用需求，拓展了開(kāi)關(guān)電源的適用領(lǐng)域。
[0018] 結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型所提出的開(kāi)關(guān)電源的一種實(shí)施例的多模式切換部分的電路原 理框圖；
[0020] 圖2是圖1中的模式選擇電路的一種實(shí)施例的部分電路原理圖；
[0021] 圖3是圖1中的模式選擇電路的一種實(shí)施例的另一部分電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0023] 為了使得開(kāi)關(guān)電源在其所支持的多種工作模式中，能夠按照用戶的實(shí)際需求切換 工作在所需的模式下，繼而滿足不同系統(tǒng)的用電要求，本實(shí)施例對(duì)現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行改 進(jìn)性設(shè)計(jì)，在開(kāi)關(guān)電源上增設(shè)模式選擇引腳，接收外部提供的模式選擇信號(hào)，系統(tǒng)通過(guò)輸入 的模式選擇信號(hào)來(lái)判斷用戶所需的工作模式，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)電源切換工作在該模式下。一 旦模式選擇完成，無(wú)論負(fù)載電流如何變化，開(kāi)關(guān)電源始終工作于該模式，由此實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)電 源的多模式切換。
[0024] 針對(duì)開(kāi)關(guān)電源目前的實(shí)際應(yīng)用情況，本實(shí)施例主要考慮以下三種工作模式：
[0025] 1、PWM模式：在一些應(yīng)用中，要求保持開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率恒定，不隨負(fù)載電流變 化，這就需要提供一種強(qiáng)制PWM模式。在該模式下，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率不隨負(fù)載電流的變化 而改變，優(yōu)點(diǎn)是能夠保持頻率為常數(shù)，提高負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度，減小音頻噪聲，適合應(yīng)用在 重載系統(tǒng)中。
[0026] 2、PFM模式：PFM模式的最大優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率在全負(fù)載范圍內(nèi)隨負(fù)載電 流的變化而改變，開(kāi)關(guān)頻率理論上可以無(wú)限降低，在輕載條件下可以將其導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān) 損耗降至最低，進(jìn)而達(dá)到在全負(fù)載范圍內(nèi)最高的轉(zhuǎn)換效率。因此，在負(fù)載電流變化范圍較大 的應(yīng)用中，優(yōu)選PFM模式進(jìn)行工作。
[0027] 3、超聲（Ultra Sonic，US)模式：由于在PFM模式下，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率會(huì)隨著負(fù) 載電流的減小而一直降低，在負(fù)載電流很小甚至空載時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率可能會(huì)一直下降至20KHz 以下。由于人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍在20Hz-20KHz之間，因此在開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率低于20KHz時(shí)， 開(kāi)關(guān)或電感電流的噪聲會(huì)進(jìn)入人耳的聽(tīng)覺(jué)范圍，即產(chǎn)生音頻噪聲。為了避免音頻噪聲，本實(shí) 施例設(shè)計(jì)了超聲模式，即US模式，該模式的工作原理是：限制開(kāi)關(guān)管的最低開(kāi)關(guān)頻率為H， 所述H>20KHz ;調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率隨負(fù)載電流的變化而改變，即類(lèi)似于PFM工作模式， 當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率下降至Η時(shí)，維持開(kāi)關(guān)頻率等于H，即保證開(kāi)關(guān)頻率始終處于20KHz以上，由此避 免了音頻噪聲的產(chǎn)生。超聲模式與PFM模式的區(qū)別在于：在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)上增加了一個(gè) 超聲計(jì)時(shí)器，利用超聲計(jì)時(shí)器產(chǎn)生的計(jì)時(shí)脈沖限制開(kāi)關(guān)管的最低開(kāi)關(guān)頻率，使開(kāi)關(guān)管的開(kāi) 關(guān)頻率始終維持在20ΚΗζ以上。由于超聲模式具有上述工作特性，因此適合應(yīng)用在輕載或 者有時(shí)會(huì)出現(xiàn)空載的應(yīng)用場(chǎng)合中，在保證輕載效率的同時(shí)，可以避免音頻噪聲的產(chǎn)生。
[0028] 下面針對(duì)上述三種工作模式，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的具體設(shè)計(jì)方式進(jìn)行詳細(xì)地闡述。
[0029] 本實(shí)施例首先在開(kāi)關(guān)電源上增設(shè)至少一路用于接收模式選擇信號(hào)的模式選擇引 腳，出于盡量減少開(kāi)關(guān)電源引腳數(shù)量的考慮，所述模式選擇信號(hào)優(yōu)選設(shè)定為一路模擬信號(hào)， 例如一路電壓信號(hào)，在開(kāi)關(guān)電源上增設(shè)一路模擬量的模式選擇引腳，接收外部提供的所述 電壓信號(hào)，繼而根據(jù)該電壓信號(hào)的電壓值判斷用戶選擇的工作模式。在開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部，用于 控制開(kāi)關(guān)管通斷的控制模塊(所述控制模塊可以是邏輯控制電路或者是控制1C)根據(jù)用戶 選擇的工作模式產(chǎn)生并輸出與該工作模式對(duì)應(yīng)類(lèi)型的調(diào)制信號(hào)，進(jìn)而對(duì)開(kāi)關(guān)電源的工作模 式進(jìn)行限制。
[0030] 以上述三種工作模式為例進(jìn)行說(shuō)明，可以針對(duì)模式選擇信號(hào)Vmode的電壓范圍定 義兩個(gè)設(shè)定閾值S1、S2,且S1>S2。當(dāng)模式選擇信號(hào)Vmode的電壓值大于S1時(shí)，對(duì)應(yīng)其中一 種工作模式，例如PFM模式；當(dāng)Vmode的電壓值處于S1與S2之間時(shí)，對(duì)應(yīng)另外一種工作模 式，例如PWM模式；當(dāng)Vmode的電壓值小于S2時(shí)，對(duì)應(yīng)第三種工作模式，例如US模式。控制 模塊根據(jù)識(shí)別出的工作模式輸出PWM信號(hào)、PFM信號(hào)或者US信號(hào)（即限制了最低頻率的PFM 信號(hào))，從而控制開(kāi)關(guān)電源切換至相應(yīng)的工作模式。
[0031] 根據(jù)上述設(shè)計(jì)思想，對(duì)于工作模式為N種（N為大于1的正整數(shù))的開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)， 只需針對(duì)模式選擇信號(hào)Vmode的電壓范圍定義N-1個(gè)設(shè)定閾值，并將實(shí)際輸入的模式選擇 信號(hào)Vmode的電壓值與所述N-1個(gè)設(shè)定閾值進(jìn)行比較，即可判斷出用戶選定的工作模式。
[0032] 考慮到在現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)電源中，用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)的控制模塊通常選用數(shù)字邏輯控 制芯片，適合接收數(shù)字量信號(hào)的情況，本實(shí)施例在開(kāi)關(guān)電源中設(shè)計(jì)模式選擇電路，接收外部 輸入的模擬量的模式選擇信號(hào)Vmode，并轉(zhuǎn)換成N路數(shù)字量的模式使能信號(hào)，例如開(kāi)關(guān)量形 式的PWM模式使能信號(hào)PWM_EN、PFM模式使能信號(hào)PFM_EN、US模式使能信號(hào)US_EN等，輸 出至控制模塊，限制所述控制模塊輸出的PWM、PFM等調(diào)制信號(hào)，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)電源切換至 PWM、PFM或者US等工作模式，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源的多模式切換功能。
[0033] 作為所述模式選擇電路的具體設(shè)計(jì)方式，本實(shí)施例提出了一種采用比較器配合數(shù) 字邏輯電路的硬件組建方式，參見(jiàn)圖2、圖3所示。以N=3為例進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于開(kāi)關(guān)電源的工 作模式為三種的情況，可以選用兩路比較器CMP1、CMP2配合三路數(shù)字邏輯電路來(lái)構(gòu)建所述 的模式選擇電路。根據(jù)輸入的模式選擇信號(hào)Vmode的電壓范圍定義兩個(gè)設(shè)定閾值SI、S2， 例如：S1=2V，S2=l. 2V。兩個(gè)設(shè)定閾值SI、S2所對(duì)應(yīng)閾值電壓可以由開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的分壓 電路提供。將兩個(gè)設(shè)定閾值S1、S2所對(duì)應(yīng)的閾值電壓分別傳輸至比較器CMPUCMP2的同相 輸入端+，兩個(gè)比較器CMPUCMP2的反相輸入端-均接收所述的模式選擇信號(hào)Vmode。當(dāng)模 式選擇信號(hào)Vmode的電壓值大于S1時(shí)，比較器CMPUCMP2均輸出低電平，即M1=0、M2=0 ;當(dāng) 模式選擇信號(hào)Vmode的電壓值介于S1與S2之間時(shí)，比較器CMP1輸出高電平，比較器CMP2 輸出低電平，即M1=1、M2=0 ;當(dāng)模式選擇信號(hào)Vmode的電壓值小于S2時(shí)，比較器CMPUCMP2 均輸出高電平，即M1=1、M2=1。假設(shè)模式使能信號(hào)PWM_EN、PFM_EN、US_EN均為高電平有效， 即高電平時(shí)選中對(duì)應(yīng)的工作模式，則按照上述模式選擇信號(hào)Vmode的電壓值所對(duì)應(yīng)的工作 模式的定義方式，可以獲得Vmode的電壓值與比較器CMP1、CMP2的輸出以及模式使能信號(hào) 置1?的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，如表1所不：

【權(quán)利要求】
1. 一種支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，包括開(kāi)關(guān)管、用于控制所述開(kāi)關(guān)管通斷的控制模 塊以及與所述開(kāi)關(guān)管連通的電壓轉(zhuǎn)換電路；其特征在于：在所述開(kāi)關(guān)電源上設(shè)置有模式選 擇引腳，接收外部輸入的模式選擇信號(hào)，并向控制模塊傳送；所述控制模塊根據(jù)所述模式選 擇信號(hào)限定其輸出的調(diào)制信號(hào)的類(lèi)型，傳輸至所述的開(kāi)關(guān)管，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的工作模式進(jìn)行 限制后，經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換電路輸出負(fù)載所需的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述模式選擇信 號(hào)為一路模擬信號(hào)，所述開(kāi)關(guān)電源支持的工作模式為N種，所述N為大于1的整數(shù)；在開(kāi)關(guān) 電源中設(shè)置有模式選擇電路，所述模式選擇電路接收所述的模式選擇信號(hào)，并處理成N路 數(shù)字量的模式使能信號(hào)，傳輸至所述的控制模塊，限制所述控制模塊輸出的調(diào)制信號(hào)的類(lèi) 型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：在所述模式選擇 電路中設(shè)置有N-1路比較器和N路數(shù)字邏輯電路，所述模式選擇信號(hào)一一對(duì)應(yīng)地傳輸至N-1 路比較器并與預(yù)先設(shè)定的N-1路閾值電壓進(jìn)行比較，輸出N-1路開(kāi)關(guān)量信號(hào)；根據(jù)預(yù)先設(shè)定 的模式選擇信號(hào)的不同電壓值所對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)類(lèi)型的不同，確定N路模式使能信號(hào)與所 述N-1路開(kāi)關(guān)量信號(hào)之間的邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)所述邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)建N路數(shù)字邏輯 電路，生成所需的N路模式使能信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述開(kāi)關(guān)電源支 持三種工作模式，分別為脈沖寬度調(diào)制模式、脈沖頻率調(diào)制模式和超聲模式；所述模式選擇 電路轉(zhuǎn)換輸出的超聲模式使能信號(hào)傳輸至一超聲計(jì)時(shí)器，所述超聲計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)時(shí)間小于 50微秒，輸出計(jì)時(shí)脈沖至所述的控制模塊，限制所述控制模塊在超聲工作模式下輸出的脈 沖頻率調(diào)制信號(hào)的頻率在20KHz以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述比較器設(shè)置 有兩路，第一路比較器的同相輸入端接收第一閾值電壓，反相輸入端接收所述的模式選擇 信號(hào)，輸出第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)；第二路比較器的同相輸入端接收第二閾值電壓，反相輸入端接 收所述的模式選擇信號(hào)，輸出第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)；其中，第一閾值電壓大于第二閾值電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述數(shù)字邏輯電 路設(shè)置有三路： 在第一路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與非門(mén)和兩個(gè)非門(mén)，所述第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)其 中一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出至與非門(mén)同所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與非運(yùn)算后，輸出 至另外一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈沖寬度調(diào)制模式使能信號(hào)； 在第二路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與非門(mén)和三個(gè)非門(mén)，所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二 開(kāi)關(guān)量信號(hào)各自經(jīng)由一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，分別傳輸至與非門(mén)進(jìn)行與非運(yùn)算，然后輸 出至第三個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出脈沖頻率調(diào)制模式使能信號(hào)； 在第三路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與非門(mén)和一個(gè)非門(mén)，所述與非門(mén)對(duì)所述的第一開(kāi) 關(guān)量信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與非運(yùn)算后，輸出至非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算，進(jìn)而輸出超聲模 式使能信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述數(shù)字邏輯電 路設(shè)置有三路： 在第一路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與門(mén)和一個(gè)非門(mén)，所述第二開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)非門(mén) 進(jìn)行取反運(yùn)算后，輸出至與門(mén)同所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈沖寬度調(diào)制 模式使能信號(hào)； 在第二路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與門(mén)和兩個(gè)非門(mén)，所述第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二開(kāi) 關(guān)量信號(hào)各自經(jīng)由一個(gè)非門(mén)進(jìn)行取反運(yùn)算后，分別傳輸至與門(mén)進(jìn)行與運(yùn)算，進(jìn)而輸出脈沖 頻率調(diào)制模式使能信號(hào)； 在第三路數(shù)字邏輯電路中設(shè)置有一個(gè)與門(mén)，所述與門(mén)對(duì)所述的第一開(kāi)關(guān)量信號(hào)和第二 開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算后，輸出超聲模式使能信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：在 所述開(kāi)關(guān)電源的輸出端連接有負(fù)載電流采樣電路，所述負(fù)載電流采樣電路將負(fù)載電流轉(zhuǎn)換 成負(fù)載電壓反饋至開(kāi)關(guān)電源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的支持多模式切換的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于：所述負(fù)載電壓反 饋至開(kāi)關(guān)電源中的另一路比較器，所述另一路比較器將接收到的負(fù)載電壓與預(yù)先設(shè)定的上 限值進(jìn)行比較，輸出保護(hù)信號(hào)與N路模式使能信號(hào)分別經(jīng)由N路與門(mén)分別進(jìn)行與運(yùn)算后，傳 輸至所述的控制模塊。
【文檔編號(hào)】H02M3/156GK204103764SQ201420595505
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】隋濤 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司