驱动控制电路以及开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及驱动控制电路以及开关电源。
【背景技术】
[0002] 高功率因数驱动系统是通过PFC(功率因数校正)控制电路控制开关管（例如晶体 管、场效应管、可控硅闸流管等）的导通和关断来维持稳定电压或电流输出的一种电源，也 被称为PFC控制系统，例如开关电源、LED照明驱动电源等。
[0003] 目前对于高PFC的恒流驱动电路，无论是降压结构、升降压结构、或者是反激式结 构等，为了获得高PFC，一般采用固定导通时间控制，同时为了获得较好的恒流精度一般采 用闭环控制。因此这些电源的共同点就是需要在驱动芯片COMP脚外加一个补偿电容C cqmp来 滤除输入电压Vin的工频分量，从而实现在输入电压Vin半周期内导通时间Tqn是恒定的。
[0004] 这些电源结构在正常工作时的导通时间Tqn是由COMP端的电压决定的：
[0005] T〇n = K1XVcomp (1)
[0006] 由于补偿电容Coimp比较大，系统的环路响应速度很慢，因此这些电源存在的一个 共同问题就是系统启动时补偿电容Ccqmp置位的问题。
[0007] -般在系统开机的时候，需要对补偿电容Ccqmp预先充电置位，如果不对补偿电容 Ccomp充电置位而只是靠环路控制，则系统会出现无法启动或者多次重复启动的问题。但是 如果对补偿电容C cqmp置位过高的话，系统会出现启动过冲的问题。因此一般电源电路中具 有补偿电容Ccqmp置位电路，如图1所示。其原理是在启动时，COMP端电压VCOMP小于预定基准电 压VO，比较器101输出置位信号使开关Sl断开，电流源102通过三极管Ql对COMP端电容Ccomp 进行充电置位。当COMP端电压Vcqmp达到预设值VO之后，比较器101的输出信号翻转(变为解 除置位信号），使开关Sl闭合，从而将三极管Ql关断，结束对COMP端电容C cqmp的充电置位。由 于VO是固定值，因此COMP端置位电压VraMP是固定的。
[0008] 对于高PFC恒定导通时间的LED恒流驱动电路，由于不同的输入电压Vin对应的正 常工作补偿电压VcciMP是不一样的，输入电压Vin低时，补偿电压Vcqmp高;输入电压Vin高时，补 偿电压VcciMP低。这样就会出现当输入电压Vin高时，电容C cqmp置位合适，而输入电压Vin低时， 系统会无法启动或者多次重复启动的情况;或者输入电压Vin低时，电容Ccqmp置位合适，而 输入电压Vin高时系统会启动过冲的情况。
[0009] 另外对于不同的开关电源系统，由于变压器的电感量L和采样电阻Rs不同，正常工 作时补偿电压也是不一样的，上述固定的补偿电容C cqmp置位难以适应不同的系统。
[0010] 因此，本实用新型需要改进的驱动控制电路以及开关电源。 【实用新型内容】
[0011] 针对以上需要，本实用新型提出了一种驱动控制电路和驱动控制方法，能够自动 适应不同输入电压Vin和不同系统要求来对补偿电容C cqmp进行置位，以促进不同系统在不 同输入电压Vin情况下都能正常启动，不会出现无法启动或者多次重复启动、或者启动过冲 的问题。
[0012] 根据本实用新型的一个实施例，提供了一种驱动控制电路，所述驱动控制电路用 于控制补偿电容和开关管，所述驱动控制电路包括:采样保持模块，其在所述开关管的一个 或多个初始开关周期中生成并保持与功率转换电路的输入电压成反比的参考信号；以及第 一比较器，其接收由所述采样保持模块生成的所述参考信号以及与所述补偿电容两端的补 偿电压成正比的检测信号，在所述检测信号小于所述参考信号时输出置位信号以对所述补 偿电容进行充电，并在所述检测信号大于或等于所述参考信号时输出解除置位信号以停止 对所述补偿电容进行充电。
[0013] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:第一电流源，其连接至所述补偿电容；以 及第一开关，其连接在所述电流源与接地之间，所述第一开关在所述第一比较器输出置位 信号时断开以使所述第一电流源对所述补偿电容充电，并且所述第一开关在所述第一比较 器输出解除置位信号时闭合以使所述第一电流源停止对所述补偿电容充电。
[0014] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:连接在所述第一电流源与所述补偿电容 之间的三极管。
[0015] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:第二比较器，其在所述开关管的一个或多 个初始开关周期中接收所述功率转换电路的采样电压和预设峰值，并在所述采样电压大于 或等于所述预设峰值时输出第一关断信号以关断所述开关管；以及导通时间控制模块，其 在所述一个或多个初始开关周期之后的后续工作周期中接收所述补偿电容两端的补偿电 压以及锯齿波信号，并在所述锯齿波信号大于或等于所述补偿电压时输出第二关断信号以 关断所述开关管。
[0016] 在一个方面，所述导通时间控制模块包括:锯齿波发生器，其生成具有预定周期的 锯齿波;第三比较器，其接收所述补偿电容两端的补偿电压以及所述锯齿波，并在所述锯齿 波大于或等于所述补偿电压时输出所述第二关断信号。
[0017] 在一个方面，所述导通时间控制模块包括:第二电流源；以及连接至所述第二电流 源的充放电电容，所述充放电电容在所述开关管导通时由所述第二电流源充电，并在所述 开关管关断时放电，其中所述锯齿波为所述充放电电容两端的电压。
[0018] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:驱动模块，其输出驱动信号以导通或关断 所述开关管；以及第二开关，其在所述开关管的一个或多个初始开关周期中将所述第二比 较器的输出连接至所述驱动模块，并在所述一个或多个初始开关周期之后的后续工作周期 中将所述导通时间控制模块的输出连接至所述驱动模块。
[0019] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:RS触发器，其连接在所述第二开关与所述 驱动模块之间，所述RS触发器经由所述第二开关接收由所述第二比较器或所述导通时间控 制模块输出的第一或第二关断信号并向所述驱动模块提供关断信号以关断所述开关管。
[0020] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:第四比较器，其接收所述功率转换电路的 反馈电压信号，并在所述反馈电压信号低于预设阈值电压时输出导通信号，所述RS触发器 接收所述导通信号并将所述导通信号提供给所述驱动模块以导通所述开关管。
[0021] 在一个方面，所述采样保持模块在所述一个或多个初始开关周期中连接至所述RS 触发器以采样并保持所述RS触发器输出导通信号的时间长度作为所述参考信号。
[0022] 在一个方面，所述驱动控制电路还包括:导通时间检测模块，其在所述一个或多个 初始开关周期之后的后续工作周期中连接至所述RS触发器以检测所述RS触发器输出导通 信号的时间长度作为所述检测信号。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，提供了一种开关电源，包括:如上所述的驱动控制 电路;所述功率转换电路，用于将输入电压转换成输出电压;连接至所述功率转换电路的所 述开关管；以及连接至所述驱动控制电路的所述补偿电容。
[0024] 在一个方面，所述开关电源还包括连接至所述功率转换电路的输出的反馈电阻网 络以提供所述功率转换电路的反馈电压信号。
[0025] 在一个方面，所述开关电源还包括与所述开关管串联的采样电阻以提供所述功率 转换电路的采样电压。
[0026] 在一个方面，所述开关电源包括反激式开关电源、升降压式开关电源、或降压式开 关电源中的至少一者。
[0027] 根据本实用新型的一个实施例，提供了一种驱动控制方法，所述驱动控制方法用 于控制补偿电容和开关管，所述驱动控制方法包括:在所述开关管的一个或多个初始开关 周期中生成并保持与功率转换电路的输入电压成反比的参考信号；以及接收所述参考信号 以及与所述补偿电容两端的补偿电压成正比的检测信号，在所述检测信号小于所述参考信 号时输出置位信号以对所述补偿电容进行充电，并在所述检测信号大于或等于所述参考信 号时输出解除置位信号以停止对所述补偿电容进行充电。
[0028] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:在所述开关管的一个或多个初始开关周 期中接收所述功率转换电路的采样电压和预设峰值，并在所述采样电压大于或等于所述预 设峰值时输出第一关断信号以关断所述开关管；以及在所述一个或多个初始开关周期之后 的后续工作周期中接收所述补偿电容两端的补偿电压以及锯齿波信号，并在所述锯齿波信 号大于或等于所述补偿电压时输出第二关断信号以关断所述开关管。
[0029] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:在所述开关管导通时对充放电电容进行 充电，并在所述开关管关断时对所述充放电电容进行放电，其中所述锯齿波为所述充放电 电容两端的电压。
[0030] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:在所述开关管的一个或多个初始开关周 期中使用所述第一关断信号来关断所述开关管；以及在所述一个或多个初始开关周期之后 的后续工作周期中使用所述第二关断信号来关断所述开关管。
[0031] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:接收所述功率转换电路的反馈电压信号， 并在所述反馈电压信号低于预设阈值电压时输出导通信号以导通所述开关管。
[0032] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:在所述一个或多个初始开关周期中采样 并保持所述导通信号的时间长度作为所述参考信号。
[0033] 在一个方面，所述驱动控制方法还包括:在所述一个或多个初始开关周期之后的 后续工作周期中检测所述导通信号的时间长度作为所述检测信号。
【附图说明】
[0034] 图1是根据现有技术的用于补偿电容置位的电路示意图。
[0035] 图2是根据本实用新型一