專利名稱：一種恒壓恒流控制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種恒壓恒流控制電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著電源行業(yè)的快速發(fā)展，采用恒壓恒流控制的開關(guān)電源的應(yīng)用也越來越廣泛， 其對(duì)控制電路的設(shè)計(jì)要求也越來越高，高性能、體積小且成本低成為電源制造商追求的最大目標(biāo)。圖1所示為傳統(tǒng)的一種副邊控制的反激式變換器的恒壓恒流控制裝置，其通過取樣電阻、光耦合器101和副邊反饋控制電路102來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓和輸出電流的調(diào)整控制， 所述取樣電阻(包括電壓取樣電阻和電流取樣電阻)用以對(duì)副邊輸出電壓和輸出電流進(jìn)行取樣，并通過光耦合器101反饋至副邊反饋控制電路102，所述副邊反饋控制電路102根據(jù)接收的反饋信號(hào)來控制反激式變換器主電路開關(guān)管化的開關(guān)動(dòng)作，從而調(diào)整其輸出電壓和輸出電流，以達(dá)到恒壓恒流的目的。這種電路最大的不足在于其功耗較高，其采用副邊反饋控制電路所需的反饋元件多，并且需要光耦合器來傳遞信號(hào)，導(dǎo)致成本提高。圖2所示為現(xiàn)有的一種原邊控制的反激式變換器的恒壓恒流控制裝置，所述反激式變換器包括原邊繞組NP、副邊繞組Ns及輔助繞組Ντ，還包括控制原邊傳輸能量的主電路開關(guān)管Qm,電流感應(yīng)電阻Rs和分壓電阻R11A22以及集成電路控制單元201，其中，所述輔助繞組Nt和所述副邊繞組Ns相互關(guān)聯(lián)，由此獲得輸出電壓信息，所述輸出電壓信息經(jīng)分壓電阻Rn、R22分壓后得到表征副邊輸出電壓的信號(hào)Vs，并以此作為副邊輸出電壓反饋信號(hào)Vfb ； 電流感應(yīng)電阻Rs用以感應(yīng)原邊電流Is并經(jīng)換算后得到表征副邊輸出電流的信號(hào)，并以此作為副邊輸出電流反饋信號(hào)IFB。所述集成電路控制單元201接收所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb 和輸出電流反饋信號(hào)Ifb，并據(jù)此控制所述主開關(guān)管 的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而實(shí)現(xiàn)副邊恒壓恒流的輸出。上述圖2中所示的恒壓恒流控制裝置雖然在體積和成本上有所降低，但是，在反激式變換器工作過程中，當(dāng)副邊繞組Ns放電至電流降為零時(shí)，所述輔助繞組Nt上的耦合電壓會(huì)陡降，因此，由輔助繞組Nt反饋得到的輸出電壓反饋信號(hào)Vfb并不能精確的跟隨實(shí)際變換器輸出電壓的變化，甚至可能會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，導(dǎo)致這種反饋控制不夠準(zhǔn)確。另外，現(xiàn)有集成電路控制單元實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，如其恒壓控制回路和恒流控制回路仍各自需要外部補(bǔ)償電路進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，電路元器件較多。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種恒壓恒流控制電路及其控制方法，其通過選擇控制電路來切換使所述反激式變換器進(jìn)入恒壓或恒流工作模式，并且，在對(duì)恒壓或恒流控制的過程中，只采用了一個(gè)補(bǔ)償電路就達(dá)到既實(shí)現(xiàn)恒壓控制也實(shí)現(xiàn)恒流控制的目的， 電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單；并且本發(fā)明通過設(shè)計(jì)電壓反饋電路和電流反饋電路以得到精確表征副邊輸出電壓和輸出電流信息的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)，提高了控制的精確度。本發(fā)明所述的一種恒壓恒流控制電路，應(yīng)用于一反激式變換器，所述恒壓恒流控制電路根據(jù)所述反激式變換器的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)來產(chǎn)生一恒壓/ 恒流控制信號(hào)，所述恒壓/恒流控制信號(hào)用以控制反激式變換器中主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電壓或輸出電流維持恒定，所述恒壓恒流控制電路包括電流控制電路、電壓控制電路、選擇控制電路和PWM控制電路，其中，所述電流控制電路，用以計(jì)算接收到的所述輸出電流反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電流之間的誤差，以獲得一誤差信號(hào)；所述電壓控制電路，接收所述輸出電壓反饋信號(hào)和一第一基準(zhǔn)電壓，并將所述輸出電壓反饋信號(hào)和所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)；所述選擇控制電路與所述電流控制電路和電壓控制電路連接，用以接收所述誤差信號(hào)和第一控制信號(hào)，且所述選擇控制電路根據(jù)所述第一控制信號(hào)來選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式或第二工作模式運(yùn)行；當(dāng)所述反激式變換器以第一工作模式運(yùn)行時(shí)，所述選擇控制電路根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒壓控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述PWM控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電壓維持恒定；當(dāng)所述反激式變換器以第二工作模式運(yùn)行時(shí)，所述選擇控制電路根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒流控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述PWM控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電流維持恒定。進(jìn)一步的，所述電流控制電路包括第一跨導(dǎo)放大器，所述第一跨導(dǎo)放大器的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電流，反相輸入端接收所述輸出電流反饋信號(hào)，輸出端輸出所述
誤差信號(hào)。進(jìn)一步的，所述電壓控制電路包括第一比較器和第一邏輯控制電路，所述第一比較器的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電壓，反相輸入端接收所述輸出電壓反饋信號(hào)，所述第一比較器的輸出端輸出一第一中間信號(hào)；所述第一邏輯控制電路與所述第一比較器連接以接收所述第一中間信號(hào)，并由所述PWM控制信號(hào)作為其時(shí)鐘信號(hào)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，根據(jù)所述第一中間信號(hào)產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。進(jìn)一步的，所述選擇控制電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、放電電路和第一電容，所述第一開關(guān)管的第一輸入端接收所述誤差信號(hào)，其第二輸入端連接至所述第二開關(guān)管的第一輸入端，所述第一開關(guān)管的控制端接收所述第一控制信號(hào)；所述第二開關(guān)管的控制端接收一與所述第一控制信號(hào)邏輯相反的信號(hào)，所述第二開關(guān)管的第二輸入端通過所述放電電路連接至地；所述第一電容的一端連接至所述第一開關(guān)管與第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)，另一端接地，所述第一電容的兩端電壓為所述恒壓/恒流控制信號(hào)。
優(yōu)選的，所述放電電路為恒定電阻、可變電阻、恒定電流源或一可變電流源中的任
眉、 [ο優(yōu)選的，所述放電電路根據(jù)所述輸出電壓反饋信號(hào)控制所述放電電路的放電電流。進(jìn)一步的，所述的恒壓恒流控制電路進(jìn)一步包括一電壓反饋電路，所述電壓反饋電路包括一消隱電路、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第一電阻和第二電容；其中，所述消隱電路由所述PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)下降沿時(shí)刻產(chǎn)生一消隱信號(hào)；所述消隱信號(hào)用以控制所述第三開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)；所述第一電阻的一端接收表征所述反激式變換器的副邊輸出電壓的信號(hào)，另一端依次與所述第四開關(guān)管、第二電容串聯(lián)后接地；所述第三開關(guān)管與所述第一電阻并聯(lián)連接； 其中，所述第四開關(guān)管由一計(jì)時(shí)信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)；所述第四開關(guān)管與所述第二電容的公共連接端作為所述電壓反饋電路的輸出端， 以獲得所述輸出電壓反饋信號(hào)。進(jìn)一步的，所述恒壓恒流控制電路進(jìn)一步包括電流反饋電路，所述電流反饋電路包括采樣保持電路、緩沖電路、由第五開關(guān)管和第六開關(guān)管組成的斬波電路和濾波電路；其中；表征所述反激式變換器的原邊輸出電流的信號(hào)經(jīng)過所述采樣保持電路和緩沖電路后，得到其峰值放大信號(hào)；所述由第五開關(guān)管和第六開關(guān)管組成的斬波電路接收所述峰值放大信號(hào)，并進(jìn)行斬波處理，以在所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的公共連接端輸出一斬波信號(hào)；其中，所述第五開關(guān)管由一計(jì)時(shí)信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)，所述第六開關(guān)管由一與所述計(jì)時(shí)信號(hào)邏輯相反的信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)；所述濾波電路接收所述斬波信號(hào)并進(jìn)行濾波處理后輸出表征所述反激式變換器的副邊輸出電流的所述輸出電流反饋信號(hào)。進(jìn)一步的，所述恒壓恒流控制電路，進(jìn)一步包括一計(jì)時(shí)電路，所述計(jì)時(shí)電路對(duì)所述反激式變換器的副邊繞組的放電時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，并輸出一計(jì)時(shí)信號(hào)。本發(fā)明所述的一種恒壓恒流控制方法，應(yīng)用于一反激式變換器，其根據(jù)所述反激式變換器的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)來產(chǎn)生一恒壓/恒流控制信號(hào)，所述恒壓/恒流控制信號(hào)用以控制所述反激式變換器中主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電壓或輸出電流維持恒定，包括以下步驟Sl 計(jì)算所述輸出電流反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電流之間的誤差，以獲得一誤差信號(hào)；S2 比較所述輸出電壓反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電壓，以獲得一第一控制信號(hào)；S3:根據(jù)所述第一控制信號(hào)來選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式或第二工作模式運(yùn)行當(dāng)所述反激式變換器以第一工作模式運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒壓控制信號(hào)，并根據(jù)所述恒壓控制信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電壓維持恒定；當(dāng)所述反激式變換器以第二工作模式運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒流控制信號(hào)，并根據(jù)所述恒流控制信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電流維持恒定。進(jìn)一步的，在上述步驟S2中，進(jìn)一步包括S2A 比較所述輸出電壓反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電壓，產(chǎn)生一第一中間信號(hào)；S2B:接收第一中間信號(hào)，并以所述PWM控制信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，根據(jù)所述第一中間信號(hào)產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。優(yōu)選的，采樣表征所述反激式變換器的副邊輸出電壓的信號(hào)，并進(jìn)行保持調(diào)整處理，以獲得所述輸出電壓反饋信號(hào)。優(yōu)選的，采樣表征所述反激式變換器的原邊輸出電流的信號(hào)，并進(jìn)行放大、斬波和濾波處理，以獲得表征副邊輸出電流的所述輸出電流反饋信號(hào)。依照以上技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種恒壓恒流控制電路，其可以達(dá)到的有益效果有采用原邊控制方案，其電路元器件更少，成本低；在恒壓和恒流控制過程中，只需一個(gè)補(bǔ)償電容，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、難度??；采用一可變電流源進(jìn)行放電，以使放電電流與輸出電壓反饋信號(hào)成一定比例關(guān)系，提高了瞬態(tài)響應(yīng)速度；恒壓恒流控制精確，其通過電壓反饋電路和電流反饋電路的調(diào)整，使得輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)能更精確地表征實(shí)際電路輸出的信息，精確度更好。


圖1所示為傳統(tǒng)的一種副邊控制的反激式變換器的恒壓恒流控制裝置；圖2所示為現(xiàn)有的一種原邊控制的反激式變換器的恒壓恒流控制裝置；圖3所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第一實(shí)施例的電路圖；圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第二實(shí)施例的電路圖；圖5所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第三實(shí)施例的電路圖；圖6A所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路中的電壓反饋電路的一實(shí)施例的電路圖；圖6B所示為圖6A所示的電壓反饋電路的工作波形圖；圖7A所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路中的電流反饋電路的一實(shí)施例的電路圖；圖7B所示為圖7A所示的電流反饋電路的工作波形圖；圖8所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路中的計(jì)時(shí)電路的一實(shí)施例的電路圖；圖9所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制方法的一實(shí)施例的流程框圖；
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。參考圖3，所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第一實(shí)施例的電路圖，圖3所示的恒壓恒流控制電路應(yīng)用于一反激式變換器中，所述反激式變換器包括有一功率級(jí)電路，所述功率級(jí)電路包含有原邊繞組NP、副邊繞組Ns及輔助繞組Ντ，還包括控制原邊傳輸能量的主開關(guān)管Qm,電流感應(yīng)電阻Rs和分壓電阻I^j22等。所述恒壓恒流控制電路接收所述反激式變換器的功率級(jí)電路的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)，并產(chǎn)生一恒壓/ 恒流控制信號(hào)來控制功率級(jí)電路中主開關(guān)管4的開關(guān)信號(hào)的占空比，使所述反激式變換器的輸出電壓V。ut或輸出電流I。ut維持恒定。在圖3所示的恒壓恒流控制電路的第一實(shí)施例中，所述恒壓恒流控制電路包括電流控制電路301、電壓控制電路302、選擇控制電路303和PWM控制電路304，還包括電壓反饋電路305、電流反饋電路306和計(jì)時(shí)電路307。本發(fā)明實(shí)施例中采用電壓反饋電路305和電流反饋電路306來對(duì)表征副邊輸出電壓的信號(hào)和表征原邊輸出電流的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整處理以獲得能精確表征所述變換器輸出電壓和輸出電流變化的輸出電壓反饋信號(hào)Vfb和輸出電流反饋信號(hào)Ifb。因此，與圖2所示的采用原邊控制的解決方案相比，本發(fā)明的實(shí)施例能更精確的跟隨所述變換器實(shí)際輸出電壓和輸出電流的變化情況，準(zhǔn)確度更高。電壓反饋電路 305和電流反饋電路306的具體工作過程和技術(shù)效果將在后續(xù)文段中作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖3所示，所述電流控制電路301用以計(jì)算接收到的所述輸出電流反饋信號(hào)Ifb 與一第一基準(zhǔn)電流Iref之間的誤差，以獲得一誤差信號(hào)Vot ；所述電壓控制電路302，接收所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb和一第一基準(zhǔn)電壓V&，并將所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb和所述第一基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)V。tell ；所述選擇控制電路303與所述電流控制電路301和電壓控制電路302連接，用以接收所述誤差信號(hào)Ve 和第一控制信號(hào)Vetell， 且所述選擇控制電路303根據(jù)所述第一控制信號(hào)Vrtril來選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式或第二工作模式運(yùn)行。當(dāng)所述第一控制信號(hào)V。tell為一具有一定占空比的脈沖信號(hào)時(shí)，所述選擇控制電路301選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式運(yùn)行，即恒壓工作模式，此時(shí)，所述選擇控制電路303根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒壓控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述PWM控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)控制所述主開關(guān)管化的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電壓V。ut維持恒定。當(dāng)所述第一控制信號(hào) Vctrll 一直處于高電平狀態(tài)時(shí)，所述選擇控制電路303選擇控制所述反激式變換器以第二工作模式運(yùn)行，即恒流工作模式，此時(shí)，所述選擇控制電路303根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒流控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述PWM控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電流維持恒定。參考圖4，所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第二實(shí)施例的電路圖， 在圖3所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述了所述電流控制電路、電壓控制電路和選擇控制電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方法和工作過程。在該實(shí)施例中，所述電流控制電路包括第一跨導(dǎo)放大器 401，所述第一跨導(dǎo)放大器401的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電流Iref，反相輸入端接收所述輸出電流反饋信號(hào)Ifb，輸出端輸出所述誤差信號(hào)Vot。所述電壓控制電路包括第一比較器402和第一邏輯控制電路403，所述第一比較器402的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電壓 Vref,反相輸入端接收所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb，所述第一比較器402的輸出端輸出一第一中間信號(hào)Vsig_i。所述第一邏輯控制電路403與所述第一比較器402連接以接收所述第一中間信號(hào)Vsig_i，并由所述PWM控制信號(hào)作為其時(shí)鐘信號(hào)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，根據(jù)所述第一中間信號(hào)Vsig_i產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)V。tell。在本實(shí)施例中，第一邏輯控制電路403包括一 D觸發(fā)器，其D輸入端接收所述第一中間信號(hào)Vsig_i，CLK端接收所述PWM 控制信號(hào)作為其時(shí)鐘信號(hào)，因此，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，所述第一邏輯控制電路403根據(jù)所述第一中間信號(hào)Vsig_i產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)V。tell。所述選擇控制電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、放電電路404和第一電容 Cl。所述第一開關(guān)管Ql的第一輸入端接收所述誤差信號(hào)vm，其第二輸入端連接至所述第二開關(guān)管Q2的第一輸入端，所述第一開關(guān)管Ql的控制端接收所述第一控制信號(hào)Vetell ；所述
第二開關(guān)管Q2的控制端接收一與所述第一控制信號(hào)邏輯相反的信號(hào)Vetril,所述第二開關(guān)管Q2的第二輸入端通過所述放電電路404連接至地；所述第一電容Cl的一端連接至所述第一開關(guān)管Ql與第二開關(guān)管Q2的公共連接點(diǎn)A，另一端接地，所述第一電容Cl的兩端電壓為所述恒壓/恒流控制信號(hào)V。。mp。其中所述放電電路404的放電時(shí)間可以為恒定的，也可以為可變的，其實(shí)現(xiàn)形式可以為恒定電阻或可變電阻，也可以為一恒定電流源或可變電流源。工作過程中，當(dāng)所述第一控制信號(hào)V。tell為一具有一定占空比的脈沖信號(hào)時(shí)，其表征所述反激式變換器的負(fù)載處于正常負(fù)載或輕載狀態(tài)，此時(shí)有，當(dāng)所述輸出電壓反饋信號(hào) Vfb高于所述第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，所述第一比較器402輸出的所述第一中間信號(hào)Vsig_i為低電平，所述第一控制信號(hào)V。tell相應(yīng)的也保持低電平狀態(tài)；當(dāng)所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb小于所述第一基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，所述第一比較器402輸出的所述第一中間信號(hào)Vsig_i跳變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)，所述第一控制信號(hào)Vrtril根據(jù)所述PWM控制信號(hào)來判斷是否跳變?yōu)楦唠娖?，在所?PWM控制信號(hào)的上升沿到來時(shí)，所述第一控制信號(hào)V。tell才跳變?yōu)楦唠娖?，此后依次類推，由此推知所述第一控制信?hào)V。tell為具有一定占空比的脈沖信號(hào)，因此所述選擇控制電路控制所述反激式變換器進(jìn)入第一工作模式，即恒壓工作模式，其恒壓控制過程如下當(dāng)所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb高于所述第一基準(zhǔn)電壓VMf，所述第一控制信號(hào)V。tell為低電平狀態(tài)時(shí)，所述第一開關(guān)管Ql保持關(guān)斷狀態(tài)，而第二開關(guān)管Q2保持導(dǎo)通狀態(tài)，所述第一電容C1通過所述放電電路404進(jìn)行放電，從而所述恒壓控制信號(hào)V。。mp v減小，相應(yīng)的所述PWM控制信號(hào)的占空比隨之減小，所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb隨之減小；當(dāng)所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb小于所述第一基準(zhǔn)電壓V&，且當(dāng)所述第一控制信號(hào)V。tell跳變?yōu)楦唠娖胶?，所述第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通，而第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，所述第一電容C1接收所述誤差信號(hào)Vot根據(jù)輸出電流反饋信號(hào) Ifb的大小進(jìn)行充電，所述恒壓控制信號(hào)V。。mp v增大，相應(yīng)的所述PWM控制信號(hào)的占空比隨之增大，所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb隨之增大，以此往復(fù)，以保證所述功率級(jí)電路的輸出電壓保持恒定。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)V。tell—直處于高電平狀態(tài)時(shí)，其表征所述反激式變換器的負(fù)載處于異常狀態(tài)時(shí)，如重載，此時(shí)有，所述輸出電壓反饋信號(hào)Vfb會(huì)一直小于所述第一基準(zhǔn)電壓 Vref，所述第一中間信號(hào)Vsig_i —直為高電平，所述第一控制信號(hào)Vrtril也一直處于高電平狀態(tài)；相應(yīng)地，所述第一開關(guān)管Ql —直保持導(dǎo)通，而第二開關(guān)管Q2 —直保持關(guān)斷，因此所述選擇控制電路控制所述反激式變換器進(jìn)入第二工作模式，即恒流工作模式，其恒流控制過程如下當(dāng)功率級(jí)電路的輸出電流變化時(shí)，輸出電流反饋信號(hào)Ifb隨之發(fā)生變化，所述誤差信號(hào)Vot相應(yīng)增大或減小，其對(duì)所述第一電容C1的充電電流相應(yīng)增大或減小，因此所述恒流控制信號(hào)Vramiu相應(yīng)增大或減小，以調(diào)整所述PWM控制信號(hào)的占空比使功率級(jí)電路的輸出電流保持恒定。參考圖5，所示為依據(jù)本發(fā)明的一種恒壓恒流控制電路的第三實(shí)施例的電路圖；在圖4所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了選擇控制電路中放電電路的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。 在該實(shí)施例中，所述輸出電壓反饋信號(hào)對(duì)放電電流的控制通過一壓控電流源504來實(shí)現(xiàn)， 進(jìn)一步的所述放電電路還可以包括一電流鏡電路505。其中所述壓控電流源504包括第二比較器504-1、第三電容C3、第二電阻民和第七開關(guān)管Q7。所述第二比較器504-1的同相輸入端接收一與所述輸入電壓反饋信號(hào)Vfb和第一基準(zhǔn)電壓Vref的差值成比例的信號(hào)k(VFB-VMf)，其中k為比例系數(shù)。所述第二比較器 504-1的輸出端連接至所述第七開關(guān)管Q7的控制端，所述第七開關(guān)管的第二輸出端通過所述第二電阻&連接至地，其與所述第二電阻&的公共連接點(diǎn)連接至所述第二比較器504-1 的反相輸入端。所述第三電容C3的一端連接至所述第二比較器504-1與第七開關(guān)管Q7的公共連接點(diǎn)，另一端接地。所述第七開關(guān)管Q7的第一輸出端輸出的電流I'的大小為
權(quán)利要求
1.一種恒壓恒流控制電路，應(yīng)用于一反激式變換器，所述恒壓恒流控制電路根據(jù)所述反激式變換器的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)來產(chǎn)生一恒壓/恒流控制信號(hào)，所述恒壓/恒流控制信號(hào)用以控制反激式變換器中主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電壓或輸出電流維持恒定，其特征在于，所述恒壓恒流控制電路包括電流控制電路、電壓控制電路、選擇控制電路和PWM控制電路，其中，所述電流控制電路，用以計(jì)算接收到的所述輸出電流反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電流之間的誤差，以獲得一誤差信號(hào)；所述電壓控制電路，接收所述輸出電壓反饋信號(hào)和一第一基準(zhǔn)電壓，并將所述輸出電壓反饋信號(hào)和所述第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一第一控制信號(hào)；所述選擇控制電路與所述電流控制電路和電壓控制電路連接，用以接收所述誤差信號(hào)和第一控制信號(hào)，且所述選擇控制電路根據(jù)所述第一控制信號(hào)來選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式或第二工作模式運(yùn)行；當(dāng)所述反激式變換器以第一工作模式運(yùn)行時(shí)，所述選擇控制電路根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒壓控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述PWM控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電壓維持恒定；當(dāng)所述反激式變換器以第二工作模式運(yùn)行時(shí)，所述選擇控制電路根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒流控制信號(hào)，并傳輸至所述PWM控制電路，所述P麗控制電路產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電流維持恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，所述電流控制電路包括第一跨導(dǎo)放大器，所述第一跨導(dǎo)放大器的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電流，反相輸入端接收所述輸出電流反饋信號(hào)，輸出端輸出所述誤差信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，所述電壓控制電路包括第一比較器和第一邏輯控制電路，所述第一比較器的同相輸入端接收所述第一基準(zhǔn)電壓，反相輸入端接收所述輸出電壓反饋信號(hào)，所述第一比較器的輸出端輸出一第一中間信號(hào)；所述第一邏輯控制電路與所述第一比較器連接以接收所述第一中間信號(hào)，并由所述 PWM控制信號(hào)作為其時(shí)鐘信號(hào)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，根據(jù)所述第一中間信號(hào)產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，所述選擇控制電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、放電電路和第一電容，所述第一開關(guān)管的第一輸入端接收所述誤差信號(hào)，其第二輸入端連接至所述第二開關(guān)管的第一輸入端，所述第一開關(guān)管的控制端接收所述第一控制信號(hào)；所述第二開關(guān)管的控制端接收一與所述第一控制信號(hào)邏輯相反的信號(hào)，所述第二開關(guān)管的第二輸入端通過所述放電電路連接至地；所述第一電容的一端連接至所述第一開關(guān)管與第二開關(guān)管的公共連接點(diǎn)，另一端接地，所述第一電容的兩端電壓為所述恒壓/恒流控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，所述放電電路為恒定電阻、 可變電阻、恒定電流源或一可變電流源中的任意一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，所述放電電路根據(jù)所述輸出電壓反饋信號(hào)控制所述放電電路的放電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，進(jìn)一步包括一電壓反饋電路，所述電壓反饋電路包括一消隱電路、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第一電阻和第二電容；其中所述消隱電路由所述PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)下降沿時(shí)刻產(chǎn)生一消隱信號(hào)；所述消隱信號(hào)用以控制所述第三開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)；所述第一電阻的一端接收表征所述反激式變換器的副邊輸出電壓的信號(hào)，另一端依次與所述第四開關(guān)管、第二電容串聯(lián)后接地；所述第三開關(guān)管與所述第一電阻并聯(lián)連接；其中，所述第四開關(guān)管由一計(jì)時(shí)信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)；所述第四開關(guān)管與所述第二電容的公共連接端作為所述電壓反饋電路的輸出端，以獲得所述輸出電壓反饋信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，進(jìn)一步包括電流反饋電路， 所述電流反饋電路包括采樣保持電路、緩沖電路、由第五開關(guān)管和第六開關(guān)管組成的斬波電路和濾波電路；其中，表征所述反激式變換器的原邊輸出電流的信號(hào)經(jīng)過所述采樣保持電路和緩沖電路后， 得到其峰值放大信號(hào)；所述由第五開關(guān)管和第六開關(guān)管組成的斬波電路接收所述峰值放大信號(hào)，并進(jìn)行斬波處理，以在所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的公共連接端輸出一斬波信號(hào)；其中，所述第五開關(guān)管由一計(jì)時(shí)信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)，所述第六開關(guān)管由一與所述計(jì)時(shí)信號(hào)邏輯相反的信號(hào)控制其開關(guān)狀態(tài)；所述濾波電路接收所述斬波信號(hào)并進(jìn)行濾波處理后輸出表征所述反激式變換器的副邊輸出電流的所述輸出電流反饋信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓恒流控制電路，其特征在于，進(jìn)一步包括一計(jì)時(shí)電路，所述計(jì)時(shí)電路對(duì)所述反激式變換器的副邊繞組的放電時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，并輸出一計(jì)時(shí)信號(hào)。
10.一種恒壓恒流控制方法，應(yīng)用于一反激式變換器，其根據(jù)所述反激式變換器的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)來產(chǎn)生一恒壓/恒流控制信號(hào)，所述恒壓/恒流控制信號(hào)用以控制所述反激式變換器中主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，以保證所述反激式變換器的輸出電壓或輸出電流維持恒定，其特征在于，包括以下步驟51計(jì)算所述輸出電流反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電流之間的誤差，以獲得一誤差信號(hào)；52比較所述輸出電壓反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電壓，以獲得一第一控制信號(hào)；S3:根據(jù)所述第一控制信號(hào)來選擇控制所述反激式變換器以第一工作模式或第二工作模式運(yùn)行當(dāng)所述反激式變換器以第一工作模式運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒壓控制信號(hào)，并根據(jù)所述恒壓控制信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電壓維持恒定；當(dāng)所述反激式變換器以第二工作模式運(yùn)行時(shí)，根據(jù)所述誤差信號(hào)產(chǎn)生一恒流控制信號(hào)，并根據(jù)所述恒流控制信號(hào)產(chǎn)生PWM控制信號(hào)以控制所述主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，從而保證所述反激式變換器的輸出電流維持恒定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種恒壓恒流控制方法，其特征在于，在上述步驟S2中，進(jìn)一步包括S2A 比較所述輸出電壓反饋信號(hào)與一第一基準(zhǔn)電壓，產(chǎn)生一第一中間信號(hào)； S2B 接收第一中間信號(hào)，并以所述PWM控制信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)，在所述PWM控制信號(hào)的每個(gè)上升沿時(shí)刻，根據(jù)所述第一中間信號(hào)產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種恒壓恒流控制方法，其特征在于，采樣表征所述反激式變換器的副邊輸出電壓的信號(hào)，并進(jìn)行保持調(diào)整處理，以獲得所述輸出電壓反饋信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種恒壓恒流控制方法，其特征在于，采樣表征所述反激式變換器的原邊輸出電流的信號(hào)，并進(jìn)行放大、斬波和濾波處理，以獲得表征副邊輸出電流的所述輸出電流反饋信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種恒壓恒流控制電路及其控制方法，應(yīng)用于一反激式變換器中，所述恒壓恒流控制電路根據(jù)輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)來產(chǎn)生恒壓/恒流控制信號(hào)，以控制反激式變換器中主開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)的占空比，保證所述反激式變換器的輸出電壓或輸出電流維持恒定。本發(fā)明的恒壓恒流控制電路通過電路耦合控制方案以使只需一個(gè)電容就可實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流的控制，控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；并且，本發(fā)明通過設(shè)計(jì)電壓反饋電路和電流反饋電路得到精確表征副邊輸出電壓和輸出電流信息的輸出電壓反饋信號(hào)和輸出電流反饋信號(hào)，控制精度更高。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102570837SQ20121004775
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者徐孝如 申請(qǐng)人:杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司