CN105896943B - 一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源 - Google Patents

一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源，所述电压调节电路根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号，在第一工作时间段，控制和驱动电路根据所述第一补偿信号产生所述开关关断信号；在第二工作时间段内，控制和驱动电路根据所述第二补偿信号产生所述开关关断信号。从而使得在电路正常工作状态中，功率级电路的输出电压能够维持正常值，在***电路工作在睡眠状态中，通过第二补偿信号可以补偿输出电压的跌落，维持输出电压的稳定，降低输出电压纹波，从而降低输出端的瓷片电容噪声。

Description

一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源
技术领域
本发明涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源。
背景技术
在背光产品的应用中，LED驱动电路一般都包含对LED进行调光的要求。常见的方法是调光信号PWM为有效状态时，功率级电路和LED电流源工作，LED灯被点亮；调光信号PWM为无效状态时，功率级电路和LED电流源关闭，LED灯被关闭。这样可以通过调节调光信号PWM的占空比，来调节流过LED灯的平均电流，以此达到调光的目的。
采用PWM控制调光的应用频率一般在100Hz到30kHz之间，在调光频率较低且PWM占空比较小时，功率级电路停止工作的时间比较长。例如PWM调光频率是100Hz(周期10mS)，占空比是50％时，调光信号PWM为有效状态时，功率级电路的输出电压Vout是一个预期的稳定值，在调光信号PWM为无效状态的5ms内，由于功率级电路中内部电路的漏电流(如二极管，输出瓷片电容，输出电压检测电路等的漏电流)，导致输出电压Vout会少量放电而导致下降，此时输出瓷片电容上的纹波电压会比较大，纹波频率同调光信号的频率一样。然后瓷片电容具有如下特性：当瓷片电容上的纹波电压达到一定值，且该纹波电压频率是人耳能够听到的频率范围内，人耳就能听到该噪声，这种噪声在电子产品的应用中是不能够被允许的。当调光信号PWM的频率越低，PWM占空比越小(即PWM为无效状态的时间越长)，输出瓷片电容的纹波越大，噪声也就越大。
现有的方案一般是通过加大输出瓷片电容的容量来降低输出电压纹波，从而降低瓷片电容噪声，但是这种解决方法会提高应用电路的成本和体积。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源。通过电压调节电路产生第二补偿信号，以使***在休眠状态时通过第二补偿信号控制输出电压的跌落，从而维持输出电压的稳定。
依据本发明的一种控制电路，用于产生开关控制信号控制功率级电路中功率开关管的开关动作，包括，
第一控制环路，接收第一电压反馈信号，以据此产生第一补偿信号；
电压调节电路，接收所述功率级电路的输出电压信号，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，所述电压调节电路根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号；
控制和驱动电路，接收所述第一补偿信号和所述第二补偿信号，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号，以产生开关关断信号；所述控制和驱动电路根据所述开关关断信号和开关导通信号产生所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关动作。
优选地，在第一工作时间段内，所述控制电路处于正常工作状态，所述控制和驱动电路根据所述第一补偿信号产生所述开关关断信号；
在第二工作时间段内，所述控制电路处于睡眠状态，所述控制和驱动电路根据所述第二补偿信号产生所述开关关断信号。
优选地，在一个工作周期中，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前，
在所述第一工作时间段内，所述电压调节电路根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号；
在所述第二工作时间段内，所述电压调节电路根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号。
进一步地，所述电压调节电路包括采样电路、电压保持电路和误差补偿电路，
所述采样电路接收所述功率级电路的输出电压信号，以产生采样电压信号；
所述电压保持电路接收所述调光信号和所述输出电压反馈信号，在所述第一工作时间段内，所述电压保持电路保持所述输出电压反馈信号，以获得电压保持信号；
所述误差补偿电路接收所述输出电压反馈信号和所述电压保持信号，以产生误差信号，在第二工作时间段内，所述误差信号传输给补偿电路进行补偿处理以获得所述第二补偿信号。
进一步地，所述电压保持电路包括串联在所述采样电路的输出端和地之间的第一开关管和保持电容，
在所述第一工作时间段内，所述第一开关管保持导通状态，在所述第二工作时间段内，所述第一开关管保持关断状态；
所述保持电容的两端电压作为所述电压保持信号。
进一步地，所述误差补偿电路包括误差放大器、第二开关管和补偿电路，
所述误差放大器接收所述采样电压信号和所述电压保持信号，以产生所述误差信号；
所述第二开关管连接在所述误差放大器的输出端和补偿电路之间，在所述第一工作时间段内，所述第二开关管保持关断状态，在所述第二工作时间段内，所述第二开关管保持导通状态；
所述补偿电路接收所述误差信号，以产生所述第二补偿信号。
进一步地，所述控制和驱动电路包括比较电路和逻辑电路，
所述比较电路将所述第一补偿信号或者所述第二补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
所述逻辑电路接收所述开关关断信号和所述开关导通信号，以获得所述开关控制信号。
进一步地，所述控制和驱动电路进一步包括信号选择电路，
所述信号选择电路接收所述第一补偿信号和第二补偿信号，
在第一工作时间段内，则所述信号选择电路将所述第一补偿信号传输给所述比较电路；
在第二工作时间段内，则所述信号选择电路将所述第二补偿信号传输给所述比较电路。
进一步地，所述信号选择电路包括第三开关管和第四开关管，
所述第三开关管的第一功率端接收所述第一补偿信号，第四开关管的第一功率端接收第二补偿信号，
所述第三开关管的第二功率端和所述第四开关管的第二功率端连接于一点，并且公共连接点连接至所述比较电路的输入端；
其中，在第一工作时间段内，第三开关管保持导通，第四开关管保持关断，在第二工作时间段内，第三开关管保持关断，第四开关管保持导通。
依据本发明的一种控制方法，用于产生开关控制信号控制功率级电路中功率开关管的开关动作，包括以下步骤：
接收第一电压反馈信号，以据此产生第一补偿信号；
接收所述功率级电路的输出电压信号，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号；
接收所述第一补偿信号和所述第二补偿信号，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号，以产生开关关断信号；根据所述开关关断信号和开关导通信号产生所述开关控制信号。
优选地，在所述第一工作时间段内，所述控制电路处于正常工作状态，根据所述第一补偿信号产生所述开关关断信号；
在所述第二工作时间段内，所述控制电路处于睡眠状态，根据所述第二补偿信号产生所述开关关断信号。
优选地，所述第二补偿信号产生的步骤具体包括：
在一个工作周期中，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前；
在所述第一工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号；
在所述第二工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号。
优选地，所述开关控制信号产生的步骤具体包括：
在第一工作时间段内，将所述第一补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
在第二工作时间段内，将所述第二补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
所述开关关断信号和所述开关导通信号，以获得所述开关控制信号。
依据本发明的一种开关电源，包括功率级电路以及上述的控制电路，
所述功率级电路接收外部电源电压以产生输出电压供给负载，所述第一电压反馈信号为所述负载的输出电压反馈信号。
优选地，所述负载包括至少一路LED灯串，
所述第一电压反馈信号为多路LED灯串的输出电压反馈信号中的最小值。
进一步地，所述控制电路还包括多路电流源，所述多路电流源与所述多路LED灯串一一对应，
所述多路电流源的每一路接收对应一路LED灯串的输出电压反馈信号和调光信号，
当所述调光信号为有效状态时，所述多路电流源的每一路根据所述调光信号和参考电流信号调节对应一路LED灯串的电流，
其中，在第一工作时间段内，所述调光信号为有效状态，在第二工作时间段内，所述调光信号为无效状态。
根据上述的控制电路、控制方法及应用其的开关电源，所述电压调节电路根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号，在第一工作时间段，控制和驱动电路根据所述第一补偿信号产生所述开关关断信号；在第二工作时间段内，控制和驱动电路根据所述第二补偿信号产生所述开关关断信号。从而使得在电路正常工作状态中，功率级电路的输出电压能够维持正常值，在***电路工作在睡眠状态中，通过第二补偿信号可以补偿输出电压的跌落，维持输出电压的稳定，降低输出电压纹波，从而降低输出端的瓷片电容噪声。
附图说明
图1所示为现有技术的开关电源的电路框图；
图2所示为图1中电流源的具体实现方式的电路图；
图3所示为图1中第一控制环路的具体实现方式的电路图；
图4所示为图1中控制和驱动电路的具体实现方式的电路图；
图5所示为图1所示开关电源的工作波形图；
图6所示为依据本发明的开关电源的电路框图；
图7所示为图6中电压调节电路的具体实现方式的电路图；
图8所示为图6中控制和驱动电路的具体实现方式的电路图；
图9所示为图8中信号选择电路的一种实现方式；
图10图为图6中开关电源的工作波形图；
图11为图6中开关电源的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
图1所示为现有技术的开关电源的电路框图，所述开关电源包括功率级电路(如图1中的DC-DC转换器)和控制电路，该开关电源用于为负载提供输出电压。如图1中所示，所述负载为多路LED灯串LED1…..LEDn，所述多路LED灯串的正端接收所述开关电源的功率级电路输出的输出电压信号。
所述控制电路包括第一控制环路101、控制和驱动电路102和第一电流源至第n电流源。第一控制环路101接收第一电压反馈信号，这里所述第一电压反馈信号为所述多路LED灯串的输出电压反馈信号的最小值，例如，如图1中的VLED1-VLEDn中的最小值，并根据所述最小值产生第一补偿信号VCOMP1。所述控制和驱动电路102接收所述第一补偿信号VCOMP1，并接收表征所述功率级电路中电感电流(或功率开关管)的采样电压信号Isen，以产生开关关断信号；控制和驱动电路102根据所述开关关断信号和时钟信号CLK(这里即为开关导通信号)产生开关控制信号VG控制功率级电路中功率开关管的开关动作。
这里，为了提高***的稳定性，在所述采样电压信号Isen叠加一个三角波信号Vripple，以获得电压信号Isen1作为采样的反馈信号。所述三角波信号Vripple可以通过三角波电路产生，三角波电路可以基于所述时钟信号CLK的时序产生所述三角波信号Vripple。
所述第一电流源至第n电流源与对应的多路LED灯串一一串联连接，每一路的LED灯串和对应的电流源公共连接点的电压作为LED灯串的输出电压反馈信号，如VLED1-VLEDn。
这里，所述控制电路还接收调光信号PWM，即为一定宽度的脉冲信号，这里，为了方便表述，调光信号PWM记为Dim，第一电流源至第n电流源接收调光信号Dim，第一控制环路101以及控制和驱动电路102也均接收调光信号Dim。
所述多路电流源的每一个结构均相同，如图2所示为电流源的一种示意图，每个电流源包括开关管Qn、电阻Rn和运算放大器In，电阻Rn采样流过LED灯串的电流，运算放大器In将采样的信号与表征LED工作电流的信号IREF进行比较，以获得开关信号控制开关管Qn的开关状态，以控制LED灯电流的大小。这里，所述运算放大器In还接收调光信号Dim，在调光信号Dim为有效状态时，表示***进行调光，则比较器进行工作以输出所述开关信号，当调光信号Dim为无效状态时，表示***停止调光，则运算放大器进入睡眠工作状态。
图3所示为图1中第一控制环路101的具体实现电路图，所述第一控制环路101包括误差放大器GM1、开关管SW1和补偿电路101-1，这里，补偿电路具体包括串联的电容和电阻。所述第一控制环路接收VLED1-VLEDn中的最小值Min_VLEDn，误差放大器GM1将所述最小值Min_VLEDn与参考电压信号VREF进行误差放大，以获得误差信号COMP1。开关管SW1连接在误差放大器GM1和补偿电路101-1之间，开关管SW1通过调光信号Dim控制其开关动作，当调光信号Dim为有效状态时，则开关管SW1导通，误差信号COMP1经过补偿电路101-1补偿后获得第一补偿信号VCOMP1。
如图4所示为图1中控制和驱动电路102的具体实现电路图，控制和驱动电路102包括比较器CMP、RS触发器和驱动器BUF，比较器CMP接收所述第一补偿信号VCOMP1和电压信号Isen1，以获得开关断开信号RESET，RS触发器接收所述开关断开信号RESET和时钟信号CLK以输出逻辑信号，所述逻辑信号经过驱动器BUF驱动后获得开关控制信号VG以控制功率开关管的开关状态。这里所述驱动器BUF接收调光信号Dim，当所述调光信号Dim为有效状态时，表示***进行调光，则驱动器进行工作以输出开关控制信号VG，当所述调光信号Dim为无效状态时，表示***停止调光，则驱动器进入睡眠工作状态，停止输出开关控制信号VG。
图5所示为图1所示开关电源的工作波形图，图5中示出了调光信号PWM(或Dim)、开关控制信号VG、输出电压Vout、LED灯串的电流随时间变化的过程。在t0时刻，PWM为高电平有效状态，则表征***进行调光，即Dim on，控制和驱动电路102根据第一补偿信号VCOMP1控制功率开关管的断开，在t0-t1过程中，功率级电路的输出电压Vout基本维持不变，如维持图5中的Vo1值。在t1时刻，调光信号PWM变为低电平无效状态，则表征***停止调光，即Dimoff，这时，根据上述的电路结构，则电流源、第一控制环路和驱动器均会进入睡眠工作状态，开关控制信号VG变为低电平无效状态，LED灯串熄灭，这时由于功率开关管断开，则输出端的输出电压会发生掉落，如图5中所示，到t2时刻时，则输出电压掉落至Vo2。这样输出电压会出现很大纹波，输出瓷片电容的纹波越大，因为造成噪声很大。
图6所示为依据本发明的开关电源的电路框图，所述开关电源包括功率级电路(如图6中的DC-DC转换器)和控制电路，该开关电源用于为负载提供输出电压。如图1中所示，所述负载为多路LED灯串LED1…..LEDn，所述多路LED灯串的正端接收所述开关电源的功率级电路输出的输出电压信号。
所述控制电路包括第一控制环路101、控制和驱动电路102、第一电流源至第n电流源和电压调节电路103。
第一控制环路101接收第一电压反馈信号，这里所述第一电压反馈信号为所述多路LED灯串的输出电压反馈信号的最小值，例如，如图6中的VLED1-VLEDn中的最小值，并根据所述最小值产生第一补偿信号VCOMP1。
其中，第一控制环路101和第一电流源至第n电流源与图1中的电路相同，将不再重复阐述，下文中将直接引用。
电压调节电路103连接在功率级电路的输出端和控制和驱动电路102之间，电压调节电路103接收所述功率级电路的输出电压信号Vout，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，所述电压调节电路根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号VCOMP2。
本实施例方式，一个工作周期包括第一工作时间段和第二工作时间段，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前，且在第一工作时间段内，***处于正常调光状态，第二工作时间段内，***处于睡眠状态。
在所述第一工作时间段内，所述电压调节电路103根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号，在所述第二工作时间段内，电压调节电路103根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号VCOMP2。
所述控制和驱动电路102接收所述第一补偿信号VCOMP1和所述第二补偿信号VCOMP2，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号Isen，以产生开关关断信号；控制和驱动电路102根据所述开关关断信号和时钟信号CLK产生开关控制信号VG控制功率级电路中功率开关管的开关动作。
具体地，在第一工作时间段内，控制和驱动电路102根据所述第一补偿信号VCOMP1产生所述开关关断信号；在第二工作时间段内，控制和驱动电路102根据所述第二补偿信号VCOMP2产生所述开关关断信号。
需要说明的是，在本实施方式中，在第一工作时间段内，调光信号Dim为高电平有效状态，在第二工作时间段内，调光信号Dim为低电平有效状态。因此，在调光信号Dim为无效状态时，***不进行调光，可以根据第二补偿信号控制功率开关管进行开关动作，以使得输出电压Vout不至于下降太多，避免产生很大的纹波。
图7所示为图6中电压调节电路103的具体实现方式的电路图，电压调节电路103包括采样电路103-1、电压保持电路103-2和误差补偿电路103-3。
采样电路103-1为由电阻R1和电阻R2构成的分压电阻网络，采样电路103-1接收所述功率级电路的输出电压信号Vout，以产生采样电压信号VFB1。
电压保持电路103-2具体包括串联在所述采样电路103-1输出端和地之间的第一开关管S1和保持电容CH，第一开关管S1通过调光信号Dim控制其开关状态，因此，在第一工作时间段内，第一开关管S1保持导通状态，在第二工作时间段内，第一开关管S1保持关断状态，当第一开关管S1导通时，则所述采样电压信号对所述保持电容CH充电，所述保持电容CH的两端电压作为所述电压保持信号VOREF。
误差补偿电路103-3包括误差放大器GM2、第二开关管SW2和补偿电路103-3-1，误差放大器GM2接收所述采样电压信号VFB1和所述电压保持信号VOREF，以产生所述误差信号COMP2；所述第二开关管SW2连接在所述误差放大器GM2的输出端和补偿电路103-3-1之间，第二开关管SW2由调光信号Dim的非信号控制其开关状态，因此，述第一工作时间段内，第二开关管SW2保持关断状态，在第二工作时间段内，第二开关管SW2保持导通状态；所述补偿电路103-3-1接收所述误差信号COMP2，以产生所述第二补偿信号VCOMP2。
相应地，控制和驱动电路102也要发生相应地改变，如图8所示为图6中控制和驱动电路的具体实现方式的电路图，图8所示控制和驱动电路102包括比较电路(如比较器CMP)、逻辑电路(如RS触发器)、驱动器BUF和信号选择电路102-1。本实施方式中，所述信号选择电路102-1接收所述第一补偿信号VCOMP1和第二补偿信号VCOMP2，在第一工作时间段内，即***调光时间段内，则信号选择电路102-1将所述第一补偿信号传输给比较器CMP；在第二工作时间段内，即***睡眠时间段内，则信号选择电路102-1将所述第二补偿信号传输给比较器CMP。
比较器CMP接收所述第一补偿信号VCOMP1(或者是第二补偿信号VCOMP2)和电压信号Isen1，以获得开关断开信号RESET，RS触发器接收所述开关断开信号RESET和时钟信号CLK以输出逻辑信号，所述逻辑信号经过驱动器BUF驱动后获得开关控制信号VG以控制功率开关管的开关状态。与图4中不同，这里所述驱动器BUF不接收调光信号Dim，为了在睡眠状态下，仍能够维持输出电压基本不变，则驱动器BUF不能停止工作。
参考图9图为图8中信号选择电路102-1的一种实现方式，所述信号选择电路102-1包括第三开关管SW3和第四开关管SW4，
所述第三开关管SW3的第一功率端接收所述第一补偿信号VCOMP1，第四开关管SW4的第一功率端接收第二补偿信号VCOMP2，
所述第三开关管SW3的第二功率端和所述第四开关管SW4的第二功率端连接于一点，并且公共连接点连接至比较器CMP的输入端；
这里，所述第三开关管SW3由调光信号Dim控制其开关状态，第四开关管SW4由调光信号Dim的非信号控制其开关状态。因此，在第一工作时间段内，第三开关管保持导通，第四开关管保持关断，在第二工作时间段内，第三开关管保持关断，第四开关管保持导通。
参考图10图为图6中开关电源的工作波形图，图10中示出了调光信号PWM(或Dim)、开关控制信号VG、输出电压Vout、LED灯串的电流随时间变化的过程。在t0时刻，PWM为高电平有效状态，则表征***进行调光，即Dim on，控制和驱动电路102根据第一补偿信号VCOMP1控制功率开关管的断开，在t0至t1过程中，功率级电路的输出电压Vout基本维持不变，如维持图10中的Vo1值。在t1时刻，调光信号PWM变为低电平无效状态，则表征***停止调光，即Dim off，这时，根据本发明中的电路结构，驱动和控制电路根据第二补偿信号控制功率开关管的开关动作，例如，图10中的t2和t3时刻，驱动和控制电路控制功率开关管导通很短的一个时间，可以使得输出电压不会发生很大掉落，例如图10中的Vo3值，从图10中的输出电压的跌落大小Vo2和Vo3的对比结果可知，本发明实施例的输出电压纹波很小，因而输出陶瓷电容上的电压纹波小，噪声也小。
这里需要说明的是，本实施例中的控制电路应用于LED调光电路中，一方面使得输出电压纹波小，降低陶瓷电容上的噪声，另一方面通过图10中也可以看出，由于输出电压跌落小，因此在下一周期中，输出电压能快速恢复至期望值，***反应快，而且LED能够稳定工作，避免因输出电压的跌落对LED工作带来不稳定的影响。本领域技术人员可知，所述的控制电路不限于上述的LED调光电路中，还可以用于其他需要控制输出电压纹波的电路中，例如AC-DC、DC-DC等开关电源中。
参考图11所示为图6中开关电源的工作流程图。本发明公开了一种控制方法，用于控制功率级电路中功率开关管的开关动作，以控制功率级电路的输出电压，包括以下步骤：
S1101：接收第一电压反馈信号，以据此产生第一补偿信号；
S1102：接收所述功率级电路的输出电压信号，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号；
S1103：接收所述第一补偿信号和所述第二补偿信号，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号，以产生开关关断信号；根据所述开关关断信号和开关导通信号产生开关控制信号控制所述功率开关管的开关动作。
优选地，在所述第一工作时间段内，所述控制电路处于正常工作状态，根据所述第一补偿信号产生所述开关关断信号；
在所述第二工作时间段内，所述控制电路处于睡眠状态，根据所述第二补偿信号产生所述开关关断信号。
优选地，所述第二补偿信号产生的步骤具体包括：
在一个工作周期中，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前；
在所述第一工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号；
在所述第二工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号。
优选地，所述开关控制信号产生的步骤具体包括：
在第一工作时间段内，将所述第一补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
在第二工作时间段内，将所述第二补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
所述开关关断信号和所述开关导通信号，以获得所述开关控制信号。
以上对依据本发明的优选实施例的控制电路、控制方法及应用其的开关电源进行了详尽描述，本领域普通技术人员据此可以推知其他技术或者结构以及电路布局、元件等均可应用于所述实施例。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (14)

1.一种控制电路，用于产生开关控制信号控制功率级电路中功率开关管的开关动作，其特征在于，包括，
第一控制环路，接收第一电压反馈信号，以据此产生第一补偿信号；
电压调节电路，接收所述功率级电路的输出电压信号，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，所述电压调节电路根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号；
控制和驱动电路，接收所述第一补偿信号和所述第二补偿信号，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号，在第一工作时间段内，所述控制电路处于正常工作状态，通过将所述第一补偿信号与所述采样电压信号进行比较以产生开关关断信号，在第二工作时间段内，所述控制电路处于睡眠状态，通过将所述第二补偿信号与所述采样电压信号进行比较以产生开关关断信号；所述控制和驱动电路根据所述开关关断信号和开关导通信号产生所述开关控制信号；其中，所述控制和驱动电路根据所述第二补偿信号控制所述功率开关管导通很短的一个时间。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在一个工作周期中，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前，
在所述第一工作时间段内，所述电压调节电路根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号；
在所述第二工作时间段内，所述电压调节电路根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电压调节电路包括采样电路、电压保持电路和误差补偿电路，
所述采样电路接收所述功率级电路的输出电压信号，以产生采样电压信号；
所述电压保持电路接收调光信号和所述采样电压信号，在所述第一工作时间段内，所述电压保持电路保持所述采样电压信号，以获得电压保持信号；
所述误差补偿电路接收所述采样电压信号和所述电压保持信号，以产生误差信号，在第二工作时间段内，所述误差信号传输给所述误差补偿电路中的补偿电路进行补偿处理以获得所述第二补偿信号。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述电压保持电路包括串联在所述采样电路的输出端和地之间的第一开关管和保持电容，
在所述第一工作时间段内，所述第一开关管保持导通状态，在所述第二工作时间段内，所述第一开关管保持关断状态；
所述保持电容的两端电压作为所述电压保持信号。
5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述误差补偿电路包括误差放大器、第二开关管和补偿电路，
所述误差放大器接收所述采样电压信号和所述电压保持信号，以产生所述误差信号；
所述第二开关管连接在所述误差放大器的输出端和补偿电路之间，在所述第一工作时间段内，所述第二开关管保持关断状态，在所述第二工作时间段内，所述第二开关管保持导通状态；
所述补偿电路接收所述误差信号，以产生所述第二补偿信号。
6.根据权利要求1或2所述的控制电路，其特征在于，所述控制和驱动电路包括比较电路和逻辑电路，
所述比较电路将所述第一补偿信号或者所述第二补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
所述逻辑电路接收所述开关关断信号和所述开关导通信号，以获得所述开关控制信号。
7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述控制和驱动电路进一步包括信号选择电路，
所述信号选择电路接收所述第一补偿信号和第二补偿信号，
在第一工作时间段内，则所述信号选择电路将所述第一补偿信号传输给所述比较电路；
在第二工作时间段内，则所述信号选择电路将所述第二补偿信号传输给所述比较电路。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述信号选择电路包括第三开关管和第四开关管，
所述第三开关管的第一功率端接收所述第一补偿信号，第四开关管的第一功率端接收第二补偿信号，
所述第三开关管的第二功率端和所述第四开关管的第二功率端连接于一点，并且公共连接点连接至所述比较电路的输入端；
其中，在第一工作时间段内，第三开关管保持导通，第四开关管保持关断，在第二工作时间段内，第三开关管保持关断，第四开关管保持导通。
9.一种控制方法，用于产生开关控制信号控制功率级电路中功率开关管的开关动作，其特征在于，包括以下步骤：
接收第一电压反馈信号，以据此产生第一补偿信号；
接收所述功率级电路的输出电压信号，所述功率级电路的输出电压信号在不同工作时间段内的值不相同，根据不同时间段内输出电压信号的差值产生第二补偿信号；
接收所述第一补偿信号和所述第二补偿信号，并接收表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号，在第一工作时间段内，所述控制电路处于正常工作状态，通过将所述第一补偿信号与所述采样电压信号进行比较以产生开关关断信号，在第二工作时间段内，所述控制电路处于睡眠状态，通过将所述第二补偿信号与所述采样电压信号进行比较以产生开关关断信号；根据所述开关关断信号和开关导通信号产生所述开关控制信号；其中，所述控制和驱动电路根据所述第二补偿信号控制所述功率开关管导通很短的一个时间。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第二补偿信号产生的步骤具体包括：
在一个工作周期中，所述第一工作时间段位于所述第二工作时间段之前；
在所述第一工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号获得保持电压信号；
在所述第二工作时间段内，根据当前所述功率级电路的输出电压信号与所述保持电压信号的差值获得所述第二补偿信号。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述开关控制信号产生的步骤具体包括：
在第一工作时间段内，将所述第一补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
在第二工作时间段内，将所述第二补偿信号与表征所述功率级电路中电感电流的采样电压信号进行比较，以获得所述开关关断信号；
根据所述开关关断信号和所述开关导通信号，以获得所述开关控制信号。
12.一种开关电源，包括功率级电路以及权利要求1-8任一项所述的控制电路，
所述功率级电路接收外部电源电压以产生输出电压供给负载，所述第一电压反馈信号为所述负载负端的电压反馈信号。
13.根据权利要求12所述的开关电源，所述负载包括多路LED灯串，
所述第一电压反馈信号为所述多路LED灯串负端的电压反馈信号中的最小值。
14.根据权利要求13所述的开关电源，其特征在于，所述控制电路还包括多路电流源，所述多路电流源与所述多路LED灯串一一对应，
所述多路电流源的每一路接收对应一路LED灯串负端的电压反馈信号和调光信号，
当所述调光信号为有效状态时，所述多路电流源的每一路根据所述调光信号和参考电流信号调节对应一路LED灯串的电流，
其中，在第一工作时间段内，所述调光信号为有效状态，在第二工作时间段内，所述调光信号为无效状态。
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