一种AC/DC转换电路的控制方法及控制模块技术

本发明专利技术公开了一种AC/DC转换电路的控制方法及控制模块，在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，检测AC/DC转换电路中的电感电流是否大于第一阈值：若否，则将主开关管的最大关断时间设置为T1；若是，则将主开关管的最大关断时间设置为T2；对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则AC/DC转换电路进入短路保护状态。本发明专利技术不仅可以保证较快的系统启动速度，而且确保系统短路时输出电流小，系统可靠性高，很好地解决了启动和短路的矛盾。

Control method and control module of AC/DC conversion circuit

The invention discloses a method for controlling the AC/DC conversion circuit and control module in the main switch tube is communicated with the first guide state through time, whether the detection of AC/DC conversion circuit of the inductor current is greater than the first threshold: if not, it will be the largest off the main switch off time is set to T1; if so, it will be the largest off the main switch off time is set to T2; the maximum turn off time for the T2 to count the number of the main switch, when the count reached N times, AC/DC conversion circuit in short circuit protection status. The invention not only can guarantee the quick starting speed of the system, but also ensures the output current of the system is small when the system is short, and the system reliability is high.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于AC/DC转换电路设计
，具体涉及一种AC/DC转换电路的控制方法及控制模块。
技术介绍
在单级交流输入、直流输出的AC/DC转换电路中，由于输入为电网电压，存在工频纹波，输出需要大电容来滤除该纹波，以得到直流电压或直流电流。在系统(即AC/DC转换电路)启动时，输出电压为0，由于输出电容大，需要一定时间使输出电压上升到一定值。而系统的启动时间则越短越好，因此希望在启动时，输入给输出尽可能多的能量，即电路中主MOS管的占空比希望尽可能大。而在系统输出短路时，输出电压也是接近0，为了减小短路时的输出电流，希望输入给输出尽可能少的能量，即主MOS管的占空比希望尽可能小。在启动时，输出电压需要上升到一定值，系统才可以通过采样输出电压来区分启动和短路，从而进行不同的处理。所以，在启动时当输出电压还未上升到一定值时，系统无法判断短路和启动，故短路保护和启动对系统的要求又是矛盾的。现有的解决方法是当输出电压低于一定值时，以较小的占空比工作，一般设置主MOS管的关断时间为100us以上，保证系统在短路保护时，输出电流小于一定值。这样做法在启动时，输出电压上升到一定值之前，输出电压的上升非常慢，势必影响了启动的速度。
技术实现思路
基于上述，本专利技术提供了一种AC/DC转换电路的控制方法及控制模块，不仅可以保证较快的系统启动速度，而且确保系统短路时输出电流小，系统可靠性高，很好地解决了启动和短路的矛盾。一种AC/DC转换电路的控制方法：在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，检测AC/DC转换电路中的电感电流是否大于第一阈值：若否，则将主开关管的最大关断时间设置为T1(一般为几十us)；若是，则将主开关管的最大关断时间设置为T2(一般为几百us)；对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则AC/DC转换电路进入短路保护状态；其中，T1和T2均为预设的时间值且T2＞T1，N为大于1的自然数。进一步地，当电感电流为0时，或当AC/DC转换电路进入短路保护状态情况下或AC/DC转换电路输入掉电情况下，则将所述计数值清零。进一步地，当主开关管的最大关断时间为T1时检测到电感电流为0，则将所述计数值清零。进一步地，对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数的具体实现为：初始化所述的计数值为0，对于任一开关周期主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，若检测到AC/DC转换电路中的电感电流大于第一阈值，则将主开关管的最大关断时间设置为T2并将所述计数值加1。所述的第一导通时间小于等于主开关管的最小导通时间。所述的AC/DC转换电路可以为Buck型、Buck/Boost型或Flyback型等。一种AC/DC转换电路的控制模块，包括：计时电路、电流检测电路、最大关断时间选择电路和计数器；所述计时电路对主开关管的导通时间进行计时，在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，所述电流检测电路检测AC/DC转换电路中的电感电流是否大于第一阈值：若否，则所述最大关断时间选择电路将主开关管的最大关断时间设置为T1；若是，则所述最大关断时间选择电路将主开关管的最大关断时间设置为T2；所述计数器对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则AC/DC转换电路进入短路保护状态；其中，T1和T2均为预设的时间值且T2＞T1，N为大于1的自然数。进一步地，所述AC/DC转换电路还包括过零检测电路；当所述过零检测电路检测到电感电流为0时，或当AC/DC转换电路进入短路保护状态情况下或AC/DC转换电路输入掉电情况下，则将所述计数值清零。进一步地，当主开关管的最大关断时间为T1时，所述过零检测电路检测到电感电流为0，则将所述计数值清零。进一步地，所述计数器对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，具体实现为：计数器初始化所述计数值为0，对于任一开关周期主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，若电流检测电路检测到AC/DC转换电路中的电感电流大于第一阈值，则最大关断时间选择电路将主开关管的最大关断时间设置为T2，计数器的计数值加1。一种AC/DC转换电路，包括上述的控制模块。基于上述技术方案，本专利技术不仅可以保证较快的系统启动速度，而且确保系统短路时输出电流小，系统可靠性高，很好地解决了启动和短路的矛盾。附图说明图1(a)为反激式AC/DC转换电路的结构示意图。图1(b)为降压型AC/DC转换电路的结构示意图。图2为主MOS管导通信号BON和电感电流的波形示意图。图3(a)为本专利技术AC/DC转换电路控制方法的第一种实施流程示意图。图3(b)对应为图3(a)实施流程的控制电路实现结构示意图。图4(a)为本专利技术AC/DC转换电路控制方法的第二种实施流程示意图。图4(b)对应为图4(a)实施流程的控制电路实现结构示意图。图5(a)为本专利技术AC/DC转换电路控制方法的第三种实施流程示意图。图5(b)对应为图5(a)实施流程的控制电路实现结构示意图。具体实施方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术AC/DC转换电路控制方法，在主MOS管导通时，在第一导通时间(该时间小于等于主MOS的最小导通时间)内，判断系统中的电感电流是否大于第一阈值，如果未大于该阈值，则将主MOS管最大关断时间设置为T1(该时间相对T2来说比较短，一般为几十us)；如果电感电流在第一导通时间内大于一定阈值，则将主MOS管的最大关断时间设置为T2(该时间相对T1来说比较长，一般为几百us)；对主MOS管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则系统判断当前状态为短路状态，系统进入短路保护状态。本专利技术控制方法可适用于常用的单级AC/DC电路，如图1(a)所示的反激(FLYBACK)电路或如图1(b)所示的降压(BUCK)电路。图2为当输出电压低(启动或短路)时主MOS管导通信号BON和电感电流的波形图。在BUCK和BUCK/BOOST电路中，电感电流下降的斜率与输出电压成正比；在FLYBACK电路中，电感电流下降的斜率与n*Vout成正比，其中n为变压器原副边的匝比，Vout为输出电压。由于在启动时输出电压低，因此电感电流下降斜率小，电感电流此时无法下降到0，处于连续导通模式(CCM)。当主MOS管最大关断时间为T1时，由于电感电流下降斜率小，电感电流峰值越来越高；经过几个开关周期后，则可以达到第一导通时间内电感电流峰值大于一定阈值的条件，则最大关断时间调整为T2，由于T2时间远大于T1，电感电流可以降低到比较低的值，从而避免电感电流峰值过高。如果是启动状态时，由于最大关断时间为T1的开关周期，从输入传输到输出的能量较多，输出电压可以迅速升高。输出电压升高后，则电感电流下降斜率变大，电感电流可以下降到0，可以进入正常的工作状态。如果是短路状态时，由于输出电压低，电感电流一直不能下降到0，因此对T2的计数一直不能被清零，当计数到N个后，则系统进入短路保护状态，进一步降低从输入到输出传输的能量，减小短路保护时的输出电流。实施例1如图3(a)所示，本实施例AC/DC转换电路控制方法流程为：在主MOS管导通时，在一定导通时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AC/DC转换电路的控制方法，其特征在于：在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，检测AC/DC转换电路中的电感电流是否大于第一阈值：若否，则将主开关管的最大关断时间设置为T1；若是，则将主开关管的最大关断时间设置为T2；对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则AC/DC转换电路进入短路保护状态；其中，T1和T2均为预设的时间值且T2＞T1，N为大于1的自然数。

【技术特征摘要】
1.一种AC/DC转换电路的控制方法，其特征在于：在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，检测AC/DC转换电路中的电感电流是否大于第一阈值：若否，则将主开关管的最大关断时间设置为T1；若是，则将主开关管的最大关断时间设置为T2；对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数，当计数值达到N次，则AC/DC转换电路进入短路保护状态；其中，T1和T2均为预设的时间值且T2＞T1，N为大于1的自然数。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：当电感电流为0时，或当AC/DC转换电路进入短路保护状态情况下或AC/DC转换电路输入掉电情况下，则将所述计数值清零。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：当主开关管的最大关断时间为T1时检测到电感电流为0，则将所述计数值清零。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：对主开关管最大关断时间为T2的次数进行计数的具体实现为：初始化所述的计数值为0，对于任一开关周期主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，若检测到AC/DC转换电路中的电感电流大于第一阈值，则将主开关管的最大关断时间设置为T2并将所述计数值加1。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述的第一导通时间小于等于主开关管的最小导通时间。6.一种AC/DC转换电路的控制模块，其特征在于，包括：计时电路、电流检测电路、最大关断时间选择电路和计数器；所述计时电路对主开关管的导通时间进行计时，在主开关管处于导通状态下的第一导通时间内，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白浪，张军明，黄必亮，任远程，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33