面也實現(xiàn)對后級開關(guān)管的開關(guān) 頻率和峰值電流調(diào)控。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩級控制器，其特征在于:還包括連接于BOOST前級的控制環(huán) 路與反激后級的控制環(huán)路之間的防充爆電路，所述防充爆電路包括計時降幅電路，用于在 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，以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。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩級控制器，其特征在于:所述防充爆電路的計時降幅電路， 包括計時器、RS觸發(fā)器、開關(guān)Ml及電阻R31和電阻R32串聯(lián)支路，計時器的控制清零端Clr_L 及RS觸發(fā)器的R端接入反激后級的開啟信號，以在每一個后級開關(guān)管的開啟時刻控制計時 器清零;計時器的計數(shù)端CP_L在每一個前級開關(guān)管的開啟時刻計數(shù)一次，達(dá)到設(shè)定次數(shù)時， 輸出有效電平讓RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，在Q'端產(chǎn)生高電平輸出經(jīng)開關(guān)Ml，以控制開關(guān)Ml閉合來短 接電阻R32,從而讓流過電阻R31和電阻R32串聯(lián)支路的前級峰值電流Ipk_BT在串聯(lián)支路上 產(chǎn)生的電壓Vpk_BT減小。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兩級控制器，其特征在于:所述BOOST前級的控制環(huán)路，包 括前級采樣電路、前級電流采樣電路、前級比較判斷電路和前級控制信號產(chǎn)生電路，其具體 連接關(guān)系是， 所述的前級采樣電路的輸入端口與兩級控制器的FA端相連，輸出端口與所述的前級比 較判斷電路的第一輸入端口相連;所述的前級采樣電路在反激后級變壓器的激磁階段，將 前級輸出電壓采樣并保存，以傳送給前級比較判斷電路； 所述的前級比較判斷電路通過第一輸入端口接收前級采樣電路的采樣信號，并通過第 一輸出端口和第二輸出端口分別與所述的前級控制信號產(chǎn)生電路的第一輸入端口和第二 輸入端口連接，以輸出調(diào)節(jié)開關(guān)頻率的電流和限定前級峰值電流大小的電流； 所述的前級電流采樣電路的輸入端口與所述控制器的Drainl端相連，前級電流采樣電 路的輸出與所述的前級控制信號產(chǎn)生電路的第三輸入端口連接； 所述的前級控制信號產(chǎn)生電路的輸出端口與所述的前級開關(guān)管的柵極相連，前級開關(guān) 管的漏極和源極分別與所述控制器的Drainl端和地電位相連;前級控制信號產(chǎn)生電路在調(diào) 頻和調(diào)幅電流作用下，生成控制信號控制所述前級開關(guān)管的開啟和關(guān)斷。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩級控制器，其特征在于： 所述的前級采樣電路包括:前級采樣模塊和電阻R1，前級采樣模塊的輸入端與FA端相 連，前級采樣模塊的輸出端與電阻R1的一端相連，電阻R1的一端還連接前級比較判斷電路 的輸入端，電阻R1的另一端接地； 所述的前級比較判斷電路包括:誤差放大器和前級跨導(dǎo)放大器，誤差放大器的兩個輸 入分別接前級采樣電路的電阻R1的一端和第一基準(zhǔn)電壓，誤差放大器的輸出與第二基準(zhǔn)電 壓Vref2分別接入前級跨導(dǎo)放大器的兩個輸入，前級跨導(dǎo)放大器的第一輸出和第二輸出接 入前級控制信號產(chǎn)生電路，用以將前級比較判斷電路生成的兩路電流Ipk_BT和lose分別輸 出給前級控制信號產(chǎn)生電路； 所述的前級電流采樣電路包括:前級峰值電流檢測模塊和電阻R2,前級峰值電流檢測 模塊的輸入與Drainl端連接，前級峰值電流檢測模塊的輸出與電阻R2的一端相連，電阻R2 的一端還連接前級控制信號產(chǎn)生電路，電阻R2的另一端接地； 所述的前級控制信號產(chǎn)生電路包括：電阻R3、比較器0CP1、振蕩器0SC和前級邏輯及驅(qū) 動模塊;所述比較器0CP1的反向輸入端與前級峰值電流檢測模塊的輸出連接，比較器0CP1 的正向輸入端接入前級比較判斷電路的前級跨導(dǎo)放大器的第一輸出的電流Ipk_BT，比較器 0CP1的正向輸入端還通過電阻R3接地，用以生成后級開關(guān)管的關(guān)斷信號Toff _BT;所述前級 比較判斷電路的前級跨導(dǎo)放大器的第一輸出所輸出的lose信號，作為振蕩器0SC的輸入，經(jīng) 振蕩器0SC輸出時鐘信號CLK;振蕩器0SC輸出的時鐘信號CLK和比較器0CP1輸出的關(guān)斷信號 Toff_BT-起連接到前級邏輯及驅(qū)動模塊的輸入端口，前級邏輯及驅(qū)動模塊的輸出作為前 級控制信號產(chǎn)生電路的輸出端，用以與后級開關(guān)管的柵極連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兩級控制器，其特征在于：所述反激后級的控制環(huán)路，包 括:后級采樣電路、后級比較判斷電路、后級電流采樣電路和后級控制信號產(chǎn)生電路， 所述后級采樣電路的輸入與兩級控制器的FA端相連，后級采樣電路的輸出給到后級比 較判斷電路的輸入端口，用以輸出采樣到的后級變壓器去磁階段的時間信號Tds; 所述后級比較判斷電路的輸入端口 C72連接兩級控制器的FB引腳和后級采樣電路的輸 出，后級比較判斷電路的輸出端口C73輸出后級開關(guān)管的開啟信號Ton_L和限定后級峰值電 流的電壓信號Vpk_FB，這兩個輸出信號分別連接至后級控制信號產(chǎn)生電路的第一和二輸入 端口 C91 和 C92; 所述后級電流采樣電路的輸入端口 C81連接兩級控制器的Dra i n2引腳，其輸出端口 C8 2 輸出檢測到的后級輸入電流轉(zhuǎn)化成的電壓Vcs_FB給后級控制信號產(chǎn)生電路的第三輸入端 口 C93; 所述后級控制信號產(chǎn)生電路包含三個輸入端口 C91、C92和C93,以及一個輸出端口 C94， 其輸出端口 C94作為后級控制信號產(chǎn)生電路的輸出端，用以與后級開關(guān)管的柵極相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的兩級控制器，其特征在于： 所述的后級輸出電壓采樣電路包括:快速比較器和后級輸出采樣模塊;FA端連接至快 速比較器的正相輸入端，第三基準(zhǔn)電壓Vref3連接至快速比較器的負(fù)相輸入端，快速比較器 的輸出及FA端一并作為后級輸出采樣模塊的輸入，后級輸出采樣模塊的輸出連接后級比較 判斷電路，用以將信號Tds輸出給后級比較判斷電路； 所述的后級比較判斷電路包括：后級跨導(dǎo)放大器、后級峰值電流限定電阻R4和電壓選 擇模塊;所述后級輸出采樣模塊輸出的信號Tds與FB端分別連接至后級跨導(dǎo)放大器的兩個 輸入，后級跨導(dǎo)放大器的第一輸出與后級控制信號產(chǎn)生電路連接，用以輸出生成的后級開 關(guān)管的開啟控制信號Ton_L;后級跨導(dǎo)放大器的第二輸出與第四基準(zhǔn)電壓Vref4-起輸入到 電壓選擇模塊，電壓選擇模塊的輸出與后級控制信號產(chǎn)生電路連接； 所述的后級電流采樣電路包括:后級峰值電流檢測模塊;后級峰值電流檢測模塊的輸 入與Drain2端連接，后級峰值電流檢測模塊的輸出連接至后級控制信號產(chǎn)生電路；比較器 0CP2的正相輸入端； 所述后級控制信號產(chǎn)生電路包括：比較器0CP2和后級邏輯及驅(qū)動模塊，比較器0CP2的 正相輸入端與后級峰值電流檢測模塊的輸出連接，比較器0CP2的反相輸入端與電壓選擇模 塊的輸出連接，比較器0CP2的輸出連接后級邏輯及驅(qū)動模塊，用以輸出生成的后級開關(guān)管 的關(guān)斷控制信號Toff_FB;比較器0CP2的輸出和后級跨導(dǎo)放大器的第一輸出一起連接至后 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。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兩級控制器，其特征在于:所述芯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Drainl端和地電位相連;所述后級 開關(guān)管的漏極和源極分別與Drain2端和地電位相連。9. 一種ACDC開關(guān)電源，包括BOOST前級電路、反激后級電路和權(quán)利要求1至8所述的兩級 控制器，其特征在于： 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、光耦和后級開關(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(diǎn)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，以提供上一周期的后 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(diǎn)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，與光耦連接，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。10. -種兩級控制方法，適用于ACDC中前級開關(guān)管和后級開關(guān)管的控制，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(yùn) 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，以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(diǎn)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(yùn)放器;經(jīng)后級跨導(dǎo)運(yùn)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，用以通過控制后級開關(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Tds/T = 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。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的兩級控制方法，其特征在于: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。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的兩級控制方法，其特征在于: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(diǎn)時刻進(jìn)行采樣并保存。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的兩級控制方法，其特征在于: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，以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。
【專利摘要】一種兩級控制器，包括BOOST前級的控制環(huán)路、反激后級的控制環(huán)路及FA端、FB端，BOOST前級的控制環(huán)路和反激后級的控制環(huán)路集成在一顆芯片中，芯片包括一個FA端和一個FB端，芯片的FA端，用于在反激后級變壓器的激磁階段，為BOOST前級的控制環(huán)路，采集和保存BOOST前級的輸出電壓；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，以選定本周期反激后級的采樣時刻，并提供給反激后級的控制環(huán)路；芯片的FB端，用于在反激后級變壓器的去磁階段，產(chǎn)生后級開關(guān)管的開啟信號及關(guān)斷信號，以通過控制后級開關(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Tds/T＝C，另一方面也實現(xiàn)對后級開關(guān)管的開關(guān)頻率和峰值電流調(diào)控。
【IPC分類】H02M7/06, H02M3/335
【公開號】CN105553292
【申請?zhí)枴緾N201511033968
【發(fā)明人】唐盛斌, 周阿鋮
【申請人】廣州金升陽科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月31日