一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，包括多功能可控供电电路、电流镜电路及大动态电流调整电路、软启动电路、多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路、输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路和输出电流驱动及死区时间控制电路；多功能可控供电电路为供电电源；电流镜电路及大动态电流调整电路连接软启动电路、多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路、电流镜输出电压幅度控制电路；多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路分别连接输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路、输出电流驱动及死区时间控制电路。本发明专利技术能够实现开关频率在较宽范围内被外部反馈信号调整，功能齐全且成本低。功能齐全且成本低。功能齐全且成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路


[0001]本专利技术涉及电子
，具体涉及一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的不断发展，对电源技术的性能要求越来越高，开关电源也朝着小型化、高开关频率、低开关损耗、高效率、EMI特性好及快速动态响应等方面发展。要实现这些方面的性能提高，一个主要的途径就是采用软开关谐振技术和提高开关电源的开关频率。
[0003]目前国外采用了零电流开关谐振技术实现模块电源产业化的主要有美国的VICOR公司，并且VICOR公司开发了自用的专用控制集成电路进行技术和专利保护，由于受技术专利的限制，目前还没有专用的零电流谐振开关技术的控制集成电路，而其他公司在开发零电流谐振开关类的电源模块在技术上困难很大，具体到应用中主要有如下几点：一是实现频率大动态范围（0.05kHz～1.2MHz）连续可调并外部可同步控制的专用电压控制振荡器集成电路没有，无法实现零电流开关谐振技术的电源模块的商品化应用。目前现有的电压频率转换控制电路存在或者输入控制信号不适合问题、或者输出动态范围不足问题、或者不能外部同步控制和禁止等问题无法应用在采用零电流开关谐振技术的电源模块的商品化上，只能进行部分功能的功能验证中使用。
[0004]二是实现零电流检测并实时关断主功率MOSFEET开关器件的专用控制集成电路没有，因为在全输入电压范围内要实现零电流关断功能，要求开关导通脉冲时间要适应具体的电流谐振时间并不是一个固定值，因此不能实现零电流检测并实时关断功能也就无法实现全范围内的零电流关断功能，会导致产品性能下降，体现不出来零电流开关谐振技术的优势。
[0005]三是能实现零电流开关谐振技术的多个功能电路的组合控制电路没有，包括可检测输入电压、检测控制信号的供电电路，可实现外部同步和禁止功能的电路，可通过反馈信号调整开关频率的振荡电路，可实现零电流检测并实时关断主功率器件的电路，可实现电源软启动、开关死区时间控制的电路。兼与以上原因，我们根据零电流开关谐振电路的技术要求设计开发了一个控制电路，既实现了零电流开关谐振的技术要求，又满足了电源模块商品化要求的输入电压范围宽、可外部同步、可外部禁止、可外部并联应用、可外部调整输出电压、以及具有输入欠压、输出过压、超温度保护等功能。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，以解决目前还没有专用的零电流谐振开关技术的控制集成电路的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，其特征在于，包括以下七个分电路：多功能可控供电电路、电流镜电路及大动态电流调整电路、软启动电路、多谐振荡电路及脉
冲频率同步和禁止电路、输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路和输出电流驱动及死区时间控制电路；其中，所述的多功能可控供电电路作为供电电源连接其他分电路；电流镜电路及大动态电流调整电路连接软启动电路、多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路、电流镜输出电压幅度控制电路；多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路分别连接输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路、输出电流驱动及死区时间控制电路。
[0008]进一步的，所述的多功能可控供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可控硅器件IC1、基准源集成电路IC2、基准源集成电路IC3、基准源集成电路IC4、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6；其中，所述的三极管Q1的发射极依次连接电阻R8的一端、二极管D1的阳极，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电源输入端Vic与所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的电源输入端相连接；三极管Q1的集电极依次连接电容C4的正极、电阻R11的一端、二极管D2的阳极、基准源集成电路IC4的输入端，该连接的公共端VDD作为多功能可控供电电路的电源输出的一个节点；所述三极管Q1的基极依次连接电阻R8的另一端、电阻R9的一端；基准源集成电路IC4的输出端连接电容C6的一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的5V电压输出端；所述电阻R11的另一端连接电容C5的一端、基准源集成电路IC3的第1脚和第2脚，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电气网络端口Vref1提供给电流镜输出电压幅度控制电路；基准源集成电路IC2的第2脚依次连接电阻R9的另一端、电容C3的一端；基准源集成电路IC2的第1脚依次连接电阻R5的一端、电阻R6的一端、电阻R10的一端、电容C3的另一端；电阻R10的另一端连接二极管D2的阴极；基准源集成电路IC2的第3脚连接电阻R6的另一端、电阻R3的一端、电阻R1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C6的另一端、电容C5的另一端、电容C4的负极、可控硅器件IC1的第2脚、基准源集成电路IC3的第3脚、基准源集成电路IC4的接地端，该连接的公共端作为多功能可控的供电电路和所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的接地公共端；电阻R5的另一端连接电阻R4的一端；二极管D1的阴极连接电阻R7的一端；可控硅器件IC1的第1脚依次连接电阻R4的另一端、电阻R7的另一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电压输入Vi端口；可控硅器件IC1的第3脚依次连接电容C2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R2的一端；电阻R2的另一端连接电阻R1的另一端、电容C1的另一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的输入RT/OV端口。
[0009]进一步的，所述的电流镜电路及大动态电流调整电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、结型场效应管Q5、电容C7、电容C8和电容C9；其中，所述的三极管Q2的发射极连接三极管Q3的发射极，该连接的公共端与多功能可控供电电路的输出节点VDD相连接；所述三极管Q2的基极连接三极管Q3的基极、三极管Q3的集电极、三极管Q4的发射极；三极管Q2的集电极依次连接三极管Q4的基极、电阻R12的一端、电阻R13的一端、电容C8的一端；电阻R12的另一端连接电阻R14的一端、电容C7的一端、电容C9的一端、结型场效应管Q5的第3脚，该连接的公共端作为电流镜电路及大动态电流调整电路的输入端口FB，作为所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的反馈信号输入端；所述结型场效应管Q5的第1脚与电阻R13的另一端连接；结型场效应管Q5的第2脚连接电阻R15的一端、电阻R16的一端、电容C9的另一端；电阻R15的另一端与多功能可控的供电电路
的5V电压输出端相连接；三极管Q4的集电极连接电容C8的另一端，该连接的公共端作为电流镜电路及大动态电流调整电路的电流输出端Iin；电容C7的另一端连接电阻R14的另一端、电阻R16的另一端，该连接的公共端与所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的接地公共端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，其特征在于，包括以下七个分电路：多功能可控供电电路、电流镜电路及大动态电流调整电路、软启动电路、多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路、输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路和输出电流驱动及死区时间控制电路；其中，所述的多功能可控供电电路作为供电电源连接其他分电路；电流镜电路及大动态电流调整电路连接软启动电路、多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路、电流镜输出电压幅度控制电路；多谐振荡电路及脉冲频率同步和禁止电路分别连接输出脉冲宽度调整电路、电流镜输出电压幅度控制电路、输出电流驱动及死区时间控制电路。2.如权利要求1所述的零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，其特征在于，所述的多功能可控供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可控硅器件IC1、基准源集成电路IC2、基准源集成电路IC3、基准源集成电路IC4、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6；其中，所述的三极管Q1的发射极依次连接电阻R8的一端、二极管D1的阳极，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电源输入端Vic与所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的电源输入端相连接；三极管Q1的集电极依次连接电容C4的正极、电阻R11的一端、二极管D2的阳极、基准源集成电路IC4的输入端，该连接的公共端VDD作为多功能可控供电电路的电源输出的一个节点；所述三极管Q1的基极依次连接电阻R8的另一端、电阻R9的一端；基准源集成电路IC4的输出端连接电容C6的一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的5V电压输出端；所述电阻R11的另一端连接电容C5的一端、基准源集成电路IC3的第1脚和第2脚，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电气网络端口Vref1提供给电流镜输出电压幅度控制电路；基准源集成电路IC2的第2脚依次连接电阻R9的另一端、电容C3的一端；基准源集成电路IC2的第1脚依次连接电阻R5的一端、电阻R6的一端、电阻R10的一端、电容C3的另一端；电阻R10的另一端连接二极管D2的阴极；基准源集成电路IC2的第3脚连接电阻R6的另一端、电阻R3的一端、电阻R1的一端、电容C1的一端、电容C2的一端、电容C6的另一端、电容C5的另一端、电容C4的负极、可控硅器件IC1的第2脚、基准源集成电路IC3的第3脚、基准源集成电路IC4的接地端，该连接的公共端作为多功能可控的供电电路和所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的接地公共端；电阻R5的另一端连接电阻R4的一端；二极管D1的阴极连接电阻R7的一端；可控硅器件IC1的第1脚依次连接电阻R4的另一端、电阻R7的另一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的电压输入Vi端口；可控硅器件IC1的第3脚依次连接电容C2的另一端、电阻R3的另一端、电阻R2的一端；电阻R2的另一端连接电阻R1的另一端、电容C1的另一端，该连接的公共端作为多功能可控供电电路的输入RT/OV端口。3.如权利要求2所述的零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，其特征在于，所述的电流镜电路及大动态电流调整电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、结型场效应管Q5、电容C7、电容C8和电容C9；其中，所述的三极管Q2的发射极连接三极管Q3的发射极，该连接的公共端与多功能可控供电电路的输出节点VDD相连接；所述三极管Q2的基极连接三极管Q3的基极、三极管Q3的集电极、三极管Q4的发射极；三极管Q2的集电极依次连接三极管Q4的基极、电阻R12的一端、电阻R13的一端、电容C8的一端；电阻R12的另一端连接电阻R14的一端、电容C7的一端、电容C9的一端、结型场效
应管Q5的第3脚，该连接的公共端作为电流镜电路及大动态电流调整电路的输入端口FB，作为所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的反馈信号输入端；所述结型场效应管Q5的第1脚与电阻R13的另一端连接；结型场效应管Q5的第2脚连接电阻R15的一端、电阻R16的一端、电容C9的另一端；电阻R15的另一端与多功能可控的供电电路的5V电压输出端相连接；三极管Q4的集电极连接电容C8的另一端，该连接的公共端作为电流镜电路及大动态电流调整电路的电流输出端Iin；电容C7的另一端连接电阻R14的另一端、电阻R16的另一端，该连接的公共端与所述零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路的接地公共端相连接。4.如权利要求3所述的零电流开关谐振DC/DC电源的控制电路，其特征在于，所述的软启动电路包括电阻R17、电阻R18、三极管Q6、电容C10、电容C11和电容C12；其中，所述电容C10的一端与多功能可控供电电路的5V电压输出端相连接；电容C10的另一端连接电阻R17的一端、电阻R18的一端；电阻R18的另一端连接电容C11的一端、三极管Q6的基极；所述三极...

【专利技术属性】
技术研发人员：边万平，
申请(专利权)人：陕西中科天地航空模块有限公司，
类型：发明
国别省市：