开关电源双脉冲脉宽限制电路及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明属于开关电源脉宽控制技术领域，尤其涉及一种开关电源双脉冲脉宽限制电路及其实现方法。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的飞速发展，开关电源已成为人们的工作、生活中不可缺少的电子设备，它以小型、轻便和高效率的特点应用到了电子信息领域。
[0003]根据拓扑结构、控制方式的不同，开关电源中驱动开关管的脉冲有单脉冲、双脉冲，甚至多脉冲。而开关电源中驱动开关管的脉冲大多都采用专门的PWM控制芯片来实现。
[0004]而现有的大、中功率的开关电源，常见的是采用全桥拓扑结构。但是，全桥拓扑结构的电路要求控制相邻桥臂上的开关管轮流导通，因此，就需要互补对称的双脉冲来控制，脉冲的最大占空比为50%。当负载变化或控制电路异常时，电源长时间工作在PWM芯片的最大输出脉宽附近，开关管处于长时间导通状态，严重时可能导致相邻桥臂上的开关管电流不对称，甚至同时导通的情况，从而烧坏开关管，以致造成损失。为了避免此问题的发生，可行的解决办法是限制PWM控制芯片的最大输出脉宽，使开关管工作在安全电流区域内。
[0005]现有限制脉冲宽度的方法有很多，比较常见的是包括自带死区时间控制的PWM芯片和独立的脉宽限制电路。
[0006]对于带死区时间控制的PWM芯片，其分为固定死区时间和死区时间可配置两种。例如:控制芯片CM6900系列，死区时间固定为400纳秒。控制芯片SG3525系列的死区时间可根据外接电阻和电容来配置。但是，前者不便于脉冲宽度的灵活配置，而且，两者都不适用数字化开关电源在硬件上对脉宽限制的需求。
[0007]对于独立的脉宽限制电路，如中国实用新型专利申请(专利申请号:201220684107.9，实用新型名称:一种LED驱动器的脉宽限制电路)公示的电路，采用电阻、电容构成的微分电路来实现脉宽限制。但是，通过此方法实现脉宽的限制的可靠性不高，电路中的三极管易误导通，且较适用单脉冲的脉宽限制。又如中国发明专利申请(专利申请号:201410396623.5，发明名称:一种逆变电源的脉宽限制电路)申请公示的电路，该电路通过控制注入PWM控制芯片的PWM调节端的电流来限制脉宽，但是，此方法过于依赖PWM控制芯片，无法适用数字化开关电源在硬件上对脉宽限制的需求。
[0008]然而，在大、中功率等级开关电源应用场合中使用双脉冲驱动较多。因此，如何解决双脉冲的脉宽限制问题，是当前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明的主要目的在于提供一种开关电源双脉冲脉宽限制电路，解决了双脉冲的脉宽限制的问题，达到了不受双路脉冲发生源的限制，且能灵活设置被控双路脉冲的脉宽的技术效果。
[0010]为实现上述目的，本发明提供了一种开关电源双脉冲脉宽限制电路，其包括脉宽限制电路和电子开关电路，所述脉宽限制电路与所述电子开关电路连接。
[0011]所述脉宽限制电路外接双脉冲发生电路，所述双脉冲发生电路用于生成两路互补对称、带死区时间的初始脉冲信号，所述脉宽限制电路用于将所述初始脉冲信号转换为预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号，并将生成脉冲控制信号发送至电子开关电路。
[0012]所述电子开关电路用于根据所述脉冲控制信号选择输出通道，将所述预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号输出。
[0013]优选地，所述开关电源双脉冲脉宽限制电路还包括开机复位电路，所述开机复位电路分别与脉宽限制电路、电子开关电路连接。
[0014]所述开机复位电路用于控制所述电子开关电路，在开机上电延迟预设时间段后，输出所述预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号。
[0015]优选地，所述开关电源双脉冲脉宽限制电路还包括整周期控制电路和打嗝控制电路，所述整周期控制电路外接所述双脉冲发生电路，并与所述电子开关电路连接；所述打嗝控制电路外接控制环路，所述控制环路用于检测开关电源是否出现打嗝现象的有效信号，所述打嗝控制电路分别与所述脉宽限制电路、电子开关电路连接。
[0016]所述整周期控制电路，用于通过所述初始脉冲信号中任意一个脉冲信号检测开关电源是否出现打嗝现象，以及生成打嗝触发脉冲信号。
[0017]所述打嗝控制电路，用于采集所述控制环路的有效信号，以及根据打嗝控制信号控制所述脉宽限制电路，以致所述脉宽限制电路输出脉冲控制信号，所述电子开关电路根据脉冲控制信号选择输出通道，输出初始脉冲信号。
[0018]所述电子开关电路，用于根据触发脉冲信号和有效信号生成打嗝控制信号。
[0019]优选地，所述脉宽限制电路与外部的双脉冲发生电路的第一信号输入端和第二信号输入端连接，所述第一信号输入端与第一二极管的阳极连接，所述第二信号输入端与所述第二二极管的阳极连接，所述第一施密特触发器的第三引脚分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阴极、经第二电阻与第二电容的一端连接，以及经第二电阻接地，所述第一施密特触发器的第四引脚分别与第三二极管的阳极、经第三电阻与第二电容的另一端、经第三电阻与第二施密特触发器的第五引脚、第四二极管的阳极、第三施密特触发器的第九引脚连接，所述第二施密特触发器的第五引脚与第三二极管的阴极连接，所述第二施密特触发器的第六引脚经第四电阻分别与第四二极管的阴极、第一 MOS管的栅极连接，所述第三施密特触发器的第九引脚与第四二极管的阳极连接，所述第三施密特触发器的第八引脚经第五电阻分别与第一 MOS管的漏极、第三电容的一端、第四施密特触发器的第十一引脚、所述打嗝控制电路连接，所述第一 MOS管的原极接地，所述第三电容的另一端接地，所述第四施密特触发器的第十引脚与所述电子开关电路连接。
[0020]优选地，所述电子开关电路具有电子开关，所述电子开关的VEE引脚和VSS引脚以及第四电容的一端接地，所述电子开关的VDD引脚和INH引脚、第四电容的另一端与所述开关复位电路连接，所述电子开关的C引脚和B引脚与脉宽限制电路的第四施密特触发器的第十引脚连接，所述电子开关的A引脚与整周期控制电路连接，所述电子开关的X引脚和XO引脚分别与所述打嗝控制电路连接，所述电子开关的Zl引脚和Yl引脚接地，所述电子开关的Z引脚与TORA连接，其Y引脚与TORB连接，其ZO引脚与OUTA连接，其YO引脚与OUTB连接。
[0021]优选地，所述开关复位电路具有一个电源，所述电源分别与所述电子开关电路的VDD引脚和第四电容一端、第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端分别与所述电子开关电路的INH引脚、第五二极管的阴极连接，以及经第六电阻接地，所述第五二极管的阳极接地。
[0022]优选地，所述整周期控制电路具有第五施密特触发器，所述第五施密特触发器的第一引脚与第一电容的一端连接，以及经第一电阻接地，所述第五施密特触发器的第二引脚与所述电子开关电路的A引脚连接，所述第五施密特触发器的第十四引脚与电源连接，所述第五施密特触发器的第七引脚接地，所述第一电容的另一端与双脉冲发生电路的第一信号输入端和第二信号输入端中任意一个输入端连接。
[0023]优选地，所述打嗝控制电路包括第二 MOS管和第六施密特触发器，所述第六施密特触发器的第十三引脚经第七电阻采集外部的控制环路的有效信号，所述第六施密特触发器的第十二引脚与所述电子开关电路的X引脚连接，所述第二 MOS管的栅极与所述电子开关电路的XO引脚连接，以及经第六电容接地、经第八电阻接地，所述第二 MOS管的原极接地，所述第二 MOS管的漏极分别与所述脉宽限制电路的第四施密特触发器的第十一引脚、第三电容的一端、第五电阻的一端、第一 MOS管的漏极连接。
[0024]此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种开关电源双脉冲脉宽限制电路的实现方法，构建依次连接的双脉冲发生电路、脉宽限制电路、电子开关电路，以及分别与所述脉宽限制电路、电子开关电路连接的开机复位电路；
[0025]双脉冲发生电路生成两路互补对称、带死区时间的初始脉冲信号，并将所述初始脉冲信号发送至所述脉宽限制电路；
[0026]脉宽限制电路将所述初始脉冲信号转换为预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号，并将生成的脉冲控制信号发送至电子开关电路；
[0027]所述电子开关电路根据接收到的所述脉冲控制信号选择输出通道，将所述预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号输出；
[0028]所述开机复位电路控制所述电子开关电路，在开机上电延迟预设时间段后，输出所述预设脉宽的两路互补的驱动脉冲信号。
[0029]优选地，所述开关电源双脉冲脉宽限制电路还包括整周期控制电路和打嗝控制电路；
[0030]当所述整周期控制电路根据所述初始脉冲信号中任意一个脉冲信号检测到开关电源出现打嗝现象时，发出