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一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路的制作方法

文檔序號:11840545閱讀:404來源:國知局
一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路。



背景技術(shù):

隨著開關(guān)電源需求量的日益增加,電源主控芯片對功能和性能要求也越高,特別是一些特別應(yīng)用時,對性能往往要求更高。對于一些原邊控制的恒流電路,必須保證其工作在非連續(xù)工作模式,但當(dāng)前的恒流電路在非連續(xù)工作模式下不僅效率不能夠繼續(xù)提升,而且外圍設(shè)計有很大的局限性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是拓?fù)浼纯稍诜沁B續(xù)模式、也可在連續(xù)模式工作的自適應(yīng)恒流電路,實(shí)現(xiàn)高精度恒流恒功率的自適應(yīng)補(bǔ)償,提供一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路,既可以工作在連續(xù)工作模式也可以工作在非連續(xù)工作模式,解決當(dāng)前恒流電路工作在非連續(xù)模式下效率低下,外圍電路設(shè)計局限性大的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路,包括前沿消隱電路、采樣電路、反饋電壓檢測邏輯電路、峰值計算電路和比較器電路,其中,

所述前沿消隱電路的輸入端外接開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號,前沿消隱電路的輸出端連接采樣電路輸入端和比較器電路控制端,所述前沿消隱電路用于屏蔽在開關(guān)電源功率管開啟瞬間產(chǎn)生的CS電壓瞬間尖峰;

所述采樣電路的輸入端分別外接開關(guān)電源CS電壓信號、脈寬調(diào)制信號和前沿消隱電路輸出端,采樣電路的輸出端連接峰值計算電路,所述采樣電路用于采樣前沿消隱完成后的開關(guān)電源CS電壓以及發(fā)生過流保護(hù)時的開關(guān)電源CS峰值電壓;

所述反饋電壓檢測邏輯電路的輸入端連接開關(guān)電源的電壓反饋信號和基準(zhǔn)電壓信號,反饋電壓檢測邏輯電路的輸出端連接峰值計算電路輸入端,所述反饋電壓檢測邏輯電路用于檢測開關(guān)電源輔助繞組電壓,并產(chǎn)生一個時間信號;

所述峰值計算電路的輸入端分別連接反饋電壓檢測邏輯電路輸出端和采樣電路輸出端,峰值計算電路的輸出端連接比較器輸入端,所述峰值計算電路用于計算下一周期CS應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓;

所述比較器電路的兩個輸入端外接開關(guān)電源CS電壓信號和峰值計算電路輸出端,比較器電路的輸出端輸出控制邏輯信號,比較器電路的控制端連接前沿消隱電路輸出端,所述比較器電路用于比較開關(guān)電源CS電壓當(dāng)前數(shù)值與下一周期應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓數(shù)值,結(jié)合反饋電壓檢測邏輯電路產(chǎn)生的時間信號,獲得用于控制開關(guān)電源功率管的控制邏輯信號。

特別地,所述前沿消隱電路包括第一延時器和與非門,所述第一延遲器的輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,第一延遲器的輸出端連接與非門一個輸入端,與非門的另一個輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,與非門輸出端連接采樣電路輸入端和比較器電路控制端。

特別地,所述采樣電路包括反相器、第二比較器,第一P溝道開關(guān)管、第一N溝道開關(guān)管、第二N溝道開關(guān)管、第二延時器、第一電容、第二電容、第三電容和第一傳輸門,所述反相器輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,反相器的輸出端連接第二延時器輸入端,所述第二延時器輸出端連接第一N溝道開關(guān)管的柵極,所述第二比較器的輸入端分別連接第一N溝道開關(guān)管的漏極和外接開關(guān)電源CS電壓信號,第二比較器的輸出端連接第一P溝道開關(guān)管的柵極,第一P溝道開關(guān)管的源極連接外部電源,第一P溝道開關(guān)管的漏極連接第一N溝道開關(guān)管的漏極,所述第一N溝道開關(guān)管的源極經(jīng)第一電容接地,所述第二N溝道開關(guān)管的柵極連接前沿消隱電路的輸出端,第二N溝道開關(guān)管的漏極連接第一N溝道開關(guān)管的漏極,第二N溝道開關(guān)管的源極經(jīng)第二電容接地,所述第三電容一端連接第二N溝道開關(guān)管的漏極,另一端接地,所述第一傳輸門控制端分別連接反相器的輸入端和輸出端,第一傳輸門的輸入端連接第二N溝道開關(guān)管的漏極,第一傳輸門的輸出端連接開關(guān)電源CS電壓信號,所述第一N溝道開關(guān)管的源極和第二N溝道開關(guān)管源極作為采樣輸出端連接峰值計算電路。

特別地,所述峰值計算電路包括電壓平均電路、第三比較器、第四比較器、第一電流鏡、第二電流鏡、第三N溝道開關(guān)管、第四電容、第五電容和第二傳輸門,所述電壓平均電路輸入端連接采樣電路輸出端,電壓平均電路輸出端連接第四比較器的一個輸入端,所述第四比較器的另一個輸入端連接第二電流鏡,第四比較器的輸出端連接第二電流鏡輸入端,所述第三比較器輸入端分別連接第一電流鏡和外接開關(guān)電源基準(zhǔn)電壓,第三比較器的輸出端連接第一電流鏡輸入端,所述第一電流鏡輸出端連接第三N溝道開關(guān)管漏極,所述第三N溝道開關(guān)管柵極連接反饋電壓檢測邏輯電路輸出端,第三N溝道開關(guān)管的源極連接第一電流鏡輸出端,第三N溝道開關(guān)管的漏極連接第二電流鏡輸出端,所述第一電流鏡的輸出端經(jīng)第四電容接地,所述第二傳輸門的控制端分別連接采樣電路反相器的輸入端和輸出端,第二傳輸門的輸入端連接第三N溝道開關(guān)管的漏極,第二傳輸門的輸出端經(jīng)第五電容接地,同時第二傳輸門的輸出端作為峰值計算電路的輸出連接比較器電路。

特別地,所述第一電流鏡包括第二P溝道開關(guān)管、第三P溝道開關(guān)管、第四N溝道開關(guān)管和第一電阻,所述第四N溝道開關(guān)管的柵極連接第三比較器輸出端,第四N溝道開關(guān)管的漏極連接第二P溝道開關(guān)管的漏極,第四N溝道開關(guān)管的源極串聯(lián)第一電阻后接地,所述第二P溝道開關(guān)管的柵極連接第三P溝道開關(guān)管的柵極,第二P溝道開關(guān)管的源極連接外部電源,第二P溝道開關(guān)管的柵極和漏極短接,所述第三P溝道開關(guān)管的源極連接外部電源,漏極作為第一電流鏡的輸出端連接第三N溝道開關(guān)管的漏極。

特別地,所述第二電流鏡包括第四P溝道開關(guān)管、第五P溝道開關(guān)管、第五N溝道開關(guān)管、第六N溝道開關(guān)管、第七N溝道開關(guān)管和第二電阻,所述第五N溝道開關(guān)管的柵極連接第四比較器輸出端,第五N溝道開關(guān)管的漏極連接第四P溝道開關(guān)管的漏極,第五N溝道開關(guān)管的源極串聯(lián)第二電阻后接地,所述第四P溝道開關(guān)管的柵極連接第五P溝道開關(guān)管的柵極,第四P溝道開關(guān)管的源極連接外部電源,第四P溝道開關(guān)管的柵極和漏極短接,所述第五P溝道開關(guān)管的源極連接外部電源,第五P溝道開關(guān)管的漏極連接第六N溝道開關(guān)管的漏極,所述第六N溝道開關(guān)管的源極接地,第六N溝道開關(guān)管的漏極和柵極短接,第六N溝道開關(guān)管的柵極連接第七N溝道開關(guān)管的柵極,所述第七N溝道開關(guān)管的源極接地,第七N溝道開關(guān)管的漏極作為第二電流鏡的輸出連接第三N溝道開關(guān)管的源極。

特別地,所述反饋電壓檢測邏輯電路包括第五比較器、或非門、第一RS觸發(fā)器、第二RS觸發(fā)器和與門,所述第五比較器的輸入端分別連接開關(guān)電源的電壓反饋信號和基準(zhǔn)電壓信號,第五比較器的輸出端連接或非門的一個輸入端,或非門的另一個輸入端連接開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號,非門的輸出端連接第二RS觸發(fā)器的R端,開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號同時接入第一RS觸發(fā)器和第二RS觸發(fā)器的S端,第二RS觸發(fā)器的R端連接第五比較器的輸出端,第一RS觸發(fā)器的Q端和第二RS觸發(fā)器的QN端分別連接與門的兩個輸入端,與門的輸出端連接峰值計算電路。

特別地,所述比較器電路包括第一比較器,所述第一比較器的兩個輸入端分別連接峰值計算電路輸出端和開關(guān)電源CS電壓信號,第一比較器的控制端連接前沿消隱電路輸出端,第一比較器的輸出端輸出控制邏輯信號。

特別地,所述開關(guān)管采用場效應(yīng)晶體管。

特別地,所述開關(guān)管采用晶閘管。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:

本發(fā)明所述一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路,通過采樣在前沿消隱后、開關(guān)電源功率管導(dǎo)通期間CS電壓數(shù)值和在開關(guān)電源功率管關(guān)斷前的瞬間CS電壓最大值,結(jié)合退磁時間計算下一周期CS應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓,從而形成負(fù)反饋,更好的調(diào)節(jié)了初級峰值電流,不僅實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)高精度恒流電路還可以將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)延續(xù)到連續(xù)工作模式。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的前沿消隱電路原理圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的采樣電路原理圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的峰值計算電路原理圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的反饋電壓檢測邏輯電路原理圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的開關(guān)電源電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例和附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

如圖1所示,圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路結(jié)構(gòu)框圖。

本實(shí)施例中,所述一種針對開關(guān)電源的多模式工作自適應(yīng)恒流電路包括前沿消隱電路、采樣電路和峰值計算電路、反饋電壓檢測邏輯電路和比較器電路,,其中:

如圖2所示,圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的前沿消隱電路原理圖。

所述前沿消隱電路的輸入端外接開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號,輸出端連接采樣電路輸入端和比較器輸入端,用于屏蔽在開關(guān)電源功率管開啟瞬間產(chǎn)生的CS電壓瞬間尖峰,具體包括第一延時器T1和與非門G1,所述第一延遲器T1輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,輸出端連接與非門G1的一個輸入端;與非門G1的另一個輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,與非門G1的輸出端連接采樣電路輸入端和比較器電路控制端。

如圖3所示,圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的采樣電路原理圖。

所述采樣電路的輸入端分別外接開關(guān)電源CS電壓信號、脈寬調(diào)制信號和前沿消隱電路輸出端,輸出端連接峰值計算電路,用于采樣前沿消隱完成后的開關(guān)電源CS電壓以及發(fā)生過流保護(hù)時的開關(guān)電源CS峰值電壓,包括反相器A1、第二比較器COPM2,第一P溝道開關(guān)管P1、第一N溝道開關(guān)管N1、第二N溝道開關(guān)管N2、第二延時器T2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第一傳輸門TG1,所述反相器A1輸入端外接開關(guān)電源脈寬調(diào)制信號,輸出端連接第二延時器T2輸入端;所述第二延時器T2輸出端連接第一N溝道開關(guān)管N1的柵極;所述第二比較器COPM2輸入端分別連接第一N溝道開關(guān)管N1的漏極和外接開關(guān)電源CS電壓信號,輸出端連接第一P溝道開關(guān)管P1的柵極;所述第一P溝道開關(guān)管P1的源極連接外部電源,漏極連接第一N溝道開關(guān)管N1的漏極;所述第一N溝道開關(guān)管N1的源極經(jīng)第一電容C1接地;所述第二N溝道開關(guān)管N2的柵極連接前沿消隱電路的輸出端,漏極連接第一N溝道開關(guān)管N1的漏極,源極經(jīng)第二電容C2接地;所述第三電容C3一端連接第二N溝道開關(guān)管N2的漏極,另一端接地;所述第一傳輸門TG1控制端分別連接反相器A1的輸入端和輸出端,輸入端連接第二N溝道開關(guān)管N2的漏極,輸出端連接開關(guān)電源CS電壓信號;所述第一N溝道開關(guān)管N1的源極和第二N溝道開關(guān)管N2源極作為采樣輸出端連接峰值計算電路。

如圖4所示,圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的峰值計算電路原理圖。

所述峰值計算電路輸入端分別連接反饋電壓檢測邏輯電路輸出端和采樣電路輸出端,輸出端連接比較器輸入端,用于計算下一周期CS應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓,包括電壓平均電路、第三比較器COMP3、第四比較器COMP4、第一電流鏡、第二電流鏡、第三N溝道開關(guān)管N3、第四電容C4、第五電容C5和第二傳輸門TG2,所述電壓平均電路輸入端連接采樣電路輸出端,輸出端連接第四比較器COMP4的一個輸入端;所述第四比較器COMP4的另一個輸入端連接第二電流鏡,輸出端連接第二電流鏡輸入端;所述第三比較器COMP3的輸入端分別連接第一電流鏡和外接開關(guān)電源基準(zhǔn)電壓,輸出端連接第一電流鏡輸入端;所述第一電流鏡輸出端連接第三N溝道開關(guān)管N3漏極;所述第三N溝道開關(guān)管N3柵極連接反饋電壓檢測邏輯電路輸出端,源極連接第一電流鏡輸出端,漏極連接第二電流鏡輸出端;所述第一電流鏡輸出端經(jīng)第四電容C4接地;所述第二傳輸門TG2的控制端分別連接采樣電路反相器A1的輸入端和輸出端,輸入端連接第三N溝道開關(guān)管N3的漏極,輸出端經(jīng)第五電容C5接地,同時第二傳輸門TG2的輸出端作為峰值計算電路的輸出連接比較器電路。

其中,所述第一電流鏡包括第二P溝道開關(guān)管P2、第三P溝道開關(guān)管P3、第四N溝道開關(guān)管N4和第一電阻R1,所述第四N溝道開關(guān)管N4的柵極連接第三比較器COMP3輸出端,漏極連接第二P溝道開關(guān)管P2的漏極,源極串聯(lián)第一電阻R1后接地;所述第二P溝道開關(guān)管P2的柵極連接第三P溝道開關(guān)管P3的柵極,源極連接外部電源;所述第二P溝道開關(guān)管P2的柵極和漏極短接;所述第三P溝道開關(guān)管P3的源極連接外部電源,漏極作為第一電流鏡的輸出端連接第三N溝道開關(guān)管P3的漏極。

其中,所述第二電流鏡包括第四P溝道開關(guān)管P4、第五P溝道開關(guān)管P5和第五N溝道開關(guān)管N5、第六N溝道開關(guān)管N6、第七N溝道開關(guān)管N7和第二電阻R2,所述第五N溝道開關(guān)管N5的柵極連接第四比較器COMP4輸出端,漏極連接第四P溝道開關(guān)管P4的漏極,源極串聯(lián)第二電阻R2后接地;所述第四P溝道開關(guān)管P4的柵極連接第五P溝道開關(guān)管P5的柵極,源極連接外部電源,所述第四P溝道開關(guān)管P4的柵極和漏極短接;所述第五P溝道開關(guān)管P5的源極連接外部電源,漏極連接第六N溝道開關(guān)管N6的漏極;所述第六N溝道開關(guān)管N6的源極接地,漏極和柵極短接,柵極連接第七N溝道開關(guān)管N7的柵極;所述第七N溝道開關(guān)管N7的源極接地,漏極作為第二電流鏡的輸出連接第三N溝道開關(guān)管N3的源極。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的反饋電壓檢測邏輯電路原理圖。

所述反饋電壓檢測邏輯電路的輸入端連接開關(guān)電源的電壓反饋信號和基準(zhǔn)電壓信號,輸出端連接峰值計算電路輸入端,用于檢測開關(guān)電源輔助繞組電壓,并產(chǎn)生一個時間信號,包括第五比較器COMP5、或非門G2、第一RS觸發(fā)器RS1、第二RS觸發(fā)器RS2和與門G3,所述第五比較器COMP5的輸入端分別連接開關(guān)電源的電壓反饋信號和基準(zhǔn)電壓信號,輸出端連接或非門G2的一個輸入端;或非門G2的另一個輸入端連接開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號,輸出端連接第二RS觸發(fā)器RS2的R端;開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號同時接入第一RS觸發(fā)器RS1和第二RS觸發(fā)器RS2的S端;第二RS觸發(fā)器RS2的R端連接第五比較器COMP5的輸出端;第一RS觸發(fā)器RS1的Q端和第二RS觸發(fā)器RS2的QN端分別連接與門G3的兩個輸入端;與門G3的輸出端連接峰值計算電路。

所述比較器電路的兩個輸入端外接開關(guān)電源CS電壓信號和峰值計算電路輸出端,控制端連接前沿消隱電路輸出端,輸出端輸出控制邏輯信號,用于比較開關(guān)電源CS電壓當(dāng)前數(shù)值與下一周期應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓數(shù)值,結(jié)合反饋電壓檢測邏輯電路產(chǎn)生的時間信號,獲得用于控制開關(guān)電源功率管的控制邏輯信號,包括第一比較器COMP1,所述第一比較器COMP1的兩個輸入端分別連接峰值計算電路輸出端和開關(guān)電源CS電壓信號,控制端連接與非門G1的輸出端,輸出端輸出控制邏輯信號。

所述開關(guān)電源的自適應(yīng)采樣控制電路具體工作原理為:

如圖6所示,圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的開關(guān)電源電路原理圖。

當(dāng)開關(guān)電源恒流恒壓芯片104上電后,通過啟動電阻給啟動電容充電,當(dāng)電容上電壓達(dá)到芯片內(nèi)部設(shè)定的啟動電壓時,芯片104啟動。在芯片內(nèi)部發(fā)出的PWM信號控制功率管N8導(dǎo)通期間,當(dāng)芯片104的CS端電壓達(dá)到設(shè)定的電壓值時,PWM信號控制關(guān)斷功率管N8;在PWM信號控制功率管N8關(guān)斷期間,變壓器的輔助繞組和與之相連的原邊采樣分壓電阻對恒流恒壓芯片104的FB端提供反饋信號,作為開關(guān)電源的恒流恒壓芯片的電壓反饋信號。

所述前沿消隱電路,在開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號PWM高電平發(fā)出開關(guān)電源功率管N8導(dǎo)通信號,第一延時器T1開始計時,計時時間到,第一延時器T1輸出高電平。故前沿消隱電路輸出信號LEB在PWM發(fā)出導(dǎo)通功率管N8信號初期為高電平,經(jīng)過內(nèi)部延遲后為低電平,利用這個延遲時間來屏蔽功率管N8開啟瞬間在CS端產(chǎn)生的尖峰電壓。

所述采樣電路,當(dāng)開關(guān)電源恒流恒壓芯片104上電后,并且開關(guān)電源的脈寬調(diào)制信號PWM發(fā)出使功率管導(dǎo)通信號后,功率管即導(dǎo)通,芯片104的CS端電壓Vcs線性上升。在PWM發(fā)出功率管導(dǎo)通信號階段,PWM為高電平,通過反向器A1后為低電平,此時第一傳輸門TG1打開。在前沿消隱時間內(nèi),第二N溝道開關(guān)管N2導(dǎo)通,第一N溝道開關(guān)管N1關(guān)斷,當(dāng)前沿消隱結(jié)束以后,第二N溝道開關(guān)管N2關(guān)斷,此時第二電容C2上采樣保持電壓為VCS_l;在前沿消隱結(jié)束以后,第三電容C3上的電壓VCS_S跟隨Vcs線性上升,直到上升到PWM為低電平時,此時第一傳輸門TG1關(guān)閉,所以VCS_S電壓等于在PWM為低電平前一刻的Vcs。但是由于芯片內(nèi)部傳輸延遲等因素此,芯片BD端還未發(fā)出關(guān)斷信號,Vcs此時還在繼續(xù)線性上升,故將VCS_S和Vcs送入第二比較器COMP2進(jìn)行比較,VCS_S未達(dá)到Vcs時繼續(xù)對第三電容C3進(jìn)行充電,一直讓VCS_S等于Vcs。當(dāng)BD關(guān)斷的前一瞬間,Vcs達(dá)到峰值Vcs_max,則此時VCS_S也等于Vcs_max。當(dāng)PWM為低電平后,經(jīng)過一段延遲時間后,BD發(fā)出關(guān)斷信號,第二延時器T2開始計時,延時時間到第一N溝道開關(guān)管N1導(dǎo)通,從而保證在第一N溝道開關(guān)管N1導(dǎo)通時,VCS_S已經(jīng)達(dá)到真正的峰值Vcs_max。在PWM為低電平時,PWMN為高電平,經(jīng)第二延時器T2延時時間到,PWMN_D為高電平,第一N溝道開關(guān)管N1導(dǎo)通,第一P溝道開關(guān)管P1關(guān)斷,第一傳輸門TG1關(guān)閉,此時第一電容C1上的電壓保持在Vcs_max。當(dāng)PWM為高電平時,PWMN為低電平,此時第一N溝道開關(guān)管N1關(guān)斷,所以第一電容C1上的電壓保持在Vcs_max。第一電容C1上的采樣電壓定義為VCS_P。上述描述可知,采樣電路在開關(guān)電源功率管N8導(dǎo)通期間,在前沿消隱后采樣當(dāng)時的CS電壓數(shù)值VCS_l,在開關(guān)電源功率管N8關(guān)斷前的瞬間,采樣CS最大值VCS_P。

所述比較器電路,其輸入端分別連接峰值計算電路輸出端和開關(guān)電源CS電壓信號,控制端連接前沿消隱電路輸出的LEB信號,前沿消隱完成后,第一比較器COMP1比較變壓器初級電流所產(chǎn)生的CS三角波電壓與峰值計算電路計算的下一周期應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓數(shù)值Vcs_cc,并輸出控制邏輯信號OCP,當(dāng)CS達(dá)到內(nèi)部計算出的峰值電壓則OCP翻轉(zhuǎn)為低電平,經(jīng)過系統(tǒng)延時后,功率管關(guān)斷。

所述反饋電壓檢測邏輯電路輸入端連接開關(guān)電源流恒壓芯片104的FB端口,在開關(guān)電源功率管關(guān)斷期間,檢測從PWM關(guān)斷到FB電壓第一次降為0的時間,即開關(guān)電源退磁時間,并以Tdemg輸出。

所述峰值計算電路由兩路電流鏡構(gòu)成,第一電流鏡電流為其中Vref1和R1由芯片內(nèi)部設(shè)定;第二電流鏡電流為其中R2由芯片內(nèi)部設(shè)定,且R1和R2高度匹配,Vt為采樣到的VCS_l和VCS_P的平均值。在整個PWM周期,第一電流鏡都在給第四電容C4充電,由于Tdemg控制第三N溝道開關(guān)管N3的通斷,故在Tdemg時間內(nèi),第二電流鏡給第五電容C5放電,在PWM關(guān)周期,第四電容C4上的電傳到第五電容C5上,并在整個PWM開周期繼續(xù)保持。如果當(dāng)前周期CS的峰值電壓偏小,則采樣到的CS峰值電壓VCS_P也相應(yīng)偏小,則在Tdemg時間內(nèi),第二電流鏡的放電電流也相應(yīng)減小,從而第四電容C4上的電壓上升,導(dǎo)致其輸出電壓Vref_cc升高,下一周期的CS峰值電壓升高;反之如果當(dāng)前周期的CS峰值電壓偏大,則Vref_cc降低,使下一周期峰值電壓降低,從而完成自適應(yīng)調(diào)整。

系統(tǒng)推導(dǎo)如下,系統(tǒng)穩(wěn)定時,C11電壓恒定,則有:

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由公式(1)、(2)、(3)、(4)得

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當(dāng)開關(guān)電源芯片工作在非連續(xù)模式下時,Il為0,且Vcs_l也非常接近于0,同樣滿足上面恒流公式。其中Vref1為主控芯片內(nèi)部基準(zhǔn),R2,R1采樣高度匹配,所以輸出電流精度極高,Rs和安匝比n用于調(diào)節(jié)輸出電流大小以便不同應(yīng)用。這樣變壓器初級電感峰值電流大小就不再受到Lp、Vin和Td參數(shù)的影響,從而拓?fù)浼纯晒ぷ髟诜沁B續(xù)模式也可工作在連續(xù)模式下實(shí)現(xiàn)高精度恒流恒功率的自適應(yīng)補(bǔ)償。

由上述可知,在PWM控制功率導(dǎo)通期間,在前沿消隱結(jié)束后,通過CS采樣電路采樣的到Vcs_l;當(dāng)它達(dá)到峰值時,PWM發(fā)出關(guān)斷信號,再同時通過電路采樣到其達(dá)到的最大電壓Vcs_p,從而通過其CS采樣電路得到的Vcs_l和Vcs_p及退磁時間通過峰值電壓電路計算出下一開周期的CS峰值,從而形成一個負(fù)反饋,從而自動調(diào)節(jié)CS峰值電壓,故變壓器初級電感峰值電流大小就不再受到Lp、Vin和Td參數(shù)的影響,從而實(shí)現(xiàn)高精度恒流的自適應(yīng)補(bǔ)償,而且可將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)延伸至連續(xù)工作模式。

需要說明的是,上述第一P溝道開關(guān)管P1、第二P溝道開關(guān)管P2、第三P溝道開關(guān)管P3、第四P溝道開關(guān)管P4、第五P溝道開關(guān)管P5優(yōu)選P溝道場效應(yīng)晶體管或P溝道晶閘管,也可以采用其他開關(guān)管;上述第一N溝道開關(guān)管N1、第二N溝道開關(guān)管N2、第三N溝道開關(guān)管N3、第四N溝道開關(guān)管N4、第五N溝道開關(guān)管N5、第六N溝道開關(guān)管N6、第七N溝道開關(guān)管N7優(yōu)選N溝道場效應(yīng)晶體管或N溝道晶閘管,也可以采用其他開關(guān)管。

需要說明的是,上述開關(guān)電源基準(zhǔn)電壓為開關(guān)電源恒流恒壓芯片內(nèi)部設(shè)定。

需要說明的是,上述電壓平均電路用于對Vcs_l和Vcs_p兩個電壓數(shù)值求平均值,采用常規(guī)平均電路即可。

本發(fā)明所述技術(shù)方案,通過采樣在前沿消隱后、開關(guān)電源功率管導(dǎo)通期間CS電壓數(shù)值和在開關(guān)電源功率管關(guān)斷前的瞬間CS電壓最大值,結(jié)合退磁時間計算下一周期CS應(yīng)該達(dá)到的峰值電壓,從而形成負(fù)反饋,更好的調(diào)節(jié)了初級峰值電流,不僅實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)高精度恒流電路還可以將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)延續(xù)到連續(xù)工作模式。

以上所述的具體實(shí)施方式,對本發(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)。

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