功率变换器的控制电路及控制方法_5

文档序号:9526526阅读:来源:国知局
g,在输出端提供第一导通信号Vonl。在每个开关周期Ts中,检测到电感电流过零时,第一导通信号Vonl有效。
[0126]过零检测电路461和RS触发器462确保所述开关周期Ts结束时刻重新启动所述功率开关管时,电感电流L为零。
[0127]比率恒定电路463的输出端分别接收电流检测信号Vsb和开关控制信号Vg,在输出端提供第二导通信号Von2。该比率恒定电路463将电感电流流过负载的时间Txy与开关周期Ts的比率Txy/Ts维持为固定值。在每个开关周期Ts中,当检测到电感电流过零之后延迟一段时间,直至电感电流流过负载的时间Txy与开关周期Ts的比率Txy/Ts达到固定值时,第二导通信号Von2有效。
[0128]比率恒定电路463确保所述开关周期Ts结束时刻重新启动所述功率开关管时,电感电流流过负载的时间Txy与开关周期Ts的比率Txy/Ts为固定值。
[0129]与门464的两个输入端分别接收第一导通信号Vonl和第二导通信号Von2,在输出端提供导通信号Von。当第一导通信号Vonl和第二导通信号Von2均有效时,表示一个开关周期结束,此时可以重新开启功率开关管。
[0130]以上对依据本发明的优选实施例的功率变换器的控制电路及控制方法进行了详尽描述,本领域普通技术人员据此可以推知其他技术或者结构以及电路布局、元件等均可应用于所述实施例。
[0131]依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
【主权项】
1.一种功率变换器的控制电路,所述功率变换器包括彼此连接的功率开关管和电感,所述控制电路控制所述功率开关管的工作,使得电感充电和放电产生电感电流,从而提供输出电流,所述控制电路在电感电流检测信号为零之时或之后,控制所述功率开关管导通,在所述电感电流检测信号达到峰值参考信号和功率开关管的导通时间达到最大导通时间之一时,控制所述功率开关管断开, 其特征在于,所述控制电路根据所述电感电流检测信号调节所述最大导通时间,使得所述功率变换器向负载提供恒定的输出电流。2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述功率变换器的输入电压为幅值按照第一周期变化的直流输入电压,所述输出电流等效为具有等效占空比、按照所述第一周期变化的直流输出电流,所述控制电路根据电感电流检测信号调节最大导通时间,将所述等效占空比控制为大致等于参考占空比。3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路包括: 导通控制电路,用于产生导通信号以控制所述功率开关管导通; 比较器,用于比较所述电感电流检测信号和峰值电流参考信号,以产生第一控制信号; 最大导通时间电路,用于根据所述电感电流检测信号产生最大导通时间信号; 或门,所述或门的两个输入端分别接收所述第一控制信号和所述最大导通时间信号,输出端提供断开信号以控制所述功率开关管断开;以及 RS触发器,所述RS触发器的置位端和复位端分别接收所述导通信号和所述断开信号,输出端提供用于控制功率开关管的开关控制信号。4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述导通控制电路为过零检测电路,用于在检测到所述电感电流检测信号过零时产生所述导通信号。5.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述开关控制信号具有第二周期,并且所述第二周期小于所述第一周期, 所述导通控制电路在检测到所述电感电流检测信号过零之后,经过预定时间产生所述导通信号,并且使得所述电感电流流过负载的时间与所述第二周期的比值为固定值。6.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,所述导通控制电路包括: 过零检测电路,用于在检测到所述电感电流检测信号过零时产生第一导通信号; 比率恒定电路,用于根据所述电感电流检测信号获得所述电感电流流过负载的时间,根据所述开关控制信号获得所述第二周期,并且在所述电感电流流过负载的时间与所述第二周期的比值为固定值时产生第二导通信号;以及 与门,所述与门的两个输入端分别接收所述第一导通信号和所述第二导通信号,输出端提供所述功率开关管的所述导通信号。7.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述最大导通时间电路包括: 计数电路,用于在所述电感电流检测信号升高至第一参考信号时开始递减计数,以及在所述电感电流检测信号减小至第二参考信号时开始增计数; 数模转换电路,用于将计数电路的计数值转换成模拟值作为最大导通时间;以及导通时间判断电路,用于比较所述最大导通时间和所述功率开关管的实际导通时间,并且产生最大导通时间信号。8.根据权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述最大导通时间电路还包括: 时钟信号产生电路,用于在递减计数期间产生第一时钟信号,使得所述计数电路按照第一时钟信号计数,以及在递增计数期间产生第二时钟信号,使得所述计数电路按照第二时钟信号计数。9.根据权利要求8所述的控制电路,其特征在于,选择所述第一时钟信号的频率和所述第二时钟信号的频率,从而设定所述参考占空比。10.根据权利要求9所述的控制电路,其特征在于,所述参考占空比等于所述第二时钟信号的频率除以所述第一时钟信号的频率与所述第二时钟信号的频率之和。11.根据权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述最大导通时间电路还包括比较器,用于将所述电感电流检测信号与所述第一参考信号和所述第二参考信号进行比较。12.根据权利要求11所述的控制电路,其特征在于,所述第一参考信号和所述第二参考信号均等于所述峰值参考信号的二分之一。13.根据权利要求11所述的控制电路,其特征在于,所述第一参考信号等于所述峰值参考信号,并且所述第二参考信号为零。14.一种功率变换器的控制方法,所述功率变换器包括彼此连接的功率开关管和电感,所述控制电路控制所述功率开关管的工作,使得电感充电和放电产生电感电流,从而提供输出电流,所述方法包括:在电感电流检测信号为零之时或之后,控制所述功率开关管导通,在所述电感电流检测信号达到峰值参考信号和功率开关管的导通时间达到最大导通时间之一时,控制所述功率开关管断开, 其特征在于,根据所述电感电流检测信号调节所述最大导通时间,使得所述功率变换器向负载提供恒定的输出电流。15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述功率变换器的输入电压为幅值按照第一周期变化的直流输入电压,所述输出电流等效为具有等效占空比、按照所述第一周期变化的直流输出电流, 所述调节所述最大导通时间的步骤将所述等效占空比控制为大致等于参考占空比。16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,控制所述功率开关管导通的步骤包括:在检测到所述电感电流检测信号过零时产生导通信号。17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述开关控制信号具有第二周期,并且所述第二周期小于所述第一周期,控制所述功率开关管导通的步骤包括:在检测到所述电感电流检测信号过零之后,经过预定时间产生导通信号,并且使得所述电感电流流过负载的时间与所述第二周期的比值为固定值。18.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述调节所述最大导通时间的步骤包括: 在所述电感电流检测信号升高至第一参考信号时开始递减计数,以及在所述电感电流检测信号减小至第二参考信号时开始增计数; 将计数电路的计数值转换成模拟值作为最大导通时间;以及 比较所述最大导通时间和所述功率开关管的实际导通时间,并且产生最大导通时间信号。19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述调节所述最大导通时间的步骤还包括: 在递减计数期间产生第一时钟信号,使得所述计数电路按照第一时钟信号计数,以及在递增计数期间产生第二时钟信号,使得所述计数电路按照第二时钟信号计数。20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述调节所述最大导通时间的步骤还包括: 选择所述第一时钟信号的频率和所述第二时钟信号的频率,从而设定所述参考占空比。21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述参考占空比等于所述第二时钟信号的频率除以所述第一时钟信号的频率与所述第二时钟信号的频率之和。22.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述第一参考信号和所述第二参考信号均等于所述峰值参考信号的二分之一。23.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述第一参考信号等于所述峰值参考信号,并且所述第二参考信号为零。
【专利摘要】公开了功率变换器的控制电路及控制方法。所述功率变换器包括彼此连接的功率开关管和电感,所述控制电路控制所述功率开关管的工作,使得电感充电和放电产生电感电流,从而提供输出电流,其特征在于,所述控制电路在电感电流检测信号为零之时或之后,控制所述功率开关管导通,在所述电感电流检测信号达到峰值参考信号和功率开关管的导通时间达到最大导通时间之一时,控制所述功率开关管断开,以及根据所述电感电流检测信号调节所述最大导通时间,使得所述功率变换器向负载提供恒定的输出电流。该控制电路工作于峰值电流模式,无需获得补偿信号即可控制功率变换器的电流基本恒定,从而简化电路结构和减少外围元件。
【IPC分类】H02M7/217
【公开号】CN105281591
【申请号】CN201510843252
【发明人】邓建, 徐孝如
【申请人】矽力杰半导体技术(杭州)有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月26日
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