一种隔离式电压转换电路及其控制方法技术

技术编号:7736526 阅读:187 留言:0更新日期:2012-09-09 18:55
本发明专利技术提出了一种隔离式电压转换电路及其控制方法。所述隔离式电压转换电路包括:变压器、原边功率开关、副边功率开关、原边控制器、副边控制器和耦合器件,所述变压器包括原边绕组、副边绕组和第三绕组,所述原边绕组与原边功率开关耦接,副边绕组与副边功率开关耦接,所述耦合器件具有输入侧和输出侧,输入侧耦接副边控制器,输出侧产生频率控制信号,所述原边控制器提供门极信号控制原边功率开关的通断,所述原边控制器包括:峰值比较器、逻辑电路、启动控制电路、负载检测电路和选择器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路,更具体地说,本专利技术涉及隔离式电压转换电路及其控制方法
技术介绍
某些隔离式电压转换电路采用原边控制芯片和副边控制芯片结合的方式来控制隔离式电压转换电路的工作。在这类隔离式电压转换电路中,耦合器件将副边控制芯片产生的控制信号耦合至原边控制芯片,从而和原边控制芯片产生的控制信号一起控制隔离式电压转换器的工作。副边控制芯片通常由隔离式电压转换电路的输出电压供电。 隔离式电压转换电路在启动时,输出电压尚未建立,并且在输出短路或者发生其他故障时,输出电压将会掉电。在这些情况下,副边控制芯片将因为供电不足而无法正常エ作。因此副边控制芯片所产生的控制信号可能是错误的,将会引起隔离式电压转换电路不正常工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的上述问题,提供一种改进的隔离式电压转换电路及其控制方法。为实现上述目的,本专利技术提出了一种隔离式电压转换电路,包括变压器、原边功率开关、副边功率开关、原边控制器、副边控制器和耦合器件,其中所述变压器包括原边绕组,副边绕组和第三绕组,所述原边绕组与原边功率开关耦接,所述副边绕组与副边功率开关耦接,所述耦合器件具有输入侧和输出侧,所述输入侧耦接所述副边控制器,所述输出侧产生频率控制信号,所述原边控制器提供门极信号控制原边功率开关的通断;其中所述原边控制器包括峰值比较器,具有第一输入端,第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接收反映流过变压器的原边绕组的电流的电流检测信号,所述第二输入端接收峰值电流信号,基于电流检测信号和峰值电流信号,所述峰值比较器在输出端输出峰值电流控制信号;逻辑电路,具有第一输入端,第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接收频率信号,所述第二输入端接收峰值电流控制信号,基于所述频率信号和峰值电流控制信号,所述逻辑电路在输出端输出逻辑控制信号;启动控制电路,具有输入端和输出端,所述输入端接收反映流过原边功率开关的电流的电流检测信号,基于电流检测信号,所述启动电路在输出端输出启动控制信号;负载检测电路,具有第一输入端,第二输入端和输出端,其中所述第一输入端耦接至第三绕组接收反馈信号,所述第二输入端接收控制原边功率开关的门极信号,基于反馈信号和门极信号,所述输出端输出负载检测信号;选择器,具有第一输入端,第~■输入端,控制端和输出端,其中所述弟一输入端I禹接至启动控制电路的输出端接收启动控制信号,所述第二输入端耦接至逻辑电路的输出端接收逻辑控制信号,所述控制端耦接至负载检测电路接收负载检测信号,基于负载检测信号,所述选择器在输出端选择输出逻辑控制信号或启动控制信号。根据本专利技术的实施例,其中所述逻辑电路包括第一 RS触发器,具有置位端,复位端和输出端,其中所述置位端耦接频率信号,所述复位端耦接至峰值比较器接收峰值电流控制信号,基于频率信号和峰值电流控制信号,所述第一 RS触发器在输出端输出逻辑控制信号。根据本专利技术的实施例,其中所述负载检测电路包括负载检测比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端接收第二反馈信号,所述第二输入端接收负载检测基准信号,基于第二反馈信号和负载检测基准信号,所述负载检测比较器输出负载比较信号;脉冲电路,具有输入端和输出端,所述输入端接收门极信号,基于门极信号,所述输出端输出脉冲信号;锁存器,具有时钟端,信号输入端口和输出端ロ,所述时钟端ロ至脉冲电路的输出端接收脉冲信号,所述信号输入端ロ耦接至负载检测比较器的输出端接收负载 比较信号,基于脉冲信号和负载比较信号,所述锁存器在输出端输出负载检测信号。根据本专利技术的实施例,其中所述启动控制电路包括最大峰值比较器,具有第一输入端,第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接收最大峰值电流信号,所述第二输入端接收电流检测信号,基于最大峰值电流信号和电流检测信号,所述最大峰值比较器在输出端输出最大峰值电流控制信号;振荡器,输出具有固定频率的时钟信号;第二 RS触发器,具有置位端,复位端和输出端,其中所述置位端耦接至振荡器接收时钟信号,所述复位端耦接至最大峰值比较器接收最大峰值电流控制信号,基于时钟信号和最大峰值电流控制信号,所述第二 RS触发器在输出端输出启动控制信号。为实现上述母的,本专利技术还提出了一种隔离式电压转换电路,包括变压器、原边功率开关、副边功率开关、副边控制器,以及上述原边控制器,其中所述变压器具有原边绕组、副边绕组和第三绕组,其中,原边绕组,副边绕组和第三绕组分别具有第一端和第二端,所述原边绕组的第一端接收输入电压;所述原边功率开关具有第一端、第二端和控制端,其中所述第一端耦接至变压器的原边绕组的第二端,所述第二端接原边參考地;所述副边功率开关耦接在变压器的副边绕组的第一端和输出端ロ之间;所述副边控制器具有电源端、第一反馈端和耦合控制端,其中所述电源端接收输出电压,所述第一反馈端接收表征输出电压的第一反馈信号,基于输出电压和第一反馈信号,所述副边控制器在耦合控制端产生频率调制信号;所述耦合器件具有输入侧和输出侧,其中所述输入侧耦接在输出电压和副边控制器的耦合控制端之间,以接收输出电压和频率调制信号,所述耦合器件基于所述输出电压和所述频率调制信号,在其输出侧提供频率控制信号;所述原边控制器接收频率控制信号,并控制原边功率开关的通断。为实现上述目的,本专利技术还提出了一种隔离式电压转换电路的控制方法,所述隔离式电压转换电路包括变压器、原边功率开关、副边功率开关、原边控制器和副边控制器,所述电压转换电路包括原边绕组,副边绕组和第三绕组,所述原边绕组与原边功率开关耦接,所述副边绕组与副边功率开关耦接,所述副边控制器提供频率信号,所述控制方法包括通过逻辑电路产生逻辑控制信号;通过启动控制电路产生启动控制信号;通过负载检测电路产生负载检测信号;基于负载检测信号选择逻辑控制信号或启动控制信号作为门极信号;通过门极信号控制原边功率开关的通断。根据本专利技术的实施例,其中所述通过逻辑电路产生逻辑控制信号包括将反映流过原边绕组的电流检测信号与峰值电流信号相比较,得到峰值电流控制信号;用峰值电流控制信号来置位第一 RS触发器,用频率信号来复位第一 RS触发器,所述逻辑控制信号即为第一 RS触发器的输出。根据本专利技术的实施例,其中所述通过启动控制电路产生启动控制信号包括将反映原边绕组的电流的电流检测信号与最大峰值电流信号相比较,得到最大峰值电流控制信号;产生具有固定频率的时钟信号;用最大峰值电流控制信号来置位第二 RS触发器,用时钟信号来复位第二 RS触发器,所述启动控制信号即为第二 RS触发器的输出。根据本专利技术的实施例,其中所述通过负载检测电路产生负载检测信号包括检测第三绕组上的电压,井根据第三绕组上的电压生成表征输出电压的反馈信号;将反馈信号与预设的负载检测基准信号相比较生成负载检测信号。根据本专利技术上述各方面的隔离式电压转换器电路及其控制方法,使系统在启动过程中正常工作,从而保证了系统在整个运行过程中的稳定性。 附图说明图I示出了现有技术中的原边控制的隔离式电压变换器的电路示意 图2示出了根据本专利技术一实施例的隔离式电压转换电路20的电路结构示意 图3示出了负载跳变时图2电路中的各信号的波形示意 图4示出了根据本专利技术一实施例的原边控制器204的电路结构示意 图5示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离式电压转换电路,所述隔离式电压转换电路包括变压器、原边功率开关、副边功率开关、原边控制器、副边控制器和耦合器件,其中所述变压器包括原边绕组、副边绕组和第三绕组,所述原边绕组与原边功率开关耦接,所述副边绕组与副边功率开关耦接,所述耦合器件具有输入侧和输出侧,所述输入侧耦接所述副边控制器,所述输出侧产生频率控制信号,所述原边控制器提供门极信号控制原边功率开关的通断,其中所述原边控制器包括 峰值比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接收反映流过原边绕组的电流的电流检测信号,所述第二输入端接收峰值电流信号,基于电流检测信号和峰值电流信号,所述峰值比较器在输出端输出峰值电流控制信号; 逻辑电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接收频率控制信号,所述第二输入端接收峰值电流控制信号,基于所述频率控制信号和峰值电流控制信号,所述逻辑电路在输出端输出逻辑控制信号; 启动控制电路,具有输入端和输出端,所述输入端接收反映流过原边功率开关的电流的电流检测信号,基于电流检测信号,所述启动电路在输出端输出启动控制信号; 负载检测电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中所述第一输入端稱接至第三绕组接收反馈信号,所述第二输入端接收控制原边功率开关的门极信号,基于反馈信号和门极信号,所述输出端输出负载检测信号; 选择器,具有第一输入端、第二输入端,控制端和输出端,其中所述第一输入端耦接至启动控制电路的输出端接收启动控制信号,所述第二输入端耦接至逻辑电路的输出端接收逻辑控制信号,所述控制端耦接至负载检测电路接收负载检测信号,基于负载检测信号,所述选择器在输出端选择输出逻辑控制信号或启动控制信号。2.如权利要求I所述的隔离式电压转换电路,其特征在于,其中所述逻辑电路包括第一 RS触发器,具有置位端、复位端和输出端,其中所述置位端耦接频率控制信号,所述复位端耦接至峰值比较器接收峰值电流控制信号,基于频率控制信号和峰值电流控制信号,所述第一 RS触发器在输出端输出逻辑控制信号。3.如权利要求I所述的隔离式电压转换电路,其特征在于,其中所述负载检测电路包括 负载检测比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端接收第二反馈信号,所述第二输入端接收负载检测基准信号,基于第二反馈信号和负载检测基准信号,所述负载检测比较器输出负载比较信号; 脉冲电路,具有输入端和输出端,所述输入端接收门极信号,基于门极信号,所述输出端输出脉冲信号; 锁存器,具有时钟端、信号输入端口和输出端ロ,所述时钟端ロ至脉冲电路的输出端接收脉冲信号,所述信号输入端ロ耦接至负载检测比较器的输出端接收负载比较信号,基于脉冲信号和负载比较信号,所述锁存器在输出端输出负载检测信号。4.如权利要求I所述的隔离式电压转换电路,其特征在于,其中所述启动控制电路包括 最大峰值比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中所述第一输入端接...

【专利技术属性】
技术研发人员:王斯然张军明任远程
申请(专利权)人:成都芯源系统有限公司
类型:发明
国别省市:

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