一种用于原边反馈的恒流恒压控制方法及电路的制作方法_3

文档序号:9921665阅读:来源:国知局
数值较大者或较小者与所述锯齿波信号进行比较,输出恒流时钟开启 信号或恒压时钟开启信号508。所述恒流时钟开启信号或恒压时钟开启信号508反馈控制 所述第一充电开关和第一放电开关的导通关断,调整所述锯齿波信号的上升斜率或/和幅 度。
[0069] 本实施例所述的用于原边反馈的恒流恒压控制电路的工作过程为:
[0070] 所述频率调整器418对电压信号506和基准电压VREF1进行比较处理后产生恒压 时钟频率控制信号(即PFM控制信号)507。
[0071] 恒压时钟频率控制信号507控制压控电流源610产生电流509。当开关614闭合 时电流509给电容615充电,或者当开关617闭合时电流509给电容618充电;而当开关 616闭合时,电容615对地放电;当开关619闭合时,电容618对地放电。开关614和开关 617都属于上述第一充电开关;电容615和电容618都属于上述第一充电电容;开关616和 开关619都属于上述第一放电开关。所述开关614,616,617,619均可以选用M0S管,可以 是NM0S管或者PM0S管。本实施例图4所示的开关都可以选用M0S管,可以是NM0S管或 者PM0S管。本发明的保护范围不限于图5所示的锯齿波产生模块611的一种实现方式,凡 是利用充电电容和充、放电开关的原理构造的锯齿波产生模块都包括在本发明的保护范围 内。
[0072] 所述去磁时间检测模块601对图4中的反馈信号502处理后产生代表Tmag时间的 信号(即去磁时间信号)202。所述去磁时间信号202控制开关603闭合时,电流源602给 电容604 (即第二充电电容)充电。电容604在开关603的每个导通周期结束后将电压传 递到放大器606上,然后再通过放大器606传递至所述三输入比较器612的输入端上。电 容604上的电压信号503代表的就是去磁时间信息(即Tmag信息)。
[0074] 其中,Vmag表不去磁时间Tmag转化成的对应的电压信号503,即去磁时间电压信 号503 ;C3表示电容器604的容值;Imag表示电流源602产生的电流值(即第二充电电流)。
[0075] 图4所示的系统输出电压210的计算公式为:
[0077] 其中,Ls为次级绕组的电感406的电感值,Isk为次级电流514的峰值,Vout为输 出电压210,Tmag为去磁时间。CC工作的时候电压Vout的值比CV工作时对应的电压Vout 的值要小,同时Isk在CC工作的时候比在CV工作的时候大。由输出电压公式(10)可知, 在CV工作时,系统输出电压210都大于在CC工作时的值,设Vmag_cc为CC工作的时候信 号503的电压值,Vmag_cv为CV工作的时候信号503的电压值,由式(10)有
[0078] Vmag_cc>Vmag_cv (11)
[0079] 同时需要设定一个电压分界点Vrefth(即预设恒压恒流分界电压)使得,
[0080] Vmag_cc>Vrefth>Vmag_cv (12)
[0081 ] 结合图7所示,在T1时间段内,图4所示的系统工作在CC状态,由于电压信号506 远小于参考电压VREF1,因此信号507是一个钳位值Vclamp,此时压控电流源610受到信 号507控制输出电流固定为最大值Imax。又由式(12)可知,CC工作时电压信号503大于 Vrefth,比较器612比较信号503和锯齿波信号510,产生信号508。当508为高的时候M0S 开关614和619闭合,电流源610给电容器615充电,电容器618对地放电;反之当信号508 为低的时候开关618和617闭合,电流源610给电容器618充电,电容器615对地放电,产 生锯齿波信号510。假设电容615和618的容值分别为C1和C2,则有:
[0086] 由于C3和C1与C2之和的比值,以及Imax和Imag的比值都很容易实现为一个固 定值,因此可以比较简单的实现CC功能。
[0087] 在T2和T3时间段内,图4所示的系统工作在CV状态,信号506接近甚至高于参 考电压VREF1,频率调整器418的输出信号507不再钳位在Vclamp,压控电流源610产生的 电流509也开始脱离Imax变得更小。同时由式(12)可知,比较器612选择的是锯齿波信 号和Vrefth比较,输出翻转信号508的频率此时完全与压控电流源610产生的电流509有 关。
[0088] 在T2时间段内,图4所示的系统输出电压210高于CV调整电压设定值(该设定 值即为整个CV系统设定的输出电压调整值,比如这个恒压系统需要输出5V,那么这个5V就 是设定值),则信号506比较高,通过频率调整器(又称PFM控制器)418得到比较低的电压 值507,进而得到压控电流源610输出较小的电流509,产生锯齿波信号510的上升斜率也 就比较低,因而,振荡器416输出频率较低的CV开启信号508。较低的电压值506也会导 致图4所示的比较器421在更小的峰值电流值Ipk处翻转,这意味主线圈的电流峰值更小。 由式(8)可知,更低的开关管导通频率fsw和Ipk意味着更低的系统输出电压Vout,直到系 统输出电压Vout回到CV调整电压设定值,由此实现CV功能。
[0089] 反之,在T3时间段内,图4所示的系统输出电压低于CV调整电压设定值时,信号 506比较高,通过频率调整器418得到比较高的电压值507,进而得到压控电流源610输出 较大的电流509,产生锯齿波信号510的上升斜率也就比较高,因而,振荡器416输出的频 率较高的CV开启信号508。较高的电压值507也会导致图4所示的比较器421在更大Ipk 处翻转,这意味主线圈的Ipk更大。由式(8)可知,更高的开关管导通频率fsw和Ipk意味 着更高的Vout,直到系统输出电压Vout回到CV调整电压设定值。
[0090] 在CV调整的时候,也有可能保持Ipk不变,即在T2,T3时间段内,图4所示的系统 工作在CV状态,信号506接近甚至高于VREF1,频率调整器418的输出信号507不再钳位 在Vclamp,压控电流源610产生的电流509也开始脱离Imax变得更小。同时由式(12)可 知,比较器612选择的是锯齿波信号和Vrefth比较,输出翻转信号508的频率此时完全与 压控电流源610产生的电流509有关。具体地,在T2时间段内,图4所示的系统输出电压 210高于CV调整电压设定值,则信号506比较低,通过频率调整器(又称PFM控制器)418 得到比较低的电压值507,进而得到压控电流源610输出较小的电流509,产生锯齿波信号 510的上升斜率也就比较低,因而,振荡器416输出频率较低的CV开启信号508,此时Ipk 不变。由式(8)可知,更低的fsw意味着更低的Vout,直到系统输出电压Vout回到CV调整 电压设定值,由此实现CV功能。
[0091] 反之,在T3时间段内,图4所示的系统输出电压低于CV调整电压设定值时,信号 506比较高,通过频率调整器418得到比较高的电压值507,进而得到压控电流源610输出 较大的电流509,产生锯齿波信号510的上升斜率也就比较高,因而,振荡器416输出的频 率较高fsw的CV开启信号508,此时Ipk不变。由式(8)可知,更高的fsw意味着更高的 Vout,直到系统输出电压Vout回到CV调整电压设定值。
[0092] 综上所述,无论是在CC工作状态还是CV工作状态,振荡器416都是只输出唯-- 路控制图4所示的开关管426导通的信号508,不需要判断并处理复杂的CC开启信号或者 CV开启信号,避免了时序竞争风险;并且不需要高频0SC(〇SCillat〇r的缩写,振荡器)产 生锯齿波,避免了潜在的寄生效应。
[0093] 本实施例还提供一种用于原边反馈的恒流恒压控制方法,该方法可以由本实施例 所述的用于原边反馈的恒流恒压控制电路实现,但该方法的实现装置包括但不限于本实施 例列举的用于原边反馈的恒流恒压控制电路的结构。
[0094] 如
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