接至后級邏輯及驅(qū)動模塊的輸入，后級邏輯及驅(qū)動模 塊的輸出作為后級控制信號產(chǎn)生電路的輸出端。
[0015] 優(yōu)選的，所述忍片還集成有前級開關(guān)管和/或后級開關(guān)管，所述前級開關(guān)管的漏極 和源極分別與化ainl端和地電位相連;所述后級開關(guān)管的漏極和源極分別與化ain2端和地 電位相連。
[0016] 本發(fā)明還提供一種ACDC開關(guān)電源，包括BOOST前級電路、反激后級電路和上述的兩 級控制器，所述BOOST前級電路包括輔助繞組、電阻Rsl和電阻Rs2的串聯(lián)支路及前級開關(guān) 管，所述反激后級電路包括變壓器、光禪和后級開關(guān)管，所述兩級控制器的FA端，與電阻Rsl 和電阻Rs2的串聯(lián)連接點相連，用于在反激后級變壓器的激磁階段，為所述BOOST前級的控 制環(huán)路，采集和保存BOOST前級的輸出電壓，進(jìn)而產(chǎn)生前級開關(guān)管的關(guān)斷信號和時鐘信號， 來對前級開關(guān)管的開關(guān)頻率和峰值電流進(jìn)行分別調(diào)控;在反激后級變壓器的去磁階段，采 集和保存反激后級的輸出電壓，W提供上一周期的后級輸出電壓波形，疊加于后級消磁時 間Tds,來選定上一周期的后級消磁時間Tds的中點時刻為反激后級的采樣時刻，并提供給 反激后級的控制環(huán)路;所述兩級控制器的FB端，與光禪連接，用于在反激后級變壓器的去磁 階段，為反激后級的控制環(huán)路，在反激后級的采樣時刻，對反激后級的輸出電壓進(jìn)行采集和 保存，進(jìn)而產(chǎn)生后級開關(guān)管的開啟信號和關(guān)斷信號。
[0017] 本發(fā)明再提供一種兩級控制方法，適用于ACDC中前級開關(guān)管和后級開關(guān)管的控 審Ij，是將BOOST前級和反激后級的控制環(huán)路結(jié)合起來的控制方法，包括如下步驟:在反激后 級變壓器的激磁階段，BOOST前級的輸出電壓，通過兩級控制器的FA端進(jìn)行采集和保存，經(jīng) 前級采樣模塊采樣并輸出與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，得到的比較電壓輸入跨導(dǎo)運放器生成前級 峰值電流Ipk_BT和前級工作頻率電流lose兩路電流，再轉(zhuǎn)化成前級開關(guān)管的關(guān)斷信號和時 鐘信號，來對前級開關(guān)管的開關(guān)頻率和峰值電流進(jìn)行分別調(diào)控;在反激后級變壓器的去磁 階段，反激后級的輸出電壓，通過兩級控制器的FA端進(jìn)行采集和保存，W提供上一周期的后 級輸出電壓波形，疊加于后級消磁時間Tds,來選定上一周期的后級消磁時間Tds的中點時 刻為反激后級的采樣時刻，控制兩級控制器的FB端在反激后級的采樣時刻，對反激后級的 輸出電壓進(jìn)行采集和保存，通過兩級控制器的FB端輸入后傳送到后級跨導(dǎo)運放器;經(jīng)后級 跨導(dǎo)運放器后，產(chǎn)生后級開關(guān)管的開啟信號及后級峰值電流，后級峰值電流再轉(zhuǎn)化成后級 開關(guān)管的關(guān)斷信號，用W通過控制后級開關(guān)管的開啟和關(guān)斷，一方面在反激后級恒流階段 實現(xiàn)消磁時間比后級開關(guān)管的周期為恒定值，即TdsA = C,另一方面也實現(xiàn)對后級開關(guān)管 的開關(guān)頻率和峰值電流的調(diào)控。
[0018] 優(yōu)選的，所述前級采樣模塊，在反激后級變壓器的激磁階段，將BOOST前級的輸出 電壓進(jìn)行采樣并保存。
[0019] 優(yōu)選的，所述反激后級變壓器的去磁階段，通過后級采樣模塊將反激后級的輸出 電壓在消磁的中點時刻進(jìn)行采樣并保存。
[0020] 優(yōu)選的，所述BOOST前級控制環(huán)路，在反激后級為極輕載或空載時，通過計時降幅 電路讓BOOST前級控制環(huán)路的前級峰值電流跟隨反激后級的控制環(huán)路的降頻和降幅，W將 前級峰值電流降至最小幅值，進(jìn)而減小前級開關(guān)管導(dǎo)通占空比。
[0021] 本發(fā)明所述的一種高集成的兩級控制電路和方法，將BOOST前級和反激后級的控 制環(huán)路結(jié)合起來控制，不僅能夠應(yīng)用在有PFC功能的AC/DC電路技術(shù)中，W實現(xiàn)減小或移除 小功率級別的ACDC輸入大電解電容，而且將原本控制所需要的兩個控制忍片合二為一，節(jié) 省了 IC引腳和PCB的布板面積。且將兩個控制電路集成為一個忍片:一方面BOOST和反激結(jié) 構(gòu)的控制IC內(nèi)部有部分模塊的功能和引腳是可W共用的，比如:高壓啟動電路、基準(zhǔn)電壓和 基準(zhǔn)電流的產(chǎn)生電路W及公共地引腳等；另一方面，兩個控制忍片均采用含功率管的 BICMOS工藝，因而從工藝的角度允許二者兼容在同一顆忍片上。而現(xiàn)有兩級控制器的采樣 是前后級兩個獨立的環(huán)路分別采樣前后級的輸出電壓:其中前級需要選定采樣時刻的引腳 和反饋輸出電壓的引腳各一個，后級也需要選定采樣時刻的引腳和反饋輸出電壓的引腳各 一個，一共是四個引腳。本專利通過對FA引腳進(jìn)行分時復(fù)用實現(xiàn)了前級采樣時刻選定、前級 輸出電壓反饋和后級采樣時刻選定S個功能，再結(jié)合FB腳對后級輸出電壓的反饋，運樣僅 僅通過兩個引腳就實現(xiàn)了對兩個環(huán)路輸出的采樣和反饋，具體來說:在后級變壓器激磁期 間，利用FA腳將前級輸出電壓采樣并保存，用于調(diào)控前級環(huán)路的頻率和幅值;在后級變壓器 去磁期間，利用FA腳波形提取出后級消磁時間Tds，采集到Tds的中點時刻，結(jié)合FB腳反饋回 的后級輸出電壓用于控制后級環(huán)路對輸出電壓的準(zhǔn)確采樣。運樣進(jìn)一步提高了 IC引腳的利 用率，實現(xiàn)了兩個環(huán)路的緊密配合工作。
【附圖說明】
[0022] 圖1是現(xiàn)有BOOST變換器式開關(guān)電源的應(yīng)用電路圖；
[0023] 圖2是現(xiàn)有BOOST變換器正常工作時各點的工作電壓、電流波形；
[0024] 圖3是現(xiàn)有反激變換器式開關(guān)電源的應(yīng)用電路圖；
[0025] 圖4是現(xiàn)有反激變換器在斷續(xù)模式下正常工作時各點工作電壓、電流波形；
[0026] 圖5是本發(fā)明提出的一種將BOOST前級和反激后級的控制環(huán)路結(jié)合起來的兩級控 制器的應(yīng)用電路圖；
[0027] 圖6是本發(fā)明實施例一所述的由忍片同一引腳來分時反饋兩級的輸出電壓分別參 與兩個環(huán)路調(diào)控的兩級控制器的電路原理框圖；
[0028] 圖7是本發(fā)明實施例一的兩級控制器在正常工作時各點工作電壓、電流波形；
[0029] 圖8是本發(fā)明實施例二的兩級控制器的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了更好地理解本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)所作出的改進(jìn)，在對本發(fā)明的兩種具體實 施方式進(jìn)行詳細(xì)說明之前，先對【背景技術(shù)】部分所提到的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合附圖加 W說明。
[0031] 現(xiàn)有常見的BOOST變換器式開關(guān)電源的應(yīng)用電路圖如圖1所示(小功率情況下不考 慮功率因數(shù)校正），其中，BOOST前級的控制環(huán)路包括電阻Rsl和電阻Rs2的串聯(lián)支路及前級 開關(guān)管Ml，通過電阻Rsl和Rs2分壓采樣輸出電壓與基準(zhǔn)在誤差放大器中比較，得到的電壓 輸入跨導(dǎo)運放生成電流來對開關(guān)頻率和峰值電流進(jìn)行調(diào)控。BOOST變換器的正常工作時各 點的工作電壓、電流波形如圖2所示，輸入電壓是W工頻(50Hz)工作的，當(dāng)開關(guān)管開啟時，電 感激磁使電流上升;開關(guān)管關(guān)斷時，電感去磁使電流下降，輸出電壓上會有與開關(guān)頻率相同 頻率的紋波。而現(xiàn)有常見的反激變換器式開關(guān)電源的應(yīng)用電路圖如圖3所示，其中，反激后 級的控制環(huán)路包括變壓器的輔助繞組、電阻Rs3和電阻Rs4的串聯(lián)支路及后級開關(guān)管M2,在 副邊繞組去磁階段通過檢測輔助繞組兩端的電壓VA大小來采樣輸出電壓，反饋給環(huán)路與基 準(zhǔn)在誤差放大器中比較，得到的電壓輸入跨導(dǎo)運放生成電流實施恒壓恒流的控制，反激變 換器在斷續(xù)模式下正常工作時各點工作電壓、電流波形如圖4所示，開關(guān)管開啟階段原邊繞 組激磁，原邊電流逐漸上升至Ip地；當(dāng)開關(guān)管一旦關(guān)閉副邊電感開始去磁，電流逐漸由峰值 電流Ispk下降至0，運之后進(jìn)入斷續(xù)模式的振鈴階段直到下一次開關(guān)管再次開啟。目前市場 上成熟的方案只是前級BOOST和后級反激兩級電路的簡單疊加，所W兩個電路的控制模塊 是獨立的兩顆忍片。兩顆忍片占用PCB板的面積多，引腳也更多?，F(xiàn)有兩級控制器的采樣是 前級控制環(huán)路采樣前級的輸出電壓，需要選定采樣時刻的引腳和反饋輸出電壓的引腳各一 個;后級控制環(huán)路采樣后級的輸出電壓，也需要選定采樣時刻的引腳和反饋輸出電壓的引 腳各一個，因此，現(xiàn)有兩級控制忍片共需四個采樣引腳。
[0032] 針對此問題，發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)只有打破現(xiàn)有引腳的功能 定義，利用同一個引腳分時復(fù)用來控制兩個環(huán)路，才能進(jìn)一步減少忍片面積和引腳數(shù)量?；?于此基本構(gòu)思，發(fā)明人進(jìn)一步提出改進(jìn)思路，通過對采樣引腳的功能進(jìn)行重新組合、定義， 將兩級控制忍片所需的采樣引腳數(shù)量，由現(xiàn)有的四個減少為兩個。同時還可將前后級的功 率開關(guān)管也集成到忍片內(nèi)部來節(jié)省引腳。
[0033] 具體改進(jìn)思路是通過對前級采樣的FA引腳進(jìn)行分時復(fù)用功能定義，W實現(xiàn)前級采 樣時刻選定、前級輸出電壓反饋和后級采樣時刻選定S個功能，再結(jié)合后級采樣的FB腳對 后級輸出電壓的反饋，運樣僅僅通過兩個引腳就實現(xiàn)了對兩個環(huán)路輸出的采樣和反饋。
[0034] 雖然同在輔助繞組處分時采樣前后級輸出電壓可W用于實現(xiàn)單個引腳反饋控制 兩個環(huán)路，但仍存在前后級控制配合的風(fēng)險問題，比如：當(dāng)后級輸出空載時，其頻率會下降 至對應(yīng)的最小頻率(0.1~Ik化級別），此時若不對前級作相應(yīng)處理，它仍會W較高頻率工 作，在一個后級電路的工作周期內(nèi)，前級會出現(xiàn)充爆的危險情況，需提出相應(yīng)的對策來解決 運個問題。
[0035] 基于W上改進(jìn)構(gòu)思，本發(fā)明提供一種高集成的兩級控制電路，W將BOOST前級和反 激后級的控制環(huán)路結(jié)合起來控制。本發(fā)明同時也提供一種由忍片同一引腳來分時反饋兩級 的輸出電壓分別參與兩個環(huán)路的調(diào)控的兩級控制方法。本發(fā)明還可應(yīng)用于小功率的有PFC 功能的AC/DC電路技術(shù)，W減小電解電容體積。為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加 清楚明白，W下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的 具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036] 實施例一
[0037] 如圖5所示，為應(yīng)用本發(fā)明的兩級控制器的AC/DC開關(guān)電源電路圖，是將BOOST前級 和反激后級的控制環(huán)路結(jié)合起來的兩級控制器的應(yīng)用電路圖，BOOST級的控制可W通過輔 助繞組反饋其輸出電壓的變化，采樣該電壓拐點處的電壓值與基準(zhǔn)在誤差放大器中比較， 得到的電壓輸入跨導(dǎo)運放生成電流來對開關(guān)頻率和峰值電流進(jìn)行調(diào)控。后級反激電路可工 作在斷續(xù)模式(DCM)下，在變壓器去磁階段(也就是副邊繞組向負(fù)載和輸出電容傳輸能量的 階段），也可W通過檢測輔助繞組兩端的電壓大小來采樣輸出電壓并實施恒壓恒流的控制。 運樣一來前后級都在輔助繞組處采樣輸出電壓，則原本在BOOST級輸出處用于采樣輸出電 壓的分壓電阻可W移除，運樣既節(jié)省了系統(tǒng)的功耗，又降低了由于電阻虛焊引起的炸機風(fēng) 險。更重要的是，基于同一個引腳分時復(fù)用來使兩級環(huán)路結(jié)合允許忍片采用更小的封裝，進(jìn) 一步節(jié)省封裝成本和PCB面積。
[0038] 圖6是實施例一的兩級控制器的電路原理框圖。一種將Boost前級和反激后級的控 制環(huán)路結(jié)合起來的兩級控制器，包括:控制器的FA端、控制器的FB端、控制器的化ainl端、控 制器的化ain2端、前級輸出電壓采樣電路101、前級比較判斷電路102、前級電流采樣電路 103、前級控制信號產(chǎn)生電路104、前級開關(guān)管105、后級輸出電壓中點采樣電路106、后級比 較判斷電路107、后級電流采樣電路108、后級控制信號產(chǎn)生電路109和后級開關(guān)管110。
[0039] BOOST前級控制環(huán)路111包括:控制器的FA端、控制器的化ainl端、前級輸出電壓采 樣電路101、前級電流采樣電路102、前級比較判斷電路103、前級控制信號產(chǎn)生電路104、前 級開關(guān)管105。