電源適配器及其適配控制電路和適配控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種適配控制電路，包括具有功率開(kāi)關(guān)管的Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路；還包括電流源、第一電容、電流采樣模塊和控制器模塊，所述控制器模塊具有用于輸入工作電壓的第一引腳端、接地的第二引腳端、與所述電流采樣模塊連接并接收采樣電流輸入的第三引腳端和與所述功率開(kāi)關(guān)管的控制端連接并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的第四引腳端；所述Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路的電壓輸出端還通過(guò)反饋二極管連接所述第一引腳端，其中，所述控制器模塊由被所述電流源充電的第一電容供電。還公開(kāi)一種適配控制方法和一種適配控制器。上述適配控制器有效地降低了電路設(shè)計(jì)成本和復(fù)雜度。
【專利說(shuō)明】電源適配器及其適配控制電路和適配控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種電源適配器及其適配控制電路和適配控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電源適配器是小型便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電源變換設(shè)備。目前，很多電子設(shè)備工作時(shí)，都需要電源適配器對(duì)其進(jìn)行供電。
[0003]傳統(tǒng)的電源適配器中以隔離式的反激變換器為典型代表，其在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中需要一個(gè)2繞組或者3繞組的變壓器。另外，為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓的閉環(huán)控制，有些電路還需要一個(gè)光耦隔離器和TL431。這樣增加了電路的設(shè)計(jì)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種低成本的電源適配器及其適配控制電路和適配控制方法。
[0005]一種適配控制電路，包括:具有功率開(kāi)關(guān)管的Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路；還包括:電流源，用于提供充電電流；第一電容，與所述電流源連接并被所述電流源充電；電流采樣模塊，用于采樣通過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流；控制器模塊，具有用于輸入工作電壓的第一引腳端、接地的第二引腳端、與所述電流采樣模塊連接并接收采樣電流輸入的第三引腳端和與所述功率開(kāi)關(guān)管的控制端連接并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的第四引腳端；所述第一電容連接在所述第一引腳端和第二引腳端之間；所述Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路的電壓輸出端還通過(guò)反饋二極管連接所述第一引腳端，將輸出電壓加在所述第一電容上；其中，所述控制器模塊由被所述電流源充電的第一電容供電，并通過(guò)調(diào)節(jié)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)將所述第一電容上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器模塊包括啟動(dòng)電路和控制電路，所述啟動(dòng)電路在所述第一電容上的電壓值大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值時(shí)啟動(dòng)對(duì)所述控制電路的供電，所述控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)將所述第一電容上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述啟動(dòng)電路包括欠壓保護(hù)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器，所述欠壓保護(hù)電路輸入所述啟動(dòng)電壓閾值和第一電容上的電壓，并在所述第一電容上的電壓大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值時(shí)，將輸出信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，所述低壓差線性穩(wěn)壓器根據(jù)所述高電平為所述控制電路供電。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制電路包括時(shí)鐘發(fā)生器、第一比較器、第二比較器、與門和RS觸發(fā)器；所述第一比較器的正向輸入端連接基準(zhǔn)電壓源，并接收第一參考電壓的輸入，所述第一比較器的反向輸入端連接所述第一電容的正極并接收第一電容電壓的輸入，所述第一比較器的輸出端、所述時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端分別和所述與門的輸入端連接，所述與門的輸出端接所述RS觸發(fā)器的置位端；所述第二比較器的正向輸入端連接所述電流采樣模塊并接收采樣電流的輸入，所述第二比較器的反向輸入端連接基準(zhǔn)電流源，并接收基準(zhǔn)峰值電流的輸入，所述第二比較器的輸出端連所述RS觸發(fā)器的復(fù)位端；所述RS觸發(fā)器的輸出端連接所述功率開(kāi)關(guān)管的控制端。
[0009]一種應(yīng)用于電源適配器的適配控制方法，包括如下步驟:
[0010]對(duì)電源適配器中的第一電容充電；
[0011]判斷所述第一電容兩端的電壓是否大于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值；
[0012]若是，將與所述第一電容正極連接的欠壓保護(hù)電路的輸出信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，同時(shí)，與所述第一電容正極連接的低壓差線性穩(wěn)壓器開(kāi)始給所述控制器模塊內(nèi)部電路供電，所述第一電容兩端的電壓開(kāi)始下降；若否，繼續(xù)對(duì)所述第一電容充電；
[0013]所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升高；
[0014]判斷輸出電壓是否大于第一電容兩端的電壓；
[0015]若是，則在所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，正向?qū)ㄟB接在電壓輸出端與所述第一電容正極之間的反饋二極管將輸出電壓加在所述第一電容上，第一電容兩端電壓跟隨輸出電壓逐漸升高直至所述第一電容和所述輸出電壓與第一參考電壓相等；若否，反向截止所述反饋二極管。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升高的步驟包括:
[0017]當(dāng)所述控制器模塊中的時(shí)鐘發(fā)生器輸出為高時(shí)，判斷所述第一電容兩端的電壓是否小于第一參考電壓；
[0018]若是，導(dǎo)通所述功率開(kāi)關(guān)管，輸出電壓升高；若否，關(guān)斷所述功率開(kāi)關(guān)管；
[0019]當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，判斷流過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流是否大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)峰值電流；
[0020]若是，關(guān)斷所述功率開(kāi)關(guān)管，并在所述時(shí)鐘發(fā)生器再次輸出為高時(shí)，判斷所述供電模塊兩端的電壓是否小于第一參考電壓；若否，則保持功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。
[0021 ] 一種電源適配器，包括所述的適配控制電路。
[0022]上述適配控制器不需要多繞組變壓器、光耦隔離器和TL431，通過(guò)適配控制電路中的控制器模塊調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)信號(hào)實(shí)現(xiàn)了第一電容兩端的電壓與第一參考電壓相等從而實(shí)現(xiàn)了恒壓輸出這目的，有效地降低了設(shè)計(jì)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為一實(shí)施例電源適配控制電路工作模塊圖；
[0024]圖2為一實(shí)施例電源適配控制電路原理圖；
[0025]圖3為另一實(shí)施例電源適配控制電路原理圖；
[0026]圖4為一實(shí)施例電源適配控制電路工作時(shí)的相關(guān)波形圖；
[0027]圖5為第一參考電壓小于啟動(dòng)電壓閾值時(shí)電路工作時(shí)序圖；
[0028]圖6為第一參考電壓大于啟動(dòng)電壓閾值時(shí)電路工作時(shí)序圖；
[0029]圖7為一實(shí)施例的適配控制方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]如圖1所示，為一實(shí)施例電源適配控制電路工作模塊圖。該適配控制電路包括Buck式變換電路10、電流源20、電流采樣模塊30、控制器模塊40、第一電容C1以及反饋二極管Dl。Buck式變換電路10包括輸入電壓Vin、功率開(kāi)關(guān)管S1、電感L1、續(xù)流二極管D2、輸出電容C2。
[0031]其中，控制器模塊40具有用于輸入工作電壓的第一引腳端VIN、接地的第二引腳端GND、與所述電流采樣模塊30連接并接收采樣電流輸入的第三引腳端CS和與所述功率開(kāi)關(guān)管S1的控制端連接并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的第四引腳端GATE。
[0032]電流源20連接在輸入電壓Vin與第一電容C1之間，用于給第一電容C1提供充電電流Ichg。
[0033]電流采樣模塊30的輸入端連接功率開(kāi)關(guān)管S1的輸出端，電流采樣模塊30的輸出端連接控制器模塊40第三引腳端CS。電流采樣模塊30用于采樣通過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管S1的電流。
[0034]第一電容C1連接在控制器模塊40的第一引腳端VIN和第二引腳端GND之間。第一電容C1與電流源20連接并被電流源20充電。
[0035]反饋二極管D1的正極與Buck式變換電路10的電壓輸出端連接，反饋二極管D1的負(fù)極與控制器模塊40的第一引腳端VIN連接。反饋二極管D1將輸出電壓Vout加在第一電容C1上。
[0036]控制器模塊40由被電流源20充電的第一電容C1供電，并通過(guò)調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管S1的開(kāi)關(guān)信號(hào)將第一電容C1上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓Vref。
[0037]請(qǐng)結(jié)合圖2。
[0038]該適配控制電路的控制模塊40包括啟動(dòng)電路410和控制電路420。啟動(dòng)電路410在第一電容C1上的電壓值大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值Vin_on時(shí)啟動(dòng)對(duì)控制電路420的供電?？刂齐娐?20通過(guò)調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管S1的開(kāi)關(guān)信號(hào)將第一電容C1上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓Vref。
[0039]啟動(dòng)電路410包括欠壓保護(hù)電路411和LDO (low dropout regulator,低壓差線性穩(wěn)壓器)412。欠壓保護(hù)電路411輸入啟動(dòng)電壓閾值Vin_on和第一電容C1上的電壓,并在第一電容C1上的電壓大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值Vin_on時(shí)，將輸出信號(hào)PG由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，LD0412根據(jù)所述高電平為控制電路420供電。
[0040]控制電路420包括時(shí)鐘發(fā)生器421、第一比較器U1、第二比較器U2、與門422和RS觸發(fā)器423。
[0041]第一比較器U1的正向輸入端(+ )連接基準(zhǔn)電壓源，并接收第一參考電壓Vref的輸入，第一比較器U1的反向輸入端(-)連接第一電容C1的正極并接收第一電容C1電壓的輸入。第一比較器U1的輸出端、時(shí)鐘發(fā)生器422的輸出端分別和與門422的輸入端連接，與門422的輸出端接RS觸發(fā)器423的置位端。
[0042]第二比較器U2的正向輸入端(+ )連接電流采樣模塊30并接收采樣電流的輸入，第二比較器U2的反向輸入端(_)連接基準(zhǔn)電流源，并接收基準(zhǔn)峰值電流Ipk的輸入，第二比較器U2的輸出端連RS觸發(fā)器423的復(fù)位端。RS觸發(fā)器423的輸出端連接功率開(kāi)關(guān)管S1的控制端。
[0043]圖3所示為另一實(shí)施例電源適配控制電路原理圖。該適配控制電路包括Buck/Boost式變換電路10、電流源20、電流采樣模塊30、控制器模塊40、第一電容C1以及反饋二極管Dl。Buck/Boost式變換電路10包括輸入電壓Vin、功率開(kāi)關(guān)管S1、電感L1、續(xù)流二極管D2、輸出電容C2。
[0044]其中，電流源20、電流采樣模塊30、控制器模塊40、第一電容C1以及反饋二極管D2的具體連接方式和工作原理與圖2所示實(shí)施例電源適配控制電路相似。
[0045]以下以圖2所示的電路圖說(shuō)明電路的工作原理。
[0046]當(dāng)輸入電壓Vin建立穩(wěn)定后，連接在控制器模塊40的第一引腳端VIN和第二引腳端GND之間的第一電容C1通過(guò)電流源20從輸入電壓Vin獲得充電電流Ichg。當(dāng)?shù)谝浑娙軨1上的電壓逐步升高并大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值Vin_on時(shí)，啟動(dòng)電路410中的欠壓保護(hù)電路411的輸出信號(hào)PG由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，LD0412開(kāi)始為控制器模塊40內(nèi)部控制電路420供電，控制器模塊40的其他組成部分開(kāi)始正常工作。同時(shí)，通過(guò)控制器模塊40的第一引腳端VIN流入控制器模塊40的工作電流lop大于電流源20提供的充電電流Ichg，第一電容Cl電壓開(kāi)始下降。
[0047]當(dāng)?shù)谝浑娙軨1兩端的電壓即控制器模塊40的第一引腳端VIN的電壓下降到低于第一參考電壓Vref時(shí)，第一比較器U1的輸出為高。當(dāng)時(shí)鐘發(fā)生器421的輸出也為高時(shí)，RS觸發(fā)器4423被置位，在控制器模塊40的第四引腳端GATE的驅(qū)動(dòng)下Buck式變換電路10中的功率開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通，輸入電壓Vin開(kāi)始給電感L1和輸出電容C2充電(圖3中輸入電壓Vin開(kāi)始給電感L1充電)。在功率開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)電流采樣模塊30將流過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S1的電流輸出至比較器U2與基準(zhǔn)峰值電流Ipk比較，當(dāng)流過(guò)功率開(kāi)關(guān)管S1的電流大于基準(zhǔn)峰值電流Ipk時(shí)，比較器U2輸出為高，RS觸發(fā)器423的輸出被復(fù)位，功率開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷。在下一個(gè)時(shí)鐘周期即時(shí)鐘發(fā)生器421的輸出再為高時(shí)判斷第一電容C1上的電壓是否低于第一參考電壓Vref來(lái)決定是否再次導(dǎo)通功率開(kāi)關(guān)管S1。
[0048]反饋二極管D1的作用是在功率開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷后將輸出電壓Vout與控制器模塊40的第一引腳端VIN連通,將輸出電壓Vout加在第一電容C1上，所以控制器模塊40的第一引腳端VIN上的電壓可以代表輸出電壓Vout的大小。最終,在控制器模塊40的控制下第一引腳端VIN上的電壓即第一電容C1兩端的電壓實(shí)現(xiàn)了與第一參考電壓Vref相等，也就實(shí)現(xiàn)了輸出電壓Vout與第一參考電壓Vref相等。電路工作時(shí)的相關(guān)波形圖如圖4所示。
[0049]請(qǐng)結(jié)合圖5，為第一參考電壓小于啟動(dòng)電壓閾值時(shí)電路工作時(shí)序圖。當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷篤ref小于基準(zhǔn)開(kāi)啟電壓Vin_on時(shí)，電路工作可以分為4個(gè)時(shí)序階段:
[0050]T1:充電電流Ichg大于工作電流Ιορ，第一電容C1兩端的電壓(也即加載VIN端的電壓)逐漸升高直到超過(guò)了預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值Vin_on。
[0051]T2:啟動(dòng)電路410中的欠壓保護(hù)電路411輸出信號(hào)PG為高，控制器模塊40內(nèi)部控制電路420開(kāi)始工作，由于第一電容C1兩端的電壓高于第一參考電壓Vref，所以控制器模塊40第四引腳端GATE輸出為低，輸出電壓Vout無(wú)法升高。另外，由于工作電流Ιορ大于了充電電流Ichg，所以第一電容C1兩端的電壓逐漸下降。
[0052]T3:第一電容C1兩端電壓逐漸下降并小于了第一參考電壓Vref，控制器模塊40中的RS觸發(fā)器423開(kāi)始不斷的重復(fù)性的置位和復(fù)位，此時(shí)，輸出電壓Vout逐漸升高。這段時(shí)間內(nèi)由于輸出電壓Vout還小于第一電容C1兩端的電壓，所以反饋二極管D1被反向截止且第一電容C1兩端的電壓繼續(xù)降低。
[0053]T4:輸出電壓Vout開(kāi)始大于第一電容C1兩端的電壓，當(dāng)控制器模塊40中的RS觸發(fā)器423被復(fù)位，功率開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷后，反饋二極管D1正向?qū)ńo第一電容C1充電。在輸出電壓Vout的反饋控制下，第一電容C1兩端的電壓跟隨輸出電壓Vout逐漸升高直至系統(tǒng)穩(wěn)定，即第一電容C1和輸出電壓Vout與第一參考電壓Vref相等。
[0054]請(qǐng)結(jié)合圖6，為第一參考電壓大于啟動(dòng)電壓閾值時(shí)電路工作時(shí)序圖。當(dāng)?shù)谝粎⒖茧妷篤ref大于啟動(dòng)電壓閾值Vin_on時(shí)，電路工作可以分為3個(gè)時(shí)序階段:
[0055]T1:充電電流Ichg大于工作電流Ιορ，第一電容C1兩端的電壓逐漸升高直到超過(guò)了預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值Vin_on。
[0056]T2:啟動(dòng)電路410中的欠壓保護(hù)電路411輸出信號(hào)PG為高，控制器模塊40內(nèi)部控制電路420開(kāi)始工作，由于工作電流Ιορ大于了充電電流Ichg，所以第一電容C1兩端的電壓逐漸下降；第一電容C1兩端電壓逐漸下降并小于了第一參考電壓Vref，控制器模塊40中的RS觸發(fā)器423開(kāi)始不斷的重復(fù)性的置位和復(fù)位，此時(shí)，輸出電壓Vout逐漸升高。這段時(shí)間內(nèi)由于輸出電壓Vout還小于第一電容C1兩端的電壓，所以反饋二極管D1被反向截止且第一電容C1兩端的電壓繼續(xù)降低。
[0057]T3:輸出電壓Vout開(kāi)始大于第一電容C1兩端的電壓，當(dāng)控制器模塊40中的RS觸發(fā)器423被復(fù)位，功率開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷后，反饋二極管D1正向?qū)ńo第一電容C1充電。在輸出電壓Vout的反饋控制下，第一電容C1兩端的電壓跟隨輸出電壓Vout逐漸升高直至系統(tǒng)穩(wěn)定，即第一電容C1和輸出電壓Vout與第一參考電壓Vref相等。
[0058]圖7所示為一實(shí)施例的適配控制方法流程圖。該方法具體包括如下步驟:
[0059]S110:對(duì)電源適配器中的第一電容充電。
[0060]在本實(shí)施例中，電源適配器中的控制器模塊具有用于輸入工作電壓的第一引腳端、接地的第二引腳端、與電流采樣模塊連接并接收采樣電流輸入的第三引腳端和與功率開(kāi)關(guān)管的控制端連接并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的第四引腳端。
[0061]第一電容連接在所述控制器模塊第一引腳端與第二引腳端之間，所述第一電容兩端的電壓值就是控制器模塊第一引腳端的電壓值，在充電過(guò)程中，第一電容兩端的電壓逐漸升聞。
[0062]S120:判斷所述第一電容兩端的電壓是否大于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值。
[0063]在本實(shí)施例中，如果第一電容兩端的電壓大于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值，則執(zhí)行步驟S130;如果第一電容兩端的電壓還小于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值，則返回到步驟S110，即第一電容繼續(xù)充電。
[0064]S130:將欠壓保護(hù)電路的輸出信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，低壓差線性穩(wěn)壓器開(kāi)始給控制器模塊內(nèi)部電路供電，所述第一電容兩端的電壓開(kāi)始下降。
[0065]在本實(shí)施例中，如果第一電容兩端的電壓大于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值，那么通過(guò)控制器模塊第一引腳端的電流會(huì)大于電路中電流源提供的充電電流，所述第一電容兩端的電壓會(huì)下降。
[0066]S140:所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升聞。
[0067]在本實(shí)施例中，所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升高的具體過(guò)程為:當(dāng)控制器模塊中的時(shí)鐘發(fā)生器輸出為高時(shí)，判斷所述第一電容兩端的電壓是否小于第一參考電壓。若第一電容兩端的電壓小于第一參考電壓，則所述功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，輸出電壓升高；若第一電容兩端的電壓大于第一參考電壓，所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；
[0068]當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，判斷流過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流是否大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)峰值電流。若所述功率開(kāi)關(guān)管的電流大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)峰值電流，所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，并在所述時(shí)鐘發(fā)生器再次輸出為高時(shí)，判斷所述第一電容兩端的電壓是否小于第一參考電壓來(lái)決定是否導(dǎo)通功率開(kāi)關(guān)管；若所述功率開(kāi)關(guān)管的電流小于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)峰值電流，則保持功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。
[0069]S150:判斷輸出電壓是否大于第一電容兩端的電壓。
[0070]S160:在所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，正向?qū)ㄟB接在電壓輸出端與所述第一電容正極之間的反饋二極管給所述第一電容充電，第一電容兩端電壓跟隨輸出電壓逐漸升高直至系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0071]在本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)穩(wěn)定是指所述第一電容和所述輸出電壓與第一參考電壓相等。
[0072]S170:反向截止反饋二極管。
[0073]一實(shí)施例的電源適配器，包括上述的適配控制電路。因?yàn)樯鲜鲞m配控制電路不需要多繞組變壓器、光耦隔離器和TL431，通過(guò)適配控制電路中的控制器模塊調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)信號(hào)實(shí)現(xiàn)了第一電容兩端的電壓與第一參考電壓相等從而實(shí)現(xiàn)了恒壓輸出這目的，有效地降低了設(shè)計(jì)成本。
[0074]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種適配控制電路，包括:具有功率開(kāi)關(guān)管的Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路；其特征在于，還包括: 電流源，用于提供充電電流； 第一電容，與所述電流源連接并被所述電流源充電； 電流采樣模塊，用于采樣通過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流； 控制器模塊，具有用于輸入工作電壓的第一引腳端、接地的第二引腳端、與所述電流采樣模塊連接并接收采樣電流輸入的第三引腳端和與所述功率開(kāi)關(guān)管的控制端連接并輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)的第四引腳端；所述第一電容連接在所述第一引腳端和第二引腳端之間； 所述Buck式變換電路或者Buck/Boost式變換電路的電壓輸出端還通過(guò)反饋二極管連接所述第一引腳端，將輸出電壓加在所述第一電容上； 其中，所述控制器模塊由被所述電流源充電的第一電容供電，并通過(guò)調(diào)節(jié)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)將所述第一電容上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適配控制電路，其特征在于，所述控制器模塊包括啟動(dòng)電路和控制電路，所述啟動(dòng)電路在所述第一電容上的電壓值大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值時(shí)啟動(dòng)對(duì)所述控制電路的供電，所述控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)所述開(kāi)關(guān)信號(hào)將所述第一電容上的電壓動(dòng)態(tài)地維持在第一參考電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適配控制電路，其特征在于，所述啟動(dòng)電路包括欠壓保護(hù)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器，所述欠壓保護(hù)電路輸入所述啟動(dòng)電壓閾值和第一電容上的電壓，并在所述第一電容上的電壓大于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值時(shí)，將輸出信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，所述低壓差線性穩(wěn)壓器根據(jù)所述高電平為所述控制電路供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適配控制電路，其特征在于，所述控制電路包括時(shí)鐘發(fā)生器、第一比較器、第二比較器、與門和RS觸發(fā)器； 所述第一比較器的正向輸入端連接基準(zhǔn)電壓源，并接收第一參考電壓的輸入，所述第一比較器的反向輸入端連接所述第一電容的正極并接收第一電容電壓的輸入，所述第一比較器的輸出端、所述時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端分別和所述與門的輸入端連接，所述與門的輸出端接所述RS觸發(fā)器的置位端； 所述第二比較器的正向輸入端連接所述電流采樣模塊并接收采樣電流的輸入，所述第二比較器的反向輸入端連接基準(zhǔn)電流源，并接收基準(zhǔn)峰值電流的輸入，所述第二比較器的輸出端連所述RS觸發(fā)器的復(fù)位端； 所述RS觸發(fā)器的輸出端連接所述功率開(kāi)關(guān)管的控制端。
5.—種應(yīng)用于電源適配器的適配控制方法,基于權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的適配控制電路，包括如下步驟: 對(duì)電源適配器中的第一電容充電； 判斷所述第一電容兩端的電壓是否大于電源適配器中的控制器模塊預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓閾值； 若是，將與所述第一電容正極連接的欠壓保護(hù)電路的輸出信號(hào)由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，同時(shí)，與所述第一電容正極連接的低壓差線性穩(wěn)壓器開(kāi)始給所述控制器模塊內(nèi)部電路供電，所述第一電容兩端的電壓開(kāi)始下降；若否，繼續(xù)對(duì)所述第一電容充電； 所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升高； 判斷輸出電壓是否大于第一電容兩端的電壓； 若是，則在所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，正向?qū)ㄟB接在電壓輸出端與所述第一電容正極之間的反饋二極管將大于第一電容上電壓的輸出電壓加在所述第一電容上，第一電容兩端電壓跟隨輸出電壓逐漸升高直至所述第一電容和所述輸出電壓與第一參考電壓相等；若否，反向截止所述反饋二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適配控制方法，其特征在于，所述控制器模塊開(kāi)始調(diào)節(jié)輸出至功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出電壓開(kāi)始升高的步驟包括: 當(dāng)所述控制器模塊中的時(shí)鐘發(fā)生器輸出為高時(shí)，判斷所述第一電容兩端的電壓是否小于第一參考電壓； 若是，導(dǎo)通所述功率開(kāi)關(guān)管，輸出電壓升高；若否，關(guān)斷所述功率開(kāi)關(guān)管； 當(dāng)功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，判斷流過(guò)所述功率開(kāi)關(guān)管的電流是否大于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)峰值電流； 若是，關(guān)斷所述功率開(kāi)關(guān)管，并在所述時(shí)鐘發(fā)生器再次輸出為高時(shí)，判斷所述供電模塊兩端的電壓是否小于第一參考電壓；若否，則保持功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通。
7.一種電源適配器，其特征在于，包括權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的適配控制電路。
【文檔編號(hào)】H02M3/155GK104426370SQ201310409696
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張波, 易長(zhǎng)根, 胡遇杰 申請(qǐng)人:杭州必易科技有限公司