控制电路、控制方法和应用其的原边反馈反激式变换器技术

本发明专利技术公开了一种控制电路、控制方法和应用其的原边反馈反激式变换器，通过根据电流采样信号的反馈控制原边反馈反激式变换器在输入电压较大时工作在恒定导通时间控制模式，在输入电压在谷底附近时定时地在电流峰值模式以及第一工作模式之间切换，使得原边电流峰值不会由于输入电压较低而过低，也不会由于在输入电压在谷底附近时一直工作在电流峰值模式而过高，从而不仅能避免由于去磁时间变化过大而导致消隐时间过后采样出现错误，也够避免由于输入电流谷底发生畸变，从而恶化PF值及THD的情况发生。的情况发生。的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
控制电路、控制方法和应用其的原边反馈反激式变换器


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种控制电路、控制方法和应用其的原边反馈反激式变换器。

技术介绍

[0002]对于开关型变换器，通常采用恒定导通时间(constant on time)的控制方式以获得较高的功率因数。其原因在于，输入电流的值与输入电压的值的比例系数与导通时间的平方以及开关周期的比成正比关系，因此将导通时间固定后，开关周期在整个工频周期内变化不大的情况下，输入电流可以很多地跟随输入电压，便可实现较高的功率因数(PFC)。因此，恒定导通时间方式控制的变换器较多地应用于功率因数调节电路中。
[0003]但是，由于输入电压存在周期性或非周期性的波动，当输入电压在谷值附近时，如果仍然按照恒定导通时间的控制方式工作，在输入电压谷值附近流过原边的功率开关的电流峰值就会变得很低。这会导致副边电流峰值降低，进而导致副边去磁时间缩短。去磁时间的缩短会导致消隐时间结束后采样获得错误的电压信息，进而导致输出电压有较大的偏差。
[0004]为了解决上述技术问题，现有的一种技术方案中，参考图1所示的工作波形，根据电流采样信号的反馈V
ISEN
，控制原边反馈反激式变换器在输入电压较大时工作在恒定导通时间控制模式，在输入电压在谷底附近时工作在电流峰值模式，使得此时原边电流峰值等于V
ISEN_MIN
不会由于输入电压较低而过低，从而避免由于去磁时间变化过大而导致消隐时间过后采样出现错误。但是，这种控制方法的缺点在于，在输入电压在谷底附近时，电流采样信号较大，导致Pai滤波器振荡，从而使得输入交流电流谷底发生畸变，恶化PF值及THD。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供控制电路、控制方法和应用其的原边反馈反激式变换器，以解决在输入电压在谷值附近时，由于输入电流较大导致输入交流电流谷底发生畸变，从而恶化PF值及THD的问题。
[0006]第一方面，提供一种控制电路，用于控制原边反馈反激式变换器的功率级电路，所述控制电路包括：
[0007]电流采样电路，用于采样原边电流获取电流采样信号；
[0008]电压采样电路，用于采样辅助绕组电压获取电压采样信号；
[0009]控制信号生成电路，用于根据所述电压采样信号、所述电流采样信号以及一定时信号生成开关控制信号，其中，所述控制信号生成电路在所述电流采样信号在预定时刻大于电流阈值时，以第一工作模式生成所述开关控制信号；在电流采样信号在预定时刻小于电流阈值时，当所述定时信号处于有效状态时，以电流峰值模式生成所述开关控制信号，当所述定时信号处于无效状态时，以第一工作模式生成所述开关控制信号；
[0010]其中，所述预定时刻为，在所述第一工作模式下，所述开关控制信号的有效状态结
束的时刻。
[0011]优选地，所述控制信号生成电路包括：
[0012]置位信号生成电路，用于根据所述电压采样信号在副边电流过零或电压采样信号位于谷底时输出置位信号；
[0013]置零信号生成电路，用于在所述定时信号处于无效状态时，当所述预定时刻到达时输出置零信号；在所述定时信号处于有效状态时，当所述电流采样信号大于电流阈值且所述预定时刻到达时输出置零信号；
[0014]逻辑电路，用于根据所述置位信号将所述开关控制信号设置为有效，根据所述置零信号将所述开关控制信号设置为无效。
[0015]优选地，所述置零信号生成电路包括：
[0016]定时电路，用于生成所述定时信号；
[0017]比较器，用于比较所述电流采样信号和所述电流阈值输出比较结果；
[0018]导通时间控制电路，用于生成第一复位信号，所述第一复位信号用于表征所述开关控制信号的有效状态结束的时刻；
[0019]置零逻辑电路，根据所述定时信号、所述比较结果以及所述第一复位信号生成所述置零信号。
[0020]优选地，所述定时电路在计时达到计时阈值时输出有效状态的所述定时信号，并在所述定时信号处于有效状态且所述电流采样信号达到所述电流阈值时输出无效状态的所述定时信号。
[0021]优选地，所述定时电路在计时达到计时阈值时输出有效状态的所述定时信号，并在所述定时信号处于有效状态、所述电流采样信号达到所述电流阈值且所述开关控制信号跳变为无效状态时输出无效状态的所述定时信号。
[0022]优选地，所述置零逻辑电路在所述定时信号处于无效状态时，当所述第一复位信号为有效状态时，所述置零信号被置为有效状态；在所述定时信号处于有效状态时，当所述第一复位信号以及所述比较结果均为有效状态时，所述置零信号被置为有效状态。
[0023]优选地，所述导通时间控制电路为恒定导通时间控制电路，其在所述开关控制信号为有效状态的持续时间达到预定的恒定导通时间的时刻生成有效状态的第一复位信号。
[0024]优选地，所述导通时间控制电路为峰值电流控制电路，其在电流采样信号达到补偿信号的时刻生成有效状态的第一复位信号，其中，所述补偿信号用以表征输出电流和电流参考信号之间的误差。
[0025]优选地，所述电流阈值的取值恒定。
[0026]优选地，所述电流阈值的取值与电路的输出负载相关，当负载较重时，所述电流阈值的取值较小；当负载较轻时，所述电流阈值的取值较大。
[0027]优选地，其特征在于，所述定时信号的频率是固定的，或者，所述定时信号为无效状态的持续时间是固定的。
[0028]优选地，所述电压采样电路在消隐时间后采样辅助绕组电压获取所述电压采样信号，其中，所述消隐时间根据所述电流采样信号的峰值变化。
[0029]第二方面，提供一种原边反馈反激式变换器，包括：
[0030]功率级电路；和
[0031]上述的控制电路。
[0032]第三方面，提供一种控制方法，用于控制原边反馈反激式变换器，包括：
[0033]采样原边电流获取电流采样信号，采样辅助绕组电压获取电压采样信号；
[0034]根据所述电压采样信号、所述电流采样信号以及一定时信号控制所述原边反馈反激式变换器的功率开关，其中，在所述电流采样信号在预定时刻大于电流阈值时，以第一工作模式控制所述功率开关；在电流采样信号在预定时刻小于电流阈值时，根据所述定时信号，切换电流峰值模式以及第一工作模式以控制所述功率开关；
[0035]其中，所述预定时刻为，在所述第一工作模式下，所述开关控制信号的有效状态结束的时刻。
[0036]优选地，根据所述电压采样信号、所述电流采样信号以及一定时信号控制所述原边反馈反激式变换器的功率开关包括：
[0037]根据所述电压采样信号在副边电流过零或电压采样信号位于谷底时控制所述功率开关导通；以及
[0038]在所述定时信号处于无效状态时，当所述预定时刻到达时控制所述功率开关关断；在所述定时信号处于有效状态时，当所述电流采样信号大于电流阈值且所述预定时刻到达时控制所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，用于控制原边反馈反激式变换器的功率级电路，所述控制电路包括：电流采样电路，用于采样原边电流获取电流采样信号；电压采样电路，用于采样辅助绕组电压获取电压采样信号；控制信号生成电路，用于根据所述电压采样信号、所述电流采样信号以及一定时信号生成开关控制信号，其中，所述控制信号生成电路在所述电流采样信号在预定时刻大于电流阈值时，以第一工作模式生成所述开关控制信号；在电流采样信号在预定时刻小于电流阈值时，当所述定时信号处于有效状态时，以电流峰值模式生成所述开关控制信号，当所述定时信号处于无效状态时，以第一工作模式生成所述开关控制信号；其中，所述预定时刻为，在所述第一工作模式下，所述开关控制信号的有效状态结束的时刻。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制信号生成电路包括：置位信号生成电路，用于根据所述电压采样信号在副边电流过零或电压采样信号位于谷底时输出置位信号；置零信号生成电路，用于在所述定时信号处于无效状态时，当所述预定时刻到达时输出置零信号；在所述定时信号处于有效状态时，当所述电流采样信号大于电流阈值且所述预定时刻到达时输出置零信号；逻辑电路，用于根据所述置位信号将所述开关控制信号设置为有效，根据所述置零信号将所述开关控制信号设置为无效。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述置零信号生成电路包括：定时电路，用于生成所述定时信号；比较器，用于比较所述电流采样信号和所述电流阈值输出比较结果；导通时间控制电路，用于生成第一复位信号，所述第一复位信号用于表征所述开关控制信号的有效状态结束的时刻；置零逻辑电路，根据所述定时信号、所述比较结果以及所述第一复位信号生成所述置零信号。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述定时电路在计时达到计时阈值时输出有效状态的所述定时信号，并在所述定时信号处于有效状态且所述电流采样信号达到所述电流阈值时输出无效状态的所述定时信号。5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述定时电路在计时达到计时阈值时输出有效状态的所述定时信号，并在所述定时信号处于有效状态、所述电流采样信号达到所述电流阈值且所述开关控制信号跳变为无效状态时输出无效状态的所述定时信号。6.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述置零逻辑电路在所述定时信号处于无效状态时，当所述第一复位信号为有效状态时，所述置零信号被置为有效状态；在所述定时信号处于有效状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟永裕，张航华，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：