准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器制造技术

技术编号:15333814 阅读:154 留言:0更新日期:2017-05-16 21:15
本发明专利技术公开了一种准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器,其电路包括:采样检测器,用于侦测线电压并采集原边电压信号和原边电流信号,并生成波谷检测信号、原边电压时序信号和原边电流采样放大信号;恒流导通信号控制器,用于根据波谷检测信号、原边电压时序信号和PFM信号生成恒流开关导通信号;恒流关断信号控制器,用于根据原边电流采样放大信号、限流基准电压信号和原边电压时序信号生成恒流开关关断信号;恒流开关驱动器,用于根据恒流开关导通信号和恒流开关关断信号生成用于驱动所述开关管的开关驱动信号。本发明专利技术通过采用准谐振控制技术,提高了最大工作频率和工作效率,降低了成本,并大大减小了电磁干扰。

【技术实现步骤摘要】
准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器
本专利技术涉及电子电路
,特别是涉及一种准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器。
技术介绍
交直流转换器(AC-DC转换器)就是将交流电变为直流电的设备,其功率流向可以是双向的,功率流由电源流向负载的称为整流,功率流由负载返回电源的称为有源逆变。AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电,因必须经整流、滤波,因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的,同时因遇到安全标准(如UL、CCEE等)及EMC指令的限制(如IEC、FCC、CSA),交流输入侧必须加EMC滤波及使用符合安全标准的元件,这样就限制AC/DC电源体积的小型化,另外,由于内部的高频、高压、大电流开关动作,使得解决EMC电磁兼容问题难度加大,也就对内部高密度安装电路设计提出了很高的要求,由于同样的原因,高电压、大电流开关使得电源工作消耗增大,限制了AC/DC变换器模块化的进程,因此必须采用电源系统优化设计方法才能使其工作效率达到一定的满意程度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器,通过采用准谐振控制技术,提高了最大工作频率和工作效率,降低了成本,且由于开关管零电压导通,大大减小了电磁干扰。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:准谐振原边恒流控制电路,设置于交直流转换器内,所述准谐振原边恒流控制电路包括:采样检测器,用于侦测线电压并采集原边电压信号和原边电流信号,并将所述交直流转换器的开关管关断时的原边电压信号与采样检测器内的电压放大基准电压信号进行比较得到波谷检测信号和原边电压时序信号,以及将所述开关管导通时的原边电流信号和电流放大基准电压信号进行比较得到原边电流采样放大信号;恒流导通信号控制器,用于根据波谷检测信号、原边电压时序信号和采样检测器发出的PFM信号进行逻辑运算得到准谐振导通逻辑信号,并将所述准谐振导通逻辑信号与频率限制器发出的信号进行比较得到恒流开关导通信号;恒流关断信号控制器,用于根据所述原边电流采样放大信号与恒流导通信号控制器发出的限流基准电压信号得到限流关断信号,根据所述原边电压时序信号得到恒流基准电压信号,所述原边电流采样放大信号和恒流基准电压信号进行比较得到恒流关断信号,并根据恒流关断信号和限流关断信号生成恒流开关关断信号;恒流开关驱动器,用于根据所述恒流开关导通信号和恒流开关关断信号生成用于驱动所述开关管的开关驱动信号。所述采样检测器包括:电压采样单元,用于逐周期采集所述原边电压信号;电流采样单元,用于逐周期采集所述原边电流信号;基准电压源,用于产生电压放大基准电压信号、电流放大基准电压信号、电压时序检测基准电压信号和限流基准电压信号,并将电压放大基准电压信号发送至电压放大器,将电流放大基准电压信号发送至电流放大器,将电压时序检测基准电压信号发送至原边电压时序检测器,将限流基准电压信号发送至恒流导通信号控制器;电压放大器,用于对所述原边电压信号进行放大;电流放大器,用于对所述原边电流信号进行放大得到所述原边电流采样放大信号;原边电压时序检测器,用于将放大后的原边电压信号进行逻辑运算得到波谷检测信号及原边电压时序信号;自适应斜波补偿单元,用于获取所述线电压,并根据线电压补偿所述原边电流信号。所述原边电压时序检测器用于产生所述PFM信号,并将该PFM信号发送至恒流导通信号控制器。所述恒流导通信号控制器包括:准谐振导通信号发生器,用于根据波谷检测信号、原边电压时序信号和PFM信号进行逻辑运算得到准谐振导通逻辑信号;振荡器,用于产生内部时钟信号、高频限制频率信号和低频限制频率信号,并将内部时钟信号发送至准谐振导通信号发生器,将高频限制频率信号和低频限制频率信号发送至频率限制器;频率限制器,用于根据所述高频限制频率信号生成高频限制信号,根据所述低频限制频率信号生成低频限制信号;第一逻辑门,用于根据所述准谐振导通逻辑信号、高频限制信号和低频限制信号生成所述恒流开关导通信号。所述高频限制频率信号为80kHz信号,低频限制频率信号为50kHz信号。所述恒流关断信号控制器包括:限流比较器,用于将所述原边电流采样放大信号和限流基准电压信号进行比较得到限流关断信号;恒流调节器,用于根据所述原边电压时序信号得到恒流基准电压信号;恒流比较器,用于将所述原边电流采样放大信号和恒流基准电压信号进行比较得到恒流关断信号;第二逻辑门,用于将所述恒流关断信号和限流关断信号进行逻辑运算得到恒流开关关断信号。所述恒流开关驱动器包括:基准电流源,用于输出基准恒流信号;RS触发器,用于将所述恒流导通信号和恒流关断信号进行逻辑运算得到开关逻辑控制信号;恒流驱动门,用于根据所述基准恒流信号和所述开关逻辑控制信号生成所述开关驱动信号。交直流转换器,包括上述的准谐振原边恒流控制电路、变压器和开关管,准谐振原边恒流控制电路分别与变压器和开关管连接。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用准谐振控制技术,能在大幅提高满载工作频率以便系统减少体积的同时提高轻载阶段的效率,降低损耗;开关管在零电流时导通,大大减小了电磁干扰;采用谷值电压采样开通技术,减小开关损耗,提高系统效率;采用的原边反馈PSR控制技术,在原边即可采样次级边电压及电流信号,减少外围器件数量,降低系统成本及成品体积。附图说明图1为本专利技术准谐振原边恒流控制电路的一个实施例的结构框图;图2为本专利技术准谐振原边恒流控制电路中采样检测器的一个结构框图;图3为本专利技术准谐振原边恒流控制电路中恒流导通信号控制器的一个结构框图;图4为本专利技术准谐振原边恒流控制电路中恒流关断信号控制器的一个结构框图;图5为本专利技术准谐振原边恒流控制电路中恒流开关驱动器的一个结构框图;图6为本专利技术准谐振原边恒流控制电路中原边电压/电流信号及关键开关信号时序图;图7为本专利技术准谐振原边恒流控制电路的又一个实施例的结构框图;图中,1-采样检测器,101-电压采样单元,102-电流采样单元,103-基准电压源,104-电压放大器,105-电流放大器,106-原边电压时序检测器,107-自适应斜波补偿单元,N101-原边电压信号,N102-原边电流信号,N103-波谷检测信号,N104-原边电压时序信号,N105-原边电流采样放大信号,N106-线电压,N107-电压放大基准电压信号,N108-电流放大基准电压信号,N109-电压时序检测基准电压信号,N110-限流基准电压信号,2-恒流导通信号控制器,201-准谐振导通信号发生器,202-振荡器,203-频率限制器,204-第一逻辑门,N201-恒流开关导通信号,N202-准谐振导通逻辑信号,N203-内部时钟信号,N204-高频限制频率信号,N205-低频限制频率信号,N206-高频限制信号,N207-低频限制信号,3-恒流关断信号控制器,301-限流比较器,302-恒流调节器,303-恒流比较器,304-第二逻辑门,N301-恒流开关关断信号,N302-限流关断信号,N303-恒流基准电压信号,N304-恒流关断信号,4-恒流开关驱动器,401-基准电流源,402-RS触发器,403-恒流驱动门,N401-开关驱动信号,N402-基准恒流信号,N403-开关逻辑控制信本文档来自技高网...
准谐振原边恒流控制电路及具有该电路的交直流转换器

【技术保护点】
准谐振原边恒流控制电路,设置于交直流转换器内,其特征在于,所述准谐振原边恒流控制电路包括:采样检测器,用于侦测线电压并采集原边电压信号和原边电流信号,并将所述交直流转换器的开关管关断时的原边电压信号与采样检测器内的电压放大基准电压信号进行比较得到波谷检测信号和原边电压时序信号,以及将所述开关管导通时的原边电流信号和电流放大基准电压信号进行比较得到原边电流采样放大信号;恒流导通信号控制器,用于根据波谷检测信号、原边电压时序信号和采样检测器发出的PFM信号进行逻辑运算得到准谐振导通逻辑信号,并将所述准谐振导通逻辑信号与频率限制器发出的信号进行比较得到恒流开关导通信号;恒流关断信号控制器,用于根据所述原边电流采样放大信号与恒流导通信号控制器发出的限流基准电压信号得到限流关断信号,根据所述原边电压时序信号得到恒流基准电压信号,所述原边电流采样放大信号和恒流基准电压信号进行比较得到恒流关断信号,并根据恒流关断信号和限流关断信号生成恒流开关关断信号;恒流开关驱动器,用于根据所述恒流开关导通信号和恒流开关关断信号生成用于驱动所述开关管的开关驱动信号。

【技术特征摘要】
1.准谐振原边恒流控制电路,设置于交直流转换器内,其特征在于,所述准谐振原边恒流控制电路包括:采样检测器,用于侦测线电压并采集原边电压信号和原边电流信号,并将所述交直流转换器的开关管关断时的原边电压信号与采样检测器内的电压放大基准电压信号进行比较得到波谷检测信号和原边电压时序信号,以及将所述开关管导通时的原边电流信号和电流放大基准电压信号进行比较得到原边电流采样放大信号;恒流导通信号控制器,用于根据波谷检测信号、原边电压时序信号和采样检测器发出的PFM信号进行逻辑运算得到准谐振导通逻辑信号,并将所述准谐振导通逻辑信号与频率限制器发出的信号进行比较得到恒流开关导通信号;恒流关断信号控制器,用于根据所述原边电流采样放大信号与恒流导通信号控制器发出的限流基准电压信号得到限流关断信号,根据所述原边电压时序信号得到恒流基准电压信号,所述原边电流采样放大信号和恒流基准电压信号进行比较得到恒流关断信号,并根据恒流关断信号和限流关断信号生成恒流开关关断信号;恒流开关驱动器,用于根据所述恒流开关导通信号和恒流开关关断信号生成用于驱动所述开关管的开关驱动信号。2.根据权利要求1所述的准谐振原边恒流控制电路,其特征在于,所述采样检测器包括:电压采样单元,用于逐周期采集所述原边电压信号;电流采样单元,用于逐周期采集所述原边电流信号;基准电压源,用于产生电压放大基准电压信号、电流放大基准电压信号、电压时序检测基准电压信号和限流基准电压信号,并将电压放大基准电压信号发送至电压放大器,将电流放大基准电压信号发送至电流放大器,将电压时序检测基准电压信号发送至原边电压时序检测器,将限流基准电压信号发送至恒流导通信号控制器;电压放大器,用于对所述原边电压信号进行放大;电流放大器,用于对所述原边电流信号进行放大得到所述原边电流采样放大信号;原边电压时序检测器,用于将放大后的原边电压信号进行逻辑运算得到波谷检测信号及原边电压时序信号;自适应斜波补偿单元,用于获取所述线电压,并根据线电压补偿所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:强玮刘洪涛
申请(专利权)人:成都启臣微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

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