一种X电容放电控制电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种X电容放电控制电路及控制方法，涉及开关电源领域，X电容放电控制电路应用于开关电源电路中，X电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元。本发明专利技术能够在外部不增加耗能器件，内部不增加耗尽型器件的放电通路的情况下，在交流输入电源断开时，系统继续工作，尽快将输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，X电容上的电压也随之减低，以实现X电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。围内。围内。

【技术实现步骤摘要】
一种X电容放电控制电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及开关电源
，特别涉及一种X电容放电控制电路及控制方法。

技术介绍

[0002]在AC/DC开关电源中，为了减小电源对电网的污染，解决电磁干扰问题，一般在输入端加入EMI滤波电路，所述EMI滤波电路一般包含有并联在交流电源输入端的X电容。当开关电源交流输入断电时，X电容上会残留一定的电压，如果人碰触到开关电源的输入端时，X电容上的残留电压可能会对人造成电击伤害。因此，在安规上规定，当开关电源从输入电源断开后，X电容上的电压必须在规定时间内释放到安全电压以下。因此，需要设置X电容快速放电电路。
[0003]传统的最简单的解决方案是在X电容两端并联一个阻值较大的电阻，如图1所示。当开关电源输入端的交流电源断开时，并联的放电电阻对X电容上的残余电荷进行释放，从而使开关电源符合安规要求。但X电容越大，需要更小的电阻来对X电容进行放电。但是电阻在系统整个正常工作时会产生功耗，从而降低系统效率。尤其开关电源处于空载模式时，放电电阻上产生的损耗将非常显著的增加了电源的空载损耗，对系统空载效率影响较大。
[0004]为了减少放电电阻对系统正常工作尤其是空载效率的影响，一种较复杂的解决方案是增加X电容放电控制电路，如图2所示。该放电控制电路一般包含检测电路和放电电路。检测电路用来检测输入端是否掉电，在确定掉电后再开启放电电路进行放电，放电电路一般要引入耗尽型器件，整体电路结构相对复杂，从而大大增加成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种X电容放电控制电路及控制方法，用以在外部不增加耗能器件，内部不增加耗尽型器件的放电通路的情况下，实现X电容的放电。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种X电容放电控制电路，所述X电容放电控制电路应用于开关电源电路中，所述X电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；所述初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；所述次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元；
[0008]所述放电控制单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述放电控制单元的输出端与所述初级侧控制单元的输入端连接，所述初级侧控制单元的输出端与所述开关电源电路中的初级侧功率开关管连接；所述初级侧控制单元用于根据所述放电控制单元检测的输入电压控制所述初级侧功率开关管；
[0009]所述过压回传控制单元的第一输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述过压回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接；所述次级侧控制单元的第一输入端与所述次级侧功率开关管漏极连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与过压回传控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第二输出端
与所述开关电源电路中的次级侧功率开关管连接；所述次级侧控制单元用于根据所述过压回传控制单元检测的输出电压控制所述次级侧功率开关管。
[0010]可选地，所述放电控制单元包括：输入电压检测单元、峰值电流控制单元和工作频率控制单元；所述输入电压检测单元的输入端为所述放电控制单元的输入端，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端为所述放电控制单元的输出端；
[0011]所述输入电压检测单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述输入电压检测单元的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端以及所述工作频率控制单元的输入端连接，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端均与所述初级侧控制单元的输入端连接；
[0012]所述输入电压检测单元用于检测所述交流输入电源的输入电压，并判断所述交流输入电源是否断开；所述峰值电流控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果选择和控制初级峰值电流大小；所述工作频率控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果控制系统工作的频率。
[0013]可选地，所述输入电压检测单元包括：第一比较器、沿脉冲生成单元和计时器；
[0014]所述第一比较器的同相输入端输入参考电压，所述第一比较器的反相输入端输入所述交流输入电源的输入电压，所述第一比较器的输出端与所述沿脉冲生成单元的输入端连接；所述沿脉冲生成单元的输出端与所述计时器的输入端连接，所述计时器的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端和所述工作频率控制单元的输入端连接。
[0015]可选地，所述过压回传控制单元包括：输出电压检测单元和回传控制单元；所述输出电压检测单元的输入端为所述过压回传控制单元的第一输入端，所述回传控制单元的第二输入端为所述过压回传控制单元的第二输入端，所述回传控制单元的输出端为所述过压回传控制单元的输出端；
[0016]所述输出电压检测单元的输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述输出电压检测单元的输出端与所述回传控制单元的第一输入端连接，所述回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与所述回传控制单元的第二输入端连接；
[0017]所述输出电压检测单元用于检测输出电压，判断是否过压，是否需要回传；所述回传控制单元，用于根据所述输出电压检测单元的输出结果控制每个工作周期所述开关电源电路中次级侧向初级侧输出回传的量和回传次数，控制输出电压在规格范围内。
[0018]可选地，所述输出电压检测单元包括第二比较器；所述第二比较器的反相输入端输入电压过压准位，所述第二比较器的同相输入输出电压，所述第二比较器的输出端与所述回传控制单元的输入端连接。
[0019]可选地，所述回传控制单元包括：回传时间控制单元和触发器；所述回传时间控制单元的输入端为所述回传控制单元的第二输入端，所述触发器的第三输入端为所述回传控制单元的第一输入端；
[0020]所述次级侧控制单元的第一输出端分别与所述回传时间控制单元的输入端和所述触发器的第二输入端连接，所述回传时间控制单元的输出端与所述触发器的第一输入端连接，所述触发器的第三输入端与所述第二比较器的输出端连接；所述触发器的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接。
[0021]可选地，所述回传时间控制单元的回传时间大于所述次级侧功率开关管电流过零前的导通时间。
[0022]本专利技术还提供了一种X电容放电控制方法，所述控制方法应用于上述的X电容放电控制电路；所述控制方法包括：
[0023]输入电压检测单元检测到交流输入电源断电后，输出信号AC_OFF由0变1，将信号传递至峰值电流控制单元和工作频率控制单元，所述峰值电流控制单元和所述工作频率控制单元处理后的信息传递至初级侧控制单元，所述初级侧控制单元控制初级侧功率开关管的开通，以调节系统输出功率，控制开关电源电路中输入电容的掉电速度，调节X电容放电快慢；
[0024]在X电容放电时，输出检测单元会检测到过压，输出信号Vo_ovp由0变1，信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X电容放电控制电路，其特征在于，所述X电容放电控制电路应用于开关电源电路中，所述X电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；所述初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；所述次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元；所述放电控制单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述放电控制单元的输出端与所述初级侧控制单元的输入端连接，所述初级侧控制单元的输出端与所述开关电源电路中的初级侧功率开关管连接；所述初级侧控制单元用于根据所述放电控制单元检测的输入电压控制所述初级侧功率开关管；所述过压回传控制单元的第一输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述过压回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接；所述次级侧控制单元的第一输入端与所述次级侧功率开关管漏极连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与过压回传控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第二输出端与所述开关电源电路中的次级侧功率开关管连接；所述次级侧控制单元用于根据所述过压回传控制单元检测的输出电压控制所述次级侧功率开关管。2.根据权利要求1所述的X电容放电控制电路，其特征在于，所述放电控制单元包括：输入电压检测单元、峰值电流控制单元和工作频率控制单元；所述输入电压检测单元的输入端为所述放电控制单元的输入端，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端为所述放电控制单元的输出端；所述输入电压检测单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述输入电压检测单元的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端以及所述工作频率控制单元的输入端连接，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端均与所述初级侧控制单元的输入端连接；所述输入电压检测单元用于检测所述交流输入电源的输入电压，并判断所述交流输入电源是否断开；所述峰值电流控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果选择和控制初级峰值电流大小；所述工作频率控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果控制系统工作的频率。3.根据权利要求2所述的X电容放电控制电路，其特征在于，所述输入电压检测单元包括：第一比较器、沿脉冲生成单元和计时器；所述第一比较器的同相输入端输入参考电压，所述第一比较器的反相输入端输入所述交流输入电源的输入电压，所述第一比较器的输出端与所述沿脉冲生成单元的输入端连接；所述沿脉冲生成单元的输出端与所述计时器的输入端连接，所述计时器的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端和所述工作频率控制单元的输入端连接。4.根据权利要求1所述的X电容放电控制电路，其特征在于，所述过压回传控制单元包括：输出电压检测单元和回传控制单元；所述输出电压检测单元的输入端为所述过压回传控制单元的第一输入端，所述回传控制单元的第二输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亚江，李云荣，赵平安，方邵华，
申请(专利权)人：上海芯熠微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：