开关电路的控制电路、控制方法及开关电路技术

本发明专利技术公开了一种开关电路的控制电路、控制方法及开关电路，由基准电压通过反馈补偿输出补偿电压；获取所述开关电路的电感电流的表征电压，并对该表征电压进行按照一个调整参数进行比例调整，输出调整电压；获取所述补偿电压以及所述调整电压，对二者进行作差后，输出修正补偿电压，用于控制所述开关电路主功率管的导通时间。根据本发明专利技术可改善输入电流的波形从而有效降低THD。

【技术实现步骤摘要】
开关电路的控制电路、控制方法及开关电路
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种开关电路的控制电路、控制方法及开关电路。
技术介绍
开关变换电路在电力电子
有着广泛的应用。为了防止变换器的的输入电流对电网造成污染，通常要求变换器产生的THD(totalharmonicdistrortion,总谐波失真)应尽可能降低并满足国家或行业的特定标准。恒定导通时间(COT)控制是对于开关电路进行控制的一种常见方式，特别适用于高功率因数(HPF)和电感电压临近连续(BCM)的应用场合，控制简单，无需采样输入电压，有较好的效率和EMI效果，应用广泛。恒定导通时间控制框图如图1所示，基准电压Vref和反馈电压VFB作差后，误差信号e经过补偿器，得到补偿电压Vc，和锯齿波比较之后，得到MOS的导通时间TON，对于高PF应用，系统带宽低，工频周期内Vc电压基本不变，所以TON时间在工频周期内也不变。在Boost电路中，理论上输入电流和输入电压具有比例关系，输入电流的THD会很小。但在实际应用中，由于MOS驱动延时和过零检测延时等影响，实际电感电流Iin工作于断续状态，电感和各种寄生电容及RC缓冲电路电容等可能发生谐振，开关周期内的电感峰值电流不再和输入电压成比例关系，如图2(a)所示；此外，在电网电压Vin过零附近，负电流的存在使得电感电流Iin平均值会提早到0，即出现“死区”现象，如图2(b)所示。由此，在Boost电路实际应用中产生的电流波形畸变，特别是较为严重的“死区”现象，会造成输入电流产生较大的THD。>
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种开关电路的控制方法及控制电路，有效降低开关电路输入电流的THD。基于上述目的，本专利技术提出一种用于开关电路的控制电路，该控制电路包括：补偿电压产生电路，由基准电压通过反馈补偿输出补偿电压；表征电压调整电路，获取所述开关电路的电感电流的表征电压，并对该表征电压进行按照一个调整参数进行比例调整，输出调整电压；修正电路，获取所述补偿电压以及所述调整电压，对二者进行作差后，输出修正补偿电压，用于控制所述开关电路主功率管的导通时间。可选的，所述调整参数与补偿电压成正相关。可选的，所述控制电路进一步包括：导通时间运算电路，将所述修正补偿电压与一个锯齿波信号进行比较，以得到第一导通控制信号，当锯齿波信号未达到修正补偿电压时，所述第一控制信号控制所述主功率管正常导通；延时逻辑电路，当所述锯齿波信号达到修正补偿电压时，若所述表征电压小于阈值电压，则延时逻辑电路控制所述主功率管的导通时间延长，当主功率管延长的导通时间达到阈值时间时，所述延时逻辑电路控制所述主功率管关断；或者，当所述表征电压大于等于阈值电压时，所述延时逻辑电路控制所述主功率管关断，所述主功率管延长的导通时间小于等于阈值时间。本专利技术还提供一种用于开关电路的控制方法，包括步骤：由基准电压通过反馈补偿输出补偿电压；获取所述开关电路的电感电流的表征电压，并对该表征电压进行按照一个调整参数进行比例调整，输出调整电压；获取所述补偿电压以及所述调整电压，对二者进行作差后，输出修正补偿电压，用于控制所述开关电路主功率管的导通时间。可选的，当所述锯齿波信号达到修正补偿电压时，当所述锯齿波信号达到修正补偿电压时，若所述表征电压小于阈值电压，则所述主功率管的导通时间延长，当主功率管延长的导通时间达到阈值时间时，所述延时逻辑电路控制所述主功率管关断；或者，当所述表征电压大于等于阈值电压时，所述主功率管关断，所述主功率管延长的导通时间小于等于阈值时间。本专利技术还提供一种开关电路，包括以上任意一种所述的控制电路。该采用本专利技术，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术考虑了开关电路实际应用中存在的电感电流对输入电路波形的不良影响，利用表征电感电流的调整电压对补偿电压进行修正，进而对开关电路的通断时间进行调整，从而对输入电路的波形进行优化，降低了THD。在一些具体技术方案中，本专利技术通过延长导通时间或者比较条件，可以对开关电路的通断时间进行进一步调整，从而进一步降低THD。附图说明图1示意性的示出了基于现有技术的恒定控制电路结构框图。图2示意性的示出了基于现有技术的开关电路中电压及电流变化曲线，其中图2(a)为输入电流Iin随时间变化图与标准正弦曲线的对比,图2(b)为输入电压Vin及输入电流Iin随时间变化的曲线对比。图3示意性的示出了本专利技术修正补偿电压产生电路原理图。图4示意性地示出了本专利技术开关电路的控制电路原理图。图5示意性的示出了本专利技术开关电路中电压及电流变化曲线，其中图5(a)为根据本专利技术方案输入电流Iin随时间变化图与标准正弦曲线及现有技术的对比,图5(b)为根据本专利技术技术方案输入电压Vin及输入电流Iin随时间变化的曲线与现有技术的对比。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图3示意性的示出了本专利技术一个实施例的控制电路结构框图。该控制电路包括：补偿电压产生电路110，由基准电压Vref通过反馈补偿输出补偿电压Vc；表征电压调整电路120，获取所述开关电路的电感电流的表征电压Vcs，并对该表征电压Vcs进行按照一个调整参数k进行比例调整，输出调整电压k*Vcs；修正电路130，获取所述补偿电压Vc以及所述调整电压k*Vcs，对二者进行作差后，输出修正补偿电压Vc1，用于控制所述开关电路的导通时间Ton。补偿电压产生电路110是在恒定控制电路中常见的部分，即通过基准电压Vref和反馈电压VFB作差后，误差信号经补偿器得到补偿电压Vc。在现有技术中，补偿电压Vc即用于控制MOS的导通时间Ton。而根据本专利技术，补偿电压Vc并不直接用于控制MOS的通断，而是经过某种修正。表征电压调整电路120首先获取可以表征开关电路中电感电流的电压Vcs，不过Vcs一般不能直接用于对补偿电压Vc进行修正。根据本专利技术，设置了一个调整参数k,表征电压Vcs经调整参数k的调整，即可用于对补偿电压Vc的修正。修正电路获取补偿电压Vc及调整电压k*Vcs,对二者作差处理后输出修正补偿电压Vc1，三者之间关系为Vc1＝Vc-k*Vcs，修正补偿电压Vc1可用于对开关电路通断的控制。所述调整参数k为一个常数,k值决定了Vcs电压的补偿程度，过小达不到补偿效果，过大则使得THD变差，取值需要考虑输入输出电压，主电感，MOS和二极管的寄生电容等。在控制环路中，引入电感电流负反馈，Vc1＝Vc-kVcs，使得电网谷底附近MOS导通时间更长，峰值附近MOS导通时间短，补偿电感负电流对输入电流THD的影响。图4示意性地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关电路的控制电路，其特征在于，该控制电路包括：/n补偿电压产生电路，由基准电压通过反馈补偿输出补偿电压；/n表征电压调整电路，获取所述开关电路的电感电流的表征电压，并对该表征电压进行按照一个调整参数进行比例调整，输出调整电压；/n修正电路，获取所述补偿电压以及所述调整电压，对二者进行作差后，输出修正补偿电压，用于控制所述开关电路主功率管的导通时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于开关电路的控制电路，其特征在于，该控制电路包括：
补偿电压产生电路，由基准电压通过反馈补偿输出补偿电压；
表征电压调整电路，获取所述开关电路的电感电流的表征电压，并对该表征电压进行按照一个调整参数进行比例调整，输出调整电压；
修正电路，获取所述补偿电压以及所述调整电压，对二者进行作差后，输出修正补偿电压，用于控制所述开关电路主功率管的导通时间。


2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述调整参数与补偿电压成正相关。


3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，进一步包括：
导通时间运算电路，将所述修正补偿电压与一个锯齿波信号进行比较，以得到第一导通控制信号，当锯齿波信号未达到修正补偿电压时，所述第一控制信号控制所述主功率管正常导通；
延时逻辑电路，当所述锯齿波信号达到修正补偿电压时，若所述表征电压小于阈值电压，则延时逻辑电路控制所述主功率管的导通时间延长，当主功率管延长的导通时间达到阈值时间时，所述延时逻辑电路控制所述主功率管关断；或者，当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何耀华，
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