基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的製作方法

2023-06-24 04:12:51

基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，該電路通過採用第一電壓採樣網絡、第二電壓採樣網絡、最低電壓檢測電路、控制模塊和信號模塊等組成的電路替代了現有的初級側反饋的反激式開關電源系統中的輔助繞組、反饋電阻網絡等結構，實現了無需輔助繞組、反饋電阻網絡等電路結構即可獲得開關電源系統中次級繞組的電流過零點信息和初級繞組的峰值電流信息，最終,在幫助開關電源系統輸出恆定的平均電流信號的同時，降低了現有電源系統的成本和縮小了現有電源系統的尺寸。
【專利說明】基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種次級繞組電流檢測電路，特別是涉及一種基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路。
【背景技術】
[0002]目前，小瓦數的反激式(flyback)交直流變換(AC-DC)開關電源系統，正逐漸由傳統的使用光耦和431(431是一種通用的三端穩壓器集成電路)的次級側控制架構向初級側控制架構過渡。初級側控制架構通過輔助繞組反饋次級側信息，不需要光耦和431等次級側反饋器件。圖1為現有的初級側反饋的反激式開關電源系統，該電源系統可用於LED的恆流驅動。圖1中的開關電源系統包括:整流橋101 ;輸入電容102 ;吸收電路104 ;由初級繞組106、輔助繞組107和次級繞組108組成的變壓器105 ;次級整流二極體109 ;輸出電容110 ；LED負載111 ;控制器電路103 ;開關管112 ;採樣電阻113。
[0003]如圖1所示，輸入交流電壓首先經過所述整流橋101的全橋整流和輸入電容102變換成近似直流的電壓，所述開關管112的漏極連接所述變壓器105的初級繞組106，所述開關管112的柵極在所述控制器電路103的控制下以一定的頻率和佔空比在導通和關斷之間切換。當所述開關管112導通時，能量被存儲在所述變壓器105的初級繞組106中；當所述開關管112 關斷時，存儲在初級繞組106中的能量被轉移到變壓器次級側的輸出負載上，從而實現了功率的轉換。
[0004]進一步，在圖1所示的開關電源系統中，需要為所述LED負載111提供一個和負載電壓無關的恆定輸出電流。當前，初級側控制的反激式開關電源系統通常所採用的技術方案是:通過所述輔助繞組107、第一反饋電阻114和第二反饋電阻115組成的反饋網絡獲得變壓器的所述次級繞組108的電流過零點信息，同時，通過所述採樣電阻113檢測所述初級繞組106的峰值電流信息。這樣，以前述兩個信息作為所述控制器電路103的輸入信號去調製PWM輸出脈衝，從而控制輸出電流的恆流輸出。圖2不出了圖1中的第一信號124、第二信號121和第三信號123之間的邏輯關係圖。
[0005]但是，上述系統雖然比傳統的光耦次側反饋系統更簡單，但是仍然需要一個額外的輔助繞組、反饋電阻網絡及整流二極體來實現反饋和對控制晶片供電，這無疑增加了電源系統的成本和尺寸。

【發明內容】

[0006]本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，該電流檢測電路無需輔助繞組、反饋電阻網絡等即可獲得開關電源系統中次級繞組的電流過零點信息和初級繞組的峰值電流信息，最終幫助開關電源系統實現輸出恆定的平均電流信號。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，該電路包括:啟動電阻；供電電容；穩壓管；鉗位電路；第一電壓採樣網絡；第二電壓採樣網絡；最低電壓檢測電路，所述最低電壓檢測電路包括第一埠、第二埠、第三埠、第四埠、第五埠和第六埠 ；比較器；信號模塊，所述信號模塊包括的第七埠、第八埠、第九埠、第十埠和第十一埠 ；控制模塊，所述控制模塊包括第十二埠、第十三埠、第十四埠和第十五埠 ；驅動MOS管；初級電流採樣電阻；其中，所述啟動電阻和供電電容串聯後與外部輸入電容並聯，所述穩壓管的P極連接至所述供電電容的接地端，所述穩壓管的N極分別連接至所述供電電容的非接地端、外部功率MOS管的柵極和鉗位電路的一端，所述第一電壓採樣網絡的一端分別連接至所述外部功能MOS管的源極、鉗位電路的另一端和第二電壓採樣網絡的一端，所述第一電壓採樣網絡的另一端連接至所述最低電壓檢測電路的第一埠，所述最低電壓檢測電路的第二埠連接至比較器的第一輸入端，所述第二電壓採樣網絡的另一端連接至所述比較器的第二輸入端，所述比較器輸出至所述第十四埠，所述第十五埠分別連接至所述驅動MOS管的源極和初級電流採樣電阻的一端，所述初級電流採樣電阻的另一端接地，所述第十二埠連接至所述驅動MOS管的柵極，所述驅動MOS管的漏極連接至所述外部功率MOS管的源極，所述第十三埠連接至所述第十一埠，所述第十埠連接至所述第三埠，所述第九埠連接至所述第四埠，所述第八埠連接至所述第五埠，所述第七埠連接至所述第六埠。
[0008]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的外部電路還包括:外部整流橋；外部輸入電容；外部吸收電路；由初級繞組和次級繞組組成的外部變壓器；外部次級整流二極體；外部輸出電容；外部功率MOS管；其中，外部交流電信號經所述外部整流橋後，依次經過所述外部輸入電容和初級繞組，所述外部吸收電路與所述初級繞組並聯後連接至所述外部功率MOS管的漏極，所述次級繞組、外部次級整流二極體和外部輸出電容構成一個迴路，所述次級繞組的一端與外部次級整流二極體的P極相連，所述次級繞組的另一端接輸出地。
[0009]進一步，作為一種替代實施方案，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的外部電路包括:外部整流橋；外部輸入電容；外部續流二極體；外部電感；外部輸出電容、外部功率MOS管；其中，所述外部整流橋與所述外部輸入電容並聯，所述外部輸入電容的非接地端分別連接至所述外部續流二極體的N極和外部輸出電容的一端，所述外部續流二極體的P極連接至所述外部功率MOS管的漏極，所述外部輸出電容的另一端連接至所述外部電感的一端，所述外部電感的另一端連接至所述外部續流二極體的P極。
[0010]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的外部電路都還包括:夕卜部LED負載，所述外部LED負載與所述外部輸出電容並聯。
[0011]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述鉗位電路由第一二極體和第一電阻串聯組成。
[0012]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述第一電壓採樣網絡由第二電阻和第三電阻串聯組成。
[0013]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述第二電壓採樣網絡由第四電阻和第五電阻串聯組成。
[0014]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述信號模塊包括:電流源、第一開關、第一電容、或門、第一非門、第二非門、第三非門、第一單穩態電路、第二單穩態電路和第三單穩態電路；其中，所述電流源的一端與第一基準電壓相連，所述電流源的另一端分別連接至所述第一開關的一端、第一電容的一端和第一非門的輸入端，所述第一開關和第一電容的另一端接地，所述第十一埠的輸入信號和第一非門的輸出一起進入所述或門，所述或門分別輸出至所述第七埠和第二非門的輸入端，所述第二非門輸出至第一單穩態電路的一端，所述第一單穩態電路另一端輸出至所述第八埠，所述第十一埠分別連接至所述第一開關的柵極和所述第二單穩態電路的一端，所述第二單穩態電路的另一端分別連接至所述第九埠和第三非門的輸入端，所述第三非門輸出至所述第三單穩態電路的一端，所述第三單穩態電路的另一端輸出至所述第十埠。
[0015]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述最低電壓檢測電路包括:第六電阻、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關、第二電容、第三電容、P溝道MOS管、運算放大器；其中，所述第六電阻的一端與第二基準電壓相連，所述第六電阻的另一端連接至所述第二開關的一端，所述第二開關的另一端分別連接至所述運算放大器的正輸入端和第一埠，所述第二開關的柵極連接至所述第六埠，所述第二電容的一端與所述第二基準電壓相連接，所述第二電容的另一端分別連接至所述P溝道MOS管的源極和所述運算放大器的負輸入端，所述運算放大器的輸出端連接至所述P溝道MOS管的柵極，所述P溝道MOS管的漏極接地，所述第三開關的一端與所述第二基準電壓相連接，所述第三開關的柵極連接至所述第五埠，所述第三開關的另一端分別連接至所述運算放大器的負輸入端和所述第四開關的一端，所述第四開關的柵極連接至所述第三埠，所述第四開關的另一端分別連接至所述第三電容的一端、第二埠和第五開關的一端，所述第三電容的另一端接地，所述第五開關的柵極連接至所述第四埠，所述第五開關的另一端接地。
[0016]進一步，所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，所述控制模塊於啟動時輸出控制信號使得所述驅動MOS管和外部功率MOS管開通，當初級電流採樣電阻的電壓達到預設閾值時，所述控制模塊輸出控制信號使得所述驅動MOS管和外部功率MOS管關斷；所述比較器的輸出結果發生翻轉的時刻即為次級繞組的電流過零點，所述控制模塊根據外部LED負載的平均電流來控制所述驅動MOS管和外部功率MOS管的開通時刻。
[0017]本實用新型的優點是，本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中，通過採用第一電壓採樣網絡、第二電壓採樣網絡、最低電壓檢測電路、控制模塊和信號模塊等組成的電路替代了現有的初級側反饋的反激式開關電源系統中的輔助繞組、反饋電阻網絡等結構，實現了無需輔助繞組、反饋電阻網絡等電路結構即可獲得開關電源系統中次級繞組的電流過零點信息和初級繞組的峰值電流信息，最終，在幫助開關電源系統輸出恆定的平均電流信號的同時，降低了現有電源系統的成本和縮小了現有電源系統的尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現有的初級側反饋的反激式開關電源系統；
[0019]圖2為圖1所不電路的邏輯關係不意圖；
[0020]圖3為包含本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關電源系統的電路圖；
[0021]圖4為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中鉗位電路的電路圖；
[0022]圖5為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中第一電壓採樣網絡的電路圖；[0023]圖6為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中第二電壓採樣網絡的電路圖；
[0024]圖7為圖3所示電路的邏輯關係示意圖；
[0025]圖8為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中信號模塊的電路圖；
[0026]圖9為圖8所不電路的邏輯關係不意圖；
[0027]圖10為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中最低電壓檢測電路的電路圖；
[0028]圖11為圖10所示電路的邏輯關係示意圖；
[0029]圖12為包含本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的另一實施例降壓式非隔離開關電源系統的電路圖。
【具體實施方式】
[0030]為進一步揭示本實用新型的技術方案，茲結合附圖詳細說明本實用新型的實施方式:
[0031]圖1為現有的初級側反饋的反激式開關電源系統；圖3為包含本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關電源系統的電路圖。如圖1和圖3所示，本實用新型的構思為:利用本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路替換現有的初級側反饋的反激式開關電源系統中的所述控制器電路103和輔助繞組107，從而實現無需輔助繞組、反饋電阻網絡等電路結構即可獲得開關電源系統中次級繞組的電流過零點信息和初級繞組的峰值電流信息，最終幫助開關電源系統輸出恆定的平均電流信號。
[0032][第一實施例]圖3是為包含本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關電源系統的電路圖。本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路包括:啟動電阻303 ;供電電容304 ;穩壓管305 ;鉗位電路321 ;第一電壓採樣網絡322 ;第二電壓採樣網絡323 ;最低電壓檢測電路325，所述最低電壓檢測電路325包括第一埠、第二埠、第三埠、第四埠、第五埠和第六埠 ；比較器326 ;信號模塊327，所述信號模塊327包括的第七埠、第八埠、第九埠、第十埠和第十一埠 ；控制模塊328，所述控制模塊328包括第十二埠、第十三埠、第十四埠和第十五埠 ；驅動MOS管315 ;初級電流採樣電阻316 ;其中，所述啟動電阻303和供電電容304串聯後與外部輸入電容302並聯，所述穩壓管305的P極連接至所述供電電容304的接地端，所述穩壓管305的N極分別連接至所述供電電容304的非接地端、外部功率MOS管313的柵極和鉗位電路321的一端，所述第一電壓採樣網絡322的一端分別連接至所述外部功能MOS管313的源極、鉗位電路321的另一端和第二電壓採樣網絡323的一端，所述第一電壓採樣網絡322的另一端連接至所述最低電壓檢測電路325的第一埠，所述最低電壓檢測電路325的第二埠連接至比較器326的第一輸入端，所述第二電壓採樣網絡323的另一端連接至所述比較器326的第二輸入端，所述比較器326輸出至所述第十四埠，所述第十五埠分別連接至所述驅動MOS管315的源極和初級電流採樣電阻316的一端，所述初級電流採樣電阻316的另一端接地，所述第十二埠連接至所述驅動MOS管315的柵極，所述驅動MOS管315的漏極連接至所述外部功率MOS管313的源極，所述第十三埠連接至所述第十一埠，所述第十埠連接至所述第三埠，所述第九埠連接至所述第四埠，所述第八埠連接至所述第五埠，所述第七埠連接至所述第六埠。
[0033]圖3中除了包括本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路之外，還包括了一些現有的外圍電路，該外圍電路包括:外部整流橋301 ;外部輸入電容302 ;外部吸收電路306 ；由初級繞組308和次級繞組309組成的外部變壓器307 ;外部次級整流二極體310 ；外部輸出電容311 ;外部功率MOS管313 ;外部LED負載312 ;其中，外部交流電信號經所述外部整流橋301後，依次經過所述外部輸入電容302和初級繞組308，所述外部吸收電路306與所述初級繞組308並聯後連接至所述外部功率MOS管313的漏極，所述次級繞組309、外部次級整流二極體310和外部輸出電容311構成一個迴路，所述次級繞組309的一端與外部次級整流二極體310的P極相連，所述次級繞組309的另一端接輸出地，所述次級整流二極體310的N極與所述輸出電容311的一端相連，所述輸出電容311另一端接地，所述外部LED負載312與所述外部輸出電容311並聯。同時，所述外部輸入電容302的整流電壓與所述啟動電阻303的一端相連，所述啟動電阻303另一端分別與所述供電電容304 —端、外部功率MOS管313的柵極和穩壓管305的N極相連，所述供電電容304的另一端和穩壓管305的P極接地。
[0034]圖3所不電路中，所述第一電壓米樣網絡322 —端與所述驅動MOS管315的漏極相連，用於檢測所述驅動MOS管315的漏極電壓波形；所述第二電壓採樣網絡323 —端與所述驅動MOS管315的漏極相連，用於檢測所述驅動MOS管315的漏極電壓波形；所述最低電壓檢測電路325同時接受所述信號模塊327的4路控制信號，並輸出信號334進入比較器326，所述第二電壓採樣網絡323的輸出信號338進入所述比較器326，所述比較器326輸出信號342進入所述控制模塊328，所述比較器326的翻轉點就是外部變壓器307的去磁時間點，同時也是外部次級繞組309的電流信號344的過零點，也就是所述外部次級整流二極體310的導通時間信號。
[0035]圖3所示電路工作時的動作過程如下:所述控制模塊328於啟動時輸出控制信號使得所述驅動MOS管315和外部功率MOS管313開通，當所述初級電流採樣電阻316的電壓達到預設閾值時，所述控制模塊328輸出控制信號使得所述驅動MOS管315和外部功率MOS管313關斷；所述比較器326的輸出結果發生翻轉的時刻即為次級繞組309的電流過零點，所述控制模塊328根據外部LED負載312的平均電流來控制所述驅動MOS管315和外部功率MOS管313的開通時刻。具體地，如圖3所示，所述控制模塊328輸出調製信號336至所述驅動MOS管315的柵極，以控制所述驅動MOS管315的導通和關斷；同時，所述控制模塊328輸出控制信號335進入所述信號模塊327，所述信號模塊327輸出4路控制信號，進入所述最低電壓檢測電路325。其中，所述控制信號335與調製信號336同頻同相位，調製信號336是控制信號335經過了驅動電路而生成的，專門用於控制所述驅動MOS管315，而所述控制信號335是進入所述信號模塊327的控制信號。本實用新型的電路在啟動時，所述控制模塊328輸出所述調製信號336為高電平，所述驅動MOS管315和外部功率MOS管313開通，所述外部變壓器307的初級繞組308中的電流線性上升，當所述初級電流採樣電阻316的電壓達到預設閾值時，所述控制模塊328輸出的調製信號336變為低電平，所述驅動MOS管315和外部功率MOS管313也關斷，所述外部功率MOS管313漏極的電壓信號340由於所述外部變壓器307的反激勵磁作用，突然上升，但其最大電壓受到所述外部吸收電路306的鉗位，由於所述外部功率MOS管313的漏極和源極間的寄生電容314耦合作用，所述驅動MOS管315的漏極電壓信號331也會升高，但其最大電壓被所述鉗位電路321的鉗位到電壓330，所述外部變壓器307去磁時間結束後，由於所述初級繞組308的電感和所述外部功率MOS管313的寄生電容314的諧振，所述外部功率MOS管313漏極的電壓信號340會振蕩，此時所述驅動MOS管315的漏極電壓信號331也會振蕩。信號331通過所述第一電壓採樣網絡322後，變為信號332，所述最低電壓採樣電路325採樣信號332振蕩的最低點電壓，並輸出最低電壓信號334，所述信號331通過第二電壓採樣網絡323後，變為信號338，所述信號338與信號334 —起進入所述比較器326，所述比較器326的輸出信號342的高低電平翻轉時刻就是所述外部變壓器307去磁時間結束的時刻，也就是所述外部變壓器307的次級繞組309的電流信號344過零點時刻，也就是所述外部次級整流二極體310的導通時間信號，該信息進入所述控制模塊328，經計算後，輸出下一個周期的開通信號336。最終，所述控制模塊328首先通過控制初級繞組的峰值電流為恆定值，其次通過控制所述次級整流二極體310的導通時間和開關周期的比例為一特定表達式，可輸出恆定的平均電流信號。
[0036]圖4為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中鉗位電路的電路圖；圖5為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中第一電壓採樣網絡的電路圖；圖6為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中第二電壓採樣網絡的電路圖。如圖所示，所述鉗位電路321由第一二極體401和第一電阻402串聯組成，所述鉗位電路321的兩端分別連接信號330和信號331 ;所述第一電壓採樣網絡322由第二電阻501和第三電阻502串聯組成，所述第二電阻501 —端連接至信號331，另一端分別連接至信號332和第三電阻502的一端，所述第三電阻502的另一端接地；所述第二電壓採樣網絡323由第四電阻601和第五電阻602串聯組成，所述第第四電阻601 —端連接至信號331，另一端分別連接至信號338和第五電阻602的一端，所述第五電阻602的另一端接地。
[0037]圖7為圖3所示電 路的邏輯關係示意圖，圖中示出了調製信號336、信號338、信號334、信號343和信號344之間的邏輯關係。
[0038]圖8為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中信號模塊的電路圖，圖中的信號模塊包括:電流源801、第一開關802、第一電容803、或門805、第一非門804、第二非門806、第三非門810、第一單穩態電路807、第二單穩態電路808和第三單穩態電路809 ;其中，所述電流源801的一端與第一基準電壓Vrefl相連，所述電流源801的另一端分別連接至所述第一開關802的一端、第一電容803的一端和第一非門804的輸入端，所述第一開關802和第一電容803的另一端接地,所述第^ 埠的輸入信號335和第一非門804的輸出一起進入所述或門805，所述或門805分別輸出至所述第七埠和第二非門806的輸入端，所述第二非門806輸出至第一單穩態電路807的一端,所述第一單穩態電路807另一端輸出至所述第八埠，所述第十一埠分別連接至所述第一開關802的柵極和所述第二單穩態電路808的一端，所述第二單穩態電路808的另一端分別連接至所述第九埠和第三非門810的輸入端，所述第三非門810輸出至所述第三單穩態電路809的一端，所述第三單穩態電路809的另一端輸出至所述第十埠。
[0039]圖8中，所述信號模塊327的第十一埠的的輸入信號335和所述第一非門804的輸出一起進入所述或門805並輸出信號337至所述第七埠，所述信號337同時進入所述第二非門806，所述第二非門806的輸出信號進入所述第一單穩態807並輸出信號339至所述第八埠。同時，所述信號模塊327的輸入信號335控制所述第一開關802的導通和關斷，所述信號模塊327的輸入信號335還進入所述第二單穩態電路808並輸出信號340至所述第九埠，所述信號340進入所述第三非門810，所述第三非門810的輸出信號進入所述第三單穩態電路809，並輸出信號341至所述第十埠。
[0040]圖9為圖8所示電路的邏輯關係示意圖，圖中示出了調製信號336、信號335、信號337、信號339、信號340和信號341之間的邏輯關係。
[0041]圖10為本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路中最低電壓檢測電路的電路圖，圖中包括:第六電阻1001、第二開關1002、第三開關1003、第四開關1004、第五開關1005、第二電容1006、第三電容1007、P溝道MOS管1009、運算放大器1008 ;其中，所述第六電阻1001的一端與第二基準電壓Vref2相連，所述第六電阻1001的另一端連接至所述第二開關1002的一端，所述第二開關1002的另一端分別連接至所述運算放大器1008的正輸入端和第一埠，所述第二開關1002的柵極連接至所述第六埠，所述第二電容1006的一端與所述第二基準電壓Vref2相連接，所述第二電容1006的另一端分別連接至所述P溝道MOS管1009的源極和所述運算放大器1008的負輸入端，所述運算放大器1008的輸出端連接至所述P溝道MOS管1009的柵極，所述P溝道MOS管1009的漏極接地，所述第三開關1003的一端與所述第二基準電壓Vref2相連接，所述第三開關1003的柵極連接至所述第五埠，所述第三開關1003的另一端分別連接至所述運算放大器1008的負輸入端和所述第四開關1004的一端，所述第四開關1004的柵極連接至所述第三埠，所述第四開關1004的另一端分別連接至所述第三電容1007的一端、第二埠和第五開關1005的一端，所述第三電容1007的另一端接地，所述第五開關1005的柵極連接至所述第四埠，所述第五開關1005的另一端接地。
[0042]圖10中，信號337、信號339、信號341和信號340分別控制所述第二開關1002、第三開關1003、第四開關1004、第五開關1005的開通或者關斷。所述信號337控制所述第二開關1002導通，使得信號332的電壓升高，大於信號332的振蕩部分電壓，不至於影響最低電壓的採樣；所述信號339控制所述第三開關1003導通，使得所述信號1010在採樣之前，復位為基準電壓Vref2 ;所述信號341控制所述第四開關1004導通，把所述信號1010採樣到所述第三電容1007上，生成信號334 ;所述信號340控制第五開關1005導通，使得所述信號334在採樣之前，復位為零電位。另外，所述運算放大器1008、第二電容1006，P溝道MOS管1009組成最低電壓採樣保持電路，採樣所述信號332的最低電壓，並保持在所述第二電容1006與P溝道MOS管1009的源極連接點的一端，即為信號1010。
[0043]圖11為圖10所示電路的邏輯關係示意圖，圖中示出了信號337、信號339、信號332、信號1010、信號340、信號341和信號334之間的邏輯關係。
[0044][第二實施例]圖12為包含本實用新型基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路的另一實施例的電路圖，圖中包括:外部整流橋301 ;外部輸入電容302 ;外部續流二極體360 ;外部電感350 ;外部輸出電容311、外部功率MOS管313 ;其中，所述外部整流橋301與所述外部輸入電容302並聯，所述外部輸入電容302的非接地端分別連接至所述外部續流二極體360的N極和外部輸出電容311的一端，所述外部續流二極體360的P極連接至所述外部功率MOS管313的漏極，所述外部輸出電容311的另一端連接至所述外部電感350的一端，所述外部電感350的另一端連接至所述外部續流二極體360的P極。[0045]本實用新型的第二實施例，與本實用新型的第一實施例類似。所不同的是，第一實施例是基於反激式變換器的架構，而第二種實施例是基於降壓變換器的架構，是一種非隔離的LED恆流驅動器。
[0046]具體地，本實用新型的第二種實施例與本實用新型的第一種實施例在電路結構上有所不同，所述外部變壓器307由外部電感350代替，所述外部次級整流二極體310由所述外部續流二極體360代替。
[0047]其次，它們在連接方式上有所不同，不同點在於所述外部功率MOS管313的漏極分別與所述外部續流二極體360的P極和所述外部電感350的一端相連，所述外部續流二極體360的N極與所述外部輸入電容302非接地端相連，所述外部輸出電容311的一端與外部續流二極體360的N極相連，所述外部輸出電容311的另一端與所述電感350的另一端相連。
[0048]綜上所述，與現有技術相比，本實用新型無需輔助繞組檢測次級繞組的電流過零點信號，就能實現恆定輸出電流的目的。在不降低電路性能的情況下，可以顯著降低整個電路的成本。
[0049]以上通過對所列實施方式的介紹，闡述了本實用新型的基本構思和基本原理。但本實用新型絕不限於上述所列實施方式，凡是基於本實用新型的技術方案所作的等同變化、改進及故意變劣等行為，均應屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，該電路包括:啟動電阻(303);供電電容(304);穩壓管(305);鉗位電路(321);第一電壓採樣網絡(322);第二電壓採樣網絡(323 );最低電壓檢測電路(325 )，所述最低電壓檢測電路(325 )包括第一埠、第二埠、第三埠、第四埠、第五埠和第六埠 ；比較器(326);信號模塊(327)，所述信號模塊(327)包括的第七埠、第八埠、第九埠、第十埠和第十一埠 ；控制模塊(328)，所述控制模塊(328)包括第十二埠、第十三埠、第十四埠和第十五埠 ；驅動MOS管(315);初級電流採樣電阻(316);其中，所述啟動電阻(303)和供電電容(304)串聯後與外部輸入電容(302)並聯，所述穩壓管(305)的P極連接至所述供電電容(304)的接地端，所述穩壓管(305)的N極分別連接至所述供電電容(304)的非接地端、外部功率MOS管(313)的柵極和鉗位電路(321)的一端，所述第一電壓採樣網絡(322)的一端分別連接至所述外部功能MOS管(313)的源極、鉗位電路(321)的另一端和第二電壓採樣網絡(323)的一端，所述第一電壓採樣網絡(322)的另一端連接至所述最低電壓檢測電路(325)的第一埠，所述最低電壓檢測電路(325)的第二埠連接至比較器(326)的第一輸入端，所述第二電壓採樣網絡(323 )的另一端連接至所述比較器(326 )的第二輸入端，所述比較器(326 )輸出至所述第十四埠，所述第十五埠分別連接至所述驅動MOS管(315)的源極和初級電流採樣電阻(316)的一端，所述初級電流採樣電阻(316)的另一端接地，所述第十二埠連接至所述驅動MOS管(315)的柵極，所述驅動MOS管(315)的漏極連接至所述外部功率MOS管(313)的源極，所述第十三埠連接至所述第十一埠，所述第十埠連接至所述第三埠，所述第九埠連接至所述第四埠，所述第八埠連接至所述第五埠，所述第七埠連接至所述第六埠。
2.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，該電路還包括:外部整流橋(301);外部輸入電容(302);外部吸收電路(306);由初級繞組(308)和次級繞組(309)組成的外部變壓器(307);外部次級整流二極體(310);外部輸出電容(311);外部功率MOS管(313 );其中，外部交流電信號經所述外部整流橋(301)後，依次經過所述外部輸入電容(302)和初級繞組(308)，所述外部吸收電路(306)與所述初級繞組(308)並聯後連接至所述外部功率MOS管(313)的漏極，所述次級繞組(309)、外部次級整流二極體(310)和外部輸出電容(311)構成一個迴路，所述次級繞組(309)的一端與外部次級整流二極體(310)的P極相連，所述次級繞組(309)的另一端接輸出地。
3.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，該電路還包括:外部整流橋(301);外部輸入電容(302);外部續流二極體(360);外部電感(350)；外部輸出電容(311)、外部功率MOS管(313);其中，所述外部整流橋(301)與所述外部輸入電容(302)並聯，所述外部輸入電容(302)的非接地端分別連接至所述外部續流二極體(360)的N極和外部輸出電容(311)的一端，所述外部續流二極體(360)的P極連接至所述外部功率MOS管(313)的漏極，所述外部輸出電容(311)的另一端連接至所述外部電感(350)的一端，所述外部電感(350)的另一端連接至所述外部續流二極體(360)的P極。
4.根據權利要求2或3所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，該電路還包括:外部LED負載(312)，所述外部LED負載(312)與所述外部輸出電容(311)並聯。
5.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述鉗位電路(321)由第一二極體(401)和第一電阻(402)串聯組成。
6.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述第一電壓採樣網絡(322)由第二電阻(501)和第三電阻(502)串聯組成。
7.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述第二電壓採樣網絡(323)由第四電阻(601)和第五電阻(602)串聯組成。
8.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述信號模塊(327)包括:電流源(801)、第一開關(802)、第一電容(803)、或門(805)、第一非門(804)、第二非門(806)、第三非門(810)、第一單穩態電路(807)、第二單穩態電路(808)和第三單穩態電路(809);其中，所述電流源(801)的一端與第一基準電壓(Vrefl)相連，所述電流源(801)的另一端分別連接至所述第一開關(802)的一端、第一電容(803)的一端和第一非門(804)的輸入端,所述第一開關(802)和第一電容(803)的另一端接地,所述第十一埠的輸入信號(335)和第一非門(804)的輸出一起進入所述或門(805)，所述或門(805)分別輸出至所述第七埠和第二非門(806)的輸入端，所述第二非門(806)輸出至第一單穩態電路(807)的一端，所述第一單穩態電路(807)另一端輸出至所述第八埠，所述第十一埠分別連接至所述第一開關(802)的柵極和所述第二單穩態電路(808)的一端，所述第二單穩態電路(808)的另一端分別連接至所述第九埠和第三非門(810)的輸入端，所述第三非門(810 )輸出至所述第三單穩態電路(809 )的一端，所述第三單穩態電路(809)的另一端輸出至所述第十埠。
9.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述最低電壓檢測電路(325)包括:第六電阻(1001)、第二開關(1002)、第三開關(1003)、第四開關(1004)、第五開關(1005)、第二電容(1006)、第三電容(1007)、P溝道MOS管(1009)、運算放大器(1008);其中，所述第六電阻(1001)的一端與第二基準電壓(Vref2)相連，所述第六電阻(1001)的另一端連接至所述第二開關(1002)的一端，所述第二開關(1002)的另一端分別連接至所述運算放大器(1008)的正輸入端和第一埠，所述第二開關(1002)的柵極連接至所述第六埠，所述第二電容(1006)的一端與所述第二基準電壓(Vref2)相連接，所述第二電容(1006)的另一端分別連接至所述P溝道MOS管(1009)的源極和所述運算放大器(1008)的負輸入端，所述運算放大器(1008)的輸出端連接至所述P溝道MOS管(1009)的柵極，所述P溝道MOS管(1009)的漏極接地，所述第三開關(1003)的一端與所述第二基準電壓(Vref2)相連接，所述第三開關(1003)的柵極連接至所述第五埠，所述第三開關(1003)的另一端分別連接至所述運算放大器(1008)的負輸入端和所述第四開關(1004)的一端，所述第四開關(1004)的柵極連接至所述第三埠，所述第四開關(1004)的另一端分別連接至所述第三電容(1007)的一端、第二埠和第五開關(1005)的一端，所述第三電容(1007)的另一端接地，所述第五開關(1005)的柵極連接至所述第四埠，所述第五開關(1005)的另一端接地。
10.根據權利要求1所述的基於源極驅動的次級繞組電流檢測電路，其特徵在於，所述控制模塊(328)於啟動時輸出控制信號使得所述驅動MOS管(315)和外部功率MOS管(313)開通，當初級電流採樣電阻(316)的電壓達到預設閾值時，所述控制模塊(328)輸出控制信號使得所述驅動MOS管(315)和外部功率MOS管(313)關斷；所述比較器(326)的輸出結果發生翻轉的時刻即為次級繞組(309)的電流過零點，所述控制模塊(328)根據外部LED負載(312)的平均電流來控制所述驅`動MOS管(315)和外部功率MOS管(313)的開通時刻。
【文檔編號】G01R19/04GK203465339SQ201320540205
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年9月2日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】楊全, 邊彬, 陳暢 申請人:南京埃科孚電子科技有限公司