專利名稱：一種具有高精度恒流輸出的ac-dc調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高精度恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
在反激式AC-DC應(yīng)用中，有時(shí)要實(shí)現(xiàn)次級(jí)輸出具有恒壓恒流(CV/CC)特性。圖I示意了一種實(shí)現(xiàn)恒流的電路，圖2示意了圖I電路的輸出波形。實(shí)際中，當(dāng)電流限制信號(hào)(OCP)關(guān)斷功率管QO后，由于功率管的退飽和時(shí)間的存在和寄生電容的充放電的時(shí)間存在(總的Td)，導(dǎo)致主繞組的電感電流繼續(xù)上升，直到反激時(shí)次級(jí)整流有電流輸出。這段時(shí)間使得主繞組的實(shí)際電感電流峰值大于目標(biāo)值，并且功率管的退飽和時(shí)間隨器件的差異不同，寄生電容的大小跟電路PCB布線和變壓器等器件的差異而不等，所以導(dǎo)致產(chǎn)品之間電流恒流特性偏差較大，精度較低?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述問題的AC-DC調(diào)節(jié)器。本發(fā)明在第一方面提供一種恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，包括變壓器和連接在變壓器主繞組側(cè)的功率管；其中，當(dāng)主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓高于參考電壓時(shí)，控制功率管的柵極使之關(guān)斷；其特征在于包括延遲鎖定環(huán)，對(duì)和主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間和預(yù)期上升到目標(biāo)電流峰值的第二持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較；參考電壓調(diào)整電路，利用比較結(jié)果調(diào)整參考電壓。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括第一比較器，將主繞組電流和基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)主繞組電流增加一段基準(zhǔn)電流的情況下，輸出對(duì)應(yīng)該次增加的第三持續(xù)時(shí)間，第二持續(xù)時(shí)間依據(jù)該第三持續(xù)時(shí)間確定。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括乘法器，將第三持續(xù)時(shí)間倍乘得到第二持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地，乘法器包括對(duì)第一電容充電的第一電流源和按第三持續(xù)時(shí)間對(duì)第二電容充電的第二電流源，對(duì)第一電容和第二電容的電壓進(jìn)行比較的第三比較器，當(dāng)?shù)谝浑娙莸碾妷哼_(dá)到第二電容的電壓時(shí)第三比較器確定第二持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地，乘法器包括對(duì)第三電容放電的第三電流源和按第三持續(xù)時(shí)間對(duì)第三電容充電的第四電流源，還包括場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管在對(duì)第三電容放電到預(yù)定閾值時(shí)由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷的由的關(guān)斷并且由此確定第二持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括電流峰值探測(cè)器，用于探測(cè)主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括電荷泵，所述比較結(jié)果是電壓信號(hào)，所述電荷泵將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述比較結(jié)果包括升信號(hào)和降信號(hào)，所述電荷泵包括在升信號(hào)的控制下對(duì)第四電容進(jìn)行放電的第五電流源和在降信號(hào)的控制下對(duì)第四電容進(jìn)行充電的第六電流源；第五電流源和第六電流源提供同樣數(shù)值的電流?；蛘撸瑑?yōu)選地，所述參考電壓調(diào)整電路包括緩沖器，原始參考電壓輸入緩沖器的輸入端，緩沖器的輸出端連接第二電阻的一端，第二電阻流過所述由電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換而來的電流信號(hào)；第二電阻的另一端提供所述參考電壓。 優(yōu)選地，所述參考電壓調(diào)整電路包括具有第一分支和第二分支的電流鏡，第一分支上連接電流源，第二分支上連接有第三電阻，經(jīng)第三電阻的一端提供流過所述由電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換而來的電流信號(hào)的支路并且提供參考電壓。優(yōu)選地，延遲鎖定環(huán)包括第一 D觸發(fā)器和第二 D觸發(fā)器，分別以第一持續(xù)時(shí)間和第二持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的脈沖為控制時(shí)鐘；第一 D觸發(fā)器的第一輸出端和第二 D觸發(fā)器的第二輸出端分別輸入第一與門；第一 D觸發(fā)器的第二輸出端和第二 D觸發(fā)器的第一輸出端分別輸入第二與門；第一D觸發(fā)器的第一輸出端和第二D觸發(fā)器的第一輸出端分別輸入與非門；與非門的輸出控制第一觸發(fā)器和第二觸發(fā)器的清零端；第一與門和第二與門分別提供的輸出信號(hào)構(gòu)成比較結(jié)果。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括電阻，功率管的源極經(jīng)電阻接地，功率管的漏極連接到主繞組背離輸入電壓的一端。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括第二比較器，電阻兩端的電壓是所述主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓，第二比較器將該電壓和參考電壓進(jìn)行比較，確定第二比較結(jié)果；基于第二比較結(jié)果控制功率管的柵極使之關(guān)斷。優(yōu)選地，AC-DC調(diào)節(jié)器包括RS觸發(fā)器和驅(qū)動(dòng)器，RS觸發(fā)器利用第二比較結(jié)果置位RS觸發(fā)器，RS觸發(fā)器的/Q輸出端輸出信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)器由此控制功率管的柵極。本發(fā)明在第二方面提供一種恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)方法，所述方法包括對(duì)和主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間和預(yù)期上升到目標(biāo)電流峰值的第二持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較；利用比較結(jié)果調(diào)整參考電壓；當(dāng)主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓高于參考電壓時(shí)，控制連接在變壓器主繞組側(cè)的功率管的柵極使之關(guān)斷。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有恒流輸出的高精度AC-DC電路，即輸出電流不隨器件的退飽和時(shí)間不同而不同，也不隨器件和PCB產(chǎn)生的寄生電容不等而不同，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間恒流值高精度輸出。


圖I示意了一種現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)恒流的電路；圖2示意了圖I電路的輸出波形圖；圖3示意了一種本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)恒流的電路；圖4示意了圖3電路的輸出波形圖；圖5是延遲鎖定環(huán)DLL的示意圖；圖6是乘法器的示意圖；圖7是圖6乘法器的輸出波形的示意圖；圖8是另一乘法器的示意圖；圖9是圖8乘法器的輸出波形的示意圖；圖10是電荷泵的示意圖；圖11不意了參考電壓調(diào)整電路的不意圖；圖12不意了另一參考電壓調(diào)整電路的不意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖3示意了一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有恒流輸出的AC-DC電路。如圖3所示，該AC-DC電路在輸入VAC和輸出Vout之間有一個(gè)變壓器Tl，該變壓器Tl起著電隔離的作用。交流電壓經(jīng)整流后的電壓VAC加在變壓器Tl的主繞組的一端，主繞組的另一端經(jīng)功率管QO和電阻Rsn后接地。一個(gè)過流比較器檢測(cè)電阻Rsn兩側(cè)的電壓是否大于參考電壓Vref，并且基于檢測(cè)情況產(chǎn)生OCP信號(hào)。OCP信號(hào)輸入到RS觸發(fā)器的S輸入端，產(chǎn)生置位的CTRL信號(hào)。觸發(fā)器也可以在周期性時(shí)鐘脈沖Rs的作用下將CTRL信號(hào)復(fù)位。CTRL信號(hào) 經(jīng)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生DR信號(hào)，從而控制功率MOS管QO的通斷。需要說明的是，當(dāng)檢測(cè)到電阻Rsn兩側(cè)的電壓大于參考電壓Vref的時(shí)候，OCP信號(hào)的高電平關(guān)斷功率管Q0，導(dǎo)致電阻Rsn無電流流過，Rsn壓降為0，OCP又變?yōu)榈碗娖健５谌@組通過變壓器T2和主繞組以及從繞組耦合。經(jīng)過Rtop和Rbot構(gòu)成的分壓電路產(chǎn)生電壓VFB，該電壓VFB由采樣保持電路采樣并且保持，然后由時(shí)鐘和最小脈沖模塊產(chǎn)生時(shí)鐘和脈沖信號(hào)Rs。當(dāng)功率管QO導(dǎo)通時(shí)Vaux電壓為低，VFB信號(hào)為低；當(dāng)功率管QO關(guān)斷時(shí)Vaux電壓變高，VFB信號(hào)為高；時(shí)鐘和最小脈沖模塊依據(jù)采樣保持后的VFBS信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘和Rs信號(hào)。該時(shí)鐘的頻率一般正比例于VFBS，即正比例于輸出電壓。采樣時(shí)刻一般選擇在反激那段時(shí)間內(nèi)即可。當(dāng)功率MOS管QO導(dǎo)通時(shí)，忽略其導(dǎo)通壓降，輸入電壓VAC加到變壓器主繞組的兩端，主繞組電感電流以Vin/Lp的斜率上升，而此時(shí)變壓器Tl的從繞組使二極管Dl反偏，負(fù)載由輸出電容Cout提供電能，同時(shí)變壓器Tl的主繞組存儲(chǔ)磁能。而當(dāng)功率MOS管QO關(guān)斷時(shí)，主繞組回路斷開，主繞組的和功率管QO的漏極相連的一端的端電壓升高，從繞組的同名端相繼升高，使Dl導(dǎo)通，變壓器Tl上的磁能轉(zhuǎn)換成從繞組上的電流，向負(fù)載提供電能并且補(bǔ)充輸出電容的能量。前文提到功率管QO存在退飽和時(shí)間并且還存在寄生電容Cpara。由于功率管的退飽和時(shí)間隨器件的差異不同，寄生電容的大小跟電路PCB布線和變壓器等器件的差異而不等，導(dǎo)致Td不同，所以導(dǎo)致產(chǎn)品之間電流恒流特性偏差較大，精度較低。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過將功率管QO所流過的電流峰值和目標(biāo)峰值比較，利用兩個(gè)峰值的差異調(diào)整參考電壓Vref，由此加大或者縮短控制功率管QO的導(dǎo)通時(shí)間，從而消除功率管退飽和時(shí)間以及寄生電容的影響。為此，在圖3所示的例子中，AC-DC電路配置了電流峰值探測(cè)器、比較器、乘法器、延遲鎖相環(huán)DLL、電荷泵和參考電壓調(diào)整電路。電流峰值探測(cè)器檢測(cè)Vc的峰值，得到信號(hào)Ton_L。該信號(hào)反映了功率管QO的電流從零電流到實(shí)際峰值所經(jīng)歷的時(shí)間。比較器在功率管QO導(dǎo)通一段時(shí)間后，通過隔直流電容Ce感測(cè)Vsense的交流電壓Isense, Isense和基準(zhǔn)電流Iref比較,得到一個(gè)信號(hào)Tref。Tref的低電平持續(xù)時(shí)間和基準(zhǔn)電流Iref的大小成比例。乘法器將Tref倍乘N倍，得到信號(hào)Ton_ref。信號(hào)Ton_ref反映了功率管QO電流的目標(biāo)峰值。信號(hào)Tref和倍乘數(shù)N相應(yīng)地依據(jù)實(shí)際情況加以確定，使得所得到的Ton_ref和IL為達(dá)到目標(biāo)峰值所需要經(jīng)歷的時(shí)間一致。延遲鎖定環(huán)DLL將信號(hào)Ton_ref和信號(hào)Ton_L進(jìn)行鑒相比較，并且產(chǎn)生時(shí)間差信號(hào)Tdiff。當(dāng)兩個(gè)信號(hào)Ton_ref和Ton_L的電平同為高電平或者同為低電平的時(shí)候，TdifT為低電平；當(dāng)兩個(gè)信號(hào)的電平互異的時(shí)候，Tdiff為高電平。信號(hào)Tdiff反映了功率管QO所流過的電流的目標(biāo)峰值和實(shí)際峰值之間的差異。電荷泵根據(jù)時(shí)間差信號(hào)Tdiff進(jìn)行電容充放電，電容上電壓轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。參考電壓調(diào)整電路根據(jù)來自電荷泵的電流信號(hào)的數(shù)值，對(duì)參考電壓Vref進(jìn)行調(diào)整，使得功率管QO的柵極電壓DR信號(hào)高電平縮短或者延長(zhǎng)。當(dāng)Ton_L的高電平持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于Ton_ref的高電平持續(xù)時(shí)間時(shí)，DR信號(hào)的高電平縮短；當(dāng)Ton_L的高電平持續(xù)時(shí)間短于Ton_ref的高電平持續(xù)時(shí)間時(shí)，DR信號(hào)的高電平延長(zhǎng)。 具體地說，在AC-DC電路的操作中，功率管QO開啟后，主繞組電感電流的上升斜率一定，即di/dt = Vac/L，其中di/dt是電感電流上升斜率，Vac是交流輸入電源經(jīng)整流后的電壓，L是變壓器的主繞組的電感大小。通過比較器、和延遲鎖定環(huán)DLL，將主繞組電感電流上升總時(shí)間Ton_L的一段時(shí)間作為基準(zhǔn)時(shí)間Tref,這段基準(zhǔn)時(shí)間的電感電流增量為IL_ref = di/dt*Tref = Vac/L*Tref ；Tref的時(shí)間段取值范圍在功率管開啟到關(guān)斷這段時(shí)間內(nèi)Ton ；乘法器將電感電流上升的基準(zhǔn)時(shí)間Tref進(jìn)行倍增，即Ton_ref = N*Tref,其中N大于I，繼而電感電流的峰值為I peak = N*IL_ref ；通過時(shí)間延遲鎖定環(huán)路(DLL)以及電荷泵電路來調(diào)整使Ton_L等于Ton_ref，實(shí)現(xiàn)電感電流峰值不隨功率管關(guān)斷后繼續(xù)上升變化而變化，最終實(shí)現(xiàn)次級(jí)恒流輸出。圖4示意了上述電路的各信號(hào)Tref、Ton_ref、Ton_L和Tdiff的波形。Tref是低電平有效信號(hào)，在各個(gè)Rs周期期間其低電平持續(xù)時(shí)間保持恒定。倍乘后的信號(hào)Ton_ref的高電平持續(xù)時(shí)間也同樣保持恒定。Ton_I^P Tdiff的高電平持續(xù)時(shí)間在各個(gè)Rs周期期間呈現(xiàn)縮小態(tài)勢(shì)，相應(yīng)地IL的最高峰值也逐漸向Ton_ref所指示的目標(biāo)峰值靠近。本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一種具有恒流輸出的高精度AC-DC電路，即輸出電流不隨器件的退飽和時(shí)間不同而不同，也不隨器件和PCB產(chǎn)生的寄生電容不等而不同，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間恒流值高精度輸出。圖3中還給出一個(gè)前沿消隱LEB電路模塊。LEB電路模塊在DR信號(hào)的上升沿的作用下開始工作，提供LEB信號(hào)，LEB信號(hào)用于啟動(dòng)和準(zhǔn)備乘法器和延遲鎖相環(huán)。LEB信號(hào)還用于和DR信號(hào)一起確定I_start信號(hào)，I_start信號(hào)用于啟動(dòng)Tref比較器。需要指出，前文結(jié)合圖3的具體電路對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員意識(shí)到圖3的電路可以有種種變型。比如，圖3中的功率管QO的柵極信號(hào)DR的產(chǎn)生電路僅僅是例示，本發(fā)明還可以適用于其它類型的DR產(chǎn)生電路。鑒于此類DR產(chǎn)生電路不屬于本發(fā)明的核心，因此這里不一一列舉。圖5是延遲鎖定環(huán)DLL的示意圖。如圖5所示，延遲鎖定環(huán)包括D觸發(fā)器501和502，分別以Ton_ref和Ton_L為控制時(shí)鐘。當(dāng)Ton_ref先由高到低跳變時(shí)，D觸發(fā)器501的Q輸出端變高，/Q為低；此時(shí)D觸發(fā)器502的Q輸出端為低，/Q為高;因此，與門506輸出高電平Down，與門507輸出低電平。當(dāng)Ton_L接著由高到低跳變時(shí)，D觸發(fā)器502的Q輸出端變高，/Q為低；此時(shí)D觸發(fā)器501的Q輸出端仍然為高，/Q為低，此時(shí)與門509的輸出為高，將D觸發(fā)器501和502清零，各自的Q輸出端為低，/Q為高，則與門506和507的輸出信號(hào)Down和Up均為低電平。延遲鎖定環(huán)還包括RS觸發(fā)器504。該觸發(fā)器504采用D觸發(fā)器501的Q輸出信號(hào)作為S輸入端的輸入信號(hào)，采用LEB信號(hào)作為R輸入端的輸入信號(hào)。當(dāng)LEB有效時(shí)，RS觸發(fā)器504清零，/Q輸出端的輸出信號(hào)Tstart變?yōu)楦唠娖健．?dāng)如前文所述D觸發(fā)器501的Q輸出信號(hào)由低變高時(shí)，RS觸發(fā)器將Q輸出端置位，/Q輸出信號(hào)Tstart相應(yīng)變?yōu)榈碗娖?。Tstart可以用于乘法器的啟動(dòng)。圖6是乘法器的示意圖。如圖6所示，觸發(fā)器包括數(shù)值為Il的電流源601和數(shù)值為N*I1的電流源603。信號(hào)Tstart輸入反相器610的輸入端。當(dāng)Tstart為高電平時(shí)，反相器610的輸出為低電平,關(guān)斷第一 MOS管；同時(shí)Tstart將開關(guān)602閉合，電流源601對(duì)電容Cl充電；在/Tref高電平有效期間，/Tref將開關(guān)604閉合，電流源603對(duì)電容C2充電。比較器對(duì)電容Cl和C2兩端的電壓Vcl和Vc2進(jìn)行比較，當(dāng)Vcl和Vc2出現(xiàn)交叉時(shí)，比較器614的輸出信號(hào)翻轉(zhuǎn)?！?dòng)后，LEB信號(hào)將RS觸發(fā)器616清零，Ton_ref變?yōu)楦唠娖?；?dāng)Tref從低跳到高后，當(dāng)Vcl超過Vc2時(shí)，比較器614輸出的高電平信號(hào)將RS觸發(fā)器616的輸出端置位，Ton_ref變?yōu)榈碗娖健ref通過反相器輸入RS觸發(fā)器的清零端，確保在此期間Ton_ref不會(huì)任意翻轉(zhuǎn)。圖7是圖6乘法器的輸出波形的示意圖。由于Vcl是利用數(shù)值Il的電流充電，而Vc2是利用數(shù)值N*I1的電流充電，因此當(dāng)Vcl和Vc2再次相等時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間等于Tref的N倍，Ton_ref的高電平持續(xù)時(shí)間等于Tref低電平的持續(xù)時(shí)間N倍。圖8是另一乘法器的示意圖。如圖8所示，電流為Il的電流源801和數(shù)值為N*I1的電流源802。當(dāng)Tstart高電平有效時(shí)，開關(guān)811閉合，電流源801以放電電流Il對(duì)電容C放電，電容C的電壓下降；在此期間，/Tref高電平有效，開關(guān)812閉合，電流源802以電流N*I1同時(shí)對(duì)電容C充電，電容C的電壓隨此上升；當(dāng)/Tref低電平有效時(shí)，電流源802停止充電，僅有電流源繼續(xù)放電801 ;當(dāng)Tstart低電平有效時(shí)，電流源801停止放電。啟動(dòng)后，LEB信號(hào)將RS觸發(fā)器804清零，Ton_ref變?yōu)楦唠娖?；隨著電流源801的放電和電流源802的充電，Vc先降后升再降。NMOS管匪I在Vc處于較高電平時(shí)保持導(dǎo)通，而對(duì)第三電容放電到預(yù)定閾值(這里為和充放電開始時(shí)的電平)時(shí)由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷并且Ton_ref變?yōu)榈碗娖健?Tref輸入RS觸發(fā)器804的清零端，旨在確保在/Tref高電平有效期間Ton_ref保持為高電平。圖9是圖8乘法器的輸出波形的示意圖。同樣可見，Ton_ref的高電平持續(xù)時(shí)間等于Tref低電平的持續(xù)時(shí)間N倍。圖10是電荷泵的示意圖。如圖10所示，電荷泵包括兩個(gè)電流源，1001和1002，分別以電流12對(duì)電容Chg充電和放電。當(dāng)Down信號(hào)有效時(shí)，電流源1001對(duì)電容Chg充電；當(dāng)Up信號(hào)有效時(shí)，電流源1002對(duì)電容Chg進(jìn)行放電。電容Chg—端接地，另一端的電壓Vchg輸入NMOS管NMl的柵極，NMOS管1008的源極經(jīng)電阻R接地。流經(jīng)NMOS管NMl的漏極的電流Ichg按下式確定Ichg = (Vchg-Vthn)/R。由此可見，Ichg與Vchg有關(guān)，因此和Up以及Down信號(hào)有關(guān)。如果Up信號(hào)有效,則Ichg降低；如果Down信號(hào)有效,則Ichg升聞。圖11示意了參考電壓調(diào)整電路的示意圖。如圖11所示，參考電壓調(diào)整電路包括電阻Rref和緩沖器。原始的參考電壓Vrefl經(jīng)緩沖器加在電阻Rref上，電阻Rref的電流為Ichg。則電阻Rref的另一端上的電壓Vref如下確定Vref = Vref l_Ichg*Rref。由此，參考電壓Vref可以通過改變Ichg而加以改變。圖12不意了另一參考電壓調(diào)整電路的不意圖。如圖12所不，該參考電壓調(diào)整電路包括PMOS管PMl、PMOS管PM2、電流為Iref 2的電流源和電阻Rref 2。PMOS管PMl和PMOS管PM2構(gòu)成電流鏡，電流鏡的放大倍數(shù)為K。電阻Rref2連接在PMOS管PM2的源極和地之間。PMOS管PM2的源極有另一電流支路，電流為Ichg。則流過電阻Rref2的電流確定為Vref = (Iref2*K_Ichg) *Rref2 = Vref2-Ichg*Rref2。 其中，Vref2 =k*Iref2*Rref20以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，包括變壓器和連接在變壓器主繞組側(cè)的功率管；其中，當(dāng)主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓高于參考電壓時(shí)，控制功率管的柵極使之關(guān)斷；其特征在于包括延遲鎖定環(huán)，對(duì)和主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間和預(yù)期上升到目標(biāo)電流峰值的第二持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較；參考電壓調(diào)整電路，利用比較結(jié)果調(diào)整參考電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括第一比較器，將主繞組電流和基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)主繞組電流增加一段基準(zhǔn)電流的情況下，輸出對(duì)應(yīng)該次增加的第三持續(xù)時(shí)間，第二持續(xù)時(shí)間依據(jù)該第三持續(xù)時(shí)間確定。
3.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括乘法器，將第三持續(xù)時(shí)間倍乘得到第二持續(xù)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中乘法器包括對(duì)第一電容充電的第一電流源和按第三持續(xù)時(shí)間對(duì)第二電容充電的第二電流源，對(duì)第一電容和第二電容的電壓進(jìn)行比較的第三比較器，當(dāng)?shù)谝浑娙莸碾妷哼_(dá)到第二電容的電壓時(shí)第三比較器確定第二持續(xù)時(shí)間。
5.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中乘法器包括對(duì)第三電容放電的第三電流源和按第三持續(xù)時(shí)間對(duì)第三電容充電的第四電流源，還包括場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管在對(duì)第三電容放電到預(yù)定閾值時(shí)由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷的由的關(guān)斷并且由此確定第二持續(xù)時(shí)間。
6.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括電流峰值探測(cè)器，用于探測(cè) 主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間。
7.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括電荷泵，所述比較結(jié)果是電壓信號(hào)，所述電荷泵將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中所述比較結(jié)果包括升信號(hào)和降信號(hào)，所述電荷泵包括在升信號(hào)的控制下對(duì)第四電容進(jìn)行放電的第五電流源和在降信號(hào)的控制下對(duì)第四電容進(jìn)行充電的第六電流源；第五電流源和第六電流源提供同樣數(shù)值的電流；所述電荷泵還包括場(chǎng)效應(yīng)管，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接至第四電容，將電容的電壓轉(zhuǎn)換為所述電流信號(hào)。
9.如權(quán)利要求7所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中所述參考電壓調(diào)整電路包括緩沖器，原始參考電壓輸入緩沖器的輸入端，緩沖器的輸出端連接第二電阻的一端，第二電阻流過所述由電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換而來的電流信號(hào)；第二電阻的另一端提供所述參考電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中所述參考電壓調(diào)整電路包括具有第一分支和第二分支的電流鏡，第一分支上連接電流源，第二分支上連接有第三電阻，經(jīng)第三電阻的一端提供流過所述由電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換而來的電流信號(hào)的支路并且提供參考電壓。
11.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中延遲鎖定環(huán)包括第一D觸發(fā)器和第二 D觸發(fā)器,分別以第一持續(xù)時(shí)間和第二持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的脈沖為控制時(shí)鐘；第一D觸發(fā)器的第一輸出端和第二 D觸發(fā)器的第二輸出端分別輸入第一與門；第一 D觸發(fā)器的第二輸出端和第二 D觸發(fā)器的第一輸出端分別輸入第二與門；第一 D觸發(fā)器的第一輸出端和第二D觸發(fā)器的第一輸出端分別輸入與非門；與非門的輸出控制第一觸發(fā)器和第二觸發(fā)器的清零端；第一與門和第二與門分別提供的輸出信號(hào)構(gòu)成比較結(jié)果。
12.如權(quán)利要求I所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括第四電阻，功率管的源極經(jīng)第四電阻接地，功率管的漏極連接到主繞組背離輸入電壓的一端。
13.如權(quán)利要求12所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括第二比較器，第四電阻兩端的電壓是所述主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓，第二比較器將該電壓和參考電壓進(jìn)行比較，確定第二比較結(jié)果；基于第二比較結(jié)果控制功率管的柵極使之關(guān)斷。
14.如權(quán)利要求13所述的恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器，其中包括RS觸發(fā)器和驅(qū)動(dòng)器，RS觸發(fā)器利用第二比較結(jié)果置位RS觸發(fā)器，RS觸發(fā)器的/Q輸出端輸出信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)器由此控制功率管的柵極。
15.一種恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)方法，所述方法包括對(duì)和主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間和預(yù)期上升到目標(biāo)電流峰值的第二持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較；利用比較結(jié)果調(diào)整參考電壓；當(dāng)主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓高于參考電壓時(shí)，控制連接在變壓器主繞組側(cè)的功率管的柵極使之關(guān)斷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種恒流輸出的AC-DC調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)方法。調(diào)節(jié)器包括變壓器和連接在變壓器主繞組側(cè)的功率管；其中，當(dāng)主繞組電流所對(duì)應(yīng)的電壓高于參考電壓時(shí)，控制功率管的柵極使之關(guān)斷；其特征在于包括延遲鎖定環(huán)，對(duì)和主繞組電流上升到峰值的第一持續(xù)時(shí)間和預(yù)期上升到目標(biāo)電流峰值的第二持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較；參考電壓調(diào)整電路，利用比較結(jié)果調(diào)整參考電壓。本發(fā)明實(shí)施例的高精度AC-DC電路，輸出電流不隨器件的退飽和時(shí)間不同而不同，也不隨器件和PCB產(chǎn)生的寄生電容不等而不同，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品之間恒流值高精度輸出。
文檔編號(hào)H02M7/12GK102938618SQ20121048505
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者王才寶, 王釗 申請(qǐng)人:無錫中星微電子有限公司