基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，該電路通過采用第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)、第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)、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(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中的輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了無需輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等電路結(jié)構(gòu)即可獲得開關(guān)電源系統(tǒng)中次級繞組的電流過零點(diǎn)信息和初級繞組的峰值電流信息，最終,在幫助開關(guān)電源系統(tǒng)輸出恒定的平均電流信號的同時，降低了現(xiàn)有電源系統(tǒng)的成本和縮小了現(xiàn)有電源系統(tǒng)的尺寸。
【專利說明】基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種次級繞組電流檢測電路，特別是涉及一種基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，小瓦數(shù)的反激式(flyback)交直流變換(AC-DC)開關(guān)電源系統(tǒng)，正逐漸由傳統(tǒng)的使用光耦和431(431是一種通用的三端穩(wěn)壓器集成電路)的次級側(cè)控制架構(gòu)向初級側(cè)控制架構(gòu)過渡。初級側(cè)控制架構(gòu)通過輔助繞組反饋次級側(cè)信息，不需要光耦和431等次級側(cè)反饋器件。圖1為現(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)可用于LED的恒流驅(qū)動。圖1中的開關(guān)電源系統(tǒng)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 ;次級整流二極管109 ;輸出電容110 ；LED負(fù)載111 ;控制器電路103 ;開關(guān)管112 ;采樣電阻113。
[0003]如圖1所示，輸入交流電壓首先經(jīng)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(guān)管112的漏極連接所述變壓器105的初級繞組106，所述開關(guān)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占空比在導(dǎo)通和關(guān)斷之間切換。當(dāng)所述開關(guān)管112導(dǎo)通時，能量被存儲在所述變壓器105的初級繞組106中；當(dāng)所述開關(guān)管112 關(guān)斷時，存儲在初級繞組106中的能量被轉(zhuǎn)移到變壓器次級側(cè)的輸出負(fù)載上，從而實現(xiàn)了功率的轉(zhuǎn)換。
[0004]進(jìn)一步，在圖1所示的開關(guān)電源系統(tǒng)中，需要為所述LED負(fù)載111提供一個和負(fù)載電壓無關(guān)的恒定輸出電流。當(dāng)前，初級側(cè)控制的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)通常所采用的技術(shù)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(wǎng)絡(luò)獲得變壓器的所述次級繞組108的電流過零點(diǎn)信息，同時，通過所述采樣電阻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(diào)制PWM輸出脈沖，從而控制輸出電流的恒流輸出。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(guān)系圖。
[0005]但是，上述系統(tǒng)雖然比傳統(tǒng)的光耦次側(cè)反饋系統(tǒng)更簡單，但是仍然需要一個額外的輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)及整流二極管來實現(xiàn)反饋和對控制芯片供電，這無疑增加了電源系統(tǒng)的成本和尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于源極驅(qū)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(wǎng)絡(luò)等即可獲得開關(guān)電源系統(tǒng)中次級繞組的電流過零點(diǎn)信息和初級繞組的峰值電流信息，最終幫助開關(guān)電源系統(tǒng)實現(xiàn)輸出恒定的平均電流信號。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于源極驅(qū)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(wěn)壓管；鉗位電路；第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)；第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)；最低電壓檢測電路，所述最低電壓檢測電路包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口 ；比較器；信號模塊，所述信號模塊包括的第七端口、第八端口、第九端口、第十端口和第十一端口 ；控制模塊，所述控制模塊包括第十二端口、第十三端口、第十四端口和第十五端口 ；驅(qū)動MOS管；初級電流采樣電阻；其中，所述啟動電阻和供電電容串聯(lián)后與外部輸入電容并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管的P極連接至所述供電電容的接地端，所述穩(wěn)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，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)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采樣網(wǎng)絡(luò)的一端，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的另一端連接至所述最低電壓檢測電路的第一端口，所述最低電壓檢測電路的第二端口連接至比較器的第一輸入端，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)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端口，所述第十五端口分別連接至所述驅(qū)動MOS管的源極和初級電流采樣電阻的一端，所述初級電流采樣電阻的另一端接地，所述第十二端口連接至所述驅(qū)動MOS管的柵極，所述驅(qū)動MOS管的漏極連接至所述外部功率MOS管的源極，所述第十三端口連接至所述第十一端口，所述第十端口連接至所述第三端口，所述第九端口連接至所述第四端口，所述第八端口連接至所述第五端口，所述第七端口連接至所述第六端口。
[0008]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)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；外部次級整流二極管；外部輸出電容；外部功率MOS管；其中，外部交流電信號經(jīng)所述外部整流橋后，依次經(jīng)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并聯(lián)后連接至所述外部功率MOS管的漏極，所述次級繞組、外部次級整流二極管和外部輸出電容構(gòu)成一個回路，所述次級繞組的一端與外部次級整流二極管的P極相連，所述次級繞組的另一端接輸出地。
[0009]進(jìn)一步，作為一種替代實施方案，所述的基于源極驅(qū)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(xù)流二極管；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并聯(lián)，所述外部輸入電容的非接地端分別連接至所述外部續(xù)流二極管的N極和外部輸出電容的一端，所述外部續(xù)流二極管的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(xù)流二極管的P極。
[0010]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)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(fù)載，所述外部LED負(fù)載與所述外部輸出電容并聯(lián)。
[0011]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中，所述鉗位電路由第一二極管和第一電阻串聯(lián)組成。
[0012]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)由第二電阻和第三電阻串聯(lián)組成。
[0013]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)由第四電阻和第五電阻串聯(lián)組成。
[0014]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)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(guān)、第一電容、或門、第一非門、第二非門、第三非門、第一單穩(wěn)態(tài)電路、第二單穩(wěn)態(tài)電路和第三單穩(wěn)態(tài)電路；其中，所述電流源的一端與第一基準(zhǔn)電壓相連，所述電流源的另一端分別連接至所述第一開關(guān)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(guān)和第一電容的另一端接地，所述第十一端口的輸入信號和第一非門的輸出一起進(jìn)入所述或門，所述或門分別輸出至所述第七端口和第二非門的輸入端，所述第二非門輸出至第一單穩(wěn)態(tài)電路的一端，所述第一單穩(wěn)態(tài)電路另一端輸出至所述第八端口，所述第十一端口分別連接至所述第一開關(guān)的柵極和所述第二單穩(wěn)態(tài)電路的一端，所述第二單穩(wěn)態(tài)電路的另一端分別連接至所述第九端口和第三非門的輸入端，所述第三非門輸出至所述第三單穩(wěn)態(tài)電路的一端，所述第三單穩(wěn)態(tài)電路的另一端輸出至所述第十端口。
[0015]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)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(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)、第二電容、第三電容、P溝道MOS管、運(yùn)算放大器；其中，所述第六電阻的一端與第二基準(zhǔn)電壓相連，所述第六電阻的另一端連接至所述第二開關(guān)的一端，所述第二開關(guān)的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器的正輸入端和第一端口，所述第二開關(guān)的柵極連接至所述第六端口，所述第二電容的一端與所述第二基準(zhǔn)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(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，所述運(yùn)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(guān)的一端與所述第二基準(zhǔn)電壓相連接，所述第三開關(guān)的柵極連接至所述第五端口，所述第三開關(guān)的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端和所述第四開關(guān)的一端，所述第四開關(guān)的柵極連接至所述第三端口，所述第四開關(guān)的另一端分別連接至所述第三電容的一端、第二端口和第五開關(guān)的一端，所述第三電容的另一端接地，所述第五開關(guān)的柵極連接至所述第四端口，所述第五開關(guān)的另一端接地。
[0016]進(jìn)一步，所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中，所述控制模塊于啟動時輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管和外部功率MOS管開通，當(dāng)初級電流采樣電阻的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，所述控制模塊輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管和外部功率MOS管關(guān)斷；所述比較器的輸出結(jié)果發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時刻即為次級繞組的電流過零點(diǎn)，所述控制模塊根據(jù)外部LED負(fù)載的平均電流來控制所述驅(qū)動MOS管和外部功率MOS管的開通時刻。
[0017]本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是，本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中，通過采用第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)、第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)、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(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中的輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了無需輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等電路結(jié)構(gòu)即可獲得開關(guān)電源系統(tǒng)中次級繞組的電流過零點(diǎn)信息和初級繞組的峰值電流信息，最終，在幫助開關(guān)電源系統(tǒng)輸出恒定的平均電流信號的同時，降低了現(xiàn)有電源系統(tǒng)的成本和縮小了現(xiàn)有電源系統(tǒng)的尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)；
[0019]圖2為圖1所不電路的邏輯關(guān)系不意圖；
[0020]圖3為包含本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)的電路圖；
[0021]圖4為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中鉗位電路的電路圖；
[0022]圖5為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的電路圖；[0023]圖6為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的電路圖；
[0024]圖7為圖3所示電路的邏輯關(guān)系示意圖；
[0025]圖8為本實用新型基于源極驅(qū)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(guān)系不意圖；
[0027]圖10為本實用新型基于源極驅(qū)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(guān)系示意圖；
[0029]圖12為包含本實用新型基于源極驅(qū)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(guān)電源系統(tǒng)的電路圖。
【具體實施方式】
[0030]為進(jìn)一步揭示本實用新型的技術(shù)方案，茲結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施方式:
[0031]圖1為現(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)；圖3為包含本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)的電路圖。如圖1和圖3所示，本實用新型的構(gòu)思為:利用本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路替換現(xiàn)有的初級側(cè)反饋的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中的所述控制器電路103和輔助繞組107，從而實現(xiàn)無需輔助繞組、反饋電阻網(wǎng)絡(luò)等電路結(jié)構(gòu)即可獲得開關(guān)電源系統(tǒng)中次級繞組的電流過零點(diǎn)信息和初級繞組的峰值電流信息，最終幫助開關(guān)電源系統(tǒng)輸出恒定的平均電流信號。
[0032][第一實施例]圖3是為包含本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)的電路圖。本實用新型基于源極驅(qū)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(wěn)壓管305 ;鉗位電路321 ;第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)322 ;第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)323 ;最低電壓檢測電路325，所述最低電壓檢測電路325包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口 ；比較器326 ;信號模塊327，所述信號模塊327包括的第七端口、第八端口、第九端口、第十端口和第十一端口 ；控制模塊328，所述控制模塊328包括第十二端口、第十三端口、第十四端口和第十五端口 ；驅(qū)動MOS管315 ;初級電流采樣電阻316 ;其中，所述啟動電阻303和供電電容304串聯(lián)后與外部輸入電容302并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管305的P極連接至所述供電電容304的接地端，所述穩(wěn)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，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)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采樣網(wǎng)絡(luò)323的一端，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)322的另一端連接至所述最低電壓檢測電路325的第一端口，所述最低電壓檢測電路325的第二端口連接至比較器326的第一輸入端，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)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輸出至所述第十四端口，所述第十五端口分別連接至所述驅(qū)動MOS管315的源極和初級電流采樣電阻316的一端，所述初級電流采樣電阻316的另一端接地，所述第十二端口連接至所述驅(qū)動MOS管315的柵極，所述驅(qū)動MOS管315的漏極連接至所述外部功率MOS管313的源極，所述第十三端口連接至所述第十一端口，所述第十端口連接至所述第三端口，所述第九端口連接至所述第四端口，所述第八端口連接至所述第五端口，所述第七端口連接至所述第六端口。
[0033]圖3中除了包括本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路之外，還包括了一些現(xiàn)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 ;外部次級整流二極管310 ；外部輸出電容311 ;外部功率MOS管313 ;外部LED負(fù)載312 ;其中，外部交流電信號經(jīng)所述外部整流橋301后，依次經(jīng)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并聯(lián)后連接至所述外部功率MOS管313的漏極，所述次級繞組309、外部次級整流二極管310和外部輸出電容311構(gòu)成一個回路，所述次級繞組309的一端與外部次級整流二極管310的P極相連，所述次級繞組309的另一端接輸出地，所述次級整流二極管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(fù)載312與所述外部輸出電容311并聯(lián)。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(wěn)壓管305的N極相連，所述供電電容304的另一端和穩(wěn)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(wǎng)絡(luò)322 —端與所述驅(qū)動MOS管315的漏極相連，用于檢測所述驅(qū)動MOS管315的漏極電壓波形；所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)323 —端與所述驅(qū)動MOS管315的漏極相連，用于檢測所述驅(qū)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，并輸出信號334進(jìn)入比較器326，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)323的輸出信號338進(jìn)入所述比較器326，所述比較器326輸出信號342進(jìn)入所述控制模塊328，所述比較器326的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)就是外部變壓器307的去磁時間點(diǎn)，同時也是外部次級繞組309的電流信號344的過零點(diǎn)，也就是所述外部次級整流二極管310的導(dǎo)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于啟動時輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管315和外部功率MOS管313開通，當(dāng)所述初級電流采樣電阻316的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，所述控制模塊328輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管315和外部功率MOS管313關(guān)斷；所述比較器326的輸出結(jié)果發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時刻即為次級繞組309的電流過零點(diǎn)，所述控制模塊328根據(jù)外部LED負(fù)載312的平均電流來控制所述驅(qū)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(diào)制信號336至所述驅(qū)動MOS管315的柵極，以控制所述驅(qū)動MOS管315的導(dǎo)通和關(guān)斷；同時，所述控制模塊328輸出控制信號335進(jìn)入所述信號模塊327，所述信號模塊327輸出4路控制信號，進(jìn)入所述最低電壓檢測電路325。其中，所述控制信號335與調(diào)制信號336同頻同相位，調(diào)制信號336是控制信號335經(jīng)過了驅(qū)動電路而生成的，專門用于控制所述驅(qū)動MOS管315，而所述控制信號335是進(jìn)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(diào)制信號336為高電平，所述驅(qū)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(dāng)所述初級電流采樣電阻316的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，所述控制模塊328輸出的調(diào)制信號336變?yōu)榈碗娖?，所述?qū)動MOS管315和外部功率MOS管313也關(guān)斷，所述外部功率MOS管313漏極的電壓信號340由于所述外部變壓器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，由于所述外部功率MOS管313的漏極和源極間的寄生電容314耦合作用，所述驅(qū)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(jié)束后，由于所述初級繞組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(qū)動MOS管315的漏極電壓信號331也會振蕩。信號331通過所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)322后，變?yōu)樾盘?32，所述最低電壓采樣電路325采樣信號332振蕩的最低點(diǎn)電壓，并輸出最低電壓信號334，所述信號331通過第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)323后，變?yōu)樾盘?38，所述信號338與信號334 —起進(jìn)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(zhuǎn)時刻就是所述外部變壓器307去磁時間結(jié)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(diǎn)時刻，也就是所述外部次級整流二極管310的導(dǎo)通時間信號，該信息進(jìn)入所述控制模塊328，經(jīng)計算后，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恒定值，其次通過控制所述次級整流二極管310的導(dǎo)通時間和開關(guān)周期的比例為一特定表達(dá)式，可輸出恒定的平均電流信號。
[0036]圖4為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中鉗位電路的電路圖；圖5為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的電路圖；圖6為本實用新型基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路中第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的電路圖。如圖所示，所述鉗位電路321由第一二極管401和第一電阻402串聯(lián)組成，所述鉗位電路321的兩端分別連接信號330和信號331 ;所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)322由第二電阻501和第三電阻502串聯(lián)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；所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)323由第四電阻601和第五電阻602串聯(lián)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(guān)系示意圖，圖中示出了調(diào)制信號336、信號338、信號334、信號343和信號344之間的邏輯關(guān)系。
[0038]圖8為本實用新型基于源極驅(qū)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(guān)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(wěn)態(tài)電路807、第二單穩(wěn)態(tài)電路808和第三單穩(wěn)態(tài)電路809 ;其中，所述電流源801的一端與第一基準(zhǔn)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(guān)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(guān)802和第一電容803的另一端接地,所述第^ 端口的輸入信號335和第一非門804的輸出一起進(jìn)入所述或門805，所述或門805分別輸出至所述第七端口和第二非門806的輸入端，所述第二非門806輸出至第一單穩(wěn)態(tài)電路807的一端,所述第一單穩(wěn)態(tài)電路807另一端輸出至所述第八端口，所述第十一端口分別連接至所述第一開關(guān)802的柵極和所述第二單穩(wěn)態(tài)電路808的一端，所述第二單穩(wěn)態(tài)電路808的另一端分別連接至所述第九端口和第三非門810的輸入端，所述第三非門810輸出至所述第三單穩(wěn)態(tài)電路809的一端，所述第三單穩(wěn)態(tài)電路809的另一端輸出至所述第十端口。
[0039]圖8中，所述信號模塊327的第十一端口的的輸入信號335和所述第一非門804的輸出一起進(jìn)入所述或門805并輸出信號337至所述第七端口，所述信號337同時進(jìn)入所述第二非門806，所述第二非門806的輸出信號進(jìn)入所述第一單穩(wěn)態(tài)807并輸出信號339至所述第八端口。同時，所述信號模塊327的輸入信號335控制所述第一開關(guān)802的導(dǎo)通和關(guān)斷，所述信號模塊327的輸入信號335還進(jìn)入所述第二單穩(wěn)態(tài)電路808并輸出信號340至所述第九端口，所述信號340進(jìn)入所述第三非門810，所述第三非門810的輸出信號進(jìn)入所述第三單穩(wěn)態(tài)電路809，并輸出信號341至所述第十端口。
[0040]圖9為圖8所示電路的邏輯關(guān)系示意圖，圖中示出了調(diào)制信號336、信號335、信號337、信號339、信號340和信號341之間的邏輯關(guān)系。
[0041]圖10為本實用新型基于源極驅(qū)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(guān)1002、第三開關(guān)1003、第四開關(guān)1004、第五開關(guān)1005、第二電容1006、第三電容1007、P溝道MOS管1009、運(yùn)算放大器1008 ;其中，所述第六電阻1001的一端與第二基準(zhǔn)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(guān)1002的一端，所述第二開關(guān)1002的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器1008的正輸入端和第一端口，所述第二開關(guān)1002的柵極連接至所述第六端口，所述第二電容1006的一端與所述第二基準(zhǔn)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(yùn)算放大器1008的負(fù)輸入端，所述運(yùn)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(guān)1003的一端與所述第二基準(zhǔn)電壓Vref2相連接，所述第三開關(guān)1003的柵極連接至所述第五端口，所述第三開關(guān)1003的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器1008的負(fù)輸入端和所述第四開關(guān)1004的一端，所述第四開關(guān)1004的柵極連接至所述第三端口，所述第四開關(guān)1004的另一端分別連接至所述第三電容1007的一端、第二端口和第五開關(guān)1005的一端，所述第三電容1007的另一端接地，所述第五開關(guān)1005的柵極連接至所述第四端口，所述第五開關(guān)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(guān)1002、第三開關(guān)1003、第四開關(guān)1004、第五開關(guān)1005的開通或者關(guān)斷。所述信號337控制所述第二開關(guān)1002導(dǎo)通，使得信號332的電壓升高，大于信號332的振蕩部分電壓，不至于影響最低電壓的采樣；所述信號339控制所述第三開關(guān)1003導(dǎo)通，使得所述信號1010在采樣之前，復(fù)位為基準(zhǔn)電壓Vref2 ;所述信號341控制所述第四開關(guān)1004導(dǎo)通，把所述信號1010采樣到所述第三電容1007上，生成信號334 ;所述信號340控制第五開關(guān)1005導(dǎo)通，使得所述信號334在采樣之前，復(fù)位為零電位。另外，所述運(yùn)算放大器1008、第二電容1006，P溝道MOS管1009組成最低電壓采樣保持電路，采樣所述信號332的最低電壓，并保持在所述第二電容1006與P溝道MOS管1009的源極連接點(diǎn)的一端，即為信號1010。
[0043]圖11為圖10所示電路的邏輯關(guān)系示意圖，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(guān)系。
[0044][第二實施例]圖12為包含本實用新型基于源極驅(qū)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(xù)流二極管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并聯(lián)，所述外部輸入電容302的非接地端分別連接至所述外部續(xù)流二極管360的N極和外部輸出電容311的一端，所述外部續(xù)流二極管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(xù)流二極管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，第一實施例是基于反激式變換器的架構(gòu)，而第二種實施例是基于降壓變換器的架構(gòu)，是一種非隔離的LED恒流驅(qū)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(jié)構(gòu)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管310由所述外部續(xù)流二極管360代替。
[0047]其次，它們在連接方式上有所不同，不同點(diǎn)在于所述外部功率MOS管313的漏極分別與所述外部續(xù)流二極管360的P極和所述外部電感350的一端相連，所述外部續(xù)流二極管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(xù)流二極管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(xiàn)有技術(shù)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(diǎn)信號，就能實現(xiàn)恒定輸出電流的目的。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(gòu)思和基本原理。但本實用新型絕不限于上述所列實施方式，凡是基于本實用新型的技術(shù)方案所作的等同變化、改進(jìn)及故意變劣等行為，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，該電路包括:啟動電阻(303);供電電容(304);穩(wěn)壓管(305);鉗位電路(321);第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(322);第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(323 );最低電壓檢測電路(325 )，所述最低電壓檢測電路(325 )包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口 ；比較器(326);信號模塊(327)，所述信號模塊(327)包括的第七端口、第八端口、第九端口、第十端口和第十一端口 ；控制模塊(328)，所述控制模塊(328)包括第十二端口、第十三端口、第十四端口和第十五端口 ；驅(qū)動MOS管(315);初級電流采樣電阻(316);其中，所述啟動電阻(303)和供電電容(304)串聯(lián)后與外部輸入電容(302)并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管(305)的P極連接至所述供電電容(304)的接地端，所述穩(wěn)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，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(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采樣網(wǎng)絡(luò)(323)的一端，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(322)的另一端連接至所述最低電壓檢測電路(325)的第一端口，所述最低電壓檢測電路(325)的第二端口連接至比較器(326)的第一輸入端，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(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 )輸出至所述第十四端口，所述第十五端口分別連接至所述驅(qū)動MOS管(315)的源極和初級電流采樣電阻(316)的一端，所述初級電流采樣電阻(316)的另一端接地，所述第十二端口連接至所述驅(qū)動MOS管(315)的柵極，所述驅(qū)動MOS管(315)的漏極連接至所述外部功率MOS管(313)的源極，所述第十三端口連接至所述第十一端口，所述第十端口連接至所述第三端口，所述第九端口連接至所述第四端口，所述第八端口連接至所述第五端口，所述第七端口連接至所述第六端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，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);外部次級整流二極管(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(jīng)所述外部整流橋(301)后，依次經(jīng)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)并聯(lián)后連接至所述外部功率MOS管(313)的漏極，所述次級繞組(309)、外部次級整流二極管(310)和外部輸出電容(311)構(gòu)成一個回路，所述次級繞組(309)的一端與外部次級整流二極管(310)的P極相連，所述次級繞組(309)的另一端接輸出地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，該電路還包括:外部整流橋(301);外部輸入電容(302);外部續(xù)流二極管(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)并聯(lián)，所述外部輸入電容(302)的非接地端分別連接至所述外部續(xù)流二極管(360)的N極和外部輸出電容(311)的一端，所述外部續(xù)流二極管(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(xù)流二極管(360)的P極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，該電路還包括:外部LED負(fù)載(312)，所述外部LED負(fù)載(312)與所述外部輸出電容(311)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述鉗位電路(321)由第一二極管(401)和第一電阻(402)串聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(322)由第二電阻(501)和第三電阻(502)串聯(lián)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(323)由第四電阻(601)和第五電阻(602)串聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述信號模塊(327)包括:電流源(801)、第一開關(guān)(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(wěn)態(tài)電路(807)、第二單穩(wěn)態(tài)電路(808)和第三單穩(wěn)態(tài)電路(809);其中，所述電流源(801)的一端與第一基準(zhǔn)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(guān)(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(guān)(802)和第一電容(803)的另一端接地,所述第十一端口的輸入信號(335)和第一非門(804)的輸出一起進(jìn)入所述或門(805)，所述或門(805)分別輸出至所述第七端口和第二非門(806)的輸入端，所述第二非門(806)輸出至第一單穩(wěn)態(tài)電路(807)的一端，所述第一單穩(wěn)態(tài)電路(807)另一端輸出至所述第八端口，所述第十一端口分別連接至所述第一開關(guān)(802)的柵極和所述第二單穩(wěn)態(tài)電路(808)的一端，所述第二單穩(wěn)態(tài)電路(808)的另一端分別連接至所述第九端口和第三非門(810)的輸入端，所述第三非門(810 )輸出至所述第三單穩(wěn)態(tài)電路(809 )的一端，所述第三單穩(wěn)態(tài)電路(809)的另一端輸出至所述第十端口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述最低電壓檢測電路(325)包括:第六電阻(1001)、第二開關(guān)(1002)、第三開關(guān)(1003)、第四開關(guān)(1004)、第五開關(guān)(1005)、第二電容(1006)、第三電容(1007)、P溝道MOS管(1009)、運(yùn)算放大器(1008);其中，所述第六電阻(1001)的一端與第二基準(zhǔn)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(guān)(1002)的一端，所述第二開關(guān)(1002)的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器(1008)的正輸入端和第一端口，所述第二開關(guān)(1002)的柵極連接至所述第六端口，所述第二電容(1006)的一端與所述第二基準(zhǔn)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(yùn)算放大器(1008)的負(fù)輸入端，所述運(yùn)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(guān)(1003)的一端與所述第二基準(zhǔn)電壓(Vref2)相連接，所述第三開關(guān)(1003)的柵極連接至所述第五端口，所述第三開關(guān)(1003)的另一端分別連接至所述運(yùn)算放大器(1008)的負(fù)輸入端和所述第四開關(guān)(1004)的一端，所述第四開關(guān)(1004)的柵極連接至所述第三端口，所述第四開關(guān)(1004)的另一端分別連接至所述第三電容(1007)的一端、第二端口和第五開關(guān)(1005)的一端，所述第三電容(1007)的另一端接地，所述第五開關(guān)(1005)的柵極連接至所述第四端口，所述第五開關(guān)(1005)的另一端接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于源極驅(qū)動的次級繞組電流檢測電路，其特征在于，所述控制模塊(328)于啟動時輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管(315)和外部功率MOS管(313)開通，當(dāng)初級電流采樣電阻(316)的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，所述控制模塊(328)輸出控制信號使得所述驅(qū)動MOS管(315)和外部功率MOS管(313)關(guān)斷；所述比較器(326)的輸出結(jié)果發(fā)生翻轉(zhuǎn)的時刻即為次級繞組(309)的電流過零點(diǎn)，所述控制模塊(328)根據(jù)外部LED負(fù)載(312)的平均電流來控制所述驅(qū)`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(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】楊全, 邊彬, 陳暢 申請人:南京?？奇陔娮涌萍加邢薰?br>