本发明专利技术提供一种控制电路，其在变压器的初级侧处控制电源转换器的输出电流。所述控制电路包含电流检测电路，以响应于所述变压器的切换电流而产生初级电流信号。电压检测电路耦合到所述变压器，以响应于所述变压器的反射电压而产生周期信号和放电时间信号。信号处理电路用于响应于所述初级电流信号、所述周期信号以及所述放电时间信号而产生电流信号。所述周期信号与所述电源转换器的切换信号的切换周期相关。所述放电时间信号与所述变压器的次级侧处的切换电流的周期（Ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）相关。所述电流信号与所述电源转换器的输出电流相关。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电源转换器(power converter)，且特别是涉及一种电源转换器的控制电路。
技术介绍
有多种电源转换器广泛用于提供经调整的电压和电流。为了精确地控制输出电流，传统上在电源转换器的输出处会配备电流检测和控制电路。然而，由于输出电流检测的缘故(尤其在输出电流较高时)，通常会消耗相当大的功率损耗。此外，此输出电流控制电路占用PCB(print circuit board，印刷电路板)的空间，并增加电源转换器的成本。因此，需要提供一种控制电路，其与电源转换器的切换控制电路(switching control circuit)组合，以用于输出电流控制。此外，所述控制电路可与所述切换控制电路组合为一个集成电路，这显著减小了电源转换器的空间和成本。很多现有技术被开发来控制电源转换器的输出电流，例如Yang等人的美国专利6,977,824“Control circuit for controlling output current at primaryside of a power converter”；Yang等人的美国专利7,016,204“Close-loop PWMcontroller for primary-side controlled power converters”；Yang等人的美国专利7,061,780“Switching control circuit with variable switching frequency forprimary-side-controlled power converters”。上述现有技术的电源转换器以可预测的切换频率操作，这有助于检测输出电流。然而，这些现有技术不能应用于具有可变切换频率的电源转换器，例如谐振电源转换器(resonant powerconverter)。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于电源转换器的控制电路，用以控制具有可变切换频率的电源转换器的输出电流。所述控制电路包含电流检测电路(current-detection circuit)，其耦合到电流感测元件以响应于变压器的初级侧切换电流而产生初级电流信号。电压检测电路(voltage-detection circuit)耦合到所述变压器以响应于变压器的反射电压，而产生周期信号和放电时间信号。信号处理电路(signal-process circuit)用于响应于初级电流信号、周期信号和放电时间信号，而产生电流信号。切换控制电路经耦合以响应于所述电流信号而产生切换信号。所述切换信号用于切换所述变压器，并调整电源转换器的输出电流。周期信号与切换信号的切换周期相关。放电时间信号与变压器的次级侧切换电流的周期(Duty cycle)(duty cycle)相关。因此，电流信号与电源转换器的输出电流相关。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并结合附图详细说明如下。附图说明图1说明电源转换器的示意图。图2说明根据本专利技术优选实施例的控制电路。图3说明根据本专利技术优选实施例的电压检测电路。图4示出了信号产生电路。图5A和5B示出了本专利技术优选实施例的电源转换器的波形。图6示出了斜坡信号产生器。图7说明根据本专利技术实施例的电流检测电路的示意图。图8说明脉冲产生器。图9说明根据本专利技术实施例的信号处理电路的示意图。图10说明转换电路。具体实施例方式图1示出了一种电源转换器，其包含变压器10，变压器10具有辅助绕组NA、初级绕组NP和次级绕组NS。为了调整电源转换器的输出电压VO和输出电流IO，控制电路50产生切换信号SO以通过晶体管20来切换变压器10。当切换信号SO变高时，产生初级侧切换电流IP。初级侧切换电流IP的峰值IPA如下表示， IPA=VINLP×TON---(1)]]>其中VIN是施加到变压器10的输入电压，LP是变压器10的初级绕组NP的电感，TON是切换信号SO的接通时间。一旦切换信号SO变低，变压器10中所存储的能量将经由整流器40和变压器10的次级侧而传递到电源转换器的输出。次级侧切换电流IS的峰值ISA可表达为，ISA=(VO+VF)LS×TD---(2)]]>其中VO是电源转换器的输出电压；VF是在整流器40上下降的顺向电压；LS是变压器10的次级绕组NS的电感；且TD是次级侧切换电流IS的放电时间。同时，在变压器10的辅助绕组NA处产生反射电压VAUX。反射电压VAUX表示为，VAUX=TNATNS×(VO+VF)---(3)]]>ISA=TNPTNS×IPA---(4)]]>其中TNA、TNP和TNS分别为变压器10的辅助绕组NA、初级绕组NP和次级绕组NS的绕组匝数。当次级侧切换电流IS下降到零时，反射电压VAUX将开始减小。这还指示变压器10在此时被完全消磁。因此，等式(2)中的放电时间TD可从切换信号SO的下降沿测量到反射电压VAUX的下降点。所述电源转换器的特征在于变压器10的能量在下一个切换循环开始前被完全释放。参看图1，控制电路50包含电压检测端VS、电流检测端CS、反馈端FB和输出端OUT。输出端OUT输出切换信号SO。电压检测端VS经由电阻器31和32耦合到辅助绕组NA，以检测反射电压VAUX。电流检测端CS耦合到电流感测元件25。电流感测元件25从晶体管20连接到接地，以将初级侧切换电流IP转换成初级侧电流信号VCS。反馈端FB经耦合以通过光学耦合器39、电阻器36和参考电压元件35，而从电源转换器的输出VO接收电压反馈信号VFB。因此，控制电路50产生切换信号SO，以分别根据反馈信号VFB和初级侧电流信号VCS来调整输出电压VO和控制输出电流IO。图2说明如图1中所示的控制电路50的优选实施例，请一并参考图1及图2。控制电路50包含电压检测电路(voltage-detection circuit，V-DET)100，其通过电压检测端VS耦合到变压器10，以响应于变压器10的反射电压VAUX而产生设定信号(set signal)PLS、周期信号ST和放电时间信号SD。斜坡信号产生器(ramp signal generator，RAMP)200用于响应于切换信号SO而产生斜坡信号(ramp signal)VRP和最大接通时间信号(maximum on-timesignal)SE。电流检测电路(current-detection circuit，I-DET)300通过电流检测端CS耦合到电流感测元件25，以响应于变压器10的初级侧切换电流IP而产生初级电流信号VPK。信号处理电路(signal-process circuit，SP)500用于响应于初级电流信号VPK、周期信号ST和放电时间信号SD而产生电流误差信号Ve。脉冲产生器400耦合到电压检测电路(V-DET)100以接收周期信号ST，以产生取样脉冲信号SMP和清除脉冲信号CLR。反相器55、比较器60、65、“与非”门70(NAND gate)和触发器75(flip-flop)形成切换控制电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电源转换器的输出电流控制电路，其特征在于包括：电流检测电路，其耦合到电流感测元件，以响应于变压器的初级侧切换电流而产生初级电流信号；电压检测电路，其耦合到所述变压器，以响应于所述变压器的反射电压而产生周期信号和放电时 间信号；信号处理电路，其用于响应于所述初级电流信号、所述周期信号和所述放电时间信号而产生电流信号；以及切换控制电路，其耦合到所述信号处理电路，以响应于所述电流信号而产生切换信号，其中所述切换信号用于切换所述变压器并调 整所述电源转换器的输出电流；所述周期信号与所述切换信号的切换周期相关，所述放电时间信号与所述变压器的次级侧切换电流的周期相关；所述电流信号与所述电源转换器的所述输出电流相关。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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