技术领域本实用新型涉及开关电源，特别是涉及一种通过外部模拟电压信号对开关电源的基准电压进行多段式比例调节的模拟调节基准电路及其开关电源。
背景技术：
随着全球对能源问题的重视，电子产品的耗能问题越来越突出，如何降低待机功耗，提高供电效率成为一个亟待解决的问题。传统的线性稳压电源虽然电流结构简单、工作可靠，但存在着效率低(只有40％～50％)、体积大、铜铁消耗量大、工作温度高即调整范围小等缺点。为了提高效率，开关电源渐渐进入了人们的视野。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源因其工作在高频开关状态，其等效电阻很小，消耗的能量很小，所以电源效率达到70％～95％，被誉为高效节能电源，代表着稳压电源的发展方向。并且，为了获取稳定的输出电压，开关电源通常利用一个非常稳定的电压，即基准电压，在开关电源的输出电压输出前，与基准电压进行比较，判断输出电压是否与基准电压一致，并在输出电压与基准电压差异过大时，对输出电压进行调节，从而可以保证输出电压的稳定。目前，随着人们生活水平质量和工作效率的提高，电子产品已经深入各个领域，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用至几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式，其已成为了稳压电源的主流产品。并且，随着开关电源的广泛应用，对开关电源的要求也在不断的提高。在一些开关电源的应用中，要求开关电源的输出电压或输出电流可以调节，以便适用于更多的电子产品。但是，开关电源中，输入至误差放大器的基准电压往往是固定的，这也就导致了开关电源的输出电压或输出电流是固定，这样就无法实现开关电源的输出电压和输出电流的可调。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种模拟调节基准电路及其开关电源，用于解决现有技术的开关电源中，输出电压和/或输出电流无法同外部信号进行调节的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种模拟调节基准电路，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压，所述模拟调节基准电路包括：三角波生成单元，用于生成等腰三角波，且所述等腰三角波的腰由一个线段或多个不同斜率的线段组成；调节信号生成单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端用于接入外部模拟电压，第二端与所述三角波生成单元相连；所述调节信号生成单元用于根据所述外部模拟电压和所述等腰三角波生成对应的基准调节信号；误差放大器单元，具有第一端、第二端和第三端，其第一端与基准电压相连，第二端与所述调节信号生成单元的第三端相连，第三端与所述开关电源的反馈电压相连；用于根据所述基准调节信号的占空比调节所述基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。于本实用新型的一实施例中，所述线段的斜率是由所述基准电压的调节比例确定的，且所述调节比例与所述外部模拟电压相关。于本实用新型的一实施例中，所述三角波生成单元包括一电容、一逻辑控制子单元、偶数个电流源、偶数个逻辑开关和多个比较器；所述逻辑控制子单元的输入端分别与多个比较器的输出端相连，输出端分别与多个所述逻辑开关的控制端对应连接，通过所述逻辑控制子单元输出的多个控制信号分别控制多个所述逻辑开关的开启和关闭；所述比较器的反相输入端分别与偶数个所述逻辑开关的第一端连接；同相输入端用于输入调节端点对应的调节电压；输出端与所述逻辑控制子单元的输入端连接；所述逻辑开关的第一端与多个所述比较器的反相输入端和所述三角波生成单元的输出端连接；第二端与对应的所述电流源相连；所述控制端与所述逻辑控制子单元的输出端对应连接；所述电流源的一端与对应的所述逻辑开关串联在一起；一半数量的所述电流源的另一端模拟接地，另一半数量的所述电流源的另一端与输入电源相连；所述电容的一端与多个所述比较器的反相输入端连接；另一端模拟接地。于本实用新型的一实施例中，所述电流源、所述逻辑开关、所述调节端点和所述比较器的数量与组成所述等腰三角波的腰的所述线段的数量N有关：所述电流源与所述逻辑开关的数量相同，且所述电流源或所述逻辑开关的数量为2N；所述调节端点和所述比较器的数量相同，且所述调节端点或所述比较器的数量是N+1。于本实用新型的一实施例中，电容的大小、偶数个所述电流源的大小、多个所述调节端点对应的调节电压的大小与所述调节比例相关。于本实用新型的一实施例中，所述调节信号生成单元包括一个第一比较器；其同相输入端用于输入所述外部模拟电压；反相输入端与所述三角波生成单元的输出端相连；输出端与所述误差放大器单元的第二端相连。于本实用新型的一实施例中，所述调节信号生成单元还用于根据低压门限生成关断信号，并将所述关断信号输出至所述误差放大器单元的第四端。于本实用新型的一实施例中，所述调节信号生成单元包括：用于生成所述基准调节信号的第一比较器，其同相输入端用于输入所述外部模拟电压；反相输入端与所述三角波生成单元的输出端相连；输出端与所述误差放大器单元的第二端相连；用于生成所述关断信号的第二比较器，其同相输入端用于输入所述外部模拟电压，反相输入端为所述低压门限，输出端与所述误差放大器单元的第四端连接。于本实用新型的一实施例中，所述误差放大器单元采用跨导型误差放大器，所述基准电压通过所述跨导型误差放大器的运算放大器产生基准电流，根据所述基准调节信号控制所述基准电流的导通和关断，从而实现调节所述基准电压，获取所述误差放大信号。本实用新型还公开了一种可调节输出电压的开关电源，所述开关电源采用如上所述的模拟调节基准电路，所述开关电源通过调节所述外部模拟电压实现输出电压的调节。本实用新型还公开了一种可调节输出电流的开关电源，所述开关电源置采用如上所述的模拟调节基准电路，所述开关电源通过所述外部模拟电压和所述模拟调节基准电路输出的所述反馈电压调节输出电流。如上所述，本实用新型的一种模拟调节基准电路及其开关电源，通过接入外部模拟电压信号，并增加三角波生成单元，以实现在不同的调节电压的区间内，采用不同的调节比例调节开关电源的基准电压，从而进一步实现开关电源的输出电压和/或输出电流的调节。本实用新型的模拟调节基准电路的电路结构简单，成本低廉；可随着开关电源的具体使用情况相应地调整外部模拟电压和三角波生成单元(基准电压随着外部模拟电压进行调节的调节比例)，适用范围更加广泛；通过调节外部模拟电压实现对基准电压的多段式比例调节。附图说明图1显示为本实用新型实施例公开的一种模拟调节基准电路的单元结构示意图。图2显示为本实用新型实施例公开的基准电压随调节电压进行调节的曲线示意图。图3显示为本实用新型实施例公开的一种模拟调节基准电路的电路结构示意图。图4显示为本实用新型实施例公开的三角波生成单元生成的等腰三角波的示意图。图5显示为本实用新型实施例公开的一种调节信号生成单元根据等腰三角波和外部模拟电压生成的基准调节信号示意图。图6显示为应用了本实用新型实施例公开的可调节输出电流的开关电源的DC/DC同步降压转换器的电路结构示意图。图7显示为应用了本实用新型实施例公开的可调节输出电流的开关电源的LED照明可控硅调光装置的电路结构示意图。元件标号说明110，310三角波生成单元120，320调节信号生成单元130，330误差放大器单元311逻辑控制子单元610，710开关电源。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅附图。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。为了适应一些开关电源的应用中对输出电压或电流的调节的要求，本实用新型提出了一种模拟调节基准电路，通过外部模拟电压对输入误差放大器的基准电压进行改变，从而实现对输出电压或电流的调节，并且，随着外部模拟电压的变化区间，基准电压采用相应地调节比例进行交接。实施例1本实施例公开了一种模拟调节基准电路，用于通过外部模拟电压调节开关电源的基准电压。如图1所示，本实施例的模拟调节基准电路包括：三角波生成单元110，用于生成等腰三角波信号。等腰三角波信号的腰由一个线段或多个线段构成，且当腰由多个线段构成时，组成腰的相邻线段的斜率也是不同的。进一步地，组成腰的一个或多个线段的斜率是由基准电压的调节比例而确定的。调节信号生成单元120，具有第一端、第二端、第三端和第四端，其中，第一端和第二端为输入端，第一端用于接入外部模拟电压ADJ，第二端与三角波生成单元的输出端连接，用于接收三角波生成单元生成的等腰三角波Trangle_wave；第三端和第四端为输出端，且第三端和第四端均与误差放大器单元130连接。调节信号生成单元120是用于根据外部模拟电压和等腰三角波的斜率生成对应的基准调节信号ADJ_ctrl；并根据低压门限生成关断信号，并且，基准调节信号ADJ_ctrl通过第三端输出至误差放大器单元130，关断信号ADJ_off通过第四端输出至误差放大器130的第四端。误差放大器单元130具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端，其中，第一端、第二端、第三端和第四端为输入端，第一端与基准电压Vref相连；第二端与调节信号生成单元120的第三端相连，接收基准调节信号ADJ_ctrl；第三端与开关电源的反馈电压Vfb相连；第四端与调节信号生成单元120的第四端相连，接收关断信号ADJ_off。第五端为输出端，即COMP引脚，用于输出误差放大信号COMP。通常情况下，COMP引脚连接至开关电源的PWM比较器。误差放大器单元130是用于根据基准调节信号的占空比调节基准电压，从而获得误差放大信号并将其输出。为了进一步详细说明模拟调节基准电路，本实施例给出了一个实现基准电压按照图2所示的曲线被调节的模拟调节基准电路。如图2所示，Vref表示误差放大器单元130的基准电压，V(Adj)表示调节电压，根据调节电压V(Adj)的变化，基准电压Vref按照图2所示曲线进行调节：当V(Adj)>2V时，基准电压保持为最大值240mV；当0.65V<V(Adj)<2V，基准电压将按照0.16V/V的比例进行调节；当0.23V<V(Adj)<0.65V时，基准电压将按照0.057V/V的比例进行调节；当V(Adj)<0.23V时，基准电压保持为0V。从图2中不难看出，基准电压总共有3个调节端点，第一个调节端点A是Vref为0，V(Adj)为230mV；第二个调节端点B是Vref为24mV，V(Adj)为650mV；第三个调节端点C是Vref为240mV，V(Adj)为2V。为了按照图2所述的基准电压的被调节曲线，本实施例的模拟调节基准电路如图3所示，包括：三角波生成单元310、调节信号生成单元320和误差放大器单元。三角波生成单元310，用于生成等腰三角波，包括但不限于电容C1、逻辑控制子单元311、4个电流源(I1，I2，I3，I4)、4个逻辑开关(S1，S2，S3，S4)和3个比较器(CMP1，CMP2，CMP3)。其中，逻辑控制子单元310的输入端分别与比较器CMP1、CMP2和CMP3的输出端连接；其4个输出端分别与逻辑开关S1、S2、S3和S4的控制端连接(图3中未画出)。根据比较器CMP1、CMP2和CMP3的比较结果，逻辑控制子单元310输出4个控制信号分别控制逻辑开关S1、S2、S3和S4的开启和关闭。比较器CMP1的反相输入端分别与逻辑开关S1、S2、S3和S4的第一端连接；同相输入端输入第一个调节端点对应的调节电压230mV，输出端与逻辑控制子单元311的输入端连接；比较器CMP2的反相输入端分别与逻辑开关S1、S2、S3和S4的第一端连接；同相输入端输入第二个调节端点对应的调节电压650mV，输出端与逻辑控制子单元311的输入端连接；比较器CMP3的反相输入端分别与逻辑开关S1、S2、S3和S4的第一端连接；同相输入端输入第三个调节端点对应的调节电压2V，输出端与逻辑控制子单元311的输入端连接。逻辑开关S1的第一端分别与比较器CMP1、CMP2和CMP3的反相输入端、和三角波生成单元310的输出端连接，第二端与电流源I1相连，控制端与逻辑控制子单元311的输出端对应连接；逻辑开关S2的第一端分别与比较器CMP1、CMP2和CMP3的反相输入端、和三角波生成单元310的输出端连接，第二端与电流源I2相连，控制端与逻辑控制子单元311的输出端对应连接；逻辑开关S3的第一端分别与比较器CMP1、CMP2和CMP3的反相输入端、和三角波生成单元310的输出端连接，第二端与电流源I3相连，控制端与逻辑控制子单元311的输出端对应连接；逻辑开关S4的第一端分别与比较器CMP1、CMP2和CMP3的反相输入端、和三角波生成单元310的输出端连接，第二端与电流源I4相连，控制端与逻辑控制子单元311的输出端对应连接。电流源I1的一端与逻辑开关S1串联，另一端与输入电源相连；电流源I2的一端与逻辑开关S2串联，另一端模拟接地；电流源I3的一端与逻辑开关S3串联，另一端与输入电源相连；电流源I4的一端与逻辑开关S4串联，另一端模拟接地。电容C1的一端与比较器CMP1、CMP2和CMP3的反相输入端相连，另一端模拟接地。并且，电容C1的大小、电流源I1，I2，I3，I4的大小和调节端点对应的外部模拟电压的大小均与调节比例相关。进一步地，电流源与逻辑开关的数量相同；调节端点和比较器的数量相同。且电流源、逻辑开关、调节端点和比较器的数量与组成等腰三角波的腰的线段的数量N相关：电流源和逻辑开关的数量为2N；本实施例中，等腰三角波的腰由2个线段组成，因此，电流源和逻辑开关的数量为2*2＝4个；调节端点和比较器数量是N+1，即2+1＝3个。三角波生成单元310通过对电流源I1，I2，I3，I4和逻辑开关S1，S2，S3，S4的控制，实现对电容C1的有时序充放电，最终产生一个双斜率的等腰三角波，如图4所示：0.23V-0.65V段的斜率为I1/C1＝(5.6uA/10pF)＝0.56V/us；0.65V-2V段的斜率为I2/C1＝(2uA/10pF)＝0.2V/us；等腰三角波的频率为：调节信号生成单元320为用于调节基准电压的高频PWM产生电路，是用于生成基准调节信号和关断信号的。包括第一比较器CMP4和第二比较器CMP5。第一比较器CMP4的同相输入端用于接入外部模拟电压ADJ，反相输入端与三角波生成单元的输出端相连；输出端与误差放大器单元330的第二端相连。外部模拟电压ADJ直接与等腰三角波通过第一比较器CMP4进行比较，即可产生对应频率(67KHz)的PWM方波信号，即基准调节信号ADJ_ctrl，如图5所示。线性调节外部模拟电压ADJ时，基准调节信号的占空比改变速率与等腰三角波的斜率成正比。第二比较器CMP5的同相输入端用于接入外部模拟电压ADJ，反相输入端与接入低压门限；输出端与误差放大器单元330的第四端相连。第二比较器CMP5相当于一个关断比较器，根据低压门限，产生关断信号ADJ_off。如图2所示，本实施例的低压门限为230mV。误差放大器单元330采用跨导型误差放大器，跨导型误差放大器包括但不限于多个运算放大器AMP、多个场效应管、多个电阻(R1，R2……)和多个电容。跨导型误差放大器是比较成熟的技术，在此对其结构就不再赘述。基准电压Vref(1.2V)通过运算放大器AMP产生一个基准电流Iref＝Vref/100K。基准调节信号ADJ_ctrl通过控制该基准电流的导通与关断来实现基准电压的调节功能。最终，开关电源建立稳定平衡态时候，需要满足COMP引脚上下充放电电流平衡，即需满足：Iref*DADJ_ctrl＝Ifb；其中，参考电流：Iref＝Vbg/R1；由于跨导型误差放大器的比率是1：1，因此，Vref＝Vbg；反馈电流：Ifb＝Vfb/R2；DADJ_ctrl为基准调节信号ADJ_ctrl的占空比。并且，由于Vref＝1.2V，R1＝100K，R2＝20K；因此，开关电源工作在闭环稳定状态时需满足如下条件：Vfb＝Vref*DADJ_ctrl*R2/R1＝(1.2*100/20)*DADJ_ctrl＝240mV*DADJ_ctrl；其中，Vfb表示开关电源的反馈电压。在基准调节信号ADJ_ctrl的占空比的调节下，误差放大器单元330输出的误差放大信号COMP通过COMP引脚的补偿电容Cc进行积分并将结果输出至开关电源的PWM比较器。进一步地，本实用新型的模拟调节基准电路并不仅限于图3所述的情况，尤其是三角波生成单元会根据基准电压的实际调节情况而相应地发生变化。凡是根据本实施例的工作原理生成的等腰三角波的电路和方法都包括在本实用新型的保护范围内。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施例中并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。实施例2本实用新型还公开了一种采用实施例1公开的模拟调节基准电路，实现输出电压可调的开关电源。其通过调节外部模拟电压以实现开关电源输出电压的调节。进一步地，本实施例公开了一个用于实现DC/DC同步降压转换器的开关电源，如图6所示。该开关电源在芯片内部集成实施例1所公开的模拟调节基准电路，根据实际情况对该电路进行调节，最终实现输出电压Vout随外部模拟电压ADJ的改变而发生改变，并且可按照芯片预设计好的调节比例而发生变化。此外，本实用新型的可调输出电压的开关电源的使用并不仅限于本实施例所公开的用于降压调节，其还可用于升压调节。升压调节的应用与降压调节类似，在此不再赘述。实施例3本实用新型还公开了一种采用实施例1公开的模拟调节基准电路，实现输出电流可调的开关电源。进一步地，本实施例公开了一个应用于LED照明可控硅调光装置的开关电源。如图7所示，TriacDimmer为双向可控硅调光器。其中，开关电源710采用浮地结构的BUCK输出恒流转换器，在开关电源710的芯片内部集成本实用新型所公开的模拟调节基准电路。模拟调节基准电路输出的反馈电压Vfb检测输出电流，外部模拟电压ADJ检测Vin-Vout的平均电压，双向可控硅调光器TriacDimmer的可控硅切角越多，外部模拟电压ADJ越低，反馈电压Vfb和外部模拟电压ADJ进入到模拟调节基准电路产生误差放大信号COMP并形成开关电源闭环工作，从而实现对输出电流进行调节。进一步实现对发光二极管LED的亮度的调节。综上所述，本实用新型的一种模拟调节基准电路及其开关电源，通过接入外部模拟电压信号，并增加三角波生成单元，以实现在不同的外部模拟电压的区间内，采用不同的调节比例调节开关电源的基准电压，从而进一步实现开关电源的输出电压和/或输出电流的调节。本实用新型的模拟调节基准电路的电路结构简单，成本低廉，并且可随着开关电源的具体使用情况相应地调整外部模拟电压和三角波生成单元(基准电压随着外部模拟电压进行调节的调节比例)，适用范围更加广泛。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。