專利名稱：離線式ac-dc控制電路和包含該控制電路的轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離線式交流-直流(AC-DC)變換電路領(lǐng)域，尤其涉及副邊控制 (Secondary Side Regulation, SSR)反激變換電路中輸出過壓檢測(cè)技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，在中等輸出功率離線式AC-DC變換電路中，副邊控制(SSR)反激變換電路最常見。圖1為典型的副邊控制反激離線式AC-DC變換電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該變換電路包括離線式AC-DC控制電路1以及外圍電路，其中離線式AC-DC控制電路1包括過壓檢測(cè)模塊10、限流模塊11、PWM比較器12和開關(guān)控制模塊13。參見圖1，過壓檢測(cè)模塊10包括比較器Al，比較器Al的正輸入端接電源端口 VDD 端口，比較器Al的負(fù)輸入端接內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF1。限流模塊11包括比較器A2，比較器A2 的正輸入端接電流采樣端口 CS端口，比較器Al的負(fù)輸入端接內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF2。脈寬調(diào)制(PWM)比較器或脈寬調(diào)制模塊12包括比較器A3，比較器A3的正輸入端接電流采樣端口 CS端口，比較器Al的負(fù)輸入端接反饋端口 FB端口。開關(guān)控制模塊13的輸入連接至比較器A1-A3的輸出端，其輸出連接至柵驅(qū)動(dòng)端口 GATE?？刂齐娐?的柵驅(qū)動(dòng)端口 VDD連接外部續(xù)流二極管D6的負(fù)極以及電容C3的正極板?？刂齐娐?的電流采樣端口 CS端口連接外部功率管Ml的源極以及采樣電阻Rl的一端?？刂齐娐?的柵驅(qū)動(dòng)端口 GATE連接外部功率管Ml的柵極。在上述副邊控制反激離線式AC-DC變換電路系統(tǒng)中，輸出電壓Vo的過壓檢測(cè)通過檢測(cè)VDD電壓是否過壓來間接實(shí)現(xiàn)的，然而對(duì)于相同的輸出電壓，當(dāng)負(fù)載不同時(shí)，VDD電壓有較大的變化，所以通過檢測(cè)VDD電壓來實(shí)現(xiàn)輸出電壓Vo的過壓檢測(cè)，過壓檢測(cè)閾值會(huì)隨負(fù)載變化很大。為此可以采用圖2所示的副邊控制反激離線式AC-DC變換電路。在圖2所示的變換電路中，將輔助繞組N3的異名端通過電阻R2/R3的分壓后連到控制電路1的過壓檢測(cè)端口 OVP端，作為過壓檢測(cè)采樣點(diǎn)。輔助繞組N3的異名端電壓V3與副邊繞組N2的異名端電壓V2的關(guān)系如下
「 π 廠 3 3 O、— = — ( 1) V2 η2其中η3為輔助繞組Ν3的匝數(shù)，η2為副邊繞組Ν2的匝數(shù)。另外，在功率管Ml處于截止?fàn)顟B(tài)而副邊繞組和輔助繞組續(xù)流時(shí)，電壓V3與輸出電壓Vo的關(guān)系如下
WXV3 = ^-(Vo+ Vfds) (2)
π2其中Vfd5為二極管D5的正向?qū)▔航涤纱耍琌VP端口電壓為
—^~-(Fo+ Vfd5) (3) R2 + R3 n2V FD5其中R2和R3分別為電阻R2和R3的阻值。由式(3)可見，OVP端口電壓與Vo成線性關(guān)系，可以精確反映Vo電壓是否過壓， 因此通過測(cè)量該電壓可以解決圖1所示系統(tǒng)中過壓檢測(cè)閾值隨負(fù)載變化的缺點(diǎn)。但是圖2 所示的變換電路的缺點(diǎn)是控制電路1需要增加額外的OVP端口用于輸入電壓信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述缺點(diǎn)，提供一種離線式AC-DC控制電路，其通過以時(shí)分復(fù)用公共端口的方式，在不增加控制電路端口的前提下，實(shí)現(xiàn)輸出電壓過壓的準(zhǔn)確檢測(cè)。本發(fā)明的上述目的通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種離線式AC-DC控制電路，其根據(jù)輸入的電流采樣信號(hào)和電壓采樣信號(hào)生成相應(yīng)的控制信號(hào)，其特征在于，所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)以時(shí)分復(fù)用的方式在單個(gè)輸入端口上提供。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC控制電路中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊、限流模塊、脈寬調(diào)制模塊以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊，所述過壓檢測(cè)模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊和脈寬調(diào)制模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電流采樣信號(hào)，進(jìn)一步包括時(shí)序選擇模塊，其包含與所述單個(gè)輸入端口耦合的輸入端和至少兩個(gè)輸出端，所述時(shí)序選擇模塊交替地使其中一個(gè)所述輸出端與所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊接通和使另一個(gè)所述輸出端與所述過壓檢測(cè)模塊接通，從而提供所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC控制電路中，所述過壓檢測(cè)模塊將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。 優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC控制電路中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊、限流模塊、脈寬調(diào)制模塊以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊，所述過壓檢測(cè)模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊和脈寬調(diào)制模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電流采樣信號(hào)，其中，所述過壓檢測(cè)模塊、所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊包含耦合至所述開關(guān)控制模塊的選通電路，所述選通電路交替地使所述過壓檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)與所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的輸出信號(hào)提供給所述開關(guān)控制模塊。
優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC控制電路中，通過在所述過壓檢測(cè)模塊的選通電路的使能輸入端施加第一使能信號(hào)，使所述過壓檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊，并且通過在所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)，使所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊，所述第一和第二使能信號(hào)是互斥的。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC控制電路中，所述過壓檢測(cè)模塊將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第一使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。本發(fā)明還旨在解決上述缺點(diǎn)，提供一種離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其通過以時(shí)分復(fù)用公共端口的方式，在不增加控制電路端口的前提下，實(shí)現(xiàn)輸出電壓過壓的準(zhǔn)確檢測(cè)。本發(fā)明的上述目的通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，包括整流橋堆；與所述整流橋堆耦合的原邊繞組；與所述原邊繞組耦合的功率管；副邊繞組；輔助繞組；外部采樣模塊，包含分別與所述原邊繞組和所述輔助繞組耦合的兩個(gè)輸入端；以及離線式AC-DC控制電路，其根據(jù)輸入的電流采樣信號(hào)和電壓采樣信號(hào)生成相應(yīng)的控制信號(hào)，所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)以時(shí)分復(fù)用的方式，由所述外部采樣模塊在單個(gè)輸入端口上提供。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，在所述功率管導(dǎo)通期間，在所述單個(gè)輸入端口上提供所述電流采樣信號(hào)，而在所述功率管截止期間且副邊繞組和輔助繞組續(xù)流時(shí)，在所述單個(gè)輸入端口上提供電壓采樣信號(hào)。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述外部采樣模塊通過在所述功率管導(dǎo)通時(shí)，檢測(cè)所述原邊繞組的電流流經(jīng)與所述原邊繞組串聯(lián)的采樣電阻上的壓降得到所述電流采樣信號(hào)，并且所述外部采樣模塊通過在所述功率管截止時(shí)，通過檢測(cè)所述輔助繞組的異名端的電壓得到所述電壓采樣信號(hào)。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊、限流模塊、脈寬調(diào)制模塊以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊，所述過壓檢測(cè)模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊和脈寬調(diào)制模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電流采樣信號(hào)，所述功率管的柵極電壓由所述開關(guān)控制模塊控制，進(jìn)一步包括時(shí)序選擇模塊，其包含與所述單個(gè)輸入端口耦合的輸入端和至少兩個(gè)輸出端，所述時(shí)序選擇模塊交替地使其中一個(gè)所述輸出端與所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊接通和使另一個(gè)所述輸出端與所述過壓檢測(cè)模塊接通，從而提供所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述時(shí)序選擇模塊還包含控制信號(hào)輸入端，通過在該控制信號(hào)輸入端提供第一控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)所述電壓采樣信號(hào)和所述電流采樣信號(hào)的交替輸出，所述第一控制信號(hào)的頻率與所述功率管的柵極信號(hào)同步。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述過壓檢測(cè)模塊將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊、限流模塊、脈寬調(diào)制模塊以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊，所述過壓檢測(cè)模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊和脈寬調(diào)制模塊經(jīng)所述單個(gè)輸入端口接收所述電流采樣信號(hào)，所述功率管的柵極電壓由所述開關(guān)控制模塊控制，所述過壓檢測(cè)模塊、所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊包含耦合至所述開關(guān)控制模塊的選通電路，所述選通電路交替地使所述過壓檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)與所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的輸出信號(hào)提供給所述開關(guān)控制模塊。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，通過在所述過壓檢測(cè)模塊的選通電路的使能輸入端施加第一使能信號(hào)，使所述過壓檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊，并且通過在所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)，使所述限流模塊和所述脈寬調(diào)制模塊的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊，所述第一和第二使能信號(hào)是互斥的。優(yōu)選地，在上述離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，所述過壓檢測(cè)模塊將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第一使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并在所述選通電路的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊輸出使功率管處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)通過時(shí)分復(fù)用端口，在功率管截止期間進(jìn)行輸出電壓過壓檢測(cè)，并且在功率管導(dǎo)通期間檢測(cè)功率管電流，兩種信號(hào)以時(shí)分方式輸入，互不影響，因此在不增加端口的前提下能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)輸出電壓是否過壓，并對(duì)過壓情況進(jìn)行控制。從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會(huì)使本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)更加完全清楚。


圖1為一種典型的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖2為另一種典型的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖3為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖4為按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖5為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖6為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖7為圖3和4中所示時(shí)序選擇電路的一種實(shí)例電路圖。圖8示出了圖3和4所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在連續(xù)導(dǎo)通模式下的各相關(guān)信號(hào)的波形圖。圖9示出了圖3和4所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在非連續(xù)導(dǎo)通模式下的各相關(guān)信號(hào)的波形圖。圖10示出了圖5和6所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在連續(xù)導(dǎo)通模式下的各相關(guān)信號(hào)的波形圖。圖11示出了圖5和6所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在非連續(xù)導(dǎo)通模式下各相關(guān)信號(hào)的波形圖。圖12為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。圖13為按照本發(fā)明還有一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過參考附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
來闡述本發(fā)明。但是需要理解的是，這些具體實(shí)施方式
僅僅是示例性的，對(duì)于本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍并無限制作用。在本說明書中，“耦合”一詞應(yīng)當(dāng)理解為包括在兩個(gè)單元之間直接傳送能量或信號(hào)的情形，或者經(jīng)一個(gè)或多個(gè)第三單元間接傳送能量或信號(hào)的情形，而且這里所稱的信號(hào)包括但不限于以電、光和磁的形式存在的信號(hào)。另外，“包含”和“包括”之類的用語表示除了具有在說明書和權(quán)利要求書中有直接和明確表述的單元和步驟以外，本發(fā)明的技術(shù)方案也不排除具有未被直接或明確表述的其它單元和步驟的情形。再者，諸如“第一”和“第二”之類的用語并不表示單元或數(shù)值在時(shí)間、空間、大小等方面的順序而僅僅是作區(qū)分各單元或數(shù)值之用。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步說明。圖3為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。如圖3所示，該離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路包括整流橋堆(由二極管D1、二極管D2、 二極管D3、二極管D4組成)及濾波電容Cl、原邊繞組W、功率管Ml及采樣電阻R1、副邊繞組N2及濾波電路(由續(xù)流二級(jí)管D5和濾波電容C2組成)、輔助繞組N3及濾波電路(由續(xù)流二極管D6和濾波電容C3組成)、輸出電壓反饋電路和離線式AC-DC控制電路1。
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參見圖3，離線式AC-DC控制電路1包括時(shí)分復(fù)用端口 CS，該時(shí)分復(fù)用端口在離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的功率管Ml導(dǎo)通期間輸入原邊繞組電流采樣信號(hào)，在功率管Ml截止期間輸入AC-DC變換電路的輸出電壓采樣信號(hào)，由此實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用端口對(duì)AC-DC變換電路的原邊繞組電流和輸出電壓進(jìn)行時(shí)分采樣。在本實(shí)施例中，時(shí)分復(fù)用端口 CS與離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的外部采樣模塊14的輸出端的耦合，該外部采樣模塊14的第一輸入端輸入離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的原邊繞組m 的電流采樣信號(hào)，外部采樣模塊14的第二輸入端輸入離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓采樣信號(hào)。具體而言，當(dāng)外部功率管Mi導(dǎo)通時(shí)，原邊繞組m的電流流經(jīng)與原邊繞組串聯(lián)的采樣電阻R1，通過測(cè)量電阻Rl上的壓降可得到原邊繞組m的電流采樣信號(hào)，當(dāng)外部功率管 Ml截止時(shí)，通過測(cè)量離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輔助繞組N3的異名端電壓V3可以得到輸出電壓采樣信號(hào)。與圖1和2相比，本實(shí)施例的離線式AC-DC控制電路1也包括過壓檢測(cè)模塊10、限流模塊11、PWM比較器12和開關(guān)控制模塊13。但是不同之處在于還包括時(shí)序選擇模塊15， 其包含與時(shí)分復(fù)用端口 CS耦合的輸入端和至少兩個(gè)輸出端。在第一控制信號(hào)的控制下，時(shí)序選擇模塊15將輸入到時(shí)分復(fù)用端口 CS的信號(hào)還原成第一信號(hào)和第二信號(hào)，其中第一信號(hào)為輸出電壓采樣信號(hào)，其被提供給過壓檢測(cè)模塊10，而第二信號(hào)原邊繞組電流采樣信號(hào)， 其被提供給限流模塊11和PWM比較器12，在這里，第一控制信號(hào)的頻率同功率管Ml的柵極信號(hào)同步。圖4為按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路的示意圖。與圖3所示的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路相比，外部采樣選擇模塊14包括第一輸入端，其連接外部功率管Ml的源極和電阻Rl的一端；第二輸入端，其連接輔助繞組N3的異名端；輸出端，其連接離線式AC-DC控制電路1的時(shí)分復(fù)用端口 CS ；二極管D7以及若干電阻， 其中二極管D7正極接輔助繞組N3的異名端，二極管D7負(fù)極接電阻R5的一端，若干電阻包括電阻R5和R4，電阻R5的一端接二極管D7的負(fù)極，電阻R5的另一端接時(shí)分復(fù)用端口 CS 以及電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電阻Rl的一端以及功率管Ml的源極。圖7為圖3和4中所示時(shí)序選擇電路的一種實(shí)例電路圖。在圖7所示的時(shí)序選擇模塊15中，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)為高電平時(shí)，控制傳輸門153 導(dǎo)通，將時(shí)分復(fù)用端口 CS輸出的信號(hào)輸出為第一信號(hào)；當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)為低電平時(shí)，控制傳輸門IM導(dǎo)通，第一信號(hào)為零電平。另一方面，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)被輸入至下降沿檢測(cè)模塊 151時(shí)，在第一控制信號(hào)的下降沿，下降沿檢測(cè)模塊151輸出一高電平窄脈沖信號(hào)；當(dāng)該高電平窄脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，控制傳輸門156導(dǎo)通，復(fù)用端口 CS的信號(hào)輸出為第二信號(hào)；當(dāng)該高電平窄脈沖信號(hào)為低電平時(shí)，控制傳輸門157導(dǎo)通，第二信號(hào)為零電平。圖8示出了圖3和4所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在連續(xù)導(dǎo)通模式下的各相關(guān)信號(hào)的波形圖。圖9示出了圖3和4所示離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路在非連續(xù)導(dǎo)通模式下的各相關(guān)信號(hào)的波形圖。如圖8、圖9所示，在功率管Ml柵極信號(hào)為高電平期間，第一信號(hào)與采樣電阻Rl上的電壓VRl波形相同，在功率管Ml柵極信號(hào)下降沿開始的一段時(shí)間內(nèi)，第二信號(hào)與輔助繞組異名端V3波形的正電壓部分相同。在圖3和4所示的實(shí)施例中，過壓檢測(cè)模塊10將時(shí)序選擇模塊15輸出的第一信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓VREFl進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊13，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)大于設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓VREFl時(shí)，表示輸出電壓過壓，開關(guān)控制模塊13根據(jù)比較結(jié)果在端口 GATE上輸出功率管Ml的關(guān)斷信號(hào)，使功率管Ml處于截止?fàn)顟B(tài)。另一方面，限流模塊11將時(shí)序選擇模塊輸出的第二信號(hào)同設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓VREF2進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊13，當(dāng)?shù)诙盘?hào)大于設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓VREF2時(shí)，表示原邊繞組電流過流，開關(guān)控制模塊13根據(jù)比較結(jié)果在端口 GATE上輸出功率管的關(guān)斷信號(hào)，使功率管 Ml處于截止?fàn)顟B(tài)。PWM比較器12將時(shí)序選擇模塊15輸出的第二信號(hào)同接收自端口 FB的AC-DC變換電路的輸出電壓誤差信號(hào)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊13，當(dāng)?shù)诙盘?hào)高于輸出電壓誤差信號(hào)時(shí)，開關(guān)控制模塊13根據(jù)比較結(jié)果輸出功率管Ml的關(guān)斷信號(hào)，使功率 Ml管處于截止?fàn)顟B(tài)。圖3和4所示變換電路的具體的工作原理如下由輔助繞組N3及與N3異名端相連的二極管D5、電容C2組成的整流濾波電路提供離線式AC-DC控制電路的VDD電壓。輔組繞組N3的異名端V3電壓與副邊繞組N2的異名端電壓V2之間的關(guān)系為
權(quán)利要求
1.一種離線式AC-DC控制電路，其根據(jù)輸入的電流采樣信號(hào)和電壓采樣信號(hào)生成相應(yīng)的控制信號(hào)，其特征在于，所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)以時(shí)分復(fù)用的方式在單個(gè)輸入端口(⑶)上提供。
2.如權(quán)利要求1所述的離線式AC-DC控制電路，其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊(10)、限流模塊(11)、脈寬調(diào)制模塊(1 與所述壓檢測(cè)模塊(10)、所述限流模塊(11)、所述脈寬調(diào)制模塊(1 耦合的開關(guān)控制模塊(1 和時(shí)序選擇模塊(15)，所述時(shí)序選擇模塊包含與所述單個(gè)輸入端口(⑶)耦合的輸入端和至少兩個(gè)輸出端，所述時(shí)序選擇模塊(1 交替地使其中一個(gè)所述輸出端與所述限流模塊(11)和所述脈寬調(diào)制模塊(12)接通和使另一個(gè)所述輸出端與所述過壓檢測(cè)模塊(10)接通，從而經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)交替地向所述限流模塊(11)和脈寬調(diào)制模塊(1 提供所述電流采樣信號(hào)，，并經(jīng)所述單個(gè)輸入端口 0: 向所述過壓檢測(cè)模塊(10)提供所述電壓采樣信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的離線式AC-DC控制電路，其中，所述過壓檢測(cè)模塊(10)將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)，則所述開關(guān)控制模塊(1 輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊(11)將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)， 如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊(12)將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的離線式AC-DC控制電路，其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊(16)、限流模塊(17)、脈寬調(diào)制模塊(18)以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊(13)，所述過壓檢測(cè)模塊(16)經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊(17)和脈寬調(diào)制模塊(18)經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)接收所述電流采樣信號(hào)，其中，所述過壓檢測(cè)模塊(16)、所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18)包含耦合至所述開關(guān)控制模塊(1 的選通電路(ΝΑΙ，· ，·； )，所述選通電路(ΝΑΙ，· ，·； )交替地使所述過壓檢測(cè)模塊(18)的輸出信號(hào)與所述限流模塊(16)和所述脈寬調(diào)制模塊(17)的輸出信號(hào)提供給所述開關(guān)控制模塊(13)。
5.如權(quán)利要求4所述的離線式AC-DC控制電路，其中，通過在所述過壓檢測(cè)模塊(16) 的選通電路(NAl)的使能輸入端施加第一使能信號(hào)，使所述過壓檢測(cè)模塊(18)的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊(13)，并且通過在所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18) 的選通電路(ΝΑ ，·； )的使能輸入端施加第二使能信號(hào)，使所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18)的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊(13)，所述第一和第二使能信號(hào)是互斥的。
6.如權(quán)利要求4所述的離線式AC-DC控制電路，其中，所述過壓檢測(cè)模塊(16)將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并在所述選通電路(NAl)的使能輸入端施加第一使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(1 ，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊(17)將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓(VREF2) 進(jìn)行比較并在所述選通電路(嫩幻的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊(18)將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并在所述選通電路(NA3)的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管 (Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。
7.一種離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，包括整流橋堆(D1、D2、D3、D4)；與所述整流橋堆(D1、D2、D3、D4)耦合的原邊繞組(Ni)；與所述原邊繞組(Ni)耦合的功率管(Ml)；副邊繞組(N2)；輔助繞組(N3)；外部采樣模塊(14)；以及離線式AC-DC控制電路(1)，其特征在于根據(jù)輸入的電流采樣信號(hào)和電壓采樣信號(hào)生成相應(yīng)的控制信號(hào)，所述電流采樣信號(hào)和所述電壓采樣信號(hào)以時(shí)分復(fù)用的方式，由所述外部采樣模塊(14)在單個(gè)輸入端口(⑶)上提供。
8.如權(quán)利要求7所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，在所述功率管(Ml)導(dǎo)通期間，在所述單個(gè)輸入端口(⑶)上提供所述電流采樣信號(hào)，而在所述功率管(Ml)截止期間且副邊繞組和輔助繞組續(xù)流時(shí)，在所述單個(gè)輸入端口(⑶)上提供電壓采樣信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述外部采樣模塊(14)通過在所述功率管(Ml)導(dǎo)通時(shí)，檢測(cè)所述原邊繞組(Ni)的電流流經(jīng)與所述原邊繞組(Ni)串聯(lián)的采樣電阻(Rl)上的壓降得到所述電流采樣信號(hào)，并且所述外部采樣模塊(14)通過在所述功率管(Ml)截止時(shí)，通過檢測(cè)所述輔助繞組(N； )的異名端的電壓得到所述電壓采樣信號(hào)。
10.如權(quán)利要求7所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊(10)、限流模塊(11)、脈寬調(diào)制模塊(1 與所述壓檢測(cè)模塊(10)、所述限流模塊(11)、所述脈寬調(diào)制模塊(1 耦合的開關(guān)控制模塊(π)和時(shí)序選擇模塊(15)，所述時(shí)序選擇模塊包含與所述單個(gè)輸入端口(⑶)耦合的輸入端和至少兩個(gè)輸出端，所述時(shí)序選擇模塊(1 交替地使其中一個(gè)所述輸出端與所述限流模塊(U)和所述脈寬調(diào)制模塊 (12)接通和使另一個(gè)所述輸出端與所述過壓檢測(cè)模塊(10)接通，從而經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)向所述限流模塊(11)和脈寬調(diào)制模塊(1 提供所述電流采樣信號(hào)，并經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)向所述過壓檢測(cè)模塊(10)提供所述電壓采樣信號(hào)所述功率管(Ml)的柵極電壓由所述開關(guān)控制模塊(1 控制。
11.如權(quán)利要求10所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述時(shí)序選擇模塊(15)還包含控制信號(hào)輸入端，通過在該控制信號(hào)輸入端提供第一控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)所述電壓采樣信號(hào)和所述電流采樣信號(hào)的交替輸出，所述第一控制信號(hào)的頻率與所述功率管(Ml)的柵極信號(hào)同步。
12.如權(quán)利要求10所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述過壓檢測(cè)模塊(10)將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)，則所述開關(guān)控制模塊(1 輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊(11)將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)， 如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊(12)將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。
13.如權(quán)利要求7所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊(10)、限流模塊(11)、脈寬調(diào)制模塊(1 以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊(13)，所述過壓檢測(cè)模塊(10)經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)接收所述電壓采樣信號(hào)，所述限流模塊(11)和脈寬調(diào)制模塊(1 經(jīng)所述單個(gè)輸入端口(⑶)接收所述電流采樣信號(hào)， 所述功率管(Ml)的柵極電壓由所述開關(guān)控制模塊(1 控制，所述過壓檢測(cè)模塊(16)、所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18)包含耦合至所述開關(guān)控制模塊(1 的選通電路(ΝΑΙ，· ，·； )，所述選通電路(ΝΑΙ，· ，·； )交替地使所述過壓檢測(cè)模塊(1 的輸出信號(hào)與所述限流模塊(16)和所述脈寬調(diào)制模塊(17)的輸出信號(hào)提供給所述開關(guān)控制模塊 (13)。
14.如權(quán)利要求13所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，通過在所述過壓檢測(cè)模塊 (16)的選通電路(NAl)的使能輸入端施加第一使能信號(hào)，使所述過壓檢測(cè)模塊(18)的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊(13)，并且通過在所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18)的選通電路(NA2，NA3)的使能輸入端施加第二使能信號(hào)，使所述限流模塊(17)和所述脈寬調(diào)制模塊(18)的輸出信號(hào)提供至所述開關(guān)控制模塊(13)，所述第一和第二使能信號(hào)是互斥的。
15.如權(quán)利要求13所述的離線式AC-DC轉(zhuǎn)換電路，其中，所述過壓檢測(cè)模塊(16)將所述電壓采樣信號(hào)與設(shè)定的第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)進(jìn)行比較并在所述選通電路(NAl)的使能輸入端施加第一使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至所述開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電壓采樣信號(hào)大于所述第一基準(zhǔn)電壓(VREFl)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述限流模塊(17)將所述電流采樣信號(hào)與設(shè)定的第二基準(zhǔn)電壓 (VREF2)進(jìn)行比較并在所述選通電路(NA2)的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述第二基準(zhǔn)電壓(VREF2)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)，所述脈寬調(diào)制模塊 (18)將將所述電流采樣信號(hào)與從所述離線式AC-DC控制電路外部輸入的信號(hào)進(jìn)行比較并在所述選通電路(Ν??； )的使能輸入端施加第二使能信號(hào)時(shí)將比較結(jié)果輸出至開關(guān)控制模塊(13)，如果所述電流采樣信號(hào)大于所述外部輸入的信號(hào)，則所述開關(guān)控制模塊(13)輸出使功率管(Ml)處于截止?fàn)顟B(tài)的關(guān)斷信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及離線式交流-直流變換電路領(lǐng)域。按照本發(fā)明的離線式AC-DC控制電路包括過壓檢測(cè)模塊(10，16)、限流模塊(11，17)、脈寬調(diào)制模塊(12，18)以及與上述模塊耦合的開關(guān)控制模塊(13)，其特征在于，所述過壓檢測(cè)模塊(10，16)、所述限流模塊(11，17)和脈寬調(diào)制模塊(12，18)具有共同的輸入端口(CS)，電流采樣信號(hào)和電壓采樣信號(hào)以時(shí)分復(fù)用的方式在所述共同的輸入端口(CS)上提供。通過時(shí)分復(fù)用端口，在功率管截止期間進(jìn)行輸出電壓過壓檢測(cè)，并且在功率管導(dǎo)通期間檢測(cè)功率管電流，兩種信號(hào)以時(shí)分方式輸入，互不影響，因此在不增加端口的前提下能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)輸出電壓是否過壓，并對(duì)過壓情況進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102368667SQ20111008481
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者詹樺 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司