本技術(shù)涉及照明領(lǐng)域，特別涉及一種反激變換器的峰值電流控制電路及該反激變換器。

背景技術(shù)：

1、目前的反激變換器的峰值電流控制方式中，通常根據(jù)開(kāi)關(guān)周期tsw/開(kāi)關(guān)頻率fsw對(duì)峰值電流進(jìn)行控制。圖1示意了一種常用的反激變換器，包括主功率管q1、整流管q2和變壓器t1，主功率管q1和變壓器t1的原邊繞組np連接，整流管q2和變壓器t1的副邊繞組ns連接。圖2(a)示意了主功率管q1上峰值電流的參考信號(hào)vcs_ref隨開(kāi)關(guān)周期tsw進(jìn)行變化的曲線圖，在圖2(a)中，當(dāng)tsw<t1時(shí)，參考信號(hào)vcs_ref達(dá)到最大值vcs_max；當(dāng)t1<tsw<t2時(shí)，參考信號(hào)vcs_ref隨著開(kāi)關(guān)周期tsw的增大以第一變化率減??；當(dāng)tsw>t2時(shí)，參考信號(hào)vcs_ref保持在最小值vcs_min，圖2(b)示意的參考信號(hào)vcs_ref與開(kāi)關(guān)頻率fsw(1/tsw)的關(guān)系曲線圖與圖2(a)相對(duì)應(yīng)，這里不再進(jìn)一步贅述。

2、在圖2的示意的峰值電流控制方式的基礎(chǔ)上，得到圖3示意的反激變換器的工作波形圖，在圖3中，vgs為反激變換器主功率管q1柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，vsw為反激變換器整流管q2的漏極電壓信號(hào)，ip為原邊勵(lì)磁電流，is為副邊續(xù)流電流，vcs_ref為用于控制ip峰值的參考信號(hào)，vcs為主功率管q1上的電流采樣信號(hào)。在主功率管q1關(guān)斷、副邊整流管q2開(kāi)通后，參考信號(hào)vcs_ref逐漸減小，當(dāng)主功率管q1開(kāi)通后，電流采樣信號(hào)vcs逐漸增大，當(dāng)電流采樣信號(hào)vcs達(dá)到參考信號(hào)vcs_ref時(shí)(即主功率管q1上電流達(dá)到峰值電流)，主功率管q1關(guān)斷，參考信號(hào)vcs_ref停止減小并恢復(fù)到初始值。

3、對(duì)于上述的峰值電流控制方案，在pd-20w(12v/1.67a-9v/2.23a-5v/3a)快充方案中，在輸出低壓(比如90v)、輸出低壓(5v/3a)，系統(tǒng)工作在bcm模式或者dcm模式，此時(shí)的開(kāi)關(guān)頻率較低，根據(jù)上述的峰值電流控制方式，主功率管q1上的峰值電流ipk隨著頻率的降低而降低，可達(dá)到20-30khz，根據(jù)pin＝1/2*ipk^2*fsw，可能會(huì)導(dǎo)致輸出功率無(wú)法滿足；在輸入高壓(比如230vac)、輸出高壓(比如12v)應(yīng)用中，考慮最大功率點(diǎn)為額定功率點(diǎn)(比如12v/1.67a)的1.2倍左右，并結(jié)合圖2示意的vcs_ref與fsw的關(guān)系曲線，可以看出額定負(fù)載下的開(kāi)關(guān)頻率會(huì)明顯低于最高開(kāi)關(guān)頻率，使得磁芯的工作頻率偏低，無(wú)法明顯減小磁芯的體積。

4、上述應(yīng)用存在一些不足的原因在于：當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率fsw降低時(shí)，電流采樣信號(hào)vcs(即主功率管q1上電流)也會(huì)隨之降低，并且電流采樣信號(hào)vcs和開(kāi)關(guān)電流fsw是一一對(duì)應(yīng)的。不會(huì)存在參考信號(hào)vcs_ref降低，開(kāi)關(guān)頻率fsw保持不變的現(xiàn)象；也不會(huì)存在參考信號(hào)vcs_ref接近最大值vcs_max時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率明顯低于最大開(kāi)關(guān)頻率fsw_max，甚至快要達(dá)到最小開(kāi)關(guān)頻率fsw_min的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種反激變換器及其控制方法，能夠?qū)χ鞴β使苌系姆逯惦娏鬟M(jìn)行靈活控制，使系統(tǒng)在低頻時(shí)滿足輸出功率需求，在高壓輸入時(shí)提高工作效率。

2、本實(shí)用新型還提供一種反激變換器的峰值電流控制電路，所述反激變換器包括主功率管、整流管和變壓器，所述主功率管和所述變壓器的原邊繞組連接，所述整流管和所述變壓器的副邊繞組連接，包括，

3、參考信號(hào)產(chǎn)生電路，包括多個(gè)電容，根據(jù)開(kāi)關(guān)周期控制所述的多個(gè)電容中各個(gè)電容的充電時(shí)段以得到參考信號(hào)；

4、比較器，將所述參考信號(hào)和表征主功率管電流的電流采樣信號(hào)進(jìn)行比較，以控制所述主功率管的關(guān)斷時(shí)刻；

5、其中，所述開(kāi)關(guān)周期大于第一閾值小于第二閾值時(shí)，所述參考信號(hào)具有至少兩個(gè)變化階段，第一變化階段內(nèi)的開(kāi)關(guān)周期大于所述第二變化階段內(nèi)的開(kāi)關(guān)周期。

6、可選的，在不同的變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)的變化率不相同。

7、可選的，在所述第一變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而減小。

8、可選的，在所述第一變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而增大。

9、可選的，在所述第二變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而減小。

10、可選的，所述第一變化階段內(nèi)還分為多個(gè)下降階段，在不同的下降階段內(nèi)，隨著開(kāi)關(guān)周期的變化，所述峰值電流的變化率不相同。

11、可選的，所述第二變化階段內(nèi)還分為多個(gè)上升階段，在不同的上升階段內(nèi)，隨著開(kāi)關(guān)周期的變化，所述峰值電流的變化率不相同。

12、可選的，所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括，

13、第一參考電壓產(chǎn)生電路，根據(jù)所述主功率管的開(kāi)關(guān)周期產(chǎn)生第一參考電壓；

14、第一電壓產(chǎn)生電路，包括多個(gè)第一電容，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)周期控制所述的多個(gè)第一電容中各個(gè)電容的充電時(shí)段以產(chǎn)生第一電壓；

15、運(yùn)算放大器，將所述第一參考電壓和所述第一電壓進(jìn)行運(yùn)算放大得到所述參考信號(hào)；

16、其中，所述開(kāi)關(guān)周期大于第一閾值小于第二閾值時(shí)，所述第一電壓具有多個(gè)上升階段，各個(gè)上升階段內(nèi)，所述第一電壓的變化率不相同。

17、可選的，所述第一參考電壓產(chǎn)生電路包括多個(gè)第二電容，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)周期控制所述的多個(gè)第二電容中各個(gè)電容的充電時(shí)段以產(chǎn)生所述第一參考電壓；

18、其中，所述開(kāi)關(guān)周期大于第一閾值小于第三閾值時(shí)，所述參考電壓具有多個(gè)上升階段，各個(gè)上升階段內(nèi)，所述第一參考電壓的變化率不相同；所述開(kāi)關(guān)周期大于第三閾值時(shí)，所述第一電壓具有多個(gè)上升階段，各個(gè)上升階段內(nèi)，所述第一電壓的變化率不相同。

19、可選的，還包括鉗位電路，接收所述參考信號(hào)，當(dāng)所述參考信號(hào)大于最大參考電壓時(shí)，將所述參考信號(hào)鉗位在最大參考電壓；當(dāng)所述參考信號(hào)小于最小參考電壓時(shí)，將所述參考信號(hào)鉗位在最小參考電壓。

20、本發(fā)明還提供一種反激變換器，包括主功率管、整流管和變壓器，所述主功率管和所述變壓器的原邊繞組連接，所述整流管和所述變壓器的副邊繞組連接，還包括，

21、原邊控制器，連接所述主功率管的控制端，用于控制所述主功率管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，包括以上任意一種所述的峰值電流控制電路；

22、副邊控制器，連接所述整流管的控制端，用于控制所述整流管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型在開(kāi)關(guān)周期大于第一閾值周期小于第二閾值周期時(shí)，可以靈活地調(diào)整主功率管上的峰值電流，使得峰值電流隨著開(kāi)關(guān)周期的增大而增大或者而減小，以滿足應(yīng)用需求；在低頻輸入時(shí)，可以增加峰值電流來(lái)使系統(tǒng)滿足輸出功率需求；在高壓輸入、輸出時(shí)能夠提高變壓器磁芯的利用率。

技術(shù)特征：

1.一種反激變換器的峰值電流控制電路，所述反激變換器包括主功率管、整流管和變壓器，所述主功率管和所述變壓器的原邊繞組連接，所述整流管和所述變壓器的副邊繞組連接，其特征在于：包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的峰值電流控制電路，其特征在于：在不同的變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)的變化率不相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的峰值電流控制電路，其特征在于：在所述第一變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而減小。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的峰值電流控制電路，其特征在于：在所述第一變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而增大。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的峰值電流控制電路，其特征在于：在所述第二變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)隨著所述開(kāi)關(guān)周期的增大而減小。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的峰值電流控制電路，其特征在于：所述第一變化階段內(nèi)還分為多個(gè)下降階段，在不同的下降階段內(nèi)，隨著開(kāi)關(guān)周期的變化，所述峰值電流的變化率不相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的峰值電流控制電路，其特征在于：所述第二變化階段內(nèi)還分為多個(gè)上升階段，在不同的上升階段內(nèi)，隨著開(kāi)關(guān)周期的變化，所述峰值電流的變化率不相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的峰值電流控制電路，其特征在于：所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的峰值電流控制電路，其特征在于：所述第一參考電壓產(chǎn)生電路包括多個(gè)第二電容，根據(jù)所述開(kāi)關(guān)周期控制所述的多個(gè)第二電容中各個(gè)電容的充電時(shí)段以產(chǎn)生所述第一參考電壓；

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的峰值電流控制電路，其特征在于：還包括鉗位電路，接收所述參考信號(hào)，當(dāng)所述參考信號(hào)大于最大參考電壓時(shí)，將所述參考信號(hào)鉗位在最大參考電壓；當(dāng)所述參考信號(hào)小于最小參考電壓時(shí)，將所述參考信號(hào)鉗位在最小參考電壓。

11.一種反激變換器，包括主功率管、整流管和變壓器，所述主功率管和所述變壓器的原邊繞組連接，所述整流管和所述變壓器的副邊繞組連接，還包括，

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提出一種反激變換器的控制電路及該反激變換器，包括參考信號(hào)產(chǎn)生電路，包括多個(gè)電容，根據(jù)開(kāi)關(guān)周期控制所述的多個(gè)電容中各個(gè)電容的充電時(shí)段以得到參考信號(hào)，所述參考信號(hào)用于控制流過(guò)所述主功率管的峰值電流大??；比較器，將所述參考信號(hào)和表征主功率管電流的電流采樣信號(hào)進(jìn)行比較，以控制所述主功率管的關(guān)斷時(shí)刻；其中，所述開(kāi)關(guān)周期大于第一閾值小于第二閾值時(shí)，所述參考信號(hào)具有至少兩個(gè)變化階段，第一變化階段內(nèi)的開(kāi)關(guān)周期大于所述第二變化階段內(nèi)的開(kāi)關(guān)周期，在不同的變化階段內(nèi)，所述參考信號(hào)的變化率不相同。本技術(shù)可以靈活調(diào)整反激變換器的峰值電流，以滿足應(yīng)用需求。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇志勇,何穎彥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杰華特微電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2025/1/9