採用原邊控制的反激拓撲結構電路的製作方法
2023-09-17 17:00:40
採用原邊控制的反激拓撲結構電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種採用原邊控制的反激拓撲結構電路，積分電路連接在峰值電流比較器上，峰值電流比較器連接在電感儲能電路上，電感儲能電路的橋式整流電路輸出端連接在變壓器的第一原邊上,第一原邊的另一端連接在N型場效應管的源極上，變壓器的第二原邊的一端接地，另一端上串聯有電阻R1和電阻R2，電阻R1和電阻R2的公共端連接在峰值電流比較器上，N型場效應管的柵極和漏極均連接在峰值比較器上，N型場效應管的漏極通過電阻R3與地相連，變壓器的副邊一端接地，另一端與二極體D5的陽極相連，副邊的接地端和二極體D5的陰極之間連接有電容。其優點是：使得該電路設計可用於晶片內部集成，與外圍晶片參數無關，降低開發難度。
【專利說明】 採用原邊控制的反激拓撲結構電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體集成電路領域，更具體的說是涉及一種採用原邊控制的反激拓撲結構電路。
【背景技術】
[0002]近年來由於全球的綠色環保意識逐步提高，LED照明產品得到大力的開發，並開始逐漸走進千家萬戶。在LED照明產品中，AC-DC的LED驅動電源電路為LED提供電源，而由於LED (Light Emitting Diode)為電流型器件，發光亮度受電流影響較大，因此LED驅動電源需要為LED提供穩定的恆定電流輸出。
[0003]目前的LED照明電源驅動中廣泛採用臨界電流導通模式(BCM)和斷流控制模式(DCM)實現恆流輸出控制。為了實現更高的電源效率，有的電源驅動晶片採用了準諧振控制模式，一種介於BCM和DCM之間的控制模式。
[0004]這種根據不同的電流導通模式以及所採用的系統拓撲結構，需要不同的控制晶片採用了各種不同的恆流算法和電路來實現輸出恆流。這些不同的算法和電路大大增加了晶片研發的周期和複雜度，同時有的開環恆流算法還帶來了低精度，差線調整率和負載調整率等問題。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種採用原邊控制的反激拓撲結構電路，其採用以原邊控制的準諧振控制模式的反激拓撲結構電路，電路簡單，使得該電路設計可用於晶片內部集成，與外圍晶片參數無關，降低開發難度。
[0006]為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案:
採用原邊控制的反激拓撲結構電路，它包括積分電路，所述的積分電路連接在峰值電流比較器上，所述的峰值電流比較器連接在電感儲能電路上，所述的電感儲能電路連接在積分電路的輸入端上，所述的電感儲能電路包括橋式整流電路和變壓器，所述的橋式整流電路輸出端連接在變壓器的第一原邊Np上，第一原邊Np的另一端連接在N型場效應管的源極上，所述的變壓器的第二原邊Na的一端接地，另一端上串聯有電阻Rl和電阻R2，所述的電阻Rl和電阻R2的公共端連接在峰值電流比較器上，所述的N型場效應管的柵極和漏極均連接在峰值比較器上，所述的N型場效應管的漏極通過電阻R3與地相連，所述的變壓器的副邊Ns —端接地，另一端與二極體D5的陽極相連，所述的副邊Ns的接地端和二極體D5的陰極之間連接有電容Cout。
[0007]更進一步的技術方案是:
所述的峰值電流比較器包括運算放大器A2、觸發器、下降沿檢測電路和驅動電路，所述的運算放大器A2的同相輸入端連接在N型場效應管的漏極上，所述的運算放大器A2的輸出端連接在觸發器的S端上，所述的下降沿檢測電路和驅動電路分別連接在觸發器的R端和Q端上，所述的驅動電路連接在N型場效應管的柵極上，所述的下降沿檢測電路連接在電阻Rl和電阻R2的公共端上。
[0008]所述的積分電路包括單刀雙擲開關S1、電阻R6、電阻R5、運算放大器Al和P型場效應管，所述的運算運算放大器Al的輸出端連接在P型場效應管的柵極上，所述的運算放大器Al的反相輸入端通過電容Cl連接在P型場效應管的源極上；所述的電阻R6上並聯有電容C2，且一端通過電阻R5連接在P型場效應管的源極，另一端接地，所述的單刀雙擲開關SI的兩個不動端分別與地和P型場效應管的源極相連，所述的單刀雙擲開關SI的動端通過電阻R4連接在運算放大器Al的反相輸入端上。
[0009]所述的電阻R6和電阻R5的比值為3。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明採用以原邊控制的準諧振控制模式的反激拓撲結構，該電路簡單，使得該電路設計可用於晶片內部集成，與外圍晶片參數無關，降低開發難度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0012]圖1為本發明的峰值電流比較器和電感儲能電路連接電路圖。
[0013]圖2為本發明的積分電路的電路圖。
[0014]圖3為本發明的峰值電流比較器的原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。本發明的實施方式包括但不限於下列實施例。
[0016][實施例]
如圖1所示的採用原邊控制的反激拓撲結構電路，它包括積分電路，所述的積分電路連接在峰值電流比較器上，所述的峰值電流比較器連接在電感儲能電路上，所述的電感儲能電路連接在積分電路的輸入端上，所述的電感儲能電路包括橋式整流電路和變壓器，所述的橋式整流電路輸出端連接在變壓器的第一原邊Np上，第一原邊Np的另一端連接在N型場效應管的源極上，所述的變壓器的第二原邊Na的一端接地，另一端上串聯有電阻Rl和電阻R2，所述的電阻Rl和電阻R2的公共端連接在峰值電流比較器上，所述的N型場效應管的柵極和漏極均連接在峰值比較器上，所述的N型場效應管的漏極通過電阻R3與地相連，所述的變壓器的副邊Ns —端接地，另一端與二極體D5的陽極相連，所述的副邊Ns的接地端和二極體D5的陰極之間連接有電容Cout。
[0017]所述的峰值電流比較器包括運算放大器A2、觸發器、下降沿檢測電路和驅動電路，所述的運算放大器A2的同相輸入端連接在N型場效應管的漏極上，所述的運算放大器A2的輸出端連接在觸發器的S端上，所述的下降沿檢測電路和驅動電路分別連接在觸發器的R端和Q端上，所述的驅動電路連接在N型場效應管的柵極上，所述的下降沿檢測電路連接在電阻Rl和電阻R2的公共端上。
[0018]所述的積分電路包括單刀雙擲開關S1、電阻R6、電阻R5、運算放大器Al和P型場效應管，所述的運算運算放大器Al的輸出端連接在P型場效應管的柵極上，所述的運算放大器Al的反相輸入端通過電容Cl連接在P型場效應管的源極上；所述的電阻R6上並聯有電容C2，且一端通過電阻R5連接在P型場效應管的源極，另一端接地，所述的單刀雙擲開關SI的兩個不動端分別與地和P型場效應管的源極相連，所述的單刀雙擲開關SI的動端通過電阻R4連接在運算放大器Al的反相輸入端上。
[0019]所述的電阻R6和電阻R5的比值為3。
[0020]本實施例的工作原理如下:
負載並聯在電容Cout上，reg_ctrl信號對單刀雙擲開關SI進行控制，對單刀雙擲開關SI的佔空比進行控制使得運算放大器Al的正相輸入端和反相輸入端的電壓相等。reg_ctrl信號輸入到積分電路中的用於產生運算放大器A2反相輸入端的基準電壓Vref。放大器的正相輸入端連接在Vbg電源上，當reg-ctrl信號為高電平時，單刀雙擲開關SI連接到P型場效應管的源極，當reg-ctrl信號為低電平時,單刀雙擲開關SI接地。reg-ctrl信號對積分電路的控制使得P型場效應管的源極的輸出Vx=Vbg/* (( Ton+Toff) /Ton)，而Vref為R6，R7和C4的分壓和濾波輸出Vref=Vbg/4*(( Ton+Toff)/Ton)，即為恆值。該電路可檢測諧振時間，結合原邊導通信號可得到準確的副邊Ns的電流導通Toff和Ton時間，即所需的reg_ctrl信號,將reg_ctrl信號輸入到積分電路中即可得到所需的Vref,最終的電流恆定位I=l/8*Vbg/R3。由此可見，用戶只需根據LED所需的電流值選擇合適的電阻R3和輸入Vbg電源即可實現，跟其他條件無關的恆流輸出。
[0021]如上所述即為本發明的實施例。本發明不局限於上述實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下做出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.採用原邊控制的反激拓撲結構電路，其特徵在於:它包括積分電路，所述的積分電路連接在峰值電流比較器上，所述的峰值電流比較器連接在電感儲能電路上，所述的電感儲能電路連接在積分電路的輸入端上，所述的電感儲能電路包括橋式整流電路和變壓器，所述的橋式整流電路輸出端連接在變壓器的第一原邊Np上，第一原邊Np的另一端連接在N型場效應管的源極上，所述的變壓器的第二原邊Na的一端接地，另一端上串聯有電阻Rl和電阻R2，所述的電阻Rl和電阻R2的公共端連接在峰值電流比較器上，所述的N型場效應管的柵極和漏極均連接在峰值比較器上，所述的N型場效應管的漏極通過電阻R3與地相連，所述的變壓器的副邊Ns —端接地，另一端與二極體D5的陽極相連，所述的副邊Ns的接地端和二極體D5的陰極之間連接有電容Cout。
2.根據權利要求1所述的採用原邊控制的反激拓撲結構電路，其特徵在於:所述的峰值電流比較器包括運算放大器A2、觸發器、下降沿檢測電路和驅動電路，所述的運算放大器A2的同相輸入端連接在N型場效應管的漏極上，所述的運算放大器A2的輸出端連接在觸發器的S端上，所述的下降沿檢測電路和驅動電路分別連接在觸發器的R端和Q端上，所述的驅動電路連接在N型場效應管的柵極上，所述的下降沿檢測電路連接在電阻Rl和電阻R2的公共端上。
3.根據權利要求2所述的採用原邊控制的反激拓撲結構電路，其特徵在於:所述的積分電路包括單刀雙擲開關S1、電阻R6、電阻R5、運算放大器Al和P型場效應管，所述的運算運算放大器Al的輸出端連接在P型場效應管的柵極上，所述的運算放大器Al的反相輸入端通過電容Cl連接在P型場效應管的源極上；所述的電阻R6上並聯有電容C2，且一端通過電阻R5連接在P型場效應管的源極，另一端接地，所述的單刀雙擲開關SI的兩個不動端分別與地和P型場效應管的源極相連，所述的單刀雙擲開關SI的動端通過電阻R4連接在運算放大器Al的反相輸入端上。
4.根據權利要求1所述的採用原邊控制的反激拓撲結構電路，其特徵在於:所述的電阻R6和電阻R5的比值為3。
【文檔編號】H05B37/02GK103747559SQ201310613120
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】陳雪松, 易坤, 高繼, 趙方麟 申請人:成都岷創科技有限公司