一种应用于微小功率电源的控制电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于微小功率电源的控制电路及控制方法,所述控制电路控制预调节电路中的功率开关管的开关动作,从而控制预调节电路的工作区间,通过控制电路中的开启电压调节电路实时根据输入电压的信息、输出电压或输出电流的信息,对开启电压进行自适应调节,使得预调节电路始终工作在最优开启电压或最优工作区间内,从而降低损耗,提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于微小功率电源的控制电路及控制方法
本专利技术涉及开关电源领域，更具体的说，涉及一种应用于微小功率电源的控制电路及控制方法。
技术介绍
在输出功率较小(例如输出功率为1W)的微小功率电源中，常采用两级电路结构来进行电压的转换，如图1所示为两级电路结构的框图，第一级电路为AC-DC转换电路，包括有整流桥和预调节电路，交流输入电源经整流桥整流后获得正弦半波直流电压VHS，正弦半波直流电压VHS经过预调节电路调节后输出一设定值的直流电压VM；第二级电路为DC-DC转换电路，其接收所述设定值的直流电压VM，进行直流转换后，输出精确控制的直流输出电压Vo。其中，所述预调节电路的工作原理为：在正弦半波直流电压VHS小于某个设定值时控制所述预调节电路开始工作，得到设定值的直流电压VM。这个设定值即为预调节电路的开启电压VON，如图2所示为预调节电路的工作区间图，其中阴影部分即为预调节电路的工作区间。在传统预调节电路中，开启电压为一个恒定值，这样电路控制简单、容易实现。而通过上述图1的电路可以看出，开启电压的大小控制了预调节电路的工作区间，并且，开启电压的大小跟流过预调节电路的工作电流也直接相关，因此可得知开启电压的大小直接跟预调节电路的效率相关。而传统的这种固定值的开启电压会导致在不同输入电压及不同输出电流时预调节电路不是工作于其最优工作区间，这样会使得电路中能量损耗较大，因而无法获得良好的效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种用于微小功率电源的控制电路及控制方法，所述控制电路通过自适应调节预调节电路的开启电压的大小,可以使得预调节电路在不同的输入电压或不同的输出电流的情况下,均能够工作在最优的工作区间内,系统损耗低,效率高。依据本专利技术的一种应用于微小功率电源的控制电路，所述微小功率电源包括整流桥、预调节电路和直流转换电路，所述整流桥接收外部输入电源经整流处理后获得正弦半波直流电压，所述预调节电路接收所述正弦半波直流电压以获得直流输出电压，所述直流转换电路接收所述直流输出电压以转换为期望的输出电压供给负载，所述控制电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、开启电压判断电路以及工作区间控制电路，所述输入电压检测电路接收所述正弦半波直流电压，获得表征所述正弦半波直流电压信息的输入电压采样信号；所述输出电压检测电路接收预调节电路的直流输出电压，获得表征所述直流输出电压信息的输出电压采样信号；所述开启电压判断电路检测当前周期所述预调节电路的开启电压，并根据所述输入电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小；所述工作区间控制电路接收所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号和所述开启电压判断电路传输的开启电压，当所述输入电压采样信号到达所述预调节电路的开启电压时，输出一导通信号，当所述输出电压采样信号达到预定值时，输出一关断信号；所述工作区间控制电路根据所述导通信号和关断信号控制所述预调节电路中功率开关管的开关动作，以控制所述预调节电路工作于设定的工作区间内。进一步的，所述开启电压判断电路根据所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小，使得所述开启电压与所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小相一致。进一步的，所述开启电压判断电路检测当所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小，并将检测的输入电压采样信号的大小与当前的开启电压相比较，根据比较结果调节所述开启电压的大小。优选的，所述开启电压判断电路包括第一检测电路、第一比较电路和开启电压调节电路，所述第一检测电路检测当所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小，此时刻所述输入电压采样信号的大小记为第一检测信号；所述比较电路接收所述第一检测信号和当前所述预调节电路的开启电压，并输出比较结果；开启电压调节电路接收所述比较结果和当前周期的开启电压，当所述比较结果表征所述第一检测信号大于当前的开启电压时，则增加所述开启电压的大小；当所述比较结果表征所述第一检测信号小于当前的开启电压时，则减小所述开启电压的大小。进一步的，所述开启电压判断电路检测所述输入电压采样信号到达开启电压时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号和所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，并将两个峰值信号进行比较,根据比较结果对当前周期的开启电压进行调节。优选的，所述开启电压判断电路还包括第一检测电路、第二检测电路、比较电路和开启电压调节电路,所述第一检测电路检测所述输入电压采样信号达到当前开启电压时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，此时刻所述功率开关管的电流的峰值信号记为第一峰值信号；所述第二检测电路检测所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，此时刻所述功率开关管的电流的峰值信号记为第二峰值信号；所述比较电路接收并比较所述第一峰值信号和第二峰值信号的大小,并输出比较结果；所述开启电压调节电路接收所述比较结果和当前周期的开启电压，当所述比较结果表征所述第二峰值信号大于所述第一峰值信号时，则增加所述开启电压的大小；当所述比较结果表征所述第二峰值信号小于所述第一峰值信号时，则减小所述开启电压的大小。进一步的，所述开启电压判断电路预先根据不同输入电压对应设置不同的开启电压,根据输入电压采样信号检测当前输入电压的大小,以选择合适的开启电压作为所述预调节电路开始工作电压。进一步的，所述控制电路包括输出电流检测电路,所述输出电流检测电路检测所述直流转换电路的输出电流的信息,以获得输出电流检测信号；所述开启电压判断电路预先根据不同输出电流对应设置不同的开启电压,根据输出电流检测电路检测当前输出电流的大小,以选择合适的开启电压作为所述预调节电路的开始工作电压。依据本专利技术的一种应用于微小功率电源的控制方法，所述微小功率电源包括整流桥、预调节电路和直流转换电路，所述整流桥接收外部输入电源经整流处理后获得正弦半波直流电压，所述预调节电路接收所述正弦半波直流电压以获得直流输出电压，所述直流转换电路接收所述直流输出电压以转换为期望的输出电压供给负载，所述控制方法包括以下步骤:接收所述正弦半波直流电压，获得表征所述正弦半波直流电压信息的输入电压采样信号；接收预调节电路的直流输出电压，获得表征所述直流输出电压信息的输出电压采样信号；检测当前周期所述预调节电路的开启电压，并根据所述输入电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小；接收所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号和所述开启电压判断电路传输的开启电压，当所述输入电压采样信号到达所述预调节电路的开启电压时，输出一导通信号，当所述输出电压采样信号达到预定值时，输出一关断信号；根据所述导通信号和关断信号控制所述预调节电路中功率开关管的开关动作，以控制所述预调节电路工作于设定的工作区间内。进一步的，根据所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小，以使得所述开启电压与所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小相一致。进一步的，检测当所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小，并将检测的输入电压采样信号的大小与当前的开启电压相比较，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于微小功率电源的控制电路，所述微小功率电源包括整流桥、预调节电路和直流转换电路，所述整流桥接收外部输入电源经整流处理后获得正弦半波直流电压，所述预调节电路接收所述正弦半波直流电压以获得直流输出电压，所述直流转换电路接收所述直流输出电压以转换为期望的输出电压供给负载，其特征在于，所述控制电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、开启电压判断电路以及工作区间控制电路，所述输入电压检测电路接收所述正弦半波直流电压，获得表征所述正弦半波直流电压信息的输入电压采样信号；所述输出电压检测电路接收预调节电路的直流输出电压，获得表征所述直流输出电压信息的输出电压采样信号；所述开启电压判断电路检测当前周期所述预调节电路的开启电压，并根据所述输入电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小；所述工作区间控制电路接收所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号和所述开启电压判断电路传输的开启电压，当所述输入电压采样信号到达所述预调节电路的开启电压时，输出一导通信号，当所述输出电压采样信号达到预定值时，输出一关断信号；所述工作区间控制电路根据所述导通信号和关断信号控制所述预调节电路中功率开关管的开关动作，以控制所述预调节电路工作于设定的工作区间内。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于微小功率电源的控制电路，所述微小功率电源包括整流桥、预调节电路和直流转换电路，所述整流桥接收外部输入电源经整流处理后获得正弦半波直流电压，所述预调节电路接收所述正弦半波直流电压以获得直流输出电压，所述直流转换电路接收所述直流输出电压以转换为期望的输出电压供给负载，其特征在于，所述控制电路包括输入电压检测电路、输出电压检测电路、开启电压判断电路以及工作区间控制电路，所述输入电压检测电路接收所述正弦半波直流电压，获得表征所述正弦半波直流电压信息的输入电压采样信号；所述输出电压检测电路接收预调节电路的直流输出电压，获得表征所述直流输出电压信息的输出电压采样信号；所述开启电压判断电路检测当前周期所述预调节电路的开启电压，并根据所述输入电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小；所述工作区间控制电路接收所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号和所述开启电压判断电路传输的开启电压，当所述输入电压采样信号到达所述预调节电路的开启电压时，输出一导通信号，当所述输出电压采样信号达到预定值时，输出一关断信号；所述工作区间控制电路根据所述导通信号和关断信号控制所述预调节电路中功率开关管的开关动作，以控制所述预调节电路工作于设定的工作区间内。2.根据权利要求1所述的应用于所述微小功率电源的控制电路，其特征在于，所述开启电压判断电路根据所述输入电压采样信号、所述输出电压采样信号自适应调节所述开启电压的大小，使得所述开启电压与所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小相一致。3.根据权利要求2所述的应用于所述微小功率电源的控制电路，其特征在于，所述开启电压判断电路检测当所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小，并将检测的输入电压采样信号的大小与当前的开启电压相比较，根据比较结果调节所述开启电压的大小。4.根据权利要求3所述的应用于所述微小功率电源的控制电路，其特征在于，所述开启电压判断电路包括第一检测电路、第一比较电路和开启电压调节电路，所述第一检测电路检测当所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述输入电压采样信号的大小，此时刻所述输入电压采样信号的大小记为第一检测信号；所述第一比较电路接收所述第一检测信号和当前所述预调节电路的开启电压，并输出比较结果；开启电压调节电路接收所述比较结果和当前周期的开启电压，当所述比较结果表征所述第一检测信号大于当前的开启电压时，则增加所述开启电压的大小；当所述比较结果表征所述第一检测信号小于当前的开启电压时，则减小所述开启电压的大小。5.根据权利要求2所述的应用于所述微小功率电源的控制电路，其特征在于，所述开启电压判断电路检测所述输入电压采样信号到达开启电压时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号和所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，并将两个峰值信号进行比较,根据比较结果对当前周期的开启电压进行调节。6.根据权利要求5所述的应用于所述微小功率电源的控制电路，其特征在于，所述开启电压判断电路还包括第一检测电路、第二检测电路、比较电路和开启电压调节电路,所述第一检测电路检测所述输入电压采样信号达到当前开启电压时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，此时刻所述功率开关管的电流的峰值信号记为第一峰值信号；所述第二检测电路检测所述输出电压采样信号达到预定值时所对应的所述功率开关管的电流的峰值信号，此时刻所述功率开关管的电流的峰值信号记为第二峰值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少斌，白永江，胡志亮，
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