峰值電流控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種峰值電流控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電壓調(diào)節(jié)器、LED驅(qū)動電路等應(yīng)用場合中，需要相應(yīng)的控制電路來控制功率開關(guān)管的通斷，以獲得相應(yīng)的輸出?，F(xiàn)有技術(shù)的定頻峰值電流控制電路，通過對輸出電壓進(jìn)行采樣，再與相應(yīng)的參考電壓進(jìn)行誤差處理，得到反饋補(bǔ)償信號，將反饋補(bǔ)償信號與電感電流值進(jìn)行比較，得到比較結(jié)果并與時鐘信號一起用于產(chǎn)生控制主功率開關(guān)管的占空比信號。
[0003]由于上述現(xiàn)有技術(shù)基于定頻控制，但眾所周知，在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化時，若仍保持原有定頻工作，不僅系統(tǒng)響應(yīng)較差，同時也會增加功耗。例如，在輕載條件下，所需要功耗會比正常工作下要小，通過降低開關(guān)頻率可以降低電路的能量輸出，以達(dá)到節(jié)能的目的。因此，針對上述定頻峰值電流控制電路，無法實(shí)現(xiàn)輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化的變頻工作，功耗較高，若直接進(jìn)入變頻工作，則由于斜坡補(bǔ)償也會隨即相應(yīng)變化，導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種峰值電流控制電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法實(shí)現(xiàn)輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化的變頻工作的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的峰值電流控制電路，應(yīng)用于功率級電路的控制，包括:
[0006]反饋補(bǔ)償電路，用于對輸出電壓進(jìn)行采樣，得到電壓采樣信號，所述的電壓采樣信號與第一參考電壓進(jìn)行誤差處理，由反饋補(bǔ)償電路中的補(bǔ)償模塊對誤差處理結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，得到反饋補(bǔ)償信號；
[0007]峰值電流比較電路，用于采樣電感電流，得到電流采樣信號，所述的電流采樣信號與所述反饋補(bǔ)償信號進(jìn)行比較，得到用于關(guān)斷功率級電路中主功率開關(guān)管的關(guān)斷信號；
[0008]時鐘電路，用于產(chǎn)生開通功率級電路中主功率開關(guān)管的開通信號，所述的開通信號決定了主功率開關(guān)管開關(guān)頻率；在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化時，開通信號的頻率不變，待達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，則改變開通信號的頻率以適應(yīng)輸入電壓或負(fù)載動態(tài)的變化。
[0009]優(yōu)選地，所述的時鐘電路包括置位信號產(chǎn)生電路和復(fù)位信號產(chǎn)生電路，所述的置位信號產(chǎn)生電路包括第一充放電電路，所述的第一充放電電路產(chǎn)生第一斜坡信號，所述第一斜坡信號與第二參考電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生置位信號；所述的復(fù)位信號產(chǎn)生電路包括第二充放電電路，所述的第二充放電電路產(chǎn)生第二斜坡信號，所述第二斜坡信號與第三參考電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生復(fù)位信號，根據(jù)置位信號和復(fù)位信號產(chǎn)生所述開通信號。
[0010]優(yōu)選地，所述的第二充放電電路包括相互并聯(lián)的第一恒流源、第一電容、第一開關(guān)和壓控電流源，在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化時，保持壓控電流源恒定，待達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，則調(diào)節(jié)壓控電流源的大小以實(shí)現(xiàn)變頻工作，再次達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，壓控電流源動態(tài)恒定。
[0011]優(yōu)選地，根據(jù)所述電壓采樣信號與第一參考電壓的誤差處理結(jié)果，對補(bǔ)償模塊中的補(bǔ)償電容充放電，通過檢測充放電電流是否達(dá)到閾值來判斷是否存在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化。
[0012]優(yōu)選地，所述的補(bǔ)償模塊包括補(bǔ)償電容和第一電阻，補(bǔ)償電容與第一電阻串聯(lián)，檢測第一電阻兩端的壓差以檢測充放電電流是否達(dá)到閾值。
[0013]優(yōu)選地，所述的峰值電流控制電路還包括用于檢測第一電阻兩端壓差的壓差檢測電路，所述的壓差檢測電路包括第一比較器和第二比較器，所述第一比較器的兩個輸入端和第二比較器的兩個輸入端均連接在第一電阻的兩端，并在第一比較器的其中一個輸入端和第二比較器的其中一個輸入端分別疊加壓差閾值，所述的第一比較器用于判斷第一電阻的第一端與第二端的差值是否達(dá)到壓差閾值，所述的第二比較器用于判斷第一電阻的第二端與第一端的差值是否達(dá)到壓差閾值。
[0014]優(yōu)選地，所述的第一比較器的輸出端和第二比較器的輸出端分別接入或門的兩個輸入端，由或門的輸出端輸出判斷結(jié)果信號。
[0015]優(yōu)選地，所述的壓控電流源由壓控電流源產(chǎn)生電路產(chǎn)生，所述的壓控電流源產(chǎn)生電路包括比較器和電流鏡像模塊，將反饋補(bǔ)償信號和第四參考電壓分別輸入誤差放大器的兩個輸入端，誤差放大器的輸出端與電流鏡像模塊連接，所述的電流鏡像模塊包括第一晶體管和第二晶體管，第二晶體管是第一晶體管的鏡像，流經(jīng)二者的電流成比例關(guān)系。
[0016]優(yōu)選地，在第一晶體管和第二晶體管之間連接有模式切換開關(guān)，所述的模式切換開關(guān)的控制端接收判斷結(jié)果信號。
[0017]優(yōu)選地，比較器的輸出端連接在第一晶體管柵極，所述第一晶體管的柵極與漏極連接，第一晶體管的源極與第二晶體管的源極連接，第一晶體管的的柵極與第二晶體管的柵極連接，第二晶體管的漏極和源極并聯(lián)在第一恒流源的兩端。
[0018]采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明基于峰值電流的控制模式，通過檢測補(bǔ)償模塊中的充放電情況來判斷是否存在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化，若存在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化，則先保持壓控電流源恒定，待達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，則調(diào)節(jié)壓控電流源的大小以實(shí)現(xiàn)變頻工作，改善系統(tǒng)響應(yīng)，再次達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，壓控電流源動態(tài)恒定；本發(fā)明能夠根據(jù)輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化，自適應(yīng)調(diào)整開關(guān)頻率，以改善動態(tài)響應(yīng)并降低功耗。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明峰值電流控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為時鐘電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為壓控電流源的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。
[0023]為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體的細(xì)節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0024]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0025]參考圖1所示，示意了本發(fā)明的一種基本電路結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于功率級電路的控制，反饋補(bǔ)償電路、峰值電流比較電路和時鐘電路，所述的反饋補(bǔ)償電路包括電壓采樣電路、誤差處理模塊和補(bǔ)償模塊，所述的電壓采樣電路包括由電阻R1和電阻R2組成的分壓電路，由分壓電路對輸出電壓Vout進(jìn)行采樣，得到電壓采樣信號FB。誤差處理模塊包括誤差放大器gml，所述的電壓米樣信號FB與第一參考電壓Vrefl分別輸入誤差放大器gml的兩個輸入端，進(jìn)行誤差處理。所述的補(bǔ)償模塊連接在誤差放大器gml的輸出端，包括電容CP、電容Cz和第一電阻Rz，電容Cz和第一電阻R z串聯(lián)，串聯(lián)后的電容C z和第一電阻R z與電容C P并聯(lián)，由補(bǔ)償模塊對誤差處理結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，得到反饋補(bǔ)償信號Vcomp。
[0026]峰值電流比較電路，用于采樣電感電流，得到電流采樣信號Isen，所述的電流采樣信號Isen與所述反饋補(bǔ)償信號Vcomp進(jìn)行比較(由比較器C0MP3實(shí)現(xiàn))，得到用于關(guān)斷功率級電路中主功率開關(guān)管的關(guān)斷信號Vtjff。為了消除主功率開關(guān)管占空比大于50%的情況下可能存在的次諧波振蕩，則對電流采樣信號Isen作斜坡補(bǔ)償，即在電流采樣信號Isen上疊加斜坡信號Slope2后與反饋補(bǔ)償信號Vcomp進(jìn)行比較。
[0027]時鐘電路，用于產(chǎn)生開通功率級電路中主功率開關(guān)管的開通信號Vm，所述的開通信號定了主功率開關(guān)管開關(guān)頻率；在輸入電壓或負(fù)載動態(tài)變化時，開通信號V m的頻率不變，待達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，則改變開通信號頻率以適應(yīng)輸入電壓或負(fù)載動態(tài)的變化。
[0028]將開通信號Vm和關(guān)斷信號V分別輸入觸發(fā)器的置位端和復(fù)位端，用于產(chǎn)生控制主功率開關(guān)管的占空比信號D。
[0029]圖1中還示意了用于檢測第一電阻兩端壓差的壓差檢測電路，所述的壓差檢測電路包括第一比較器COMPl和第二比較器C0MP2，所述第一比較器COMPl的兩個輸入端和第二比較器C0MP2的兩個輸入端均連接在第一電阻&的兩端，并在第一比較器COMPl的其中一個輸入端和第二比較器C0MP2的其中一個輸入端分別疊加壓差閾值Vth，所述的第一比較器COMPl用于判斷第一電阻