一种控制电路、控制方法及恒流驱动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种控制电路，包括：谐振周期检测电路，用于获取恒流驱动系统开关周期内的谐振周期；电感电流处理电路，其第一输入端耦接采样电阻，第二输入端耦接谐振周期检测电路的输出端，用于基于表征流过电感的电流的检测信号和谐振周期输出电感电流处理信号；误差放大器，其第一输入端耦接电感电流处理电路的输出端，第二输入端耦接阈值信号，输出端耦接所述功率开关的控制端，用于基于电感电流处理信号输出控制信号。本发明专利技术采用检测谐振周期的方式，在检测谐振周期后，在恒流环路反馈中补偿消磁时间的误差，能够精确反映系统实际消磁时间，不受寄生参数的影响，实现提高PSR恒流的精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种控制电路、控制方法及恒流驱动系统


[0001]本专利技术涉及电子
，具体但不限于涉及一种控制电路、控制方法及恒流驱动系统。

技术介绍

[0002]PSR恒流算法中，一般通过采用MOS电流来预测输出电流，但由于不是直接采样输出电流，故会存在各种各样的问题。
[0003]实地Buck恒流方案中，需要控制输出电流I
OUT
。由于稳态时输出电容Cout上的平均电流为0，故控制电感电流I
Lm
即可达到控制输出电流I
OUT
目的。电感电流I
Lm
为MOSFET电流I
MOS
和二极管电流I
D
之和。由于实地Buck架构，控制芯片只能看到MOSFET电流I
MOS
，需要通过采样、计算的方式来得到二极管电流I
D
。
[0004]如图1是传统的降压型恒流驱动系统的原理图，采样电阻上的电流为MOSFET导通时刻的电流，为了准确反映输出电流I
OUT
，如图2所示，现有采样技术分以下阶段：
[0005]电感充磁阶段(Ton阶段)：直接采样。可以反映电感电流上升阶段的情况。
[0006]电感消磁阶段(Tdem阶段)：该阶段电感电流经二极管，芯片无法直接获得电流信息，需通过采样保持、计算完成。在Ton结束时，得到Vcspk，再通过除2电路，保持Tdem时间，得到Tdem阶段平均电流Vcspk/2。该阶段误差来自Tdem检测误差。
[0007]谐振阶段(Tdead阶段)：直接采样。反映在Tdead过程中的谐振电流。
[0008]在Tdem阶段，由于芯片内部看到的消磁时间Tdem比实际的消磁时间TdemL时间长，故其恒流反馈Vcspk/2*Tdem比实际电流反馈Vcspk/2*TdemL要大，会导致输出电流偏小。
[0009]上述传统的消磁时间检测技术存在如下缺点：消磁时间Tdem检测不准确，现有一般通过补偿固定延时的方式来减小该误差。
[0010]有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，以期解决上述至少部分问题。

技术实现思路

[0011]针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种控制电路及相应的控制方法，采用检测谐振周期的方式，在检测谐振周期后，在恒流环路反馈中补偿消磁时间的误差。
[0012]实现本专利技术目的的技术解决方案为：
[0013]根据本专利技术的一个方面，一种控制电路，用于恒流驱动系统，所述恒流驱动系统包括电感、功率开关和采样电阻，电感和采样电阻分别与功率开关的第一端、第二端耦接，所述控制电路包括：
[0014]谐振周期检测电路，用于获取恒流驱动系统开关周期内的谐振周期；
[0015]电感电流处理电路，其第一输入端耦接采样电阻，第二输入端耦接谐振周期检测电路的输出端，用于基于表征电感电流的检测信号和谐振周期输出电感电流处理信号；
[0016]误差放大器，其第一输入端耦接电感电流处理电路的输出端，第二输入端耦接阈
值信号，输出端耦接所述功率开关的控制端，用于基于电感电流处理信号输出控制信号。
[0017]作为本专利技术的一种实施方式，电感电流处理电路包括：
[0018]第一电流信号获取电路，用于获取电感充磁阶段的第一电流信号；
[0019]第二电流信号获取电路，用于获取电感实际消磁阶段的第二电流信号，所述电感实际消磁阶段通过采用谐振周期补偿由过零检测电路确定的消磁时长的误差获得；
[0020]第三电流信号获取电路，用于获取谐振阶段的第三电流信号；
[0021]其中，第一电流信号获取电路、第二电流信号获取电路、第三电流信号获取电路的第一端均耦接采样电阻，第二端均耦接误差放大器的第一输入端，第二电流信号获取电路的第三端耦接谐振周期检测电路的输出端。
[0022]作为本专利技术的一种实施方式，第二电流信号获取电路包括峰值采样电路和计算电路，峰值采样电路的一端耦接采样电阻，峰值采样电路用于获取检测信号的峰值信号，峰值采样电路的另一端耦接计算电路，计算电路用于基于峰值信号获取第二电流信号。
[0023]作为本专利技术的一种实施方式，计算电路包括除法器，用于将峰值信号除以2。
[0024]作为本专利技术的一种实施方式，第一电流信号获取电路包括第一开关，第一开关的第一端耦接采样电阻，第二端耦接误差放大器，用于在电感充磁阶段直接采样获取第一电流信号；
[0025]第二电流信号获取电路包括第二开关，第二开关的第一端耦接计算电路，第二端耦接误差放大器，用于在电感实际消磁阶段基于检测信号的峰值信号获取第二电流信号；
[0026]第三电流信号获取电路包括第三开关，第三开关的第一端耦接采样电阻，第二端耦接误差放大器，用于在谐振阶段直接采样获取第三电流信号。
[0027]作为本专利技术的一种实施方式，在电感充磁阶段，第一开关导通，第二开关和第三开关关断；
[0028]在电感实际消磁阶段，第二开关导通，第一开关和第三开关关断；
[0029]在谐振阶段，第三开关导通，第一开关和第二开关关断。
[0030]作为本专利技术的一种实施方式，采用谐振周期补偿由过零检测电路确定的消磁时长的误差具体为：电感实际消磁时长＝由过零检测电路确定的消磁时长
‑
k*谐振周期，0＜k≤1/4。
[0031]作为本专利技术的一种实施方式，所述谐振周期检测电路包括：
[0032]过零检测电路，用于根据谐振电流生成过零检测信号；
[0033]谐振周期产生电路，用于根据当前开关周期内两次过零检测信号的时间间隔产生谐振周期。
[0034]作为本专利技术的一种实施方式，所述谐振周期检测电路包括：
[0035]消磁检测电路，用于在谐振阶段根据消磁信号产生过零检测信号；
[0036]谐振周期产生电路，用于根据当前开关周期内两次过零检测信号的时间间隔产生谐振周期。
[0037]根据本专利技术的另一个方面，一种恒流驱动系统，包括：
[0038]整流电路，用于将交流输入电源进行整流；
[0039]依次串联的负载、电感、功率开关和采样电阻，耦接在整流电路的输出端和地之间；
[0040]二极管，其两端分别耦接电感和负载，用于在功率开关关断时续流；以及
[0041]上述任一的控制电路，其输入端耦接采样电阻，输出端耦接功率开关的控制端。
[0042]根据本专利技术的再一个方面，一种控制方法，用于恒流驱动系统，包括：
[0043]获取恒流驱动系统开关周期内的谐振周期；
[0044]获取表征电感电流的检测信号；
[0045]基于检测信号和谐振周期生成电感电流处理信号；
[0046]基于电感电流处理信号输出控制信号。
[0047]作为本专利技术的一种实施方式，获取恒流驱动系统开关周期内的谐振周期包括：
[0048]基于谐振电流生成过零检测信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，用于恒流驱动系统，其特征在于，所述恒流驱动系统包括电感、功率开关和采样电阻，电感和采样电阻分别与功率开关的第一端、第二端耦接，所述控制电路包括：谐振周期检测电路，用于获取恒流驱动系统开关周期内的谐振周期；电感电流处理电路，其第一输入端耦接采样电阻，第二输入端耦接谐振周期检测电路的输出端，用于基于表征电感电流的检测信号和谐振周期输出电感电流处理信号；误差放大器，其第一输入端耦接电感电流处理电路的输出端，第二输入端耦接阈值信号，输出端耦接所述功率开关的控制端，用于基于电感电流处理信号输出控制信号。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，电感电流处理电路包括：第一电流信号获取电路，用于获取电感充磁阶段的第一电流信号；第二电流信号获取电路，用于获取电感实际消磁阶段的第二电流信号，所述电感实际消磁阶段通过采用谐振周期补偿由过零检测电路确定的消磁时长的误差获得；第三电流信号获取电路，用于获取谐振阶段的第三电流信号；其中，第一电流信号获取电路、第二电流信号获取电路、第三电流信号获取电路的第一端均耦接采样电阻，第二端均耦接误差放大器的第一输入端，第二电流信号获取电路的第三端耦接谐振周期检测电路的输出端。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，第二电流信号获取电路包括峰值采样电路和计算电路，峰值采样电路的一端耦接采样电阻，峰值采样电路用于获取检测信号的峰值信号，峰值采样电路的另一端耦接计算电路，计算电路用于基于峰值信号获取第二电流信号。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，计算电路包括除法器，用于将峰值信号除以2。5.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于：第一电流信号获取电路包括第一开关，第一开关的第一端耦接采样电阻，第二端耦接误差放大器，用于在电感充磁阶段直接采样获取第一电流信号；第二电流信号获取电路还包括第二开关，第二开关的第一端耦接计算电路，第二端耦接误差放大器，用于在电感实际消磁阶段基于检测信号的峰值信号获取第二电流信号；第三电流信号获取电路包括第三开关，第三开关的第一端耦接采样电阻，第二端耦接误差放大器，用于在谐振阶段直接采样获取第三电流信号。6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于：在电感充磁阶段，第一开关导通，第二开关和第三开关关断；在电感实际消磁阶段，第二开关导通，第一开关和第三开关关断；在谐振阶段，第三开关导通，第一开关和第二开关关断。7.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹锋，侯艺杰，刘白仁，
申请(专利权)人：深圳市必易微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：