一种恒流控制电路和恒流控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及集成电路技术领域，具体涉及一种恒流控制电路，以及采用了所述恒流控制电路的恒流控制装置。所述恒流控制电路包括：储能电感，功率开关，检测电阻，退磁时间检测模块，基准电压调制模块和电流峰值控制模块；所述恒流控制电路通过采用脉冲宽度调制信号调制基准电压实现临界导通模式下的恒流控制，使得所述恒流控制电路性能和成本得到优化。

A constant current control circuit and a constant current control device

【技术实现步骤摘要】
一种恒流控制电路和恒流控制装置
本技术涉及集成电路
，具体涉及一种恒流控制电路，以及采用了所述恒流控制电路的恒流控制装置。
技术介绍
图1A为现有的一种恒流控制电路，储能电感L1第一端与输入电压VIN电耦接，第二端与开关管M1的输入端耦接，同时还与续流二极管D1的阳极电耦接，开关管M1的控制端与断续恒流控制模块输出端电耦接，开关管M1的输出端与电流检测电阻Rcs的第一端电耦接，电流检测电阻Rcs的第二端接地，续流二极管D1的阴极与输出电容C1第一端和负载第一端电耦接，所述输出电容C1第二端和负载第二端与输入电压VIN电耦接，所述断续恒流控制模块的第一输入端与退磁时间检测模块输出端电耦接，所述断续恒流控制模块的第二输入端与电流峰值控制模块输出端电耦接，所述电流峰值控制模块的第一输入端与一基准电压电耦接，第二输入端与所述检测电阻Rcs的第一端电耦接。结合图1B所示的现有恒流控制电路典型工作波形图可知，现有的恒流控制电路，存在两个不足的地方，首先是现有恒流控制电路要实现恒流控制，只能工作在储能电感电流断续模式下。通过检测储能电感退磁结束时间点ZXC得到储能电感的退磁时间Tdemg，检测储能电感的峰值电流关断信号OFF得到储能电感的导通充电时间Ton，同时结合断续恒流控制模块内部的计时电路去实现Tdemg＝Ton+Tfree，让储能电感的退磁时间Tdemg等于储能电感的导通充电时间Ton和断续自由振荡时间Tfree之和。从图1B工作波形上可以得出，平均负载电流Iout＝0.5*Ipk*(Tdemg/T)＝0.5*(Vref/Rcs)*(Tdemg/T)。当Tdemg＝Ton+Tfree时，T＝2Tdemg，所以平均负载电流Iout＝0.25*(Vref/Rcs)，为了实现不同输入电压VIN下的恒流控制，Tfree时间不能等于零，所以恒流控制电路只能工作在储能电感电流断续模式下，导致了储能电感电流峰值变大，要求更大尺寸的开关管M1，增加了系统的成本；其次是所述恒流控制电路工作在储能电感电流断续模式下，会导致开关管M1开启时刻不受控，导致系统的EMI性能变差，因此有必要解决现有恒流控制电路所带来的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种恒流控制电路，以及采用了所述恒流控制电路的恒流控制装置。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，具有一负载，还包括一储能电感，具有第一端和第二端，其中第一端与电源输入电压电耦接；一功率开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述储能电感第二端电耦接；一检测电阻，具有第一端和第二端，其中第一端与所述功率开关输出端电耦接，第二端与地电耦接，所述检测电阻检测流过所述功率开关的电流，产生一电压检测信号；一临界恒流控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中输出端与所述功率开关控制端电耦接；一退磁时间检测模块，与所述临界恒流控制模块第一输入端电耦接，检测所述储能电感退磁结束的时间点，输出一退磁结束信号；一基准电压调制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端电耦接第一基准电压，第二输入端电耦接所述功率开关控制端信号，输出端输出受到控制信号调制的第二基准电压；一电流峰值控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述基准电压调制模块输出端电耦接，接收所述第二基准电压，第二输入端与所述检测电阻第一端电耦接，接收所述电压检测信号，输出端与所述临界恒流控制模块第二输入端电耦接，输出端输出一电流峰值结束信号；所述临界恒流控制模块基于所述退磁时间检测模块对所述储能电感退磁结束时间点的检测结果和所述电流峰值控制模块对所述储能电感电流峰值的检测结果，控制所述储能电感工作在临界导通模式，在所述功率开关导通时，让电源输入电压的能量转移到所述储能电感，在所述功率开关断开时，使得所述储能电感存储的能量转移到负载。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述基准电压调制模块，包括：第一开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述第二基准电压电耦接，控制端与一反相器输出端电耦接，所述反相器输入端与所述功率开关控制端信号电耦接；第二开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述第一开关输出端电耦接，控制端与所述功率开关控制端信号电耦接，输出端与地电耦接；一误差放大器，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述第一基准电压电耦接，第二输入端与一电阻的第一端和一电容的第一端电耦接，所述电阻的第二端与所述第一开关的输出端和所述第二开关的输入端电耦接，所述电容的第二端与所述误差放大器的输出端电耦接。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述基准电压调制模块，还包括：一钳位场效应管，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述误差放大器的输出端电耦接，输出端与地电耦接，控制端与第三基准电压电耦接；或一钳位三极管，具有发射极，集电极和基极，其中发射极与所述误差放大器的输出端电耦接，集电极与地电耦接，基极与第三基准电压电耦接；所述钳位场效应管或钳位三极管的作用是让所述第二基准电压受到第三基准电压的控制。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述电流峰值控制模块，包括：一比较器，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述电流检测电阻第一端电耦接，接收所述电压检测信号，第二输入端与所述第二基准电压电耦接，输出端输出一电流峰值结束信号。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述功率开关为NMOS管，所述NMOS管的栅极与所述临界恒流控制模块的输出端电耦接，源极与所述采样电阻第一端电耦接，漏极与所述储能电感第二端电耦接；或所述功率开关为NPN三极管，所述NPN三极管的基极与所述临界恒流控制模块的输出端电耦接，发射极与所述采样电阻第一端电耦接，集电极与所述储能电感第二端电耦接。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述恒流控制电路还包括：一续流二极管，具有阳极和阴极，其中阳极与所述储能电感第二端和所述功率开关输入端电耦接，阴极与输出电容第一端和负载第一端电耦接，所述输出电容第二端和所述负载第二端与所述储能电感第一端电耦接。根据本技术一实施例的一种恒流控制电路，所述恒流控制电路的储能电感为一变压器的主级绕组，所述变压器次级绕组具有第一端和第二端，其中第一端与一续流二极管阳极电耦接，所述续流二极管阴极与输出电容第一端和负载第一端电耦接，所述变压器次级绕组第二端与所述输出电容第二端和所述负载第二端电耦接。根据本技术一实施例的一种恒流控制装置，包括有所述的任一种恒流控制电路。本技术所提出的恒流控制电路，通过对基准电压的调制，让恒流控制电路能够实现恒流控制的同时，储能电感还工作在临界导通模式，可以很好地解决现有恒流控制电路中所涉及的复杂算法以及储能电感只能工作在断续模式才能实现恒流控制的问题，节约了成本，提升了系统的性能和可靠性。附图说明图1A所示为现有恒流控制电路示意图；图1B所示为现有恒流控制电路典型工作波形图；图2A所示为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒流控制电路，具有一负载，其特征在于，包括：/n一储能电感，具有第一端和第二端，其中第一端与电源输入电压电耦接；/n一功率开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述储能电感第二端电耦接；/n一检测电阻，具有第一端和第二端，其中第一端与所述功率开关输出端电耦接，第二端与地电耦接，所述检测电阻检测流过所述功率开关的电流，产生一电压检测信号；/n一临界恒流控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中输出端与所述功率开关控制端电耦接；/n一退磁时间检测模块，与所述临界恒流控制模块第一输入端电耦接，检测所述储能电感退磁结束的时间点，输出一退磁结束信号；/n一基准电压调制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端电耦接第一基准电压，第二输入端电耦接所述功率开关控制端信号，输出端输出受到控制信号调制的第二基准电压；/n一电流峰值控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述基准电压调制模块输出端电耦接，接收所述第二基准电压，第二输入端与所述检测电阻第一端电耦接，接收所述电压检测信号，输出端与所述临界恒流控制模块第二输入端电耦接，输出端输出一电流峰值结束信号；/n所述临界恒流控制模块基于所述退磁时间检测模块对所述储能电感退磁结束时间点的检测结果和所述电流峰值控制模块对所述储能电感电流峰值的检测结果，控制所述储能电感工作在临界导通模式，在所述功率开关导通时，电源输入电压的能量转移到所述储能电感，在所述功率开关断开时，所述储能电感存储的能量转移到负载。/n...

【技术特征摘要】
1.一种恒流控制电路，具有一负载，其特征在于，包括：
一储能电感，具有第一端和第二端，其中第一端与电源输入电压电耦接；
一功率开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述储能电感第二端电耦接；
一检测电阻，具有第一端和第二端，其中第一端与所述功率开关输出端电耦接，第二端与地电耦接，所述检测电阻检测流过所述功率开关的电流，产生一电压检测信号；
一临界恒流控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中输出端与所述功率开关控制端电耦接；
一退磁时间检测模块，与所述临界恒流控制模块第一输入端电耦接，检测所述储能电感退磁结束的时间点，输出一退磁结束信号；
一基准电压调制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端电耦接第一基准电压，第二输入端电耦接所述功率开关控制端信号，输出端输出受到控制信号调制的第二基准电压；
一电流峰值控制模块，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述基准电压调制模块输出端电耦接，接收所述第二基准电压，第二输入端与所述检测电阻第一端电耦接，接收所述电压检测信号，输出端与所述临界恒流控制模块第二输入端电耦接，输出端输出一电流峰值结束信号；
所述临界恒流控制模块基于所述退磁时间检测模块对所述储能电感退磁结束时间点的检测结果和所述电流峰值控制模块对所述储能电感电流峰值的检测结果，控制所述储能电感工作在临界导通模式，在所述功率开关导通时，电源输入电压的能量转移到所述储能电感，在所述功率开关断开时，所述储能电感存储的能量转移到负载。


2.如权利要求1所述的一种恒流控制电路，其特征在于，所述基准电压调制模块，包括：
第一开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述第二基准电压电耦接，控制端与一反相器输出端电耦接，所述反相器输入端与所述功率开关控制端信号电耦接；
第二开关，具有输入端，输出端和控制端，其中输入端与所述第一开关输出端电耦接，控制端与所述功率开关控制端信号电耦接，输出端与地电耦接；
一误差放大器，具有第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端与所述第一基准电压电耦接，第二输入端与一电阻的第一端和一电容的第一端电耦接，所述电阻的第二端与所述第一开关的...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：芯好半导体成都有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51