一种功率转换器峰值功率控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率转换器峰值功率控制电路，涉及集成电路领域，该功率转换器峰值功率控制电路包括：电源变换系统控制单元100，用于计算一个周期的退磁时间，来控制功率管140导通；功率管140，用于导通时控制变压器110输入侧流过交流电；变压器110，用于根据功率管140的导通时间输出交流电；与现有技术相比，本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术采用原边反馈反激架构，省去431、光耦等器件，降低功率转换器的成本，采用退磁时间迭代算法控制实现原边CCM峰值频率工作，在系统进入峰值功率时，提高原边控制器的开关频率，从而减小功率开关、变压器应力。变压器应力。变压器应力。

【技术实现步骤摘要】
一种功率转换器峰值功率控制电路


[0001]本技术涉及集成电路领域，具体是一种功率转换器峰值功率控制电路。

技术介绍

[0002]峰值功率是指电源能在短时间内输出超过最大额定输出功率的50％以上的功率，通常仅维持几十毫秒到几秒的时间，峰值功率大多应用在智能音箱、摄像头、打印机等负载瞬态变化剧烈的领域。
[0003]目前带有峰值功率功能的功率转换器主要采用副边反馈的反激架构，通过431、光耦将输出信号反馈给初级，当输出过负载时，初级控制器通过反馈信号提高开关频率来提高输出功率，峰值频率通常是正常满载频率的2倍以上，维持几十毫秒到几秒的时间，如果在这个维持时间内负载恢复，初级控制器恢复正常工作，如果在这个维持时间内负载持续过载，初级控制器停止工作，功率转换器重启。
[0004]为了降低系统成本，市场上有采用省去431、光耦的原边反馈反激架构来实现峰值功率，然而原边反馈实现CCM高频技术上有难度，通常采用增加峰值电流来实现峰值功率输出，这导致功率开关、变压器应力增加，容易出现变压器饱和问题，有工作可靠性风险，需要改进。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种功率转换器峰值功率控制电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种功率转换器峰值功率控制电路，包括：
[0008]电源变换系统控制单元100，通过退磁时间迭代计算，来控制功率管140开关；
[0009]功率管140，用于导通时控制变压器110存储能量；
[0010]变压器110，用于隔离的初级次级能量传递；
[0011]输出整流滤波电路130，用于将初级传递过来的能量进行滤波、存储；
[0012]输出反馈电路120，用于将输出信号通过辅助绕组反馈给电源变换系统控制单元100；
[0013]电源变换系统控制单元100的输出端连接功率管140的G极，功率管140的D极连接变压器110的输入端一端，功率管140的S极通过采样电阻141接地，变压器110的输入端另一端连接输入电压VIN，变压器110的输出端连接输出整流滤波电路130的输入端、输出反馈电路120的输入端，输出反馈电路120的输出端连接电源变换系统控制单元100的输入端。
[0014]作为本技术再进一步的方案：电源变换系统控制单元100包括开启信号触发模块150、关断信号触发模块154、退磁迭代算法模块152、与门153、RS触发器155、驱动模块156、或门157、计数器158，开启信号触发模块150的第二端连接退磁迭代算法模块152的第一端、输出反馈电路120的输出端，开启信号触发模块150的第一端连接退磁迭代算法模块
152的第二端、驱动模块156的输出端、功率管140的G极，开启信号触发模块150的第三端连接关断信号触发模块154的第二端，开启信号触发模块150的第四端连接退磁迭代算法模块152的第三端，开启信号触发模块150的第五端连接与门153的输入端一端、计数器158的输入端，退磁迭代算法模块152的第四端连接与门153的输入端另一端，与门153的输出端连接RS触发器155的S引脚，RS触发器155的R脚连接或门157的输出端，或门157的输入端一端连接关断信号触发模块154的第一端，或门157的输入端另一端连接计数器158的输出端，RS触发器155的Q引脚连接驱动模块156的输入端，关断信号触发模块154的输入端连接功率管140的S极。
[0015]作为本技术再进一步的方案：开启信号触发模块150包括采样保持模块210、误差放大器220、补偿电容C
COMP
、第一比较器240、指数型锯齿波信号发生模块230、跨导电流I
COMP
250，采样保持模块210的输入端连接输出反馈电路120的输出端，采样保持模块210的输出端连接误差放大器220的反相端，误差放大器220的同相端连接基准电压信号V
th_EA
，误差放大器220的输出端连接补偿电容C
COMP
、第一比较器240的同相端，补偿电容C
COMP
的另一端接地，第一比较器240的反相端连接指数型锯齿波信号发生模块230的输出端，指数型锯齿波信号发生模块230的输入端连接驱动模块156的输出端，第一比较器240的输出端连接与门153的输入端一端，补偿电容C
COMP
上产生误差信号V
COMP
，误差信号V
COMP
连接跨导电流I
COMP
250，跨导电流I
COMP
250的另一端连接关断信号触发模块154的第三端。
[0016]作为本技术再进一步的方案：关断信号触发模块154包括第二比较器310和电流峰值基准电压产生模块320，电流峰值基准电压产生模块320的输入端连接开启信号触发模块150的第三端，电流峰值基准电压产生模块320的输出端连接第二比较器310的反相端，第二比较器310的同相端连接采样电阻141，第二比较器310的输出端连接或门157的输入端一端。
[0017]作为本技术再进一步的方案：退磁迭代算法模块152包括第三比较器410、第四比较器440、第五比较器470、第一边沿脉冲产生模块420、第二边沿脉冲产生模块460、MOS管SW1、MOS管SW2、MOS管SW3、MOS管SW4、MOS管SW5、MOS管SW6、电容C1、电容C2、电容C3，缓冲器430、第一误差信号431、第二误差信号432、触发器450，第三比较器410的同相端连接输出反馈电路120的输出端，第三比较器410的反相端连接基准电压Vth
DEM
，第三比较器410的输出端连接第一边沿脉冲产生模块420的输入端、MOS管SW1的G极，第一边沿脉冲产生模块420的输出端连接MOS管SW2的G极，MOS管SW1的D极连接偏置电流401，MOS管SW1的S极连接MOS管SW2的D极、电容C1、MOS管SW3的D极、第四比较器440的同相端，MOS管SW2的S极接地，电容C1的另一端接地，MOS管SW3的S极连接电容C2、缓冲器430的输入端，电容C2的另一端接地，缓冲器430的输出端连接第一误差信号431、第二误差信号432，第一误差信号431的另一端连接MOS管SW5的D极，第二误差信号432的另一端连接MOS管SW6的D极，MOS管SW6的S极连接MOS管SW5的S极、第四比较器440的反相端，MOS管SW6的G极连接触发器450的Q引脚，MOS管SW5的G极连接触发器450的—Q—引脚，第四比较器440的输出端连接触发器450的D引脚、与门153的输入端另一端，触发器450的CLK引脚连接第五比较器470的输出端，第五比较器470的反相端连接基准电压Vth
TS
，第五比较器470的同相端连接电容C3、MOS管SW4的D极，MOS管SW4的S极接地，电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率转换器峰值功率控制电路，其特征在于：该功率转换器峰值功率控制电路包括：电源变换系统控制单元(100)，通过退磁时间迭代计算，来控制功率管(140)开关；功率管(140)，用于导通时控制变压器(110)存储能量；变压器(110)，用于隔离的初级次级能量传递；输出整流滤波电路(130)，用于将初级传递过来的能量进行滤波、存储；输出反馈电路(120)，用于将输出信号通过辅助绕组反馈给电源变换系统控制单元(100)；电源变换系统控制单元(100)的输出端连接功率管(140)的G极，功率管(140)的D极连接变压器(110)的输入端一端，功率管(140)的S极通过采样电阻(141)接地，变压器(110)的输入端另一端连接输入电压VIN，变压器(110)的输出端连接输出整流滤波电路(130)的输入端、输出反馈电路(120)的输入端，输出反馈电路(120)的输出端连接电源变换系统控制单元(100)的输入端；电源变换系统控制单元(100)包括开启信号触发模块(150)、关断信号触发模块(154)、退磁迭代算法模块(152)、与门(153)、RS触发器(155)、驱动模块(156)、或门(157)、计数器(158)，开启信号触发模块(150)的第二端连接退磁迭代算法模块(152)的第一端、输出反馈电路(120)的输出端，开启信号触发模块(150)的第一端连接退磁迭代算法模块(152)的第二端、驱动模块(156)的输出端、功率管(140)的G极，开启信号触发模块(150)的第三端连接关断信号触发模块(154)的第二端，开启信号触发模块(150)的第四端连接退磁迭代算法模块(152)的第三端，开启信号触发模块(150)的第五端连接与门(153)的输入端一端、计数器(158)的输入端，退磁迭代算法模块(152)的第四端连接与门(153)的输入端另一端，与门(153)的输出端连接RS触发器(155)的S引脚，RS触发器(155)的R脚连接或门(157)的输出端，或门(157)的输入端一端连接关断信号触发模块(154)的第一端，或门(157)的输入端另一端连接计数器(158)的输出端，RS触发器(155)的Q引脚连接驱动模块(156)的输入端，关断信号触发模块(154)的输入端连接功率管(140)的S极。2.根据权利要求1所述的功率转换器峰值功率控制电路，其特征在于，开启信号触发模块(150)包括采样保持模块(210)、误差放大器(220)、补偿电容C
COMP
、第一比较器(240)、指数型锯齿波信号发生模块(230)、跨导电流I
COMP
(250)，采样保持模块(210)的输入端连接输出反馈电路(120)的输出端，采样保持模块(210)的输出端连接误差放大器(220)的反相端，误差放大器(220)的同相端连接基准电压信号V
th_EA
，误差放大器(220)的输出端连接补偿电容C
COMP
、第一比较器(240)的同相端，补偿电容C
COMP
的另一端接地，第一比较器(240)的反相端连接指数型锯齿波信号发生模块(230)的输出端，指数型锯齿波信号发生模块(230)的输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：励晔，黄飞明，黄昊丹，贺洁，
申请(专利权)人：无锡硅动力微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：