开关控制方法及控制电路以及带该控制电路的开关电源技术

技术编号:10041551 阅读:146 留言:0更新日期:2014-05-14 12:21
本发明专利技术涉及电子领域,公开了一种开关控制方法及控制电路以及带该控制电路的开关电源。方法包括:根据采样电压信号生成驱动电流信号,使驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,采样电压信号包含作为开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,当脉冲宽度调制信号为第一电平时,向所述三极管的基极输入所述驱动电流信号,所述三极管处于饱和导通状态;在所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时的任一预设时段,释放所述三极管的基极的电荷,所述三极管处于截止状态。应用该技术方案有利于提高三极管的开关速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子领域,尤其涉及一种开关控制方法及控制电路以及带该控制电路的开关电源
技术介绍
开关电源是通过脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,简称PWM)信号,控制功率开关管的导通以及关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。由于其饱和压降低的优点,三极管被广泛应用于开关电源电路作为开关电源的功率开关管。图1为在现有技术开关电源中采用三极管Q3作为功率开关管的电路原理示意图,参见图1所示:当PWM信号V1为高电平时,开关Q2关断,开关Q1导通,向三极管Q3基极输入驱动电流,三极管Q3饱和导通,在三极管Q3导通后,形成稳定回路:V2-Q1-R3-Q3,三极管Q3的基极电流维持为一个较高的电流值,以保证三极管Q3保持饱和导通的稳定工作状态。在上述过程中,在三极管Q3的基极积累了较多的电荷。当PWM信号V1变为低电平时,开关Q1关断,开关Q2导通,三极管Q3基极的电荷通过C1、Q2形成的放电回路放电,直到放电到一定程度,三极管Q3内基极与发射极电压差Ube等于小于截止电压,三极管Q3关断。通过以上实现对三极管Q3的导通以及关断的控制。但是,本专利技术人在进行本专利技术的研究过程中发现,现有技术存在以下缺陷:采用现有技术,由于在三极管Q3处于导通状态的过程中,三极管Q3基极积累了较多的电荷,因此其放电速度较慢,导致其关断速度较慢。
技术实现思路
r>本专利技术实施例目的在于:提供一种开关控制方法及控制电路以及带该控制电路的开关电源,应用该技术方案有利于提高三极管的开关速度。第一方面,本专利技术实施例提供的一种适用于开关电源的开关控制方法,包括:根据采样电压信号生成驱动电流信号,所述驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,所述采样电压信号包含作为所述开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,所述三极管的集电极与所述开关电源中的感性元件电连接;当脉冲宽度调制信号为第一电平时,向所述三极管的基极输入所述驱动电流信号,所述三极管处于饱和导通状态;在所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时的任一预设时段,释放所述三极管的基极的电荷,所述三极管处于截止状态。结合第一方面,在第一种实现方式下,在步骤:根据采样电压信号生成驱动电流信号之前,还包括:根据所述脉冲宽度调制信号的第一跳变沿触发,生成单脉冲信号,所述第一跳变沿由所述第二电平跳变为所述第一电平;叠加所述单脉冲信号以及所述采样电压信号,生成叠加电压信号根据采样电压信号生成驱动电流信号,具体是:根据所述叠加电压信号生成所述驱动电流信号。结合第一方面,在第一种实现方式下,根据所述叠加电压信号生成所述驱动电流信号,包括:向运算放大电路分别输入所述叠加电压信号、反馈电压信号,所述反馈电压信号与第一电流信号成预设的比例;所述运算放大电路输出所述第一电流信号,所述第一电流信号的波形跟随所述叠加电压信号的波形;根据所述第一电流信号生成所述驱动电流信号。结合第一方面,在第一种实现方式下,根据所述第一电流信号生成所述驱动电流信号,包括:向电流镜电路的输入端输入所述第一电流信号,所述电流镜电路输出所述驱动电流信号。结合第一方面,在第一种实现方式下,在步骤:释放所述三极管的基极的电荷之前,还包括:采样获取所述采样电压信号的峰值电压。第二方面,本专利技术实施例提供的一种适用于开关电源的开关控制电路,包括:驱动信号生成电路,用于根据输入的采样电压信号生成驱动电流信号,所述驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,所述采样电压信号包含作为所述开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,所述三极管的集电极与所述开关电源中的感性元件电连接;第一开关电路,连接在所述驱动信号生成电路与所述三极管的基极之间,第二开关电路,与所述三极管的基极电连接,当脉冲宽度调制信号为所述第一电平时,所述第一开关电路处于导通状态,所述三极管处于饱和导通状态,所述第二开关电路处于关断状态;当所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时,所述第一开关电路处于关断状态,在所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时的任一预设时间段,所述第二开关电路处于导通状态,所述基极的电荷通过所述第二开关电路形成的放电电路被释放,所述三极管处于截止状态。结合第二方面,在第一种实现方式下,还包括:单脉冲发生电路,用于根据所述脉冲宽度调制信号的第一跳变沿的触发,生成一单脉冲信号,所述第一跳变沿由所述第二电平跳变为所述第一电平;叠加电路,输入端分别与所述单脉冲发生电路、电压采样电路电连接,输出端与所述驱动信号生成电路的输入端电连接,用于生成叠加电压信号,所述驱动信号生成电路具体用于根据所述叠加电压信号生成所述驱动电流信号。结合第二方面,在第一种实现方式下,所述驱动信号生成电路包括:运算放大电路,第一输入端输入所述叠加电压信号,第二输入端与输出端电路连接,输入与所述运算放大电路输出电流成预设的比例的反馈电压信号,输出端与所述第一开关电路电路连接。结合第二方面,在第一种实现方式下,所述驱动信号生成电路还包括:电流镜电路,连接在所述运算放大电路与所述第一开关电路之间。结合第二方面,在第一种实现方式下,还包括:第一延时电路,用于对所述脉冲宽度调制信号进行第一延时,输出第一延时信号;峰值采样电路,与所述第一延时电路、电压采样电路分别电连接,当所述第一延时信号为有效状态时,所述峰值采样电路处于工作状态,用于采样获取所述采样电压信号的峰值电压;第二延时电路,用于对所述第一延时信号进行第二延时,输出第二延时信号;或非门电路,第一输入端、第二输入端分别输入所述脉冲宽度调制信号、第二延时信号,输出端与所述第二开关电路的控制端连接,输出第二开关控制信号,当所述第二开关控制信号为所述第一电平时,所述第二开关电路处于导通状态。第三方面,本专利技术实施例提供的一种开关电源,包括上述之任一所述的控制电路。由上可见,应用本实施例技术方案,由于本实施例用于驱动三极管导通的驱动电流信号跟随三极管的集电极电流的波形,避免了输入至三极管基极的电流的浪费,从而避免在三极管基极电流过剩而造成基极电荷积累过多而导致三极管放电时间过长关断速度慢的问题,即应用本实施例技术方案有利于提高三极管的关断速度,提高三极管的开关响应速度。附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于开关电源的开关控制方法,其特征是,包括:根据采样电压信号生成驱动电流信号,所述驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,所述采样电压信号包含作为所述开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,所述三极管的集电极与所述开关电源中的感性元件电连接;当脉冲宽度调制信号为第一电平时,向所述三极管的基极输入所述驱动电流信号,所述三极管处于饱和导通状态;在所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时的任一预设时段,释放所述三极管的基极的电荷,所述三极管处于截止状态。

【技术特征摘要】
1.一种适用于开关电源的开关控制方法,其特征是,包括:
根据采样电压信号生成驱动电流信号,
所述驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,所述采样电压
信号包含作为所述开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,所述三极
管的集电极与所述开关电源中的感性元件电连接;
当脉冲宽度调制信号为第一电平时,向所述三极管的基极输入所述驱动
电流信号,所述三极管处于饱和导通状态;
在所述脉冲宽度调制信号为所述第二电平时的任一预设时段,释放所述
三极管的基极的电荷,所述三极管处于截止状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征是,
在步骤:根据采样电压信号生成驱动电流信号之前,还包括:
根据所述脉冲宽度调制信号的第一跳变沿触发,生成单脉冲信号,所述
第一跳变沿由所述第二电平跳变为所述第一电平;
叠加所述单脉冲信号以及所述采样电压信号,生成叠加电压信号;
根据采样电压信号生成驱动电流信号,具体是:
根据所述叠加电压信号生成所述驱动电流信号。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征是,
根据所述叠加电压信号生成所述驱动电流信号,包括:
向运算放大电路分别输入所述叠加电压信号、反馈电压信号,所述反馈
电压信号与第一电流信号成预设的比例;
所述运算放大电路输出所述第一电流信号,所述第一电流信号的波形跟
随所述叠加电压信号的波形;
根据所述第一电流信号生成所述驱动电流信号。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征是,
根据所述第一电流信号生成所述驱动电流信号,包括:
向电流镜电路的输入端输入所述第一电流信号,
所述电流镜电路输出所述驱动电流信号。
5.根据权利要求1至4之任一所述的控制方法,其特征是,
在步骤:释放所述三极管的基极的电荷之前,还包括:
采样获取所述采样电压信号的峰值电压。
6.一种适用于开关电源的开关控制电路,其特征是,包括:
驱动信号生成电路,用于根据输入的采样电压信号生成驱动电流信号,
所述驱动电流信号的波形跟随所述采样电压信号的波形,所述采样电压信号
包含作为所述开关电源功率开关的三极管的集电极电流信息,所述三极管的
集电极与所述开关电源中的感性元件电连接;
第一开关电路,连接在所述驱动信号生成电路与所述三极管的基极之间,
...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈惠强韩云龙徐孝如陈伟
申请(专利权)人:矽力杰半导体技术杭州有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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