开关型变换器的制造方法_3

文档序号:8530064阅读:来源:国知局

[0083]如上所述,本发明实施例通过第二控制电路25控制副边功率开关Q2的导通和关断,使得第一输出电路22和第二输出电路23在原边功率开关Ql关断期间分时续流从而实现多路恒流/恒压输出,同时,通过调整第二输出电路23的续流输出时间来调节其输出电流的强度。
[0084]第二控制电路25可以包括平均电路、第二误差放大电路EA2和第二控制信号生成电路25a。其中,平均电路包括电阻R和电容C,也即,平均电路被形成为RC电路形式以对电流采样信号'_进行平均处理。平均处理后获得的平均采样信号Vs2被输入到第二误差放大电路EA2。第二误差放大电路EA2根据平均采样信号Vs2和电流参考信号Vref2生成误差补偿信号Verr2。第二控制信号生成电路25a根据误差补偿信号Verr2以及控制信号Vgl生成控制信号Vg2控制副边功率开关Q2。
[0085]应理解,以上第二控制电路25的结构仅为示例,能够根据输出电压控制副边功率开关以实现恒流输出的控制电路均可以应用于本实施例。
[0086]进一步地,在需要进行LED负载调光(也即,调节输出电流强度)时,可以根据调光信号调节参考电压Vref2以改变输出电流期望值,从而实现输出电流强度的调节。
[0087]图3是本发明第一实施例的开关型变换器的示例性的工作波形图。如图3所示,在时刻to至时刻tl,控制信号Vgl为高电平,此时原边功率开关Ql导通,流过原边绕组Np的电流Ip由零开始上升。副边侧的第一输出电路22和第二输出电路23的整流电路中的二极管Dl、D2均由于反偏而处于阻断状态,两路输出电路路均无电流。
[0088]图4是本发明第一实施例的第二控制信号生成电路的电路示意图。如图4所示,第二控制信号生成电路25a可以包括RS触发器RS1、非门RV、单触发电路OS、比较器CMP。其中,非门RV通过单触发电路OS连接到RS触发器RSl的置位端。同时,比较器CMP的输入端分别输入误差补偿信号Verr2和周期性的斜坡信号Vramp,输出端与RS触发器RSl的复位端连接。单触发电路OS在检测到输入信号上升沿时输出一个具有预定时间(例如20ns)的脉冲信号。由此,在tl时刻,控制信号Vgl切换为低电平,原边功率开关Ql被关断。单触发电路OS在该时刻输出脉冲信号,使得RS触发器RSl被置位,由此控制信号Vg2被切换为高电平,副边功率开关Q2导通。
[0089]从时刻tl至时刻t2,副边功率开关Q2保持导通,如上所述,在副边功率开关Q2导通期间,原边绕组中存储的能量仅通过第二输出电路23释放,流过第二副边绕组Ns2的电流Is2由峰值持续下降,而流过第一副边绕组Nsl的电流Isl趋近于或等于零。
[0090]在时刻t2,斜坡信号Vramp上升到大于误差补偿信号Verr2,RS触发器RSl复位,控制信号Vg2切换为低电平。
[0091]从时刻t2至时刻t3,控制信号Vgl保持为低电平,原边功率开关保持关断,同时,控制信号Vg2保持为低电平,副边功率开关Q2也保持关断。此时由于第二输出电路23的回路被断开,只能通过第一输出电路22进行续流。流过第二副边绕组Ns2的电流Is2为零,流过第一副边绕组Nsl的电流Isl由峰值持续下降,从而为电压输出端口提供能量。
[0092]在时刻t3,根据第一控制电路24的控制,控制信号Vgl切换为高电平,原边功率开关Ql导通,新的开关周期开始。
[0093]周而复始,通过第一控制电路24的控制可以保证第一输出电路22 (恒压输出电路)的输出参量稳定在预期输出电压附近,通过第二控制电路25的控制可以保证第二输出电路23 (恒流输出电路)的输出参量稳定在预期输出电流附近。
[0094]需要说明的是,图3所示的工作波形以及图4所示的第二控制信号生成电路仅为示例,本实施例中第一输出电路22和第二输出电路23的续流顺序并不限于上述方式。在其它的实施方式中,还可以通过第二控制电路25控制副边功率开关Q2先关断,使第一输出电路22先续流,然后再控制副边功率开关Q2导通,使得第二输出电路23接着续流。
[0095]通过在第二输出电路上串联副边功率开关,同时使得所述第二副边绕组的输出电压反射到所述第一副边绕组上的电压小于所述第一副边绕组的输出电压,使得副边功率开关导通时续流电流全部流过第二输出电路的副边绕组,副边功率开关关断时续流电流流过其它输出电路的副边绕组,从而实现了对于恒流输出电路和恒压输出电路在每个开关周期内进行分时续流,从而在仅进行一次功率转换的前提下就能实现多路恒流/恒压输出,提高了工作效率,同时仅需要一组磁性元件,减小了系统体积。
[0096]应理解,虽然本实施例以一个第一输出电路(恒压输出电路)为例进行说明,但是,第一输出电路(恒压输出电路)的数量也可以设置为多个,第一控制电路24可以基于其中之一的输出电压进行控制,也可以基于总的输出电压进行控制,通过控制原边功率开关。
[0097]同时,虽然本实施例以一个第二输出电路(恒流输出电路)为例进行说明,但是,在根据本实施例的开关型变换器中,第二输出电路也可以设置为多个,每个第二输出电路具有相同的结构。同时,第二控制电路包括多个控制子电路分别控制每个第二输出电路的副边功率开关,使得多个第二输出电路在原边功率开关保持关断期间同时或分时续流以保持输出恒定的电流。
[0098]图5a是本发明第二实施例的开关型变换器的电路示意图。如图5a所示,开关型变换器5包括输入电路51、至少一个第一输出电路52、至少一个第二输出电路53、第一控制电路54和第二控制电路55。
[0099]输入电路51、第一输出电路52以及第一控制电路54的电路结构与第一实施例相同,在此不再赘述。
[0100]第二输出电路53包括第二副边绕组Ns2和至少两个输出支路。第二输出支路53被配置为使得第二副边绕组Ns2的输出电压反射到第一副边绕组Nsl的电压小于第一副边绕组Nsl所对应的输出电压。每个输出支路包括电流输出端口,连接在电流输出端口和支路输入端m之间的第二整流电路以及串联连接在输出支路中的电流采样电路Rsi(i = I?N,N为大于等于2的整数)和副边功率开关Q2i。所有输出支路并联连接在第二副边绕组Ns2的两端,也即所有输出支路共用第二副边绕组Ns2。在任意数量的副边功率开关Q2i导通时,第二副边绕组Ns2产生的续流电流流过对应的输出支路以驱动对应的LED负载。通过控制副边功率开关Q2i的导通时间,可以实现不同的输出支路驱动的LED负载具有不同的亮度。
[0101]具体地,在图5a所示的第二输出电路53中,电流采样电路Rsi为采样电阻,其连接在接地端(也即第二副边绕组Ns2的同名端)和副边功率开关Q2i的第一端之间。副边功率开关Q2i与对应输出支路的电流输出端口的第二端连接。LED负载连接在对应的电流输出端口。第二整流电路包括二极管D2i和电容C2i。应理解,以上的连接方式并不唯一,只要副边功率开关Q2i和电流采样电路Rsi串联在支路中即可。
[0102]根据本实施例的一个优选方式,第二控制电路55可以包括多个控制子电路。每个控制子电路将对应的输出支路的电流采样电路Rsi采样获得的电流采样信号VISENi平均化,获取表征流过该输出支路所驱动的LED负载的平均电流的平均采样信号Vs2i,进而根据平均采样信号Vs2i和表征该支路的期望输出电流的电流参考信号Vref2i以及控制信号Vgl生成开关控制信号Vg2i。开关控制信号Vg2i用于控制对应副边功率开关Q2i以使得对应的输出支路的输出电流的平均值保持稳定。不同的控制子电路之间可以同时进行续流,也可以分时进行续流。
[0103]每个控制子电路可以包括对应的平均电路、第二误差放大电路EA2i和第二控制信号生成电路55ai。在本实施例中,平均电路被形成为RC电路。第二控制信号生成电路55ai可以优选采用如图4所示的电路结构实现。应理解,以上第二控制电路55i的结构仅为示例,能够根据输出电压控制副边功率开关以实现恒流输出的控制电路均可以应用于本实施例。
[0104]在需要进行调光时,可以分别调节每个控制子电路55i的参考电压Vref2i。
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