專利名稱：離線式ac-dc控制電路和包含該控制電路的轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離線式交流-直流(AC-DC)變換電路領(lǐng)域，尤其涉及副邊控制(Secondary Side Regulation, SSR)反激變換電路中輸出過壓檢測技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，在中等輸出功率離線式AC-DC變換電路中，副邊控制(SSR)反激變換電路最常見。

圖1為典型的副邊控制反激離線式AC-DC變換電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該變換電路包括離線式AC-DC控制電路I以及外圍電路，其中離線式AC-DC控制電路I包括過壓檢測模塊10、限流模塊11、PWM比較器12和開關(guān)控制模塊13。參見圖1，過壓檢測模塊10包括比較器Al，比較器Al的正輸入端接電源端口 VDD端口，比較器Al的負(fù)輸入端接內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREFl。限流模塊11包括比較器A2，比較器A2的正輸入端接電流采樣端口 CS端口，比較器Al的負(fù)輸入端接內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF2。脈寬調(diào)制(PWM)比較器或脈寬調(diào)制模塊12包括比較器A3，比較器A3的正輸入端接電流采樣端口 CS端口，比較器Al的負(fù)輸入端接反饋端口 FB端口。開關(guān)控制模塊13的輸入連接至比較器A1-A3的輸出端，其輸出連接至柵驅(qū)動端口 GATE?？刂齐娐稩的柵驅(qū)動端口 VDD連接外部續(xù)流二極管D6的負(fù)極以及電容C3的正極板?？刂齐娐稩的電流采樣端口 CS端口連接外部功率管Ml的源極以及采樣電阻Rl的一端?？刂齐娐稩的柵驅(qū)動端口 GATE連接外部功率管Ml的柵極。 在上述副邊控制反激離線式AC-DC變換電路系統(tǒng)中，輸出電壓Vo的過壓檢測通過檢測VDD電壓是否過壓來間接實(shí)現(xiàn)的，然而對于相同的輸出電壓，當(dāng)負(fù)載不同時，VDD電壓有較大的變化，所以通過檢測VDD電壓來實(shí)現(xiàn)輸出電壓No的過壓檢測，過壓檢測閾值會隨負(fù)載變化很大。為此可以采用圖2所示的副邊控制反激離線式AC-DC變換電路。在圖2所示的變換電路中，將輔助繞組N3的異名端通過電阻R2/R3的分壓后連到控制電路I的過壓檢測端口 OVP端，作為過壓檢測采樣點(diǎn)。輔助繞組N3的異名端電壓V3與副邊繞組N2的異名端電壓V2的關(guān)系如下:
V3 "3—⑴
Vl n2其中n3為輔助繞組N3的匝數(shù)，n2為副邊繞組N2的匝數(shù)。另外，在功率管Ml處于截止?fàn)顟B(tài)而副邊繞組和輔助繞組續(xù)流時，電壓V3與輸出電壓Vo的關(guān)系如下:
權(quán)利要求
1.一種離線式AC-DC控制電路,其根據(jù)輸入的電流米樣信號和電壓米樣信號生成相應(yīng)的控制信號，其特征在于，所述電流采樣信號和所述電壓采樣信號以時分復(fù)用的方式在單個輸入端口(CS)上提供，其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測模塊(10)、限流模塊(11)、脈寬調(diào)制模塊(12)與所述壓檢測模塊(10)、所述限流模塊(11)、所述脈寬調(diào)制模塊(12)耦合的開關(guān)控制模塊(13)和時序選擇模塊(15)，所述時序選擇模塊包含與所述單個輸入端口(CS)耦合的輸入端和至少兩個輸出端，所述時序選擇模塊(15)交替地使其中一個所述輸出端與所述限流模塊(11)和所述脈寬調(diào)制模塊(12)接通和使另一個所述輸出端與所述過壓檢測模塊(10)接通，從而經(jīng)所述單個輸入端口(CS)交替地向所述限流模塊(11)和脈寬調(diào)制模塊(12)提供所述電流采樣信號，并經(jīng)所述單個輸入端口(CS)向所述過壓檢測模塊(10)提供所述電壓采樣信號。
2.如權(quán)利要求1所述的離線式AC-DC控制電路，其中，所述過壓檢測模塊(10)將所述電壓采樣信號與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電壓采樣信號大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREF1)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號，所述限流模塊(11)將所述電流采樣信號與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號，所述脈寬調(diào)制模塊(12)將所述電流采樣信號與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號大于所述外部輸入的信號，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(MD處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號。
3.一種離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，包括: 整流橋堆(D1、D2、D3、D4)； 與所述整流橋堆(Dl、D2、D3、D4)耦合的原邊繞組(NI)；· 與所述原邊繞組(NI)耦合的功率管(Ml)； 副邊繞組(N2)； 輔助繞組(N3)； 外部采樣模塊(14);以及 離線式AC-DC控制電路(I )，其特征在于根據(jù)輸入的電流采樣信號和電壓采樣信號生成相應(yīng)的控制信號，所述電流采樣信號和所述電壓采樣信號以時分復(fù)用的方式，由所述外部采樣模塊(14)在單個輸入端口(CS)上提供， 其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測模塊(10)、限流模塊(11 )、脈寬調(diào)制模塊(12)與所述壓檢測模塊(10)、所述限流模塊(11)、所述脈寬調(diào)制模塊(12)耦合的開關(guān)控制模塊(13)和時序選擇模塊(15)，所述時序選擇模塊包含與所述單個輸入端口(CS)耦合的輸入端和至少兩個輸出端，所述時序選擇模塊(15)交替地使其中一個所述輸出端與所述限流模塊(11)和所述脈寬調(diào)制模塊(12)接通和使另一個所述輸出端與所述過壓檢測模塊(10)接通，從而經(jīng)所述單個輸入端口(CS)向所述限流模塊(11)和脈寬調(diào)制模塊(12)提供所述電流采樣信號，并經(jīng)所述單個輸入端口(CS)向所述過壓檢測模塊(10)提供所述電壓采樣信號所述功率管(Ml)的柵極電壓由所述開關(guān)控制模塊(13)控制。
4.如權(quán)利要求3所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，在所述功率管(Ml)導(dǎo)通期間，在所述單個輸入端口(CS)上提供所述電流采樣信號，而在所述功率管(Ml)截止期間且副邊繞組和輔助繞組續(xù)流時，在所述單個輸入端口(CS)上提供電壓采樣信號。
5.如權(quán)利要求4所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述外部采樣模塊(14)通過在所述功率管(Ml)導(dǎo)通時，檢測所述原邊繞組(NI)的電流流經(jīng)與所述原邊繞組(NI)串聯(lián)的采樣電阻(Rl)上的壓降得到所述電流采樣信號，并且所述外部采樣模塊(14)通過在所述功率管(Ml)截止時，通過檢測所述輔助繞組(N3)的異名端的電壓得到所述電壓采樣信號。
6.如權(quán)利要求4所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述時序選擇模塊(15)還包含控制信號輸入端，通過在該控制信號輸入端提供第一控制信號來實(shí)現(xiàn)所述電壓采樣信號和所述電流采樣信號的交替輸出，所述第一控制信號的頻率與所述功率管(Ml)的柵極信號同止/J/ o
7.如權(quán)利要求4所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述過壓檢測模塊(10)將所述電壓采樣信號與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電壓采樣信號大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREF1)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號，所述限流模塊(11)將所述電流采樣信號與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號，所述脈寬調(diào)制模塊(12)將所述電流采樣信號與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號大于所述外部輸入的信號，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號。`
全文摘要
本發(fā)明涉及離線式交流-直流變換電路領(lǐng)域。按照本發(fā)明的離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測模塊(10，16)、限流模塊(11，17)、脈寬調(diào)制模塊(12，18)以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊(13)，其特征在于，所述過壓檢測模塊(10，16)、所述限流模塊(11，17)和脈寬調(diào)制模塊(12，18)具有共同的輸入端口(CS)，電流采樣信號和電壓采樣信號以時分復(fù)用的方式在所述共同的輸入端口(CS)上提供。通過時分復(fù)用端口，在功率管截止期間進(jìn)行輸出電壓過壓檢測，并且在功率管導(dǎo)通期間檢測功率管電流，兩種信號以時分方式輸入，互不影響，因此在不增加端口的前提下能夠準(zhǔn)確地檢測輸出電壓是否過壓，并對過壓情況進(jìn)行控制。
文檔編號H02H7/125GK103248246SQ20131021320
公開日2013年8月14日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者詹樺 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司