一种具有自适应消隐时间的控制电路及控制方法_2

文档序号:9710999阅读:来源:国知局
以控制反馈电压信号采样过程中的消隐时间,这样可使得消隐时间随着主开关管的电流的峰值变化而变化。本申请一方面可以使得反馈采样准确,不会发生误检测的情况,另外可以使得电路根据实际变化很好的控制消隐时间,减小空载损耗。
【附图说明】
[0039]图1所示现有技术中的反激式开关电源的原边反馈控制的电路框图;
[0040]图2所示为依据本发明的具有自适应消隐时间的控制电路的结构图;
[0041]图3所示为图2中采样时间控制电路的具体模块图;
[0042]图4所示为图3中采样时间控制电路的具体实现电路图;
[0043]图5所示为图2中所示消隐时间控制电路的具体实现电路图;
[0044]图6所示为图2所示电路的第一实施例的工作波形图;
[0045]图7所示为图2所示电路的第二实施例的工作波形图。
【具体实施方式】
[0046]以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
[0047]参考图2所示为依据本发明的具有自适应消隐时间的控制电路的结构图,图2中,所述控制电路应用于反激式变换器的原边反馈控制中。在本实施例中,所述反激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T、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0工为例,所述二极管阴极连接所述副边绕组,阳极接到输出端。
[0048]参考图2所示,在本实施方式中,所述控制电路包括输出电压反馈电路201、消隐时间控制电路202、采样时间控制电路203、电压检测电路204和驱动控制电路205。所述输出电源反馈电路201包括辅助绕组Na、分压电阻Rl和电阻R2,以获得表征副边输出电压的反馈电压信号VZCS。本实施例中,消隐时间控制电路202用以根据所述主开关管的峰值电流信息获得消隐控制信号Tblanking;采样时间控制电路203用以根据所述消隐控制信号Tblanking和反馈电压信号VzCS产生米样时刻控制信号Tsample;电压检测电路204接收所述反馈电压信号VzCS和所述采样时刻控制信号1^_1(3,根据所述采样时刻控制信号确定检测所述反馈电压信号的时刻,以获得检测信号Vd,驱动控制电路205根据所述检测信号Vd产生开关控制信号VGate控制所述主开关管SI的开关动作。
[0049]具体地,参考图5所示为消隐时间控制电路的具体实现图,所述消隐时间控制电路202包括充放电电路和比较电路,具体的,所述充放电电路包括第一电流源11、第二开关S2和第二电容C2,所述第一电流源根据所述主开关管的峰值电流信息产生第一电流信号,本实施例中,所述第一电流信号的大小与所述峰值电流(Vipk)成反比例关系;所述第二开关S2和所述第二电容C2并联连接,所述第一电流源对所述第二电容充电,所述第二电容两端的电压作为第二电压信号Vs2;所述比较电路具体包括第二比较器,所述第二比较器的负向输入端接收所述第二电压信号Vs2,正向输入端接收第一参考信号Vref,所述第二比较器比较所述第二电压信号Vs2和第一参考信号Vref,以产生消隐控制信号Tbianking。这里,所述第二开关通过主开关管的开关控制信号控制其开关状态。
[0050]本实施例中,所述消隐时间控制电路还包括第二电流源12,所述第二电流源12与所述第一电流源Il并联连接,所述第二电流源用以对所述第二电容C2充电,且所述第二电流源为一固定的电流源。所述第二电流源12用以保证消隐时间有一个最大值,以使得不会在反馈电压信号震荡的过程中进行采样。
[0051]进一步的,参考图3所示为图2中采样时间控制电路的具体模块图,以及图4所示为图3中采样时间控制电路的具体实现电路图。所述消隐电路包括第一电阻Rll和与第一电阻并联的第一开关SI,所述第一电阻的第一端接收所述反馈电压信号,第二端连接至所述保持电路,所述第一开关SI通过所述消隐控制信号Tblanking控制其开关状态。
[0052]所述保持电路包括第一电容Cl,所述第一电容Cl的第一端接所述第一电阻Rll的第二端,第二端接地,当所述消隐控制信号Tblanking为有效状态时,则所述第一开关SI导通,所述反馈电压信号Vzcs直接传输给所述第一电容Cl,当所述消隐控制信号为无效状态时,则所述消隐电路将所述反馈电压信号Vzcs通过第一电阻Rll传输给所述第一电容Cl,所述第一电容Cl的两端电压作为所述保持信号V2;第一电阻Rll和第一电容Cl同时形成一个延迟电路。
[0053]所述电压差值电路包括第一电压源,所述第一电压源的负极接收所述反馈电压信号,正极连接至所述第一比较电路,这里,所述第一电压值为一微小电压源,如10mV的电压源,所述反馈电压信号Vzcs经过电压差值电路差值运算后获得大于所述反馈电压信号的第一电压信号VI;所述第一比较电路包括第一比较器,所述第一比较器的正向输入端接收所述保持信号V2,反向输入端接收所述第一电压信号VI,输出端输出采样时刻控制信号Tsample3,当所述保持信号V2大于所述第一电压信号Vl时,则所述采样时刻控制信号变为高电平有效状态。
[0054]这里,所述消隐控制信号TblankinJ^有效状态的宽度也称之为消隐时间,即在这段时间里,由于第一开关SI导通,第一比较器不会发生翻转,这段时间即使反馈电压信号Vzcs发生波动也不会对反馈电压信号进行检测处理,达到了消隐的目的。
[0055]本领域技术人员可知,上述的采样时间控制电路实施方式仅示出了一种具体的实现方式,还可以有其他的等同或替代的方案,均在本发明的保护范围之内。
[0056]以下参照图6所示的工作波形图阐述本申请的工作原理,在负载为轻载的情况下,系统工作在断续工作模式下,原边的主开关管的峰值电流Ipp会较小,Is为副边二极管的放电电流,在tl时刻,主开关管SI关断,辅助绕组的反馈电压信号会发生震荡,由于副边放电时间较短,Tdis较短,这时,消隐控制信号的有效状态(也即是消隐时间如图6中Tl时间段)会较短,以使得电压检测电路能够快速检测到反馈电压信号Vzcs。
[0057]而对于图7所示的工作波形图,在负载为重载时,系统工作在准谐振工作模式下,原边的主开关管的峰值电流Ipp会较大,Is为副边二极管的放电电流,在tl时刻,主开关管SI关断,辅助绕组的反馈电压信号会发生震荡,由于副边放电时间较长,Tdis较长,这时,消隐控制信号的有效状态(也即是消隐时间如图6中T2时间段)会较长,以使得电压检测电路完成完全避开反馈电压信号的震荡,能够准确检测到反馈电压信号Vzcs。
[0058]从上述电路图和波形图可以看出,通过主开关管的峰值电流的大小控制消隐时间的长短,可使得系统根据实际情况很好的控制反馈电压的检测,不会受到外界或负载的干扰,而且,通过峰值电流的控制不受系统工作模式的限制,系统可以工作在峰值电流控制模式或恒定导通时间控制模式或其他合适的工作模式,本发明的消隐时间的控制方式可适用于任何场合的反激式原边控制的电路,检测准确。
[0059]最后,本发明还提供了一种具有自适应消隐时间的控制方法,用于控制反激式变换器的功率级电路,所述功率级电路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,包括以下步骤:
[0060]根据所述主开关管的峰值电流信息获得消隐控制信号;
[0061 ]根据所述消隐控制信号和反馈电压信号产生采样时刻控制信号;
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