在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路制造技術

本發明專利技術涉及一種在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路，其包括控制器，控制器包括采樣/保持電路，對反饋電壓VFB進行采樣和保持，輸入至電壓/電流轉換電路內；電壓/電流轉換電路，將所述反饋電壓VFB轉換得到所需的控制電流；振蕩器電路，根據控制電流輸出對應的振蕩頻率信號，并將所述振蕩頻率信號輸入觸發器的置位端；觸發器，當振蕩頻率信號為高電平時，觸發器的輸出端輸出高電平信號，以驅動功率管導通；限流比較器，當所述采樣電壓VCS大于限流比較器反相端的基準電壓VREF時，限流比較器輸出限流信號，以使得觸發器輸出低電平，關斷功率管。本發明專利技術結構緊湊，能實現恒流控制，適應范圍廣，安全可靠。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電路結構，尤其是一種在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路，屬于開關電源變換器控制的

技術介紹
隨著智能手機、平板電腦等便攜式電子設備的迅速普及，使得為便攜式設備提供電能的開關模式電源適配器得到了迅猛發展。開關模式電源適配器由于其自身具有重量輕、效率高、體積小等優點，已經成為便攜式電子設備標準配置。原邊控制開關模式電源變化器無需光耦和TL431等器件等次級邊反饋控制器件，在外圍應用中所需要的分立器件相對于傳統的次級邊反饋開關模式電源變換器少，因此被廣泛應用于小功率反激式開關電源變換器中。便攜式電子設備普遍采用鋰電池供電，電源適配器為鋰電池充電過程中，為了縮短充電時間，首先會采用恒流快速充電，當鋰電池儲存的電能接近飽和時則采用恒壓充電。鋰電池的充電特性要求電源適配器具有恒流輸出特性，即能夠為負載提供恒定的電流。此外，隨著世界各主要經濟體相繼出臺了淘汰效率低下的白熾燈照明路線圖，LED固態照明得到迅速發展。LED的發光特性不同于白熾燈，其亮度由驅動電流決定，當驅動電流大小發生變化時，LED亮度也隨之變化，為了維持LED亮度一致性，需要采用恒流驅動。由于原邊控制離線式反激變換器具有體積小、所需外圍器件少、采用變壓器隔離安全系數高等優點，成為目前小功率LED照明驅動的首選方案。反激變換器采用變壓器對輸入和輸出進行隔離，變壓器隔離方式有助于提高電源變換器的安全性和可靠性，變壓器可以將原邊接收的電能耦合到次級邊，多數電源變換器使用功率開關來控制變壓器儲存能量。傳統的電源變換器使用光耦器件做隔離，將輸出電壓反饋給原邊控制器，原邊控制器根據反饋電壓調節功率開關。此外，傳統的電源變換器還需要在次級邊對輸出電壓和輸出電流進行調節，光耦和次級邊調節增加了電源變換器的體積和成本。為了克服傳統離線式反激變換器的缺點，業界專利技術了原邊控制離線式反激變換器，原邊控制利用變壓器輔助繞組將輸出電壓的變化反饋到控制器，控制器據此來調節功率開關，從而恒定變換器的輸出電壓和/或輸出電流。但是，現有的控制器均不能有效地實現恒流控制。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路，其結構緊湊，能實現恒流控制，適應范圍廣，安全可靠。按照本專利技術提供的技術方案，所述在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路，包括控制器，所述控制器包括采樣/保持電路，接收反饋電壓VFB，并對所述反饋電壓Vfb進行采樣和保持，且將所述反饋電壓Vfb保持后輸入至電壓/電流轉換電路內；電壓/電流轉換電路，將所述反饋電壓Vfb轉換得到所需的控制電流，并將所述控制電流輸入振蕩器電路內；振蕩器電路，接收電壓/電流轉換電路輸入的控制電流，并根據控制電流輸出對應的振蕩頻率信號，并將所述振蕩頻率信號輸入觸發器的置位端；觸發器，所述觸發器的置位端接收振蕩頻率信號，觸發器的復位端接收限流比較器的輸出信號；當振蕩頻率信號為高電平時，觸發器的輸出端輸出高電平信號，以驅動功率管導通；限流比較器，所述限流比較器的同相端通過前沿消隱電路接收采樣電壓Vcs，并通過前沿消隱電路屏蔽采樣電壓Ves的前沿尖峰；當所述采樣電壓Ves大于限流比較器反相端的基準電壓Vkef時，限流比較器輸出限流信號，以使得觸發器輸出低電平，關斷功率管。所述控制器還包括用于產生基準電壓和基準電流的基準電路，基準電路產生的基準電壓Vkef輸入限流比較器的反相端。所述觸發器采用RS觸發器，觸發器的輸出端通過驅動增強電路與功率管的柵極端連接。所述采樣/保持電路包括第一 MOS管及第二 MOS管，所述第一 MOS管的柵極端與反饋電壓Vfb連接，第一 MOS管的漏極端接地，第一 MOS管的源極端及第二 MOS管的漏極端均與第一電流源的一端連接，第一電流源的另一端接地；第二 MOS管的漏極端與第二 MOS管的柵極端及第三MOS管的漏極端連接，且第二 MOS管的漏極端通過第二電流源接地，第三MOS管的源極端通過保持電容接地，第三MOS管的柵極端與采樣控制信號連接。所述第一電流源的輸出電流值為第二電流源輸出電流值的兩倍，第一 MOS管與第二MOS管為幾何尺寸相同的MOS管，第一 MOS管及第二 MOS管均為PMOS管。所述電壓/電流轉換電路包括第四MOS管及第五MOS管，所述第四MOS管的漏極端接地，第四MOS管的柵極端與采樣/保持電路連接，第四MOS管的源極端與第一三極管的發射極端連接，第一三極管的基極端與第一三極管的集電極端、第三電流源的一端及第五MOS管的源極端連接；第五MOS管的柵極端與第五MOS管的漏極端及第二三極管的基極端連接，第五MOS管的漏極端通過第四電流源接地，第三電流源的另一端接地；第二三極管的發射極端通過第一轉換電阻接地，第二三極管的集電極端與第六MOS管的漏極端、第六MOS管的柵極端及第七MOS管的柵極端連接，第六MOS管的源極端及第七MOS管的源極端均接地；第七MOS管的漏極端與第八MOS管的漏極端、第八MOS管的柵極端及第十一 MOS管的柵極端連接；第八MOS管的源極端接地；第十一 MOS管的源極端接地，第十一 MOS管的漏極端與第十MOS管的漏極端、第十二 MOS管的漏極端、第十二 MOS管的柵極端及第十三MOS管的柵極端連接；第十MOS管的源極端接地，第十MOS管的柵極端與第九MOS管的柵極端、第九MOS管的漏極端及第三三極管的集電極端連接，第三三極管的發射極端通過第二轉換電阻接地，第三三極管的基極端與基極電壓信號連接；第十二 MOS管的源極端及第十三MOS管的源極端接地，第十三MOS管的漏極端與第十四MOS管的漏極端、第十四MOS管的柵極端及第十五MOS管的柵極端連接，第十四MOS管的源極端及第十五MOS管的源極端接地，第十五MOS管的漏極端與振蕩器電路相連。所述第三電流源的輸出電流值為第四電流源輸出電流值的兩倍，第四MOS管與第五MOS管為幾何尺寸相同的MOS管，第一三極管及第二三極管均為NPN三極管。所述振蕩器電路包括第十六MOS管及第十七MOS管，所述第十六MOS管的源極端與第十七MOS管的漏極端、第十七MOS管的柵極端、第十九MOS管的柵極端連接及第二^MOS管的柵極端連接，第十七MOS管的源極端、第十九MOS管的源極端及第二十一 MOS管的源極端均接地；第十六MOS管的柵極端與第十六MOS管的漏極端、偏置電流源的一端、第十八MOS管的柵極端及第二十MOS管的柵極端連接，偏置電流源的另一端接地；第十八MOS管的漏極端與第二十MOS管的漏極端、第二十三MOS管的漏極端、第二十三MOS管的柵極端及第二十五MOS管的柵極端連接，第二十三MOS管的源極端與第二十二 MOS管的漏極端、第二十二 MOS管的柵極端、第二十四MOS管的柵極端連接，第二十二 MOS管的源極端及第二十四MOS管的源極端均接地，第二十四MOS管的漏極端與第二十五MOS管的源極端連接；第二十MOS管的源極端與第二^ MOS管的漏極端連接,第 二十MOS管的源極端及第二十一 MOS管的漏極端與電壓/電流轉換電路的輸出端連接；第二十五MOS管的漏極端與第二十六MOS管的源極端及第二十七MOS管的源極端連接，第二十六MOS管的漏極端與第十八MOS管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在原邊控制開關電源變換器中實現恒流控制的電路，包括控制器（108），其特征是，所述控制器（108）包括采樣/保持電路（203），接收反饋電壓VFB，并對所述反饋電壓VFB進行采樣和保持，且將所述反饋電壓VFB保持后輸入至電壓/電流轉換電路（204）內；電壓/電流轉換電路（204），將所述反饋電壓VFB轉換得到所需的控制電流，并將所述控制電流輸入振蕩器電路（205）內；振蕩器電路（205），接收電壓/電流轉換電路（204）輸入的控制電流，并根據控制電流輸出對應的振蕩頻率信號，并將所述振蕩頻率信號輸入觸發器（207）的置位端；觸發器（207），所述觸發器（207）的置位端接收振蕩頻率信號，觸發器（207）的復位端接收限流比較器（202）的輸出信號；當振蕩頻率信號為高電平時，觸發器（207）的輸出端輸出高電平信號，以驅動功率管（111）導通；限流比較器（202），所述限流比較器（202）的同相端通過前沿消隱電路（210）接收采樣電壓VCS，并通過前沿消隱電路（210）屏蔽采樣電壓VCS的前沿尖峰；當所述采樣電壓VCS大于限流比較器（202）反相端的基準電壓VREF時，限流比較器（202）輸出限流信號，以使得觸發器（207）輸出低電平，關斷功率管（111）。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱勤為，黃飛明，趙文遐，丁國華，賀潔，
申請(專利權)人：無錫硅動力微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：