一种加快电流响应速度的电源拓扑结构的制作方法

本实用新型涉及电源拓扑技术领域，具体的说，是涉及一种加快电流响应速度的电源拓扑结构。

背景技术：

传统的激光电源是通过一种恒压源外接MOS管去作为恒流源，通过MOS管与激光泵源分压控制流过泵源的电流，由于输出电流需要流过MOS管，导致MOS管上的功率损耗大， MOS管发热大，降低了可靠性，使电转光的效率低，且成本高，。电路较复杂，体积大。

还有一种恒流源的拓扑是通过检测输出端经过滤波电容之后的电流大小通过信号放大，依据外部提供的模拟信号或者脉冲信号基准做比较通过光耦传输或者直接传输到集成IC反馈脚来恒定输出电流，这种结构导致电流响应速度非常慢，且电路复杂，成本高。

上述缺陷，值得解决。

技术实现要素：

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种加快电流响应速度的电源拓扑结构。

本实用新型技术方案如下所述：

一种加快电流响应速度的电源拓扑结构，其特征在于，信号输入端经过输入滤波电路后与BUCK拓扑电路连接，所述BUCK拓扑电路经过输出滤波电路连接信号输出端；

还包括检测控制电路，在所述检测控制电路中，所述信号输出端经过RC充电比较电路与驱动控制电路连接，BUCK原边电流检测电路与所述BUCK拓扑电路连接，所述BUCK原边电流检测电路还通过电流比较控制电路连接所述驱动控制电路，所述驱动控制电路与所述BUCK拓扑电路连接。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，在所述检测控制电路中，所述BUCK拓扑电路的峰值采样电流与第一比较器的反相输入端连接，所述第一比较器的同相输入端连接第一基准电压VREF1，所述第一比较器的输出端连接第二比较器的同相输入端，所述第一比较器的输出端还与第一电阻R1和第一电容C1连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第一电阻R1的另一端连接输入电压VO；

所述第二比较器的反相输入端连接第二基准电压VREF2，所述第二比较器的输出端连接调节输出端，所述调节输出端还经过第二电阻R2连接辅助供电电源VCC。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，在所述BUCK拓扑电路中，正向输入信号连接第二电容C2的正极和三极管Q1的集电极，所述三极管的发射极连接二极管D1的阴极和电感L1，所述电感L1的另一端连接输出电容Co的正极和输出信号口，所述输出电容Co的负极、所述二极管的阳极以及所述第二电容的负极均与负向输入信号连接。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：本实用新型解决了原有电源方案中MOS管损耗大、发热大以及电源可靠性低的问题，其转换效率高、电流响应速度快、成本低，本实用新型的恒流源电路简化传统复杂电路为一级电路，整个电路结构简单、整体损能量损耗低且成本降低。本实用新型通过电流互感器采样检测Buck 拓扑中原边MOS管的峰值电流大小感应到副边电流环，再根据外部或者内部提供的模拟信号或者脉冲信号基准比较来恒定输出电流大小，其减少了环路响应时间，较传统的恒流源电流速度响应快；本实用新型整体的电转光效率高，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一中检测控制电路的示意图。

图3为本实用新型中BUCK拓扑电路图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：

如图1所示，一种加快电流响应速度的电源拓扑结构，信号输入端经过输入滤波电路后与BUCK拓扑电路连接，BUCK拓扑电路经过输出滤波电路连接信号输出端。

该电源拓扑结构还包括检测控制电路，在检测控制电路中，信号输出端经过RC充电比较电路与驱动控制电路连接，BUCK原边电流检测电路连接BUCK拓扑电路，BUCK原边电流检测电路还通过电流比较控制电路连接驱动控制电路，驱动控制电路与BUCK拓扑电路连接。

如图2所示，在检测控制电路中，BUCK拓扑电路的峰值采样电流与第一比较器的反相输入端连接，第一比较器的同相输入端连接第一基准电压VREF1，第一比较器的输出端连接第二比较器的同相输入端，第一比较器的输出端还与第一电阻R1和第一电容C1连接，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1的另一端连接输入电压VO。

第二比较器的反相输入端连接第二基准电压VREF2，第二比较器的输出端连接调节输出端，调节输出端还经过第二电阻R2连接辅助供电电源VCC。

如图3所示，在BUCK拓扑电路中，正向输入信号连接第二电容C2的正极和三极管Q1的集电极，三极管的发射极连接二极管D1的阴极和电感L1，电感L1的另一端连接输出电容Co的正极和输出信号口，输出电容Co的负极、二极管的阳极以及第二电容的负极均与负向输入信号连接。

本实用新型的实现原理为：

通过第一比较器的反相输入端检测BUCK原边峰值采样电流的大小，并转换成电压信号，该信号与第一比较器同相输入端的第一基准电压VREF1（用于限定峰值电流的大小）比较，当反相输入端的电压大于同相输入端的电压时，第一比较器的输出端输出低阻抗，同时将第二比较器中的第一电容C1上的电压释放完，由于由于第二比较器同相输入端的电压小于第二比较器反相输入端的电压（第二基准电压VREF2，用于决定第一电阻R1、第一电容C1的充电时间），第二比较器的输出端为低阻抗，驱动关闭；在驱动关闭时，输出电压Vo通过第一电阻R1为第一电容C1充电，当第二比较器的同相输入端电压大于第二比较器的反相输入端电压时，第二比较器的输出端输出高阻抗，驱动开启。

其中，输出电压Vo、第一电阻R1及第一电容C1决定了第二比较器反相输入端的第二基准电压VREF2的充电时间，即三极管Q1关断的时间（Toff时间），也就是根据电容充电时间关系可以得到第二基准电压VREF2=Vo×(1-e-t/RC)，可求出充电时间t，用来决定RC充电时间，其中e为指数函数。

又根据BUCK拓扑电路中电流关系Io=Ip-(（Vin-Vo）×Ton)/2L，其中，Ip为峰值电流、Io为输出电流、Vin为输入电压、Vo为输出电压、Ton为导通时间、L为电感量。又因为Ton=D×Ts，D=Vo/Vin，Ts=1/fs，Ts为开关周期、fs为开关频率，所以只要限定峰值电流Ip的大小，即可以得出输出电流Io的大小。

同时根据t1=Co×Vo/Io，可以得出电流上升所需时间t1，其中Co为BUCK拓扑电路输出电容大小。

本实用新型通过检测Buck的峰值电流在加上一些分立器件组成的驱动电路，通过限定峰值电流大小来恒定输出电流的恒流源，不需要环路控制，来加快电流上升速度时间。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。