專利名稱：跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實用新型涉及跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
在電流型PWM開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域中，要求在寬電壓(例如，85V 265V)輸入范圍內(nèi)系統(tǒng)的輸出最大功率一致。圖I為傳統(tǒng)的電流型PWM芯片反激式應(yīng)用系統(tǒng)，在正常工作條件下，系統(tǒng)通過檢測輸出與TL431誤差放電器進(jìn)行比較，經(jīng)光耦反饋得到FB信號，然后FB 信號與峰值電流通過PWM_C0MP比較器實現(xiàn)PWM控制。當(dāng)輸出負(fù)載加劇的時候，0C_C0MP比較器起作用，其限定了系統(tǒng)的最大輸出功率，從而保護(hù)了系統(tǒng)。在這個應(yīng)用電路中，檢流電阻Rs上的電壓經(jīng)過前沿消隱電路后和反饋電壓FB以及限流參考電壓Vre KEF進(jìn)行比較控制功率MOSFET開關(guān)的開啟時間。反饋電壓FB隨著負(fù)載的上升而變大，當(dāng)負(fù)載上升到滿載吋，F(xiàn)B達(dá)到最大且FB = Voc eef,也就是說，當(dāng)負(fù)載達(dá)到最大吋，功率MOSFET開關(guān)的開啟時間Tm達(dá)到最大，且輸出功率達(dá)到最大。由于限流參考電壓Vre KEF是ー個定值，所以功率MOSFET開關(guān)管上的電流最大值在電流連續(xù)和電流斷續(xù)兩種工作模式下都是相同的，故兩種工作模式下的最大輸出功率不同，電流連續(xù)工作模式比電流斷續(xù)工作模式的最大輸出功率小。在斷續(xù)模式下時輸出功率的表達(dá)式為，
II (V T V=_士 (I)其中，Ton為功率開關(guān)管的開啟時間。根據(jù)公式可知，當(dāng)L和f 一定的時候，當(dāng)輸入電壓VD。較小時，為維持輸出功率，導(dǎo)通時間Ton的值將會増大，當(dāng)反激式電路中電感儲能的時間Ton大于消磁時間，系統(tǒng)將工作在電流連續(xù)模式，其電流峰值波形如圖2(a)所示；當(dāng)輸入電壓VD。較大吋，電路工作在電流斷續(xù)模式，其電流峰值波形如圖2(b)所示；根據(jù)能量的關(guān)系，在連續(xù)模式下輸出功率表達(dá)式調(diào)整為Pout =- L (if-i20) f TJ；若系統(tǒng)工作在電流連續(xù)和電流斷續(xù)兩種工作模式，由圖2可以看到，電流連續(xù)模式中Ai = I1-Itl,電流斷續(xù)模式中Ai = 12。在一個開關(guān)周期內(nèi)，開關(guān)電源電路的輸出功率和電流的變化量Ai的峰值和最低值的平方差成正比關(guān)系。在實際應(yīng)用的系統(tǒng)中，由于在寬電壓輸入時系統(tǒng)很多情況下會工作在兩種工作模式，在低輸入電壓時處于連續(xù)模式(CCM),在高輸入電壓時處于斷續(xù)模式(DCM),不同模式下的電流峰值波形如圖2所示，由于OCP限流參考電壓Vre KEF是ー個定值，導(dǎo)致高壓時輸出的最大功率遠(yuǎn)大于低壓時輸出的最大功率，很難滿足在寬輸入電壓范圍內(nèi)最大輸出功率保持一致的要求。為達(dá)到上述的要求，需要針對系統(tǒng)的工作模式調(diào)整系統(tǒng)的最大限流值。因此，有必要提出有效的技術(shù)方案，解決可以使系統(tǒng)在連續(xù)模式和斷續(xù)模式條件下都能保持最大輸出功率的一致的問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的g在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別通過控制變壓器原邊繞組中的電感電流最大變化量，使得系統(tǒng)由于不同輸入電壓的關(guān)系在電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式兩種工作模式中最大輸出功率保持恒定。本實用新型實施例提出了一種跨模式的恒定最大功率輸出調(diào)節(jié)裝置，包括采樣模塊、運算模塊和比較模塊，所述采樣模塊，用于對檢流電阻上的電信號進(jìn)行采樣，得到參考信號Dl ；所述運算模塊，用于對所述參考信號Dl和跟隨信號D2進(jìn)行運算，得到(D1+D2)與(D1-D2)的乘積；所述比較模塊，用于將所述(D1+D2)與(D1-D2)的乘積與基準(zhǔn)值DO比較，輸出限流控制使能EN_0SC控制功率MOSFET開關(guān)管的開啟。本實用新型實施例提出的上述方案，通過控制變壓器原邊繞組中的電感電流最大變化量，使得系統(tǒng)由于不同輸入電壓的關(guān)系在電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式兩種工作模式中最大輸出功率保持恒定。此外，本實用新型提出的上述方案，不需要改動開關(guān)電源芯片的外圍電路，不會影響系統(tǒng)的兼容性，而且實現(xiàn)簡單、高效。本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從
以下結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為典型的開關(guān)電源應(yīng)用方案；圖2為兩種模式下電流變化示意圖；圖3為本實用新型實施例電路結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實用新型實施例跨模式的恒定最大功率輸出調(diào)節(jié)裝置具體電路圖；圖5為本實用新型實施例跨模式的恒定最大功率輸出調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用方案。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。為了實現(xiàn)本實用新型之目的，本實用新型實施例提出了一種跨模式的恒定最大功率輸出調(diào)節(jié)裝置，包括采樣模塊、運算模塊和比較模塊，所述采樣模塊，用于對檢流電阻上的電信號進(jìn)行采樣，得到參考信號Dl ；所述運算模塊，用于對所述參考信號Dl和跟隨信號D2進(jìn)行運算，得到(D1+D2)與(D1-D2)的乘積；所述比較模塊，用于將所述(D1+D2)與(D1-D2)的乘積與基準(zhǔn)值DO比較，輸出限流控制使能EN_OSC控制功率MOSFET開關(guān)管的開啟。其中，跟隨信號D2直接來自于輸入信號Vs (如圖3所示)，但是需要將其轉(zhuǎn)換為與基準(zhǔn)值DO相同的屬性，同為電流或電壓。具體而言，即所述參考信號Dl和D2的屬性與基準(zhǔn)值DO的屬性相同，為電壓或電流值。當(dāng)采樣信息或跟隨信號與所述DO的屬性不相同時，例如通過電壓轉(zhuǎn)換為電流或電流轉(zhuǎn)換為電壓，得到相同屬性的參考信號Dl和跟隨信號D2。作為本實用新型的實施例，所述運算模塊包括相加電路和相乘電路。作為本實用新型的實施例，所述相加電路和相乘電路通過電流運算電路實現(xiàn)。 作為本實用新型的實施例，所述比較模塊包括比較器。為了進(jìn)一步闡述本實用新型，下面結(jié)合具體電路對本實用新型作進(jìn)ー步說明。作為本實用新型的實施例，本實用新型電路設(shè)計包括電流相加和相乘電路以及電流比較電路，當(dāng)輸入電壓變小使電路工作模式由電流斷續(xù)模式變?yōu)殡娏鬟B續(xù)模式時，提高限流點電流，使最大輸出功率保持不變。電路中輸入端平均功率為
權(quán)利要求1.一種跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括采樣模塊、運算模塊和比較模塊， 所述采樣模塊，用于對檢流電阻上的電信號進(jìn)行采樣，得到參考信號Dl ； 所述運算模塊，用于對所述參考信號Dl和跟隨信號D2進(jìn)行運算，得到(D1+D2)與(D1-D2)的乘積； 所述比較模塊，用于將所述(D1+D2)與(D1-D2)的乘積與基準(zhǔn)值DO比較，輸出限流控制使能EN_OSC控制功率MOSFET開關(guān)管的開啟。
2.如權(quán)利要求I所述的跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述參考信號Dl和跟隨信號D2的屬性與基準(zhǔn)值DO的屬性相同，為電壓或電流值。
3.如權(quán)利要求2所述的跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在干，當(dāng)采樣信息或跟隨信號D2與所述DO的屬性不相同時，通過電壓轉(zhuǎn)換為電流或電流轉(zhuǎn)換為電壓，得到相同屬性的參考信號Dl和跟隨信號D2。
4.如權(quán)利要求I所述的跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述運算模塊包括相加電路和相乘電路。
5.如權(quán)利要求4所述的跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在干，所述相加電路和相乘電路通過電流或電壓運算電路實現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求I所述的跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述比較模塊包括比較器。
專利摘要本實用新型實施例提出了一種跨模式的高低壓補(bǔ)償裝置，包括采樣模塊、運算模塊和比較模塊，所述采樣模塊，用于對檢流電阻上的電信號進(jìn)行采樣，得到參考信號D1；所述運算模塊，用于對所述參考信號D1和D2進(jìn)行運算，得到(D1+D2)與(D1-D2)的乘積；所述比較模塊將所述(D1+D2)與(D1-D2)的乘積與基準(zhǔn)值D0比較，輸出限流控制使能EN_OSC控制功率MOSFET開關(guān)管的開啟。本實用新型實施例提出的上述方案，通過控制變壓器原邊繞組中的電感電流最大變化量，使得在電流連續(xù)模式和電流斷續(xù)模式兩種工作模式中最大輸出功率保持恒定。
文檔編號H02M3/315GK202513824SQ20112047318
公開日2012年10月31日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者李照華, 林道明, 王樂康, 謝靖, 趙春波 申請人:深圳市明微電子股份有限公司