一种开关电源及其输出功率调控电路和方法

摘要

本申请公开了一种开关电源及其输出功率调控电路和方法，该电路包括PFM模块、脉冲模块、量化调节模块、功率驱动模块；PFM模块用于根据开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号；脉冲模块用于生成PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；量化调节模块分别与PFM模块和脉冲模块连接，用于比较PFM开通信号与脉冲信号的开通时刻，根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节；功率驱动模块分别与脉冲模块和量化调节模块连接，用于根据脉冲信号周期性开通开关电源的功率开关管，并在每当原边电流上升至电流峰值设定值时关断功率开关管。本申请改善了输出功率的总体调控质量，简化了电路结构。

权利要求

1.一种开关电源的输出功率调控电路，其特征在于，包括PFM模块、脉冲模块、量化调节模块、功率驱动模块；

所述PFM模块用于根据所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号；

所述脉冲模块用于生成PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；

所述量化调节模块分别与所述PFM模块和所述脉冲模块连接，用于比较所述PFM开通信号与所述脉冲信号的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节；

所述功率驱动模块分别与所述脉冲模块和所述量化调节模块连接，用于根据所述脉冲信号周期性开通所述开关电源的功率开关管，并在每当原边电流上升至所述电流峰值设定值时关断所述功率开关管；

其中，所述量化调节模块具体用于：若所述PFM开通信号的开通时刻早于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的增量调节；

若所述PFM开通信号的开通时刻晚于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的减量调节。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述量化调节模块具体用于：根据电流峰值设定值的预设边界值确定模拟量取值范围，根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；建立所述模拟量取值范围与所述数字量取值范围的对应关系，以便根据所述对应关系对所述电流峰值设定值进行数字量化。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述量化调节模块包括依次连接的时间比较单元、数字量化调节单元、数模转换单元；

所述时间比较单元用于对所述PFM开通信号和所述脉冲信号的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号；

所述数字量化调节单元用于根据所述开通时刻比较结果信号，对当前的数字量化值进行调整更新；

所述数模转换单元用于根据所述对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述时间比较单元具体为D触发器；其中，所述D触发器的数据输入端连接所述PFM模块，用以接收所述PFM开通信号；所述D触发器的时钟端连接所述脉冲模块，用以接收所述脉冲信号。

5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述数字量化调节单元还用于：在对当前的数字量化值进行调整更新之后，判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述PFM模块包括采样单元、信号发生器、第一比较器；

所述采样单元用于在每个控制周期对所述开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压；

所述信号发生器用于生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号；

所述第一比较器分别与所述采样单元和所述信号发生器连接，用于将所述检测电压与所述第一信号进行大小比较，以输出所述PFM开通信号。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，从当前控制周期的死区时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化；

或者，从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化。

8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述采样单元具体用于：对所述开关电源的输出电压进行采样和正向放大以生成检测电压；

所述信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递增的第一信号；

或者，

所述采样单元具体用于：对所述开关电源的输出电压进行采样和反向放大以生成检测电压；

所述信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递减的第一信号。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电路，其特征在于，所述量化调节模块具体用于：输出与数字量化调整后的电流峰值设定值对应的电压峰值设定值，所述电压峰值设定值为原边电阻的阻值与所述电流峰值设定值的乘积；

所述功率驱动模块具体用于：获取流经有原边电流的所述原边电阻的两端电压，在每当所述两端电压上升至所述电压峰值设定值时关断所述功率开关管。

10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述功率驱动模块包括第二比较器、控制单元、驱动单元；

所述第二比较器分别与所述量化调节模块和所述原边电阻连接，用于对所述电压峰值设定值和所述原边电阻的两端电压进行大小比较；

所述控制单元分别与所述脉冲模块和所述第二比较器连接，用于生成开关控制信号；

其中，所述开关控制信号的开通时刻取决于所述脉冲信号的上升沿，所述开关控制信号的关断时刻取决于所述两端电压上升至所述电压峰值设定值的时刻；

所述驱动单元与所述控制单元连接，用于生成与所述开关控制信号对应的驱动信号至所述功率开关管。

11.一种开关电源的输出功率调控方法，其特征在于，包括：根据所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号；

获取PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；

比较所述PFM开通信号与所述脉冲信号的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节；

根据所述脉冲信号周期性开通所述开关电源的功率开关管，并在每当原边电流上升至所述电流峰值设定值时关断所述功率开关管；

其中，所述根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节，包括：

若所述PFM开通信号的开通时刻早于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的增量调节；

若所述PFM开通信号的开通时刻晚于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的减量调节。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节之前，还包括：根据电流峰值设定值的预设边界值确定模拟量取值范围；

根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；

建立所述模拟量取值范围与所述数字量取值范围的对应关系，以便根据所述对应关系对所述电流峰值设定值进行数字量化。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节，包括：对所述PFM开通信号和所述脉冲信号的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号；

根据所述开通时刻比较结果信号，对当前的数字量化值进行调整更新；

根据所述对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述对当前的数字量化值进行调整更新，还包括：

判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；

若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

15.根据权利要求11 所述的方法，其特征在于，所述对所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号，包括；

在每个控制周期对所述开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压；

生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号；

将所述检测电压与所述第一信号进行大小比较，以输出所述PFM开通信号。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，从当前控制周期的死区时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化；

或者，从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述检测电压基于对所述开关电源的输出电压进行采样和正向放大而生成；所述第一信号在每个单调周期内固定单调递增；

或者，

所述检测电压基于对所述开关电源的输出电压进行采样和反向放大而生成；所述第一信号在每个单调周期内固定单调递减。

18.根据权利要求11 至17任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节之后，还包括：输出与数字量化调整后的电流峰值设定值对应的电压峰值设定值，所述电压峰值设定值为原边电阻的阻值与所述电流峰值设定值的乘积；

所述在每当原边电流上升至数字量化调节后的所述电流峰值设定值时关断所述功率开关管，包括：

获取流经有原边电流的所述原边电阻的两端电压，在每当所述两端电压上升至所述电压峰值设定值时关断所述功率开关管。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述功率开关管的驱动过程具体包括：对所述电压峰值设定值和所述原边电阻的两端电压进行大小比较；

根据所述电压峰值设定值和所述两端电压的大小比较结果以及所述脉冲信号生成开关控制信号；其中，所述开关控制信号的开通时刻取决于所述脉冲信号的上升沿，所述开关控制信号的关断时刻取决于所述两端电压上升至所述电压峰值设定值的时刻；

生成与所述开关控制信号对应的驱动信号至所述功率开关管。

20.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的开关电源的输出功率调控电路。

说明书

一种开关电源及其输出功率调控电路和方法

技术领域

[0001] 本申请涉及开关电源技术领域，特别涉及一种开关电源及其输出功率调控电路和方法。

背景技术

[0002] 相关技术中，对开关电源的输出功率调控一般有两种模式：PFM(Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制)模式和PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)模式。这
两种控制模式一般分别由各自相对独立的电路系统完成，因此各自均具有无法避免的缺
点。并且，一般开关电源中会同时设置这两种调制模式，相应地便需要配置两套电路系统，
不利于开关电源的小型化和轻量化发展。鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经
是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

[0003] 本申请的目的在于提供一种开关电源及其输出功率调控电路和方法，以便兼具两种控制模式的优点，从而提高功率输出控制的质量效果，并简化电路结构。

[0004] 为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种开关电源的输出功率调控电路，包括PFM模块、脉冲模块、量化调节模块、功率驱动模块；

[0005] 所述PFM模块用于根据所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号；

[0006] 所述脉冲模块用于生成PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；

[0007] 所述量化调节模块分别与所述PFM模块和所述脉冲模块连接，用于比较所述PFM开通信号与所述脉冲信号的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定
值进行数字量化调节；

[0008] 所述功率驱动模块分别与所述脉冲模块和所述量化调节模块连接，用于根据所述脉冲信号周期性开通所述开关电源的功率开关管，并在每当原边电流上升至所述电流峰值
设定值时关断所述功率开关管。

[0009] 可选地，所述量化调节模块具体用于：

[0010] 若所述PFM开通信号的开通时刻早于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的增量调节；

[0011] 若所述PFM开通信号的开通时刻晚于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的减量调节。

[0012] 可选地，所述量化调节模块具体用于：

[0013] 根据电流峰值设定值的预设边界值确定模拟量取值范围，根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；建立所述模拟量取值范围与所述数字量取值范围的对应关系，以便
根据所述对应关系对所述电流峰值设定值进行数字量化。

[0014] 可选地，所述量化调节模块包括依次连接的时间比较单元、数字量化调节单元、数模转换单元；

[0015] 所述时间比较单元用于对所述PFM开通信号和所述脉冲信号的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号；

[0016] 所述数字量化调节单元用于根据所述开通时刻比较结果信号，对当前的数字量化值进行调整更新；

[0017] 所述数模转换单元用于根据所述对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值。

[0018] 可选地，所述时间比较单元具体为D触发器；其中，所述D触发器的数据输入端连接所述PFM模块，用以接收所述PFM开通信号；所述D触发器的时钟端连接所述脉冲模块，用以
接收所述脉冲信号。

[0019] 可选地，所述数字量化调节单元还用于：

[0020] 在对当前的数字量化值进行调整更新之后，判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

[0021] 可选地，所述PFM模块包括采样单元、信号发生器、第一比较器；

[0022] 所述采样单元用于在每个控制周期对所述开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压；

[0023] 所述信号发生器用于生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号；

[0024] 所述第一比较器分别与所述采样单元和所述信号发生器连接，用于将所述检测电压与所述第一信号进行大小比较，以输出所述PFM开通信号。

[0025] 可选地，从当前控制周期的死区时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化；

[0026] 或者，从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化。

[0027] 可选地，所述采样单元具体用于：对所述开关电源的输出电压进行采样和正向放大以生成检测电压；

[0028] 所述信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递增的第一信号；

[0029] 或者，

[0030] 所述采样单元具体用于：对所述开关电源的输出电压进行采样和反向放大以生成检测电压；

[0031] 所述信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递减的第一信号。

[0032] 可选地，所述量化调节模块具体用于：输出与数字量化调整后的电流峰值设定值对应的电压峰值设定值，所述电压峰值设定值为原边电阻的阻值与所述电流峰值设定值的
乘积；

[0033] 所述功率驱动模块具体用于：获取流经有原边电流的所述原边电阻的两端电压，在每当所述两端电压上升至所述电压峰值设定值时关断所述功率开关管。

[0034] 可选地，所述功率驱动模块包括第二比较器、控制单元、驱动单元；

[0035] 所述第二比较器分别与所述量化调节模块和所述原边电阻连接，用于对所述电压峰值设定值和所述原边电阻的两端电压进行大小比较；

[0036] 所述控制单元分别与所述脉冲模块和所述第二比较器连接，用于生成开关控制信号；其中，所述开关控制信号的开通时刻取决于所述脉冲信号的上升沿，所述开关控制信号
的关断时刻取决于所述两端电压上升至所述电压峰值设定值的时刻；

[0037] 所述驱动单元与所述控制单元连接，用于生成与所述开关控制信号对应的驱动信号至所述功率开关管。

[0038] 第二方面，本申请还公开了一种开关电源的输出功率调控方法，包括：

[0039] 根据所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号；

[0040] 获取PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；

[0041] 比较所述PFM开通信号与所述脉冲信号的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节；

[0042] 根据所述脉冲信号周期性开通所述开关电源的功率开关管，并在每当原边电流上升至所述电流峰值设定值时关断所述功率开关管。

[0043] 可选地，所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节，包括：

[0044] 若所述PFM开通信号的开通时刻早于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的增量调节；

[0045] 若所述PFM开通信号的开通时刻晚于所述脉冲信号的开通时刻，则对所述电流峰值设定值进行数字量化后的减量调节。

[0046] 可选地，在所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节之前，还包括：

[0047] 根据电流峰值设定值的预设边界值确定模拟量取值范围；

[0048] 根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；

[0049] 建立所述模拟量取值范围与所述数字量取值范围的对应关系，以便根据所述对应关系对所述电流峰值设定值进行数字量化。

[0050] 可选地，所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节，包括：；

[0051] 对所述PFM开通信号和所述脉冲信号的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号；

[0052] 根据所述开通时刻比较结果信号，对当前的数字量化值进行调整更新；

[0053] 根据所述对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值。

[0054] 可选地，所述对当前的数字量化值进行调整更新，还包括：

[0055] 判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；

[0056] 若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

[0057] 可选地，所述对所述开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号，包括；

[0058] 在每个控制周期对所述开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压；

[0059] 生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号；

[0060] 将所述检测电压与所述第一信号进行大小比较，以输出所述PFM开通信号。

[0061] 可选地，从当前控制周期的死区时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化；

[0062] 或者，从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，所述第一信号固定单调变化。

[0063] 可选地，所述检测电压基于对所述开关电源的输出电压进行采样和正向放大而生成；所述第一信号在每个单调周期内固定单调递增；

[0064] 或者，

[0065] 所述检测电压基于对所述开关电源的输出电压进行采样和反向放大而生成；所述第一信号在每个单调周期内固定单调递减。

[0066] 可选地，在所述根据比较结果对原边电流的电流峰值设定值进行数字量化调节之后，还包括：

[0067] 输出与数字量化调整后的电流峰值设定值对应的电压峰值设定值，所述电压峰值设定值为原边电阻的阻值与所述电流峰值设定值的乘积；

[0068] 所述在每当原边电流上升至数字量化调节后的所述电流峰值设定值时关断所述功率开关管，包括：

[0069] 获取流经有原边电流的所述原边电阻的两端电压，在每当所述两端电压上升至所述电压峰值设定值时关断所述功率开关管。

[0070] 可选地，所述功率开关管的驱动过程具体包括：

[0071] 对所述电压峰值设定值和所述原边电阻的两端电压进行大小比较；

[0072] 根据所述电压峰值设定值和所述两端电压的大小比较结果以及所述脉冲信号生成开关控制信号；其中，所述开关控制信号的开通时刻取决于所述脉冲信号的上升沿，所述
开关控制信号的关断时刻取决于所述两端电压上升至所述电压峰值设定值的时刻；

[0073] 生成与所述开关控制信号对应的驱动信号至所述功率开关管。

[0074] 第三方面，本申请还公开了一种开关电源，包括如上所述的任一种开关电源的输出功率调控电路。

[0075] 本申请所提供的开关电源及其输出功率调控电路和方法所具有的有益效果是：本申请基于量化调节模块对原边电流的电流峰值设定值进行了数字量化调整，将PWM模式中
周期固定的或者谷底固定的脉冲信号与PFM模块生成的PFM开通信号进行了开通时刻的早
晚比较，以开通时刻比较结果作为数字量化调整的依据，从而在PFM模式调控电路的基础上
合理有效地实现了新型的PWM模式调控。因此，本申请不仅兼具两种控制模式的优点，提高
了系统工作稳定性、信号质量及信号滤波效果，进而改善总体的输出功率调控质量，而且以
较为简化的电路结构即可实现两种不同的模式调控，有利于实现开关电源的轻型化和小型
化。

附图说明

[0076] 为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图
描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性
劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请
的保护范围。

[0077] 图1为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控电路的结构框图；

[0078] 图2为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控电路的电路结构图；

[0079] 图3为本申请实施例公开的一种图2所示电路在断续模式下的信号波形图；

[0080] 图4为本申请实施例公开的一种图2所示电路在连续导通模式下的信号波形图；

[0081] 图5为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控原理示意图；

[0082] 图6为本申请实施例公开的又一种开关电源的输出功率调控电路的电路结构图；

[0083] 图7为本申请实施例公开的一种图6所示电路的信号波形图；

[0084] 图8为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控方法的流程图；

[0085] 图9为本申请实施例公开的一种对电流峰值设定值进行数字量化调节的方法流程图；

[0086] 图10为本申请实施例公开的一种功率开关管的驱动过程的流程图。

具体实施方式

[0087] 本申请的核心在于提供一种开关电源及其输出功率调控电路和方法，以便兼具两种控制模式的优点，从而提高功率输出控制的质量效果，并简化电路结构。

[0088] 为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。基于本申请中的实施例，本领
域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保
护的范围。

[0089] 当前，相关技术中对开关电源的输出功率调控一般有两种模式：PFM(Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制)模式和PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调
制)模式。这两种控制模式一般分别由各自相对独立的电路系统完成，各自均具有无法避免
的缺点。并且，一般开关电源中会同时设置这两种调制模式，相应地便需要配置两套电路系
统，不利于开关电源的小型化和轻量化发展。鉴于此，本申请提供了一种开关电源的输出功
率调控方案，可有效解决上述问题。

[0090] 参见图1所示，本申请实施例公开了一种开关电源的输出功率调控电路，包括PFM模块101、脉冲模块102、量化调节模块103、功率驱动模块104；

[0091] PFM模块101用于根据开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号T_sw；

[0092] 脉冲模块102用于生成PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号T_pwm；

[0093] 量化调节模块103分别与PFM模块101和脉冲模块102连接，用于比较PFM开通信号T_sw与脉冲信号T_pwm的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流i_p的电流峰值设
定值Ipeak进行数字量化调节；

[0094] 功率驱动模块104分别与脉冲模块102和量化调节模块103连接，用于根据脉冲信号T_pwm周期性开通开关电源的功率开关管Q，并在每当原边电流i_p上升至电流峰值设定
值Ipeak时关断功率开关管Q。

[0095] 需要指出的是，本申请所提供的开关电源的输出功率调控电路，具体是在PFM模式调控电路的基础上加以利用和改进而得到的一种新型PWM模式调控电路。基于本申请的调
控电路，可以兼具两种控制模式的优点并规避两者的缺点，可有效地提高对开关电源输出
功率调控的综合效果质量。

[0096] 具体地，本申请将PFM模式的设计思想引入至PWM模式中，对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行了数字量化，使得在每个控制周期内调整变化该电流峰值设定值Ipeak
时，均只是增大或者减小一小步，而非采用直接根据检测电压Vea计算更新电流峰值设定值
Ipeak的方式，避免了调节前后的电流峰值设定值Ipeak相差较大，具有PFM模式的优点并规
避了传统PWM模式的缺点。

[0097] 由此，本申请能够有效避免电流峰值设定值Ipeak变化较大甚至不受控的弊端，有利于稳定整个系统的工作。而对于瞬态响应，数字量化的调整方式也可以实现实时的灵活
调整，有利于加快整个系统的瞬态响应速度。同时，本申请还兼具有PWM模式下输出纹波小、
便于进行滤波以消除噪音等优点。

[0098] 并且，由于本申请所提供的该PWM模式调控电路是在PFM模式调控电路的基础上进行改进的，其中保留采用了PFM模式调控电路的基本结构，因此，在实际情况需要的时候，本
申请还可以恢复采用PFM调控模式，可以完全适应用户多种需求。

[0099] 由于基于本申请所提供的这一套电路系统，可实现PFM、PWM两种调控模式，而无需设置两个独立的电路系统，因此本申请极大地简化了开关电源的电路结构，有利于实现开
关电源的小型化和轻量化，极大提高了产品经济效益。

[0100] 还需要说明的是，本申请中，用于生成脉冲信号的脉冲模块102具体可以为一般的PWM模块，用于生成PWM模式中周期固定的脉冲信号T_pwm；此时，通常将脉冲信号T_pwm的上
升沿时刻作为开通时刻。

[0101] 在此基础上，为了进一步降低电路开关功耗，可在PWM模式中引入准谐振(Quasi‑Resonant，QR)技术。如此，在另一种实施例中，用于生成脉冲信号的脉冲模块102具体可以
为引入QR技术的PWM模块，即准谐振模块，具体用于生成谷底固定的脉冲信号T_pwm；此时，
通常将脉冲信号T_pwm的谷底时刻作为开通时刻。

[0102] 其中，准谐振是一种实现软开关的低功耗技术。它利用谐振的原理，通过在电路中加入小电感或电容元件，克服开关直流电源电路内部产生的开关噪声或者电磁干扰，使开
关两端的电压或电流的变化呈正弦波的变化规律，并令开关管在电压过零(ZeroVoltage 
Switching，ZVS)或电流过零(Zero Current Switching，ZCS)的时候完成开关转换，以消除
电压和电流的重叠，从而达到消除或减小功耗的目的。谐振只在整个电源能量变换的其中
一个阶段——开关转换的时候完成(波形仍接近为方波)，通过谐振使开关管在零电压(或
最小电压)或者是零电流的时刻完成开关转换，同时又保持方波开关直流电源的高能量传
输模式，因此称为准谐振。

[0103] 下面，将对本申请所提供的输出功率调控电路的工作原理进行详细介绍。

[0104] 具体地，PFM模块101为PFM模式调控电路中的重要电路模块，用于生成PFM开通信号T_sw。为了便于理解，下面将结合开关电源的工作原理、调控原理对本申请所保护的技术
内容进行说明。

[0105] 本领域技术人员容易理解的是，开关电源是通过控制功率开关管Q的开通和关断来进行输出功率调控的。在功率开关管Q的一个控制周期内，根据开关电源中变压器原边、
副边的工作状态，可具体依次划分为原边导通时间、副边导通时间、死区时间。其中，原边导
通时间即为功率开关管Q导通的时间，副边导通时间、死区时间均为功率开关管Q关断的时
间。

[0106] 因此，通过调整原边导通时间占整个控制周期的比例，即占空比大小，即可实现对开关电源输出功率的调控。而由此又具体有PFM和PWM两种模式。

[0107] PFM模式具体是进行频率调制，即在保证原边导通时间和副边导通时间不变的情况下，通过调节死区时间而调整控制周期，从而改变占空比。

[0108] 由于开关电源的原边电流i_p在原边导通时间内线性增大，因此，可基于一个固定的电流峰值设定值Ipeak来控制原边导通时间保持稳定：当原边电流i_p增大至该电流峰值
设定值Ipeak时即关断功率开关管Q，令原边导通时间结束。

[0109] 而对死区时间的调控，亦即对下一控制周期起始时刻的调控，可利用开关电源的输出电压以及信号延时手段，来生成PFM开通信号T_sw，以便自副边导通时间结束时，经一
段延时时间后再开通功率开关管Q，从而进入下一个控制周期的原边导通时间。该延时时间
即为死区时间。

[0110] 容易理解的是，对开关电源的输出功率调控是负反馈式调节，即，当输出电压低于期望值时，需要通过提高输出功率来增大输出电压；而当输出电压高于期望值时，需要通过
降低输出功率来减小输出电压。

[0111] 因此，在依据输出电压进行信号延时的过程中，若输出电压过小，则对应的延时时间应当较小，以便缩短死区时间提高占空比，从而提高输出功率；若输出电压过大，则对应
的延时时间应当较大，以便延长死区时间降低占空比，从而降低输出功率。

[0112] PWM模式具体是进行脉宽调制，即在保证控制周期不变的情况下，通过调节原边导通时间而改变占空比。当然，根据开关电源中变压器原副边的耦合关系，其副边导通时间将
跟随原边导通时间同步变化。由于控制周期即为功率开关管Q相邻两次开通时刻的间隔时
间，因此功率驱动模块104可利用周期固定的脉冲信号T_pwm的开通时刻即上升沿时刻来开
通功率开关管Q。

[0113] 类似地，在准谐振调控模式中，功率驱动模块104可利用谷底固定的脉冲信号T_pwm的开通时刻即谷底时刻来开通功率开关管Q。

[0114] 由于开关电源的原边电流i_p在原边导通时间内线性增大，因此，可基于输出电压变化情况来调整电流峰值设定值Ipeak，进而依据该变化的电流峰值设定值Ipeak来调节原
边导通时间的大小：当原边电流i_p增大至该电流峰值设定值Ipeak时即关断功率开关管Q，
令原边导通时间结束。由此，电流峰值设定值Ipeak越大，原边导通时间越大；电流峰值设定
值Ipeak越小，原边导通时间越小。

[0115] 而类似地，基于负反馈控制原理，在调整电流峰值设定值Ipeak的过程中，若输出电压过小，则电流峰值设定值Ipeak应当增大，以便增大原边导通时间提高占空比，从而提
高输出功率；若输出电压过大，则电流峰值设定值Ipeak应当减小，以便减小原边导通时间
降低占空比，从而降低输出功率。

[0116] 传统PWM模式在调节原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak时，通常是直接根据输出电压大小来计算出一个电流峰值设定值Ipeak，如此得到的计算值在前后两个相邻的控
制周期内并无直接关联，容易出现相差较大的情况，不利于系统稳定。

[0117] 而本申请具体是采用了对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调整的方案，限定了每次进行调节时电流峰值设定值Ipeak的变化量，实现步进调节，可克服传统PWM模式的
相关弊端。

[0118] 进一步地，还需要强调的是，本申请还给出了数字量化增减调节的依据：即PFM开通信号T_sw与脉冲信号T_pwm的开通时刻的早晚。其中，PFM开通信号T_sw即基于PFM模块
101根据开关电源的输出电压进行PFM模式调控而得到的开通信号；脉冲信号T_pwm具体为
周期固定的或者谷底固定的脉冲信号T_pwm，它也是传统PWM模式调控所采用的开通信号。
脉冲模块102实际上即为用于生成脉冲信号的信号生成器T_pwm Generator。通过比较PFM
开通信号T_sw和脉冲信号T_pwm的开通时间，本申请可以合理实现对输出功率的负反馈精
确调节。

[0119] 可见，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控电路，基于量化调节模块对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行了数字量化调整，将PWM模式中周期固定的或
者谷底固定的脉冲信号T_pwm与PFM模块生成的PFM开通信号T_sw进行了开通时刻的早晚比
较，以开通时刻比较结果作为数字量化调整的依据，从而在PFM模式调控电路的基础上合理
有效地实现了新型的PWM模式调控。因此，本申请不仅兼具两种控制模式的优点，提高了系
统工作稳定性、信号质量及信号滤波效果，进而改善总体的输出功率调控质量，而且以较为
简化的电路结构即可实现两种不同的模式调控，有利于实现开关电源的轻型化和小型化。

[0120] 下面将结合具体电路结构对本申请的保护内容进行介绍。

[0121] 以周期固定的脉冲信号T_pwm为例，参见图2和图3，图2为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控电路的电路结构图；图3为本申请实施例公开的一种图2所示电
路的信号波形图。

[0122] 其中，LP为原边绕组，匝数为Np，Vin为原边电压；LS为副边绕组，匝数为Ns，Vout为开关电源的输出电压，Vd为副边二极管的压降；LA为辅助边绕组，匝数为Na，Vaux为辅助边电压；
Q为功率开关管Q，Rcs为原边电阻，Vcs为原边电阻的两端电压。

[0123] T_pwm为PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号；Vcs_peak为原边电阻两端电压Vcs的电压峰值设定值；i_s为副边电流；Vea为检测电压；Vpump为单调周期内单调变
化的第一信号；T_sw为PFM开通信号；Add为开通时刻比较结果信号；tonp为功率开关管的驱
动信号，亦为原边导通状态信号；tons为副边导通状态信号；SH为采样信号；VFB为辅助边绕
组检测得到的分压电压信号；FB_SH为采样电压信号。

[0124] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，量化调节模块103具体用于：

[0125] 若PFM开通信号T_sw的开通时刻早于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化后的增量调节；

[0126] 若PFM开通信号T_sw的开通时刻晚于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化后的减量调节。

[0127] 具体地，PFM开通信号T_sw是PFM模块101根据开关电源的输出电压进行PFM调控而得到的开通信号，PFM开通信号T_sw的开通时刻与开关电源的输出电压相关。若PFM开通信
号T_sw的开通时刻早于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则可判定当前的输出电压较小，需要早
点开通功率开关管Q以提高输出功率，由此需要对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化后的
增量调节。

[0128] 若PFM开通信号T_sw的开通时刻晚于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则可判定当前的输出电压较大，需要晚点开通功率开关管Q以降低输出功率，由此需要对电流峰值设定值
Ipeak进行数字量化后的减量调节。

[0129] 进一步地，上述增量调节可具体为+1调节，即每次变化的变化量均为数字量化后的最小步进量。减量调节与此类似可具体进行‑1调节。

[0130] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，量化调节模块103具体用于：

[0131] 根据电流峰值设定值Ipeak的预设边界值确定模拟量取值范围，根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；建立模拟量取值范围与数字量取值范围的对应关系，以便根
据对应关系对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化。

[0132] 具体地，在对电流峰值设定值Ipeak进行量化调整时，为了避免电流峰值设定值Ipeak过大或者过小，可以预先为电流峰值设定值Ipeak设定预设边界值，包括预设上限值
Ipeak_max和预设下限值Ipeak_min，以便令数字量化调整前后的电流峰值设定值Ipeak均
在对应的模拟量取值范围内，以保障开关电源的正常工作。

[0133] 相对应地，数字量化后的量化值同样有对应的数字量取值范围，可预先通过设置数字量化位宽来设置。例如，若数字量化位宽为5，则对应的数字量取值范围则为00000～
11111，包括32次步进量。

[0134] 如此，容易理解的是，预设下限值Ipeak_min对应的量化值即为00000，而预设上限值Ipeak_max对应的量化值即为11111。同理，在模拟量取值范围内的任意一个值均可以被
量化为00000～11111范围内的一个量化值。当然，本领域技术人员可以设置具体的四舍五
入量化规则等。

[0135] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，量化调节模块103具体用于：输出与数字量化调整后的电流峰值设定值
Ipeak对应的电压峰值设定值Vcs_peak，电压峰值设定值Vcs_peak为原边电阻Rcs的阻值与
电流峰值设定值Ipeak的乘积；

[0136] 功率驱动模块104具体用于：获取流经有原边电流i_p的原边电阻Rcs的两端电压Vcs，在每当两端电压Vcs上升至电压峰值设定值Vcs_peak时关断功率开关管Q。

[0137] 具体地，考虑到电压信号的采样和处理相较于电流信号较为简单，并且原边电阻Rcs的两端电压Vcs与原边电流i_p的大小成正比(该比值即为原边电阻Rcs的阻值)，因此，
原边电阻两端电压与原边电流的峰值同样存在有正比关系，即Vcs_peak＝Ipeak·Rcs。由
此，本实施例中，具体是通过判断原边电阻Rcs的两端电压Vcs是否上升至对应的电压峰值
设定值Vcs_peak，来判断原边电流i_p是否上升至电流峰值设定值Ipeak的。

[0138] 由此，量化调节模块103可具体在根据开通时刻比较结果对电流峰值设定值Ipeak进行量化调整后，再转换为对应的电压峰值设定值Vcs_peak。又或者，量化调节模块103可
直接根据开通时刻比较结果信号Add对电压峰值设定值Vcs_peak进行量化调整，如此亦为
对电流峰值设定值Ipeak进行量化调整的一种具体实现方式。

[0139] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，PFM模块101包括采样单元、信号发生器Vpump Generator、第一比较器
COMP1；

[0140] 采样单元用于在每个控制周期对开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压Vea；

[0141] 信号发生器Vpump Generator用于生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号Vpump；

[0142] 第一比较器COMP1分别与采样单元和信号发生器Vpump Generator连接，用于将检测电压Vea与第一信号Vpump进行大小比较，以输出PFM开通信号T_sw。

[0143] 具体地，如图3所示，采样单元又可具体包括依次连接的辅助边检测电路、采样电路、放大电路。具体地，辅助边绕组与开关电源中变压器的原边绕组、副边绕组均耦合，辅助
边绕组的两端电压Vaux经两个电阻Rfb1和Rfb2分压，构成了辅助边检测电路，得到分压后的
分压电压VFB：

[0144]

[0145] 开关S对分压电压VFB进行采样，并由电容C保持，构成了采样电路，得到采样电压FB_SH。放大器A、基准电压Vref、电阻R1和R2构成了放大电路，用于输出检测电压Vea。

[0146] 由于信号发生器Vpump Generator所生成的第一信号Vpump在单调周期内是固定单调变化的，因此，第一信号Vpump与检测电压Vea相交的时刻就取决于检测电压Vea的大
小。利用第一比较器COMP1，当第一信号Vpump与检测电压Vea相交后，第一比较器COMP1的输
出信号将翻转，由此可实现基于检测电压Vea的大小进行对应时长的延时。第一比较器
COMP1的输出信号即为PFM开通信号T_sw。

[0147] 作为一种具体实施例，图2和图3对应的开关电源的输出功率调控电路中，具体采用的是断续模式。在断续模式下，当一个控制周期结束时，副边电流i_s已经下降至零，即原
边侧电路中电感的能量已经完全释放，所以在下一个控制周期开始时，原边电流i_p和原边
电阻的两端电压将从零开始线性增大。由此相对应地，本实施例在断续模式下所采用的第
一信号Vpump的单调区间，可具体为从当前控制周期的死区时间的起始时刻(副边导通时间
的结束时刻)、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻。即，断续模式下的第一信号存
在信号大小不变的区间，对应于开关电源的副边导通时间。

[0148] 或者，作为另一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路还可以采用连续模式，对应的信号波形图可具体参见图4。在连续模式下，当一个控制
周期结束时，副边电流i_s尚未下降至零，即原边侧电路中电感的能量并未完全释放，所以
在下一个控制周期开始时，原边电流i_p和原边电阻的两端电压将从某个非零值开始线性
增大。由此相对应地，本实施例在断续模式下所采用的第一信号Vpump的单调区间，可具体
为从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时
刻。

[0149] 还需说明的是，断续模式和连续模式下，第一信号单调变化的结束时刻均为副边导通时间的起始时刻，并且，在该副边导通时间的起始时刻处，第一信号将恢复至初始值，
以便周期性重复固定单调变化。

[0150] 进一步地，作为一种具体实施例，第一信号可具体为以指数形式变化的信号。

[0151] 作为一种具体实施例，图2和图3对应的开关电源的输出功率调控电路中，放大器A具体为正向放大器，相应地，第一信号为在单调周期内单调递增的信号。由此，第一信号逐
渐增大至检测电压Vea的时长取决于检测电压Vea的大小。

[0152] 即，在本实施例中，采样单元具体用于：对开关电源的输出电压进行采样和正向放大以生成检测电压Vea；信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递增的第一
信号。

[0153] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，量化调节模块103包括依次连接的时间比较单元Time、数字量化调节单元
Code、数模转换单元DAC；

[0154] 时间比较单元Time用于对PFM开通信号T_sw和脉冲信号T_pwm的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号Add；

[0155] 数字量化调节单元Code用于根据开通时刻比较结果信号Add，对当前的数字量化值进行调整更新；

[0156] 数模转换单元DAC用于根据对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值Ipeak。

[0157] 其中，作为一个具体实施例，时间比较单元Time可具体基于D触发器而实现。D触发器的数据输入端连接PFM模块101，用以接收PFM开通信号T_sw；D触发器的时钟端连接脉冲
模块102，用以接收脉冲信号T_pwm。

[0158] 数字量化调节单元Code可以根据其控制信号Code_control对量化编码进行灵活控制，比如清零、置位、保持、增加、减小、更改单次变化的步进量等。

[0159] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，数字量化调节单元还用于：

[0160] 在对当前的数字量化值进行调整更新之后，判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

[0161] 具体地，例如，若调整更新前的数字量化值已经为11111，而若当前需要对其进行增量+1调节，则势必会令电流峰值预设值超出其预设上限值，如此，便依然将11111作为“调
整更新”后的数字量化值。

[0162] 还需要说明的是，如前所述，图2中具体是将对电压峰值设定值Vcs_peak进行量化调整来作为对电流峰值设定值Ipeak进行量化调整的一种具体实施方式。

[0163] 作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的开关电源的输出功率调控电路在上述内容的基础上，功率驱动模块104包括第二比较器COMP2、控制单元Logic、驱动单元
Driver；

[0164] 第二比较器COMP2分别与量化调节模块103和原边电阻Rcs连接，用于对电压峰值设定值Vcs_peak和原边电阻Rcs的两端电压Vcs进行大小比较；

[0165] 控制单元Logic分别与脉冲模块102和第二比较器COMP2连接，用于生成开关控制信号；其中，开关控制信号的开通时刻取决于脉冲信号T_pwm的上升沿，开关控制信号的关
断时刻取决于两端电压Vcs上升至电压峰值设定值Vcs_peak的时刻；

[0166] 驱动单元Driver与控制单元Logic连接，用于生成与开关控制信号对应的驱动信号tonp至功率开关管Q。

[0167] 综上，图2所示电路的整个工作过程如下：

[0168] 第一比较器COMP1对检测电压Vea和第一信号Vpump进行大小比较后，生成PFM开通信号T_sw。时间比较单元Time对T_sw和T_pwm的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果
信号Add。数字量化调节单元Code根据Add信号对进行数字量化的加减调节，生成数字量化
调节后的量化值，数模转换单元DAC对该量化值进行数模转换，生成对应的电压峰值设定值
Vcs_peak。当采样电阻的两端电压Vcs达到Vcs_peak后第二比较器COMP2翻转，翻转信号经
控制单元Logic和驱动单元Driver处理将功率开关管Q关断。

[0169] 将自tonp上升沿至T_sw上升沿之间的时间长度记为Tsw，将脉冲信号T_pwm的周期记为Tpwm，Tsw和Tpwm的大小即反映了T_sw与T_pwm的开通时刻早晚。则数字量化调节单元
Code的工作具体是：当Tsw>Tpwm时，即T_sw比T_pwm的开通时刻晚，Add＝0，将VCS_PEAK的量化
值减小一个步进量即‑1；当Tsw＜Tpwm时，即T_sw比T_pwm的开通时刻早，Add＝1，将Vcs_
peak的量化值增大一个步进量即+1。

[0170] 上述内容的关键是如何根据检测电压Vea对应调节电压峰值设定值Vcs_peak。脉冲信号T_pwm的上升沿用于开通功率开关管Q，亦即用于固定控制周期。在不同负载条件下，
Vea不同，Vpump与Vea相交时刻不同，Vpump与Vea相交时刻可以在T_pwm上升沿的之前或者
之后。由此，本申请正是利用这一点，利用开通时刻比较结果信号Add来进行Vcs_peak的量
化调节。

[0171] 当输出功率大于负载功率，输出电压从稳态值变大，采样电压FB_SH增大，Vea变高，T_sw上升沿到达时间延后，此时T_sw上升沿到达时间比T_pwm上升沿到达时间晚，Add信
号为0，Code模块将量化值减小，经过数模转换单元DAC转换后，电压峰值设定值Vcs_peak减
小，由于工作频率不变，开关电源的输出功率变小。

[0172] 反之，当输出功率小于负载功率，输出电压从稳定值变小，采样电压FB_SH减小，Vea变低，T_sw上升沿到达时间提前，此时T_sw上升沿到达时间比T_pwm上升沿到达时间早，
Add信号为1，Code模块将量化值增大，经过数模转换单元DAC转换后，电压峰值设定值Vcs_
peak增大，由于工作频率不变，开关电源的输出功率变大。这种负反馈工作机制最终使输出
电压重新回到稳定值。

[0173] 参见图5，图5为本申请实施例所公开的一种开关电源的输出功率调控原理示意图。

[0174] 具体地，图5具体采用了5位的数字量化位宽，将原边电阻Rcs两端电压Vcs的电压峰值设定值Vcs_peak进行了32个步进量的数字量化。Code模块中的当前量化值为
Q4nQ3nQ2nQ1nQ0n，若Tsw＜Tpwm，即T_sw比T_pwm的开通时刻早，则进行+1调整，输出调整后的
量化值Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1至数模转换单元DAC；若Tsw>Tpwm，即T_sw比T_pwm的开通时
刻晚，则进行‑1调整，并输出调整后的量化值Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1至数模转换单元DAC。

[0175] 数模转换单元DAC根据Q4n+1Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1输出对应的模拟量，作为调整更新后的电压峰值设定值Vcs_peak。作为一种具体实施例，数模转换单元DAC可基于多电阻分压
电路和开关电路进行数模转换和输出。

[0176] 参见图6和图7，图6为本申请实施例公开的又一种开关电源的输出功率调控电路的电路结构图；图7为本申请实施例公开的一种图6所示电路的信号波形图。

[0177] 相比于图2，图6所示的开关电源的输出功率调控电路中，放大器A具体为反向放大器，相应地，第一信号为在单调周期内单调递减的信号。由此，第一信号逐渐减小至检测电
压Vea的时长取决于检测电压Vea的大小，可实现与图2所示电路相同的功能作用。

[0178] 即，在本实施例中，采样单元具体用于：对开关电源的输出电压进行采样和反向放大以生成检测电压Vea；信号发生器具体用于：生成在每个单调周期内固定单调递减的第一
信号。

[0179] 其他部分的具体内容可参考图2中的相同内容，这里就不再赘述。

[0180] 当输出功率大于负载功率，输出电压从稳态值变大，采样电压FB_SH增大，Vea变低，T_sw上升沿到达时间延后，此时T_sw上升沿到达时间比T_pwm上升沿到达时间晚，Add信
号为0，Code模块将量化值减小，经过数模转换单元DAC转换后，电压峰值设定值Vcs_peak减
小，由于工作频率不变，开关电源的输出功率变小。

[0181] 反之，当输出功率小于负载功率，输出电压从稳定值变小，采样电压FB_SH减小，Vea变高，T_sw上升沿到达时间提前，此时T_sw上升沿到达时间比T_pwm上升沿到达时间早，
Add信号为1，Code模块将量化值增大，经过数模转换单元DAC转换后，电压峰值设定值Vcs_
peak增大，由于工作频率不变，开关电源的输出功率变大。这种负反馈工作机制最终使输出
电压重新回到稳定值。

[0182] 参见图8，图8为本申请实施例公开的一种开关电源的输出功率调控方法的流程图，包括如下步骤：

[0183] S201：根据开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号T_sw。

[0184] S202：获取PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲信号T_pwm。

[0185] S203：比较PFM开通信号T_sw与脉冲信号T_pwm的开通时刻，并根据开通时刻比较结果对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调节。

[0186] S204：根据脉冲信号T_pwm周期性开通开关电源的功率开关管Q，并在每当原边电流i_p上升至电流峰值设定值Ipeak时关断功率开关管Q。

[0187] 可见，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法，基于对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调整，将PWM模式中周期固定的或者谷底固定的脉冲
信号T_pwm与PFM模块生成的PFM开通信号T_sw进行了开通时刻的早晚比较，以开通时刻比
较结果作为数字量化调整的依据，从而在PFM模式调控电路的基础上合理有效地实现了新
型的PWM模式调控。因此，本申请不仅兼具两种控制模式的优点，提高了系统工作稳定性、信
号质量及信号滤波效果，进而改善总体的输出功率调控质量，而且以较为简化的电路结构
即可实现两种不同的模式调控，有利于实现开关电源的轻型化和小型化。

[0188] 关于上述开关电源的输出功率调控方法的具体内容，可参考前述关于开关电源的输出功率调控电路的详细介绍，这里就不再赘述。

[0189] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，根据比较结果对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调
节，包括：

[0190] 若PFM开通信号T_sw的开通时刻早于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化后的增量调节；

[0191] 若PFM开通信号T_sw的开通时刻晚于脉冲信号T_pwm的开通时刻，则对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化后的减量调节。

[0192] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，在根据比较结果对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调
节之前，还包括：

[0193] 根据电流峰值设定值Ipeak的预设边界值确定模拟量取值范围；

[0194] 根据预设数字量化位宽确定数字量取值范围；

[0195] 建立模拟量取值范围与数字量取值范围的对应关系，以便根据对应关系对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化。

[0196] 参见图9，图9为本申请实施例公开的一种对电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调节的方法流程图，主要包括如下步骤：

[0197] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，根据比较结果对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调
节，包括：

[0198] S301：对PFM开通信号T_sw和脉冲信号T_pwm的开通时刻进行比较，生成开通时刻比较结果信号Add。

[0199] S302：根据开通时刻比较结果信号Add，对当前的数字量化值进行调整更新。

[0200] S303：根据对应关系，对调整更新后的数字量化值进行数模转换，以更新输出对应的电流峰值设定值Ipeak。

[0201] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，对当前的数字量化值进行调整更新，还包括：

[0202] 判断调整更新后的数字量化值是否超出数字量取值范围；

[0203] 若是，则将对应超出的边界值作为调整更新后的数字量化值。

[0204] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，对开关电源的输出电压进行PFM调控以生成PFM开通信号T_sw，包括；

[0205] 在每个控制周期对开关电源的输出电压进行采样以生成检测电压Vea；

[0206] 生成在每个单调周期内固定单调变化的第一信号Vpump；

[0207] 将检测电压Vea与第一信号Vpump进行大小比较，以输出PFM开通信号T_sw。

[0208] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，从当前控制周期的死区时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时
间的结束时刻，第一信号Vpump固定单调变化；

[0209] 或者，从当前控制周期的副边导通时间的起始时刻、至下一控制周期内原边导通时间的结束时刻，第一信号Vpump固定单调变化。

[0210] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，检测电压Vea基于对开关电源的输出电压进行采样和正向放大而生成；第
一信号Vpump在每个单调周期内固定单调递增；

[0211] 或者，

[0212] 检测电压Vea基于对开关电源的输出电压进行采样和反向放大而生成；第一信号Vpump在每个单调周期内固定单调递减。

[0213] 作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的开关电源的输出功率调控方法在上述内容的基础上，在根据比较结果对原边电流i_p的电流峰值设定值Ipeak进行数字量化调
节之后，还包括：

[0214] 输出与数字量化调整后的电流峰值设定值Ipeak对应的电压峰值设定值Vcs_peak，电压峰值设定值Vcs_peak为原边电阻Rcs的阻值与电流峰值设定值Ipeak的乘积；

[0215] 在每当原边电流i_p上升至数字量化调节后的电流峰值设定值Ipeak时关断功率开关管Q，包括：

[0216] 获取流经有原边电流i_p的原边电阻Rcs的两端电压Vcs，在每当两端电压Vcs上升至电压峰值设定值Vcs_peak时关断功率开关管Q。

[0217] 参见图10，图10为本申请实施例公开的一种功率开关管Q的驱动过程的流程图。

[0218] 作为一种具体实施例，如图10所示，功率开关管Q的驱动过程具体包括如下步骤：

[0219] S401：对电压峰值设定值Vcs_peak和原边电阻Rcs的两端电压Vcs进行大小比较。

[0220] S402：根据电压峰值设定值Vcs_peak和两端电压Vcs的大小比较结果以及脉冲信号T_pwm生成开关控制信号；其中，开关控制信号的开通时刻取决于脉冲信号T_pwm的上升
沿，开关控制信号的关断时刻取决于两端电压Vcs上升至电压峰值设定值Vcs_peak的时刻。

[0221] S403：生成与开关控制信号对应的驱动信号tonp至功率开关管Q。

[0222] 进一步地，本申请实施例还公开了一种开关电源，包括如上所述的任一种开关电源的输出功率调控电路。

[0223] 关于上述开关电源的具体内容，可参考前述关于开关电源的输出功率调控电路的详细介绍，这里就不再赘述。

[0224] 本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而
言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明
即可。

[0225] 还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语，仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或
者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他
变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅
包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物
品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，
并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0226] 以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其
核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提
下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。