一種自適應(yīng)高精度恒流電路及開(kāi)關(guān)電源制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種自適應(yīng)高精度恒流電路，包括采樣保持電路、峰值計(jì)算電路、退磁時(shí)間檢測(cè)電路、比較器、前沿消隱電路和RS觸發(fā)器；采樣保持電路的輸入端與CS端連接，采樣保持電路的輸出端與峰值計(jì)算電路的第一輸入端連接；退磁時(shí)間檢測(cè)電路的輸入端與FB端連接，退磁時(shí)間檢測(cè)電路的輸出端與峰值計(jì)算電路的第二輸入端連接；峰值計(jì)算電路的輸出端與比較器的第一輸入端連接；前沿消隱電路的輸入端與CS端連接，前沿消隱電路的輸出端與比較器的第二輸入端連接；比較器的輸出端與RS觸發(fā)器的R端連接；所述RS觸發(fā)器的輸出端用于輸出控制功率管開(kāi)啟或關(guān)斷的PWM信號(hào)，RS觸發(fā)器的S端連接PWM_ON信號(hào)。本發(fā)明專利技術(shù)能夠保持高精度的恒流輸出。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電路設(shè)計(jì)
，特別是涉及一種自適應(yīng)高精度恒流電路及開(kāi)關(guān)電 源。
技術(shù)介紹
隨著對(duì)開(kāi)關(guān)電源需求量的日益增加，對(duì)電源主控芯片的功能和性能的要求也越來(lái) 越高，在一些特別應(yīng)用中，對(duì)電源主控芯片性能的要求更高；例如在LED驅(qū)動(dòng)器中，要求在 全范圍交流輸入（90V/60HZ~264V/50HZ)條件下，輸出電流具有較高的精度。在全范圍交 流輸入條件下輸出高精度的電流，要求流過(guò)變壓器初級(jí)電感峰值電流的差異盡量小。為了 方便說(shuō)明，假設(shè)系統(tǒng)工作在非連續(xù)模式（DCM)，在理想狀態(tài)下，變壓器初級(jí)電感電流流過(guò)開(kāi) 啟的功率管后，經(jīng)采樣電阻將動(dòng)作電壓傳輸?shù)诫娫粗骺匦酒腃S端（變壓器初級(jí)峰值電流 檢測(cè)端），當(dāng)CS端電壓達(dá)到閾值電壓Vref_ CC后，馬上控制功率管關(guān)斷，變壓器初級(jí)峰值電 流上升斜率由如下公式?jīng)Q定： 實(shí)際工作中，當(dāng)CS端電壓達(dá)到閾值電壓Vref_CC后，電源主控芯片內(nèi)部控制信號(hào) 關(guān)斷功率管是存在延遲時(shí)間Td的，所述CS端的峰值電壓比閾值電壓Vref_cc要高。 式中：-內(nèi)部設(shè)定的固定峰值；Vin-交流輸入電壓經(jīng)過(guò)橋式整流電路后 的電壓值；Lp-變壓器初級(jí)電感量；η-變壓器安匝比；Ton-功率管開(kāi)始開(kāi)啟到主控芯片CS 端電壓達(dá)到Vpeak電壓所對(duì)應(yīng)的時(shí)間；Td-在PffM發(fā)出關(guān)斷信號(hào)到功率管關(guān)斷之間的系統(tǒng) 延遲時(shí)間；Ipeak-實(shí)際的變壓器初級(jí)電感峰值電流；Iout-系統(tǒng)輸出電流；K-初級(jí)峰值電 流上升斜率；Kl-常數(shù)值，通常用控制芯片內(nèi)部設(shè)定。 從公式⑷可以看出輸出電流受到輸入電壓、初級(jí)電感量以及系統(tǒng)延遲的影響， 而系統(tǒng)延遲對(duì)不同電源主控芯片來(lái)說(shuō)，偏差是不可量化的，所以無(wú)法控制系統(tǒng)的精度，難以 保持高精度的恒流輸出。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自適應(yīng)高精度恒流電路及開(kāi)關(guān) 電源，能夠保持高精度的恒流輸出。 本專利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種自適應(yīng)高精度恒流電路，集成 在電源的主控芯片內(nèi)，包括采樣保持電路、峰值計(jì)算電路、退磁時(shí)間檢測(cè)電路、比較器、前沿 消隱電路和RS觸發(fā)器。 所述采樣保持電路的輸入端與主控芯片的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端連接，采樣 保持電路的輸出端與峰值計(jì)算電路的第一輸入端連接。 所述退磁時(shí)間檢測(cè)電路的輸入端與主控芯片的輸出負(fù)載狀態(tài)調(diào)節(jié)端連接，退磁時(shí) 間檢測(cè)電路的輸出端與峰值計(jì)算電路的第二輸入端連接。 所述峰值計(jì)算電路的輸出端與比較器的第一輸入端連接。 所述前沿消隱電路的輸入端與主控芯片的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端連接，前沿 消隱電路的輸出端與比較器的第二輸入端連接。 所述比較器的輸出端與RS觸發(fā)器的R端連接。 所述RS觸發(fā)器的輸出端用于輸出控制功率管開(kāi)啟或關(guān)斷的PffM信號(hào)，RS觸發(fā)器 的S端連接PWM_0N信號(hào)。 所述RS觸發(fā)器在功率管開(kāi)啟期間，檢測(cè)比較器輸出的邏輯控制信號(hào)ocp，當(dāng)主控 芯片的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的峰值電壓使邏輯控制信號(hào)ocp翻轉(zhuǎn)時(shí)， RS觸發(fā)器輸出的PffM信號(hào)翻轉(zhuǎn)為低電平，功率管關(guān)斷；在功率管關(guān)斷期間，RS觸發(fā)器檢測(cè) PWM_0N信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到需要開(kāi)啟功率管的PWM_0N信號(hào)時(shí)，RS觸發(fā)器輸出的PffM信號(hào)翻轉(zhuǎn)為 高電平。 所述峰值計(jì)算電路包括放大器AU放大器A2、第一電流鏡、第二電流鏡、開(kāi)關(guān)管 M1、電容C5、電容C6和傳輸門(mén)。 所述放大器Al的同相輸入端與主控芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓連接，放大器Al的反相 輸入端與第一電流鏡的第一輸出端連接，放大器Al的輸出端與第一電流鏡的輸入端連接， 第一電流鏡的第二輸出端分別與開(kāi)關(guān)管Ml的漏極、電容C5的第一端和傳輸門(mén)連接； 所述放大器A2的同相入端與采樣保持電路的輸出端連接，放大器A2的反相輸入 端與第二電流鏡的第一輸出端連接，放大器A2的輸出端與第二電流鏡的輸入端連接，第二 電流鏡的第二輸出端與開(kāi)關(guān)管Ml的源極連接。 所述開(kāi)關(guān)管Ml的柵極與退磁時(shí)間檢測(cè)電路的輸出端連接。 所述傳輸門(mén)分別與電容C6的第一端和比較器的第一輸入端連接。 所述電容C5和電容C6的第二端均接地。 所述第一電流鏡包括N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2、P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M3、 P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M4和電阻R6, N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的柵極與放大器Al的 輸出端連接，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極與放大器Al的反相輸入端連接，N溝道結(jié) 型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的源極通過(guò)電阻R6接地，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M2的漏極與P溝道 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M3的源極連接，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M3的柵極分別與P溝道結(jié)型 場(chǎng)效應(yīng)晶體管M3的源極和P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M4的柵極連接，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶 體管M3和P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M4的漏極均接電源，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M4的源 極分別與開(kāi)關(guān)管Ml的漏極、電容C5的第一端和傳輸門(mén)連接。 所述第二電流鏡包括N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M5、P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6、 P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7、N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8、N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9和 電阻R7, N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M5的柵極與放大器A2的輸出端連接，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng) 晶體管M5的源極與放大器A2的反相輸入端連接，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M5的源極通過(guò) 電阻R7接地，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M5的漏極與P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的源極連 接，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的柵極分別與P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6的源極和P溝 道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7的柵極連接，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M6和P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶 體管M7的漏極均接電源，P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M7的源極分別與N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶 體管M8的漏極、N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8的柵極和N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的柵極 連接，N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M8和N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的源極均接地，N溝道結(jié) 型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M9的漏極與開(kāi)關(guān)管Ml的源極連接。 -種開(kāi)關(guān)電源，包括上述自適應(yīng)高精度恒流電路。 本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)在PffM信號(hào)控制功率管開(kāi)啟期間，檢測(cè)主控芯片的 CS端電壓，當(dāng)該電壓達(dá)到峰值時(shí)，主控芯片的PffM端發(fā)出關(guān)斷信號(hào)，同時(shí)通過(guò)采樣保持電路 采樣CS端到達(dá)的峰值電壓，然后通過(guò)采樣到的CS端的峰值電壓和退磁時(shí)間計(jì)算出功率管 下一開(kāi)周期的CS端的峰值電壓，從而形成一個(gè)負(fù)反饋，自動(dòng)調(diào)節(jié)CS端的峰值電壓，這樣變 壓器初級(jí)電感峰值電流就不再受到變壓器初級(jí)電感量Lp、交流輸入電壓經(jīng)過(guò)橋式整流電路 后的電壓值Vin、PWM發(fā)出關(guān)斷信號(hào)到功率管關(guān)斷之間的系統(tǒng)延遲時(shí)間Td的影響，從而實(shí)現(xiàn) 高精度恒流恒功率的自適應(yīng)補(bǔ)償。【附圖說(shuō)明】 圖1為本專利技術(shù)一種自適應(yīng)尚精度丨旦流電路的一種實(shí)施例的不意圖； 圖2為電源的主控芯片的外圍電路的一種實(shí)施例的示意圖； 圖3為本專利技術(shù)中峰值計(jì)算電路的一種實(shí)施例的示意圖當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自適應(yīng)高精度恒流電路，集成在電源的主控芯片(7)內(nèi)，其特征在于：包括采樣保持電路(1)、峰值計(jì)算電路(2)、退磁時(shí)間檢測(cè)電路(3)、比較器(4)、前沿消隱電路(5)和RS觸發(fā)器(6)；所述采樣保持電路(1)的輸入端與主控芯片(7)的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端連接，采樣保持電路(1)的輸出端與峰值計(jì)算電路(2)的第一輸入端連接；所述退磁時(shí)間檢測(cè)電路(3)的輸入端與主控芯片(7)的輸出負(fù)載狀態(tài)調(diào)節(jié)端連接，退磁時(shí)間檢測(cè)電路(3)的輸出端與峰值計(jì)算電路(2)的第二輸入端連接；所述峰值計(jì)算電路(2)的輸出端與比較器(4)的第一輸入端連接；所述前沿消隱電路(5)的輸入端與主控芯片(7)的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端連接，前沿消隱電路(5)的輸出端與比較器(4)的第二輸入端連接；所述比較器(4)的輸出端與RS觸發(fā)器(6)的R端連接；所述RS觸發(fā)器(6)的輸出端用于輸出控制功率管開(kāi)啟或關(guān)斷的PWM信號(hào)，RS觸發(fā)器(6)的S端連接PWM_ON信號(hào)；所述RS觸發(fā)器(6)在功率管開(kāi)啟期間，檢測(cè)比較器(4)輸出的邏輯控制信號(hào)ocp，當(dāng)主控芯片(7)的變壓器初級(jí)峰值電流檢測(cè)端電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的峰值電壓使邏輯控制信號(hào)ocp翻轉(zhuǎn)時(shí)，RS觸發(fā)器(6)輸出的PWM信號(hào)翻轉(zhuǎn)為低電平，功率管關(guān)斷；在功率管關(guān)斷期間，RS觸發(fā)器(6)檢測(cè)PWM_ON信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到需要開(kāi)啟功率管的PWM_ON信號(hào)時(shí)，RS觸發(fā)器(6)輸出的PWM信號(hào)翻轉(zhuǎn)為高電平。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬強(qiáng)，吳強(qiáng)，唐波，余小強(qiáng)，許剛穎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都啟臣微電子有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51