本发明专利技术涉及交流-直流转换器中的恒流控制电路及电压产生器。本发明专利技术的恒流控制电路包括开关管、电阻、第一比较器、电压产生器、第二比较器，且该第一比较器第一输入电压为参考电压。所述开关管与所述电阻串联，以便流经该开关管的电流在该电阻上产生压降。所述第一比较器对所述电阻两端电压与所述参考电压进行比较。所述电压产生器接收所述第一比较器的比较结果，并依据该比较结果增加或减小其输出电压值。所述第二比较器第一输入端接收所述电压产生器的输出电压，并在该电压与所述电阻两端电压相等时，该第二比较器关断所述开关管。本发明专利技术的恒流控制电路消除了延时对恒流电路带来的不利影响，能够应用于集成电路设计中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，尤其涉及交流-直流转换器中的恒流控制电路。
技术介绍
图1是现有技术中的一种交流-直流转换器中的恒流控制电路。图1中，Ton信号为PWM(脉冲宽度调制)信号的开启信号，其由芯片中的其他电路提供。当PWM信号为高电平时，功率开关管Ml打开，此时主级电感电压为桥后母线电压VIN，主级电感电流以斜率VIN/Lp线性增加；其中Lp为主级电感值。功率开关管Ml打开后，主级电感电流通过功率开关管Ml流到电阻Rcs上。当电阻Rcs两端电压Vcs达到内部参考电压Vref时，比较器Ul输出高电平以触发RS触发器U2 ；RS触发器U2将关断信号输出至缓冲器U3，由缓冲器U3驱动功率开关管Ml使其关断。功率开关管Ml被关断后，主级电感电流转换到次级电感，电阻Rcs的电压降至0伏。具体Vref信号、Vcs信号、PWM信号波形关系参见图2，图2是图1中Vref信号、Vcs信号、PWM信号波形关系不意图。然而，在实际的恒流控制电路中，比较器Ul具有延迟，缓冲器U3驱动能力有限，并且功率开关管Ml存在寄生电容，这些因素使得开关管Ml接收关断信号存在一定的延迟td(如图3所示)；也就是说，缓冲器在接收到PWM信号(即关断信号)后，不会立即关断开关管M1，而是需要经过一段延时td后关断。同时，由于流经电阻Rcs的电流的斜率为VIN/Lp，因此当桥后母线电压VIN增加时，流经电阻Rcs的电流的斜率也会增加，但是延时td不变，因此使得Vcs的过冲不断增大，直接影响输出电流精度，参见图3。图3是市电变化时Vcs过冲随之变化的关系示意图。除了上述延迟，不同厂家生产的NMOS管的阈值电压和寄生电容也存在一定的差异，往往不同型号的NMOS管会导致不同的恒流控制电路的运行速度。综上所述，现有恒流控制电路由于内部缓冲器有限的驱动能力以及其所驱动的外部功率开关管寄生参数的存在，以及原器件本身具有的延迟，导致开关管接收到的关断信号具有延迟，电阻两端电压相对于参考电压产生过冲，降低了功率开关管关断速度，直接影响输出电流的精度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能够解决以上问题的交流-直流转换器中的恒流控制电路及电压产生器。在第一方面，本专利技术提供了一种恒流控制电路。该恒流控制电路包括开关管、电阻、第一比较器、电压产生器、第二比较器，且该第一比较器第一输入电压为参考电压。该开关管与该电阻串联，以便流经该开关管的电流在该电阻上产生压降。该第一比较器对该电阻两端电压与参考电压进行比较。该电压产生器接收所述第一比较器的比较结果，并依据该比较结果增加或减小其输出电压值。该第二比较器第一输入端接收所述电压产生器的输出电压，并在该电压与所述电阻两端电压相等时，该第二比较器关断所述开关管。在第二方面，本专利技术提供了一种电压产生器。该电压产生器包括第一 D触发器、全加器、第二 D触发器、译码器。该第一 D触发器输入端连接至电源电压，所述第一 D触发器输出端与该全加器控制端相连。该全加器输入端与该第二 D触发器输出端相连，该全加器输出端与该第二 D触发器输入端相连。该第二 D触发器输出端连接至所述译码器。本专利技术通过在现有恒流控制电路上增加一比较器以及增加一本专利技术的电压产生器，解决了现有恒流控制电路中电阻两端电压相对于参考电压过冲问题，减小了关断信号到达开关管的延迟，同时使恒流控制精度与NMOS管参数无关，提高了输出电流精度。附图说明图1是现有技术中的一种交流-直流转换器中的恒流控制电路；图2是图1中Vref信号、Vcs信号、PWM信号波形关系示意图；图3是市电变化时Vcs过冲随之变化的关系示意图；图4是本专利技术一个实施例的恒流控制电路示意图；图5是图4电路中各模块输出信号波形关系示意 图6是本专利技术一个实施例的电压产生器的具体实现电路图；图7是图4恒流控制电路的一个具体实现电路图。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。图4是本专利技术一个实施例的恒流控制电路示意图，该恒流控制电路包括电压产生器U5、比较器U4和现有恒流控制电路；其中，现有恒流控制电路包括桥式整流器、电容Cl、变压器Tl、二极管D1、电容C2、功率开关管Ml、缓冲器U3、RS触发器U2、比较器Ul、参考电压Vref、电阻Res。图4中，比较器U4正向输入端连接至电阻Rcs与功率开关管Ml之间的连接点，即比较器U4正向输入电压为电阻Rcs两端电压Vcs ；比较器U4负向输入端与芯片内部基准电压源相连，即比较器U4负向输入电压为参考电压Vref ；比较器U4输出端连接至电压产生器U5的输入端Ctrl。电压产生器U5输出端VOCP连接至比较器Ul的负向输入端；比较器Ul正向输入端连接至电阻Rcs与功率开关管Ml之间的连接点，即比较器Ul正向输入端与比较器U4正向输入端相连，则比较器Ul正向输入电压为电阻Rcs两端电压Vcs ;比较器Ul输出端连接至RS触发器似的1 端(复位端)。RS触发器似的3端(置位端)接收Ton信号，且该Ton信号由芯片内部其他电路来提供，该RS触发器U2用于产生PWM(脉冲宽度调制)信号，具体信号波形参见图5，图5是图4电路中各模块输出信号波形关系示意图。RS触发器似的0端(输出端)与缓冲器U3的输入端相连。缓冲器U3的输出端连接至功率开关管Ml (NM0S管)的栅极，以驱动该功率开关管Ml的开启及关断。功率开关管Ml漏极连接至变压器Tl的主级电感Lp。变压器Tl主级电感Lp电压为桥后母线电压VIN。在功率开关管Ml开启时，主级电感电流经功率开关管Ml传输至电阻Rcs，从而在电阻Rcs两端形成压降Vcs。在功率开关管Ml关断时，变压器Tl次级电感Ls通过二极管D1、电容C2为外部LDE灯提供电能。下面阐述图4电路具体工作原理。图4中，市电输入电压经桥式整流器、电容Cl后输送至变压器Tl，则变压器Tl主级电感Lp电压为桥后母线电压VIN。主级电感Lp与功率开关管Ml、电阻Rcs串联，则流经电阻Rcs的电流为主级电感电流〖,因此，电阻Rcs两端电压Vcs满足Vcs = Rcs _ yrx tLpLP ;其中，VIN是变压器Tl的主级电感电压，LP是主级电感值，t是时间，该Vcs的具体波形参见图5。比较器Ul用于比较电阻Rcs两端电压Vcs与电压产生器U5输出电压VOCP之间的大小关系，并在该电压Vcs超过VOCP时，比较器Ul输出高电平至RS触发器U2的R端。此时，RS触发器U2输出端被复位为O。也就是说，RS触发器U2输出的PWM信号变为低电平。由于缓冲器U3、功率开关管Ml会造成延时td，因此RS触发器U2输出的PWM信号变成低电平时，功率开关管Ml不会立即被关断。在此延迟期间内，比较器U4将其正向输入电压Vcs与其负向输入的参考电压Vref进行比较；如果电压Vcs大于参考电压Vref，则比较器U4输出高电平至电压产生器U5 ;反之，如果电压Vcs小于参考电压Vref，则比较器U4输出低电平至电压产生器U5。电压产生器U5用于产生这样一种电压V0CP，该电压的大小可调，且该调节步长是离散的，具体步长大小可根据恒流控制电路所需精度而定；例如Vstep = VrefX 1%;其中，Vstep为步长大小，Vref为参考电压。 当电压产生器U5的输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种恒流控制电路，包括开关管(M1)、电阻(Rcs)、第一比较器、电压产生器、第二比较器，且该第一比较器第一输入电压为参考电压；所述开关管(M1)与所述电阻(Rcs)串联，以便流经该开关管(M1)的电流在该电阻(Rcs)上产生压降；所述第一比较器对所述电阻两端电压与所述参考电压进行比较；所述电压产生器接收所述第一比较器的比较结果，并依据该比较结果增加或减小其输出电压值；所述第二比较器第一输入端接收所述电压产生器的输出电压，并在该电压与所述电阻两端电压相等时，该第二比较器关断所述开关管(M1)。
【技术特征摘要】
1.一种恒流控制电路，包括开关管(Ml)、电阻(Res)、第一比较器、电压产生器、第二比较器，且该第一比较器第一输入电压为参考电压； 所述开关管(Ml)与所述电阻(Rcs)串联，以便流经该开关管(Ml)的电流在该电阻(Rcs)上产生压降； 所述第一比较器 对所述电阻两端电压与所述参考电压进行比较； 所述电压产生器接收所述第一比较器的比较结果，并依据该比较结果增加或减小其输出电压值； 所述第二比较器第一输入端接收所述电压产生器的输出电压，并在该电压与所述电阻两端电压相等时，该第二比较器关断所述开关管(Ml)。2.按权利要求1所述的一种恒流控制电路，其特征在于，在所述比较结果为所述电阻两端电压大于所述参考电压时，所述电压产生器增大其输出电压值；在所述比较结果为所述电阻两端电压小于所述参考电压时，所述电压产生器减小其输出电压值。3.按权利要求1所述的一种恒流控制电路，其特征在于，所述电压产生器包括第一D触发器、全加器、第二 D触发器、译码器； 所述第一 D触发器输入端连接至电源电压，所述第一 D触发器输出端与所述全加器控制端相连； 所述全加器输入端与所述第二 D触发器输出端相连，所述全加器输出端与所述第二 D触发器输入端相连； 所述第二 D触发器输出端连接至所述译码器。4.按权利要求3所述的一种恒流控制电路，其特征在于，所述电压产生器包括第一输入端、第二输入端、输出端； 该第一输入端连接至所述第一 D触发器复位端； 该第二输入端通过一反相器与所述第一 D触发器时钟端相连，且该第...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭越勇，刘柳胜，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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