一种单功率级多路输出的电源电路及其控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多路输出的电源电路及方法。所述电源电路具有变压器、主环路控制电路和次环路控制电路。其中主环路控制电路控制变压器的原边功率，次环路控制电路分配两路输出的功率。为提高负载调整率，在负载发生突变时，次环路控制电路的信号被引入至主环路控制电路，从而使整个系统可以对负载突变产生较快的反应。

【技术实现步骤摘要】
一种单功率级多路输出的电源电路及其控制电路
本专利技术涉及电子电路，尤其是一种发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法。
技术介绍
发光二极管(LED)背光在显示器领域的应用占居主导地位。例如，在液晶电视(LCDTV)领域，LED已经逐渐取代传统的CCFL背光源。LED需要驱动电路来为其提供受控的电流信号。在某些应用场合，驱动电路除了给LED提供电流外，还需要给系统内的其他电路或芯片供电，例如MCU等。驱动电路的此类应用多采用单功率级多路输出的电源拓扑结构，以满足提供系统电压和LED电流的需求。在单功率级多路输出的电源拓扑结构中，其中有一路的输出信号将被用来控制功率级的能量转换。与其他路输出相比，该路的环路调节速度较慢，导致在其他路输出的负载发生较大变化时，系统的功率输出跟不上，从而使得系统的动态响应较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种应用于单功率级多输出的电源拓扑结构的环路交叉控制方法。依据本专利技术的控制方法，系统各环路的动态响应较好。依据本专利技术一实施例的一种多路输出的电源电路的控制电路，所述电源电路至少提供第一输出电压和第二输出电压，所述控制电路包括：第一环路控制电路，包括第一误差放大器，所述第一误差放大器接收第一输出电压和第一基准电压，输出第一误差放大信号；第二环路控制电路，包括第二误差放大器，所述第二误差放大器接收第二输出电压和第二基准电压，输出第二误差放大信号；饱和检测电路，接收第一误差放大信号和饱和基准信号，输出饱和指示信号；以及第一电流源电路，具有控制端和充电端，所述控制端接收饱和指示信号，所述充电端耦接至第二误差放大器的输出端，基于饱和指示信号，所述第一电流源电路对第二误差放大器的输出端充电。依据本专利技术一实施例的一种多路输出的电源电路，包括前述控制电路，还包括：变压器，具有原边、第一副边和第二副边；原边功率开关，耦接至变压器的原边；第一整流电路，耦接至第一副边，输出第一输出电压；以及第二整流电路，耦接至第二副边，输出第二输出电压；其中，第一整流电路包括副边功率开关，接收副边功率开关控制信号，并且基于副边功率开关控制信号通断，控制第一输出电压。依据本专利技术一实施例的一种LED驱动的控制电路，所述LED驱动提供第一输出电压，以及用于驱动LED灯串的第二输出电压，所述控制电路包括：第一环路控制电路，包括第一误差放大器，所述第一误差放大器接收第一输出电压和第一基准电压，输出第一误差放大信号；电流平衡电路，耦接至LED灯串反馈端，调节LED灯串电流；最小反馈电压电路，耦接至LED灯串反馈端，接收各LED灯串反馈端的电压，并输出其中的最小反馈电压；第二环路控制电路，包括第二误差放大器，所述第二误差放大器接收最小反馈电压和反馈基准电压，输出第二误差放大信号；饱和检测电路，接收第一误差放大信号和饱和基准信号，输出饱和指示信号；以及第一电流源电路，具有控制端和充电端，所述控制端接收饱和指示信号，所述充电端耦接至第二误差放大器的输出端，基于饱和指示信号，所述第一电流源电路对第二误差放大器的输出端充电。依据本专利技术一实施例的一种LED驱动用于驱动LED灯串，包括前述控制电路，还包括：变压器，具有原边、第一副边和第二副边；原边功率开关，耦接至变压器的原边；第一整流电路，耦接至第一副边，输出第一输出电压；以及第二整流电路，耦接在第二副边和LED灯串电压端，输出第二输出电压，并且提供LED灯串电流；其中，第一整流电路包括副边功率开关，接收副边功率开关控制信号，并且基于副边功率开关控制信号通断，控制第一输出电压。附图说明图1示出了现有的单功率级多路输出的电源电路10的结构示意图；图2示出了根据本专利技术一实施例的多路输出的电源电路20的电路结构示意图；图3示出了根据本专利技术一实施例的多路输出的电源电路30的电路结构示意图；图4示出了根据本专利技术一实施例的多路输出的电源电路40的电路结构示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的多路输出的电源电路50的电路结构示意图；图6示出了根据本专利技术一实施例的多路输出的电源电路60的电路结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图1示出了现有的单功率级多路输出的电源控制电路10的结构示意图。在图1中，单功率级多路输出的电源电路10包括：变压器101，具有原边Lp、第一副边Ls1和第二副边Ls2；原边功率开关MP，耦接至变压器101的原边Lp；第一整流电路102，耦接至第一副边Ls1，输出第一输出电压Vo1，所述第一整流电路102包括副边功率开关MS；第二整流电路103，耦接至第二副边Ls2，输出第二输出电压Vo2；第一环路控制电路104，接收第一输出电压Vo1，输出副边功率开关控制信号VG1，以控制副边功率开关MS的通断；第二环路控制电路105，接收第二输出电压Vo2，输出原边功率开关控制信号VG2，以控制原边功率开关MP的通断。所述第一整流电路102包括如图1所示连接结构的二极管D1，副边功率开关MS以及电容C1。所述第二整流电路103包括如图1所示连接结构的二极管D2以及电容C2。其中二极管D1和D2用于防止反向电流，电容C1和C2用于滤波。副边功率开关MS在副边功率开关控制信号VG1的控制下通断。变压器101的原边Lp耦接至输入电压Vin。该输入电压Vin可以是交流电压经过整流后的电压，或者是整流后再经过进一步PFC电路校正后的电压。当原边功率开关MP导通时，变压器101的原边开始储能。当原边功率开关MP关断时，能量从变压器101的原边Lp转移至副边Ls1或Ls2。在原边功率开关MP关断时：若副边功率开关MS导通，则能量从变压器101的原边Lp转移至第一副边Ls1，电容C1开始充电；若副边功率开关MS关断，则能量从变压器101的原边Lp转移至第二副边Ls2，电容C2开始充电。通过原边功率开关MP和副边功率开关MS的有序通断，电容C1上建立起第一输出电压Vo1，电容C2上建立起第二输出电压Vo2。在图1中，第一环路控制电路104包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路输出的电源电路的控制电路，所述电源电路至少提供第一输出电压和第二输出电压，所述控制电路包括：第一环路控制电路，包括第一误差放大器，所述第一误差放大器接收第一输出电压和第一基准电压，输出第一误差放大信号；第二环路控制电路，包括第二误差放大器，所述第二误差放大器接收第二输出电压和第二基准电压，输出第二误差放大信号；饱和检测电路，接收第一误差放大信号和饱和基准信号，输出饱和指示信号；以及第一电流源电路，具有控制端和充电端，所述控制端接收饱和指示信号，所述充电端耦接至第二误差放大器的输出端，基于饱和指示信号，所述第一电流源电路对第二误差放大器的输出端充电。

【技术特征摘要】
1.一种多路输出的电源电路的控制电路，所述电源电路至少提供第一输出电压和第二输出电压，所述控制电路包括：第一环路控制电路，包括第一误差放大器，所述第一误差放大器接收第一输出电压和第一基准电压，输出第一误差放大信号；第二环路控制电路，包括第二误差放大器，所述第二误差放大器接收第二输出电压和第二基准电压，输出第二误差放大信号；饱和检测电路，接收第一误差放大信号和饱和基准信号，输出饱和指示信号；以及第一电流源电路，具有控制端和充电端，所述控制端接收饱和指示信号，所述充电端耦接至第二误差放大器的输出端，基于饱和指示信号，所述第一电流源电路对第二误差放大器的输出端充电。2.如权利要求1所述的控制电路，其中：所述第一环路控制电路还包括第一占空比控制电路，接收第一误差放大信号，并且基于第一误差放大信号输出副边功率开关控制信号用于控制多路输出的电源电路的副边功率开关。3.如权利要求1所述的控制电路，其中所述第二环路控制电路还包括：第二占空比控制电路，接收第二误差放大信号，并且基于第二误差放大信号输出原边功率开关控制信号用于控制多路输出的电源电路的原边功率开关。4.如权利要求3所述的控制电路，其中所述第二环路控制电路还包括：隔离电路，将第二误差放大信号由第二误差放大器传送至第二占空比控制电路。5.如权利要求1所述的控制电路，其中所述第一电流源电路包括串联耦接的恒流源和开关，所述开关接收饱和指示信号，并且基于饱和指示信号通断，所述恒流源在开关导通时，对第二误差放大器的输出端充电。6.如权利要求1所述的控制电路，其中所述第一电流源电路包括：串联耦接的恒流源和开关，所述开关接收饱和指示信号，并且基于饱和指示信号通断，所述恒流源在开关导通时，对第二误差放大器的输出端充电；差值电路，接收第一输出电压和第一基准电压，输出两者的差值电压；以及与恒流源并联耦接的受控电流源，具有控制端，所述控制端接收差值信号，在开关导通时，所述受控电流源基于差值电压对第二误差放大器的输出端放电。7.如权利要求1所述的控制电路，还包括：过压检测电路，接收第二输出电压和过压基准信号，输出过压指示信号；以及第二电流源电路，具有控制端和放电端，所述控制端接收过压指示信号，所述放电端耦接至第二误差放大器的输出端，基于过压指示信号，所述第二电流源电路对第二误差放大器的输出端放电。8.一种多路输出的电源电路，包括如权利要求1-7任一项所述的控制电路，还包括：变压器，具有原边、第一副边和第二副边；原边功率开关，耦接至变压器的原边；第一整流电路，耦接至第一副边，输出第一输出电压；以及第二整流电路，耦接至第二副边，输出第二输出电压；其中，第一整流电路包括副边功率开关，接收副边功率开关控制信号，并且基于副边功率开关控制信号通断，控制第一输出电压。9.一种LED驱动的控制电路，所述LED驱动提供第一输出电压，以及用于驱动LED灯串的第二输出电压，所述控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘白仁，姜树法，余波，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51