隔离式变换器的控制方法、控制电路及开关电源的制作方法

文档序号:8514267阅读:490来源:国知局
隔离式变换器的控制方法、控制电路及开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关电源领域,更具体地说,涉及一种隔离式变换器的控制方法、控制电路及开关电源。
【背景技术】
[0002]原边控制的开关电源由于系统的器件少、结构简单、成本低等优点,在电源领域如LED驱动电源、充电器以及适配器等中得到广泛应用。
[0003]在现有技术实现的原边控制系统中,如图1所示,对输出电压的检测是通过对变压器副边绕组电压的检测来间接实现的。这种原边控制系统并不会对输出电压进行实时检测,而只是在每个开关周期采样变压器的辅助绕组上的电压来实现对输出电压的检测,使得当输出负载从轻载或空载到重载或满载进行切换时,原边控制系统不能及时获得输出电压的变化信息,从而导致系统的动态性能很差。另一方面,这种原边控制系统的动态响应特性也限制了轻载或空载时系统频率的降低,从而限制了系统待机功耗的减小。

【发明内容】

[0004]有鉴于此,本发明提供一种隔离式变换器的控制方法、控制电路及开关电源,以解决现有技术动态响应性和稳定性相冲突的问题,同时还可减小待机损耗的问题。
[0005]一种隔离式变换器的控制方法,所述隔离式变换器包括由原边绕组和副边绕组构成的变压器、与原边绕组连接的主开关管、与副边绕组连接的续流管,其特征在于,所述控制方法包括:
[0006]使一唤醒信号控制所述副边绕组两端的第一电压信号表征所述隔离式变换器的输出电压的变化信息;
[0007]在所述隔离式变换器的原边侧获取表征所述第一电压信号的第二电压信号;
[0008]检测所述第二电压信号,并根据检测结果控制所述主开关管的开关状态,使所述输出电压的值维持为期望的值;
[0009]其中,在所述隔离式变换器处于正常工作模式过程中的动态加载期间,根据所述输出电压与第一阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号,
[0010]在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中的负载稳态期间,根据所述输出电压与第二阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号,
[0011]在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中的动态加载期间,根据所述输出电压与第三阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号。
[0012]优选的,所述控制方法还包括在所述原边侧检测所述输出电压的原边反馈信号,以控制所述主开关管的开关状态。
[0013]优选的,在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中,使所述原边侧的控制模块和所述副边侧的控制模块均进入睡眠模式。
[0014]优选的,所述控制方法还包括在所述隔离式变换器的处于动态加载期间,增加所述主开关管的驱动信号的脉宽和频率。
[0015]一种隔离式变换器的控制电路,所述隔离式变换器包括由原边绕组和副边绕组构成的变压器、与原边绕组连接的主开关管、与副边绕组连接的续流管,其特征在于,包括:
[0016]副边控制器,用于根据所述隔离式变换器的输出电压产生唤醒信号,并使所述唤醒信号控制所述副边绕组两端的第一电压信号表征所述隔离式变换器的输出电压的变化信息,
[0017]其中,在所述隔离式变换器处于正常工作模式过程中的动态加载期间根据所述输出电压与第一阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号,
[0018]在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中的负载稳态期间,根据所述输出电压与第二阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号,
[0019]在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中的动态加载期间,根据所述输出电压与第三阈值电压的大小关系产生所述唤醒信号,
[0020]原边反馈电路,用于获取表征所述第一电压信号的第二电压信号;
[0021]原边控制器,用于检测所述第二电压信号,并根据检测结果控制所述主开关管的开关状态,使所述隔离式变换器的输出电压的值维持为期望的值。
[0022]优选的,所述副边控制器包括:
[0023]第一副边检测电路,用于检测所述输出电压是否小于第一阈值电压,并产生第一副边检测信号;
[0024]第二副边检测电路,用于检测所述输出电压是否小于第二阈值电压,并产生第二副边检测信号;
[0025]第三副边检测电路,用于检测所述输出电压是否小于第三阈值电压,并产生第三副边检测信号;
[0026]副边模式检测电路,用于检测所述隔离式变换器当前的工作模式,并输出副边模式检测信号;
[0027]唤醒产生电路,接收所述第一副边检测信号、第二副边检测信号、第三副边检测信号和副边模式检测信号产生所述唤醒信号。
[0028]优选的,当所述续流管为二极管时,所述副边控制器还包括与所述二极管并联的开关电路,所述唤醒信号通过控制所述开关电路的导通和断开状态来控制所述第一电压信号。
[0029]优选的,副边模式检测电路控制使所述副边控制器在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中时进入睡眠模式。
[0030]优选的,所述原边控制器包括:
[0031]脉冲检测解码电路,用于检测所述第二电压信号,产生用以控制所述主开关管开关状态的第一原边检测信号。
[0032]优选的,所述原边控制器还包括:
[0033]原边反馈控制电路,检测所述输出电压的原边反馈信号,产生用以控制所述主开关管开关状态的第二原边检测信号;
[0034]脉宽频率电路,根据第一检测信号和第二检测信号产生脉宽频率控制信号,以在所述隔离式变换器的处于动态加载期间,增加所述主开关管的驱动信号的脉宽和频率;
[0035]驱动电路,接收所述第一检测信号、第二检测信号和脉宽频率信号产生所述驱动信号。
[0036]优选的,所述原边控制器还包括原边模式检测电路,用于检测所述隔离式变换器当前的工作模式,以使所述原边控制器在所述隔离式变换器处于待机工作模式过程中时进入睡眠模式。
[0037]一种开关电源,包括有由原边绕组和副边绕组构成的变压器、与原边绕组连接的功率开关管以及与副边绕组连接的续流管,其特征在于,还包上述任意一项所述的控制电路。
[0038]由上可见,本实施例提供的隔离式变换器的控制及方法通过在隔离式变换器的不同工作模式过程中设置不同的阈值来产生唤醒信号,从而既可使隔离式变换器处于动态加载期间的输出电压的跌落值比较小,以加快系统的动态响应速度,又可使隔离式变换器在待机工作模式的负载稳态期间,以非常低的工作频率工作,有效的降低了待机损耗。
【附图说明】
[0039]图1为现有技术中的一种原边控制电路;
[0040]图2为依据本发明的一种隔离式变换器的控制电路一实施例的电路图;
[0041]图3为图2所示的控制电路在隔离式变换器处于正常工作模式过程的动态加载期间的工作波形图;
[0042]图4为图2所示的控制电路在隔离式变换器处于待机工作模式过程的负载稳态期间的工作波形图;
[0043]图5为图2所示的控制电路在隔离式变换器处于待机工作模式过程的动态加载期间的工作波形图。
【具体实施方式】
[0044]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0045]参考图2,所示为依据本发明的一种隔离式变换器的控制电路的一实施例电路图。在本实施例中,所述隔离式变换器以反激式变换器为例,但不限于与此,所述隔离式变换器接收输入电压信号Vin,以为负载提供稳定的输出电压Vo。具体地,所述反激式变换器包括有由原边绕组Np和副边绕组Ns构成的变压器、与原边绕组连接的主开关管S1以及与副边绕组连接的续流管,本实施例中,所述续流管以二极管D1为例,且所述二极管接在隔离式变换器的下位(本申请同样也适应于续流管接上位的情况,即
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