开关控制电路及其开关控制方法技术

提供了开关控制电路和开关控制方法。开关控制电路和开关控制方法补偿了由于基于输入电压的增大和减小的电感器电流的斜率的改变而出现的负载电流的误差。开关控制电路包括电流补偿装置，该电流补偿装置基于RC电阻器和对控制开关的栅极端子进行感测的控制信号来调整栅极导通时间。电流补偿装置通过根据输入电压的增大或减小而增大或减小参考电压或感测电压来补偿由于到栅极端子的信号延迟而出现的误差。的误差。的误差。

【技术实现步骤摘要】
开关控制电路及其开关控制方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]该申请根据35U.S.C.
§
119要求于2021年10月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0133993号的权益，该申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文中。


[0003]以下描述涉及开关控制电路及其开关控制方法。

技术介绍

[0004]开关控制电路可以指代对流入负载(例如，LED器件等)中的电流进行控制的电路，并且各种电路配置可以基于操作方法实现，例如恒定电流模式降压转换器或准谐振(QR)降压转换器等。
[0005]图1示出了来自现有技术的QR降压转换器的开关控制电路，并且图2示出了图1的来自现有技术的操作时序图。
[0006]在图1中所示的QR降压转换器电路的操作中，当控制信号(GATE)变为“高”时，控制开关接通，并且电感器电流(IL)流动。然后，CS电压——其是连接至控制开关的源极端子的感测电阻器的电压——增大，并且当CS电压增大超过将第一电阻器RD1和第二电阻器RD2划分的参考电压时，控制信号变为“低”。当控制开关由于控制信号为“低”而关断时，控制开关的漏极电压增大，并且因此，漏极感测电压(ZCD)增大。当电感器电流变为0A时，ZCD电压开始减小，并且控制信号再次变为“高”，并且控制开关接通。该过程可以重复。
[0007]然而，在图1的QR降压转换器电路中，实际电流值和负载的预定电流值可能会由于来自比较器的输入端子的信号延迟(图1中的虚线)而不同，其中CS电压或ZCD电压被输入至控制开关的栅极端子。将在下面与图2中的操作时序图有关的讨论中进行描述。
[0008]图2示出了图1的操作时序图。参照图2，当CS电压由于信号延迟而大于参考电压(REF)时(
①
)，电感器电流(IL)可以以对应的方式增大。因此，电感器电流可以增大那么多。另外地，当电感器电流是0A时，漏极感测电压(ZCD)可以被放电。在该示例中，由于在控制信号变为“高”以前存在延迟时间，因此电感器电流可以减小那么多。通常，电流可以增大。
[0009]图3A和图3B示出了来自现有技术的根据增大或减小输入电压来改变电感器电流的时序图。
[0010]参照图3A，当输入电压(VIN)增大时，电感器电流的斜率增大，并且增大之后的区段中的电感器电流与增大之前的区段中的电感器电流与增大之前的区段中的电流相比可以增大。具体地，在区段中，电流与区段中的电流相比增大“d”区域那么多。区段中的电流与区段中的电流相比也略微增大，但是增大量较小。在示例中，当区段的电流是
‑
3mA时，区段的电流可以是略微增大的
‑
2mA。由于增大量较小，因此在图3A中省略了增大量的标
记。
[0011]参照图3B，当输入电压(VIN)减小时，电感器电流的斜率减小，并且减小之后的区段中的电感器电流与减小之前的区段中的电流相比可以减小。具体地，在区段中，电流与区段中的电流相比减小“d”区域那么多。类似地，区段中的电流与区段中的电流相比也可以略微减小。减小量由于较小而被省略。
[0012]如所描述的，电感器电流的斜率可以在典型电路中根据输入电压的增大或减小而增大或减小。因此，负载电流中可能存在误差。

技术实现思路

[0013]提供该
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍一系列构思，这些构思将在下面的具体实施方式中进一步描述。该
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作在确定所要求保护的主题的范围时的帮助。
[0014]在一般方面，一种开关控制电路包括：与输入电源串联连接的感测电阻器、负载、电感器和控制开关；串联连接并且被配置成感测控制开关的漏极电压的第二电容器、第一电阻器和第二电阻器；以及开关控制器，其被配置成控制控制开关，其中，该开关控制器包括：电流补偿装置，其被配置成基于RC电阻器和感测控制开关的栅极端子的控制信号来调整栅极导通时间；第一比较器，其被配置成将漏极感测电压与漏极感测参考电压进行比较；加法装置，其被配置成将电流补偿装置的输出添加至参考电压；第二比较器，其被配置成将加法装置的输出与感测电阻器的感测电压进行比较；以及逻辑元件，其被配置成基于第一比较器的输出和第二比较器的输出向控制开关输出控制信号。
[0015]开关控制电路还可以包括：与负载并联连接的第一电容器；以及二极管，其被配置成对输入至负载和第一电容器的电流进行整流。
[0016]电流补偿装置可以包括：第三比较器，其被配置成接收控制信号和RC电阻器的电阻器值；第一MOSFET，其被配置成将第三比较器的输出转换成电流；第二MOSFET和第三MOSFET，其被配置成通过使所转换的电流镜像来引发镜像电流；第三电容器，其被配置成由所引发的镜像电流充电；电流源，其与第三电容器并联连接；以及缓冲器，其被配置成基于第三电容器的充电值来输出补偿信号。
[0017]电流补偿装置可以被配置成基于输入电压的变化将参考电压增大或减小预定水平。
[0018]在一般方面，一种开关控制电路包括：与输入电源串联连接的感测电阻器、负载、电感器和控制开关；串联连接并且被配置成感测控制开关的漏极电压的第二电容器、第一电阻器和第二电阻器；以及开关控制器，其被配置成控制控制开关，其中，该开关控制器包括：电流补偿装置，其被配置成基于RC电阻器和感测控制开关的栅极端子的控制信号来调整栅极导通时间；第一比较器，其被配置成将漏极感测电压与漏极感测参考电压进行比较；加法装置，其被配置成将电流补偿装置的输出添加至感测电阻器的感测电压；第二比较器，其被配置成将加法装置的输出与参考电压进行比较；以及逻辑元件，其被配置成基于第一比较器的输出和第二比较器的输出向控制开关输出控制信号。
[0019]开关控制电路可以包括与负载并联连接的第一电容器；以及二极管，其被配置成
对输入到负载和第一电容器中的电流进行整流。
[0020]电流补偿装置可以包括：第三比较器，其被配置成接收控制信号和RC电阻器的电阻器值；第一MOSFET，其被配置成将第三比较器的输出转换成电流；第二MOSFET和第三MOSFET，其被配置成通过使所转换的电流镜像来引发镜像电流；第三电容器，其被配置成由所引发的镜像电流充电；电流源，其与第三电容器并联连接；以及缓冲器，其被配置成基于第三电容器的充电值来输出补偿信号。
[0021]电流补偿装置可以被配置成基于输入电压的变化将感测电阻器的感测电压增大或减小预定水平。
[0022]在一般方面，一种开关控制方法包括：确定输入电压的变化；基于所确定的输入电压的变化来改变与感测电阻器的感测电压进行比较的参考电压；以及借助于控制信号的状态从“高”变成“低”，通过将感测电压与所改变的参考电压进行比较来补偿电感器电流的误差。
[0023]开关控制可以在QR降压转换器的开关控制电路中执行。
[0024]在输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关控制电路，包括：与输入电源串联连接的感测电阻器、负载、电感器和控制开关；串联连接并且被配置成感测所述控制开关的漏极电压的第二电容器、第一电阻器和第二电阻器；以及开关控制器，所述开关控制器被配置成控制所述控制开关，其中，所述开关控制器包括：电流补偿装置，所述电流补偿装置被配置成基于RC电阻器和对所述控制开关的栅极端子进行感测的控制信号来调整栅极导通时间；第一比较器，所述第一比较器被配置成将漏极感测电压与漏极感测参考电压进行比较；加法装置，所述加法装置被配置成将所述电流补偿装置的输出添加至参考电压；第二比较器，所述第二比较器被配置成将所述加法装置的输出与所述感测电阻器的感测电压进行比较；以及逻辑元件，所述逻辑元件被配置成基于所述第一比较器的输出和所述第二比较器的输出向所述控制开关输出所述控制信号。2.根据权利要求1所述的开关控制电路，还包括：与所述负载并联连接的第一电容器；以及二极管，所述二极管被配置成对输入至所述负载和所述第一电容器的电流进行整流。3.根据权利要求1所述的开关控制电路，其中，所述电流补偿装置包括：第三比较器，所述第三比较器被配置成接收所述控制信号和所述RC电阻器的电阻器值；第一MOSFET，所述第一MOSFET被配置成将所述第三比较器的输出转换成电流；第二MOSFET和第三MOSFET，所述第二MOSFET和所述第三MOSFET被配置成通过使所转换的电流镜像来引发镜像电流；第三电容器，所述第三电容器被配置成由所引发的镜像电流充电；电流源，所述电流源与所述第三电容器并联连接；以及缓冲器，所述缓冲器被配置成基于所述第三电容器的充电值来输出补偿信号。4.根据权利要求1所述的开关控制电路，其中，所述电流补偿装置被配置成基于输入电压的变化将所述参考电压增大或减小预定水平。5.一种开关控制电路，包括：与输入电源串联连接的感测电阻器、负载、电感器和控制开关；串联连接并且被配置成感测所述控制开关的漏极电压的第二电容器、第一电阻器和第二电阻器；以及开关控制器，所述开关控制器被配置成控制所述控制开关，其中，所述开关控制器包括：电流补偿装置，所述电流补偿装置被配置成基于RC电阻器和对所述控制开关的栅极端子进行感测的控制信号来调整栅极导通时间；第一比较器，所述第一比较器被配置成将漏极感测电压与漏极感测参考电压进行比较；
加法装置，所述加法装置被配置成将所述电流补偿装置的输出添加至所述感测电阻器的感测电压；第二比较器，所述第二比较器被配置成将所述加法装置的输出与参考电压进行比较；以及逻辑元件，所述逻辑元件被配置成基于所述第一比较器的输出和所述第二比较器的输出向所述控制开关输出所述控制信号。6.根据权利要求5所述的开关控制电路，还包括：与所述负载并联连接的第一电容器；以及二极管，所述二极管被配置成对输入到所述负载和所述第一电容器中的电流进行整流。7.根据权利要求5所述的开关控制电路，其中，所述电流补偿装置包括：第三比较器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李章赫，尹柱皔，
申请(专利权)人：美格纳半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：