一种开关电源控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电源控制电路，包括电源输入端、充电模块、放电模块、比较模块及控制模块。充电模块用于在电源输入端提供的直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且输出电压的波形斜率随直流电压变化而线性变化。放电模块用于根据控制信号周期性地对输出电压进行放电，以将输出电压的波形处理为锯齿波形。比较模块用于将放电模块处理后的输出电压与基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至控制模块，使得控制模块输出开关电源所需占空比的驱动信号。如此，有效地简化了电路设计，提高电源效率，降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源控制电路
本技术涉及开关电源控制
，尤其涉及一种IGBT驱动器的开关电源控制电路。
技术介绍
在高压逆变系统中，IGBT驱动器的开关电源有着不同于低压系统的要求，例如原副边绝缘性能，一般要求均在4kVac以上，又如原副边之间的耦合电容，一般要求在20pF以下，为了实现开关电源副边稳压输出，现有技术中通常是将隔离开关电源设计为无任何反馈，且以最大占空比开通，在需要满足宽范围输入要求时，通过在隔离电源前级或后级增加BUCK或BOOST电源来实现。如图1所示，通过前级增加BUCK电源降压稳压，再由推挽电源隔离输出，间接实现宽范围输入功能。然而，这种设计因为增加的BUCK或BOOST电源，导致使用的电子器件增多，不仅降低了电源效率，增加了开发成本，也不利于小型化设计。
技术实现思路
鉴于此，有必要提供一种开关电源控制电路，无需增加额外的开关电源，即可在实现开关电源的宽范围输入及稳压输出的同时，简化电路设计，提高电源效率，降低开发成本。本技术为达上述目的所提出的技术方案如下：一种开关电源控制电路，包括电源输入端及控制模块，所述控制模块用于发出第一控制信号，以将所述电源输入端提供的直流电压变换为对应占空比的驱动信号，所述开关电源控制电路还包括：一充电模块，所述充电模块与所述电源输入端电连接，用于在所述直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且所述输出电压的波形斜率随所述直流电压变化而线性变化；一放电模块，所述放电模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号周期性地对所述输出电压进行放电，以将所述充电模块的输出端所产生的输出电压的波形处理为锯齿波形；一比较模块，所述比较模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于将所述放电模块处理后的输出电压与一基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述第一控制信号及所述矩形波信号输出对应占空比的驱动信号。进一步地，所述充电模块包括压控电流源及电容，所述压控电流源的一端与所述电源输入端电连接，所述压控电流源的另一端与所述电容的一端电连接，所述电容的另一端接地，所述压控电流源用于给所述电容充电。进一步地，所述放电模块包括电子开关，所述电子开关的第一端与所述控制模块电连接，所述电子开关的第二端接地，所述电子开关的第三端电连接于所述压控电流源与所述电容之间。进一步地，所述电子开关为N沟道增强型场效应管，所述电子开关的第一端、第二端及第三端分别对应于N沟道增强型场效应管的栅极、源极及漏极。进一步地，所述比较模块包括比较器，所述比较器的反相输入端电连接于所述压控电流源与所述电容之间，所述比较器的同相输入端电连接一基准电压；当所述放电模块处理后的输出电压小于所述基准电压时，所述比较模块输出的矩形波信号为高电平；当所述放电模块处理后的输出电压大于所述基准电压时，所述比较模块输出的矩形波信号为低电平。进一步地，所述控制模块包括脉宽调制单元及逻辑处理单元，所述逻辑处理单元的一端与所述脉宽调制单元电连接，所述逻辑处理单元的另一端与放电模块及比较模块电连接，所述脉宽调制单元用于发出第二控制信号至所述逻辑处理单元，所述逻辑处理单元用于对所述第二控制信号进行处理后输出所述第一控制信号至所述放电模块，还用于接收所述比较模块输出的所述矩形波信号，所述逻辑处理单元对所述矩形波信号及所述第一控制信号进行逻辑处理，以输出对应占空比的电压信号至所述脉宽调制单元，所述脉宽调制单元用于根据所述电压信号对应输出开关电源所需占空比的驱动信号。进一步地，所述逻辑处理单元包括第一与门及非门，所述第一与门的第一输入端与所述比较器的输出端电连接，所述第一与门的第二输入端与所述非门的输入端电连接，所述第一与门的输出端与所述脉宽调制单元电连接，所述非门的输入端与所述脉宽调制单元电连接，所述非门的输出端与所述电子开关的第一端电连接。进一步地，所述逻辑处理单元包括第二与门、第三与门及或非门，所述第二与门的第一输入端与所述第三与门的第一输入端均电连接至所述比较器的输出端，所述第二与门的第二输入端及所述第三与门的第二输入端分别与所述或非门的第一输入端及所述或非门的第二输入端一一对应连接，所述或非门的输出端反相后与所述电子开关的第一端电连接。进一步地，所述控制模块包括主控芯片，所述主控芯片为复杂可编程逻辑器件。上述驱动保护电路通过充电模块产生随充电时间线性变化的输出电压，且所述输出电压的波形斜率随电源输入端提供的直流电压变化而线性变化，又通过放电模块周期性地对所述输出电压进行放电，以将所述输出电压的波形处理为锯齿波形，再通过比较模块将锯齿波形的输出电压与一基准电压值进行比较，以输出对应的占空比的矩形波信号至控制模块，从而输出开关电源所需占空比的驱动信号。如此，在实现开关电源的宽范围输入及开关电源稳压输出的同时，极大地简化电路设计，降低开发成本，也利于集成电路的小型化设计。附图说明图1是现有技术开关电源控制电路的一示例连接图。图2是开关电源控制电路的一较佳实施方式的方框图。图3是开关电源控制电路的一较佳实施方式的电路连接图。图4是开关电源控制电路的另一实施方式的方框图。图5是图4中的开关电源控制电路的一较佳实施方式的的电路连接图。图6是图4中的开关电源控制电路的一较佳实施方式的的另一电路连接图。图7是图3中开关电源控制电路工作时的信号电平示意图。图8是图3中开关电源控制电路工作时的信号电平的另一示意图。图9是图5中开关电源控制电路工作时的信号电平示意图。图10是图6中开关电源控制电路工作时的信号电平示意图。主要元件符号说明开关电源控制电路100电源输入端10充电模块20放电模块30比较模块40控制模块50逻辑处理单元52脉宽调制单元54电源Vin、Vcc压控电流源VCCS电容C电子开关Q1比较器COMP与门AND1、AND2、AND3非门U1或非门NOR如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参考图2，本技术提供一种开关电源控制电路100，用于输出开关电源所需占空比的驱动信号。所述开关电源控制电路100包括电源输入端10、充电模块20、放电模块30、比较模块40及控制模块50。在本实施方式中，所述开关电源控制电路100应用于IGBT驱动器。所述电源输入端10电连接所述充电模块20。所述放电模块30电连接于所述充电模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源控制电路，包括电源输入端及控制模块，所述控制模块用于发出第一控制信号，以将所述电源输入端提供的直流电压变换为对应占空比的驱动信号，其特征在于，所述开关电源控制电路还包括：/n一充电模块，所述充电模块与所述电源输入端电连接，用于在所述直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且所述输出电压的波形斜率随所述直流电压变化而线性变化；/n一放电模块，所述放电模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号周期性地对所述输出电压进行放电，以将所述充电模块的输出端所产生的输出电压的波形处理为锯齿波形；/n一比较模块，所述比较模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于将所述放电模块处理后的输出电压与一基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述第一控制信号及所述矩形波信号输出对应占空比的驱动信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制电路，包括电源输入端及控制模块，所述控制模块用于发出第一控制信号，以将所述电源输入端提供的直流电压变换为对应占空比的驱动信号，其特征在于，所述开关电源控制电路还包括：
一充电模块，所述充电模块与所述电源输入端电连接，用于在所述直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且所述输出电压的波形斜率随所述直流电压变化而线性变化；
一放电模块，所述放电模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号周期性地对所述输出电压进行放电，以将所述充电模块的输出端所产生的输出电压的波形处理为锯齿波形；
一比较模块，所述比较模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于将所述放电模块处理后的输出电压与一基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述第一控制信号及所述矩形波信号输出对应占空比的驱动信号。


2.根据权利要求1所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述充电模块包括压控电流源及电容，所述压控电流源的一端与所述电源输入端电连接，所述压控电流源的另一端与所述电容的一端电连接，所述电容的另一端接地，所述压控电流源用于给所述电容充电。


3.根据权利要求2所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述放电模块包括电子开关，所述电子开关的第一端与所述控制模块电连接，所述电子开关的第二端接地，所述电子开关的第三端电连接于所述压控电流源与所述电容之间。


4.根据权利要求3所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述电子开关为N沟道增强型场效应管，所述电子开关的第一端、第二端及第三端分别对应于N沟道增强型场效应管的栅极、源极及漏极。


5.根据权利要求3所述的开关电源控制电路，其特征在于，所述比较模块包括比较器，所述比较器的反相输入端电连接于所述压控电流源与所述电容之间，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓光，熊凯，张小辉，黄辉，付俊寅，
申请(专利权)人：深圳青铜剑技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44