專利名稱：一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子技術領域，特別涉及一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路。
背景技術：
開關電源電路由于其高效率，在電源轉換領域得到了廣泛的應用。而反激式開關電路作為其中一種開關電源電路，由于其電路簡單、轉換效率高等優(yōu)點，在電源轉換領域的應用更為廣泛。圖1所示為現有反激式開關電路的結構示意圖。如圖1所示，所述反激式開關電路50包括輸入端口，接收輸入電壓Vin ;輸出端口，提供輸出電壓Vo ;變壓器，包括原邊繞組11和副邊繞組12 ;原邊功率開關13，耦接在原邊繞組11和原邊參考地之間；副邊二極管14，耦接在副邊繞組12和輸出端口之間；輸出電容18，耦接在輸出端口和副邊參考地之間；振蕩器15，提供固定頻率的時鐘信號CLK ;邏輯電路16，耦接至振蕩器15接收時鐘信號CLK，并根據時鐘信號CLK產生邏輯信號；驅動電路17，耦接至邏輯電路16接收邏輯信號，并基于邏輯信號產生驅動信號，以驅動原邊功率開關13的通斷。上述反激式開關電路50需要一個振蕩器15提供時鐘信號CLK，以啟動每個開關周期。而該振蕩器提高了系統成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，解決了現有反激式開關電路成本高的問題。本發(fā)明的技術方案是這樣實現的—種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，包括輸入端口，接收輸入電壓；輸出端口，提供輸出電壓；變壓器，包括原邊繞組和副邊繞組，其中原邊繞組和副邊繞組各具有第一端子和第二端子，原邊繞組的第一端子耦接至輸入端口接收輸入電壓，副邊繞組的第二端子接副邊參考地；原邊功率開關，耦接在原邊繞組的第二端子和原邊參考地之間；副邊二極管，耦接在副邊繞組的第一端子和輸出端口之間；輸出電容，耦接在輸出端口和副邊參考地之間；原邊比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊功率開關，以接收表征流過原邊功率開關的電流，其第二輸入端子接收第一參考信號，其輸出端子輸出復位信號；副邊采樣電阻，與副邊二極管串聯連接，以采樣流過副邊二極管的電流，并產生副邊電流采樣信號；運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子和第二輸入端子分別耦接至副邊采樣電阻的兩端以接收副邊電流采樣信號，其輸出端子產生放大信號；副邊比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至運算放大器的輸出端子接收放大信號，其第二輸入端子接收第二參考信號，其輸出端子提供比較信號；邏輯開關，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接副邊參考地，其控制端子耦接至副邊比較器的輸出端子接收比較信號，所述邏輯開關基于比較信號在其第二端子提供邏輯信號；耦合器件，包括原邊部分和副邊部分，其中副邊部分耦接至邏輯開關的第二端子接收邏輯信號，所述原邊部分基于副邊部分接收的邏輯信號提供耦合信號；反相器，耦接至耦合器件的原邊部分接收耦合信號，并基于耦合信號提供置位信號；邏輯電路，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊比較器的輸出端子接收復位信號，第二輸入端子耦接至反相器接收置位信號，其輸出端子提供控制信號；驅動電路，耦接至邏輯電路的輸出端子接收控制信號，并基于控制信號提供驅動信號，以控制原邊功率開關的通斷。可選地，所述邏輯電路為RS觸發(fā)器?？蛇x地，所述原邊功率開關包括金屬氧化物半導體場效應晶體管?？蛇x地，所述雙峰值電流模式控制的反激式開關電路進一步包括連接電阻，耦接在耦合器件的副邊部分和副邊二極管與副邊采樣電阻的共同連接點之間?？蛇x地，所述耦合器件包括光電耦合器。本發(fā)明的有益效果是能夠降低系統成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有反激式開關電路50的電路結構示意圖；圖2為本發(fā)明一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路100的電路結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖2所示，本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路100包括輸入端口101，接收輸入電壓Vin ;輸出端口 102，提供輸出電壓Vo ;變壓器，包括原邊繞組103和副邊繞組104，其中原邊繞組103和副邊繞組104各具有第一端子和第二端子，原邊繞組103的第一端子耦接至輸入端口 101接收輸入電壓Vin，副邊繞組104的第二端子接副邊參考地；原邊功率開關105，耦接在原邊繞組103的第二端子和原邊參考地之間；副邊二極管106，耦接在副邊繞組104的第一端子和輸出端口 102之間；輸出電容107，耦接在輸出端口 102和副邊參考地之間；原邊比較器108，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊功率開關，以接收表征流過原邊功率開關105的電流Isen，其第二輸入端子接收第一參考信號Vrefl,其輸出端子輸出復位信號；副邊米樣電阻109,與副邊二極管106串聯連接，以采樣流過副邊二極管106的電流，并產生副邊電流采樣信號；運算放大器110，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子和第二輸入端子分別耦接至副邊采樣電阻109的兩端以接收副邊電流采樣信號，其輸出端子產生放大信號；副邊比較器111，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至運算放大器Iio的輸出端子接收放大信號，其第二輸入端子接收第二參考信號Vref2，其輸出端子提供比較信號；邏輯開關112，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接副邊參考地，其控制端子耦接至副邊比較器111的輸出端子接收比較信號，所述邏輯開關112基于比較信號在其第二端子提供邏輯信號；耦合器件，包括原邊部分114-1和副邊部分114-2，其中副邊部分114-2耦接至邏輯開關112的第二端子接收邏輯信號，所述原邊部分114-1基于副邊部分114-2接收的邏輯信號提供耦合信號；反相器117，耦接至耦合器件的原邊部分114-1接收耦合信號，并基于耦合信號提供置位信號；邏輯電路115，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊比較器108的輸出端子接收復位信號，第二輸入端子耦接至反相器117接收置位信號，其輸出端子提供控制信號；驅動電路116，耦接至邏輯電路115的輸出端子接收控制信號，并基于控制信號提供驅動信號，以控制原邊功率開關的通斷。優(yōu)選地，所述原邊功率開關包括金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。優(yōu)選地，所述邏輯電路115包括RS觸發(fā)器。優(yōu)選地，所述耦合器件包括光電耦合器。在一個實施例中，所述雙峰值電流模式控制的反激式開關電路100還包括連接電阻113，耦接在耦合器件的副邊部分114-2和副邊二極管106與副邊采樣電阻109的共同連接點之間。在雙峰值電流模式控制的反激式開關電路100正常運行時，當原邊功率開關105被導通，輸入電壓Vin經由變壓器的原邊繞組103和原邊功率開關105至原邊參考地。原邊繞組103開始存儲能量，同時流過原邊功率開關105的電流開始增大。當其增大至大于第一參考信號Vrefl時，原邊比較器108輸出的復位信號變?yōu)楦唠娖?。相應的，邏輯電?15被復位，使得邏輯電路115輸出的控制信號變?yōu)榈碗娖健Ｔ摰碗娖降倪壿嬓盘柦浻沈寗与娐?16后將原邊功率開關105斷開。原邊功率開關105被斷開后，副邊二極管106開始續(xù)流，能量經由副邊繞組104、副邊二極管106被傳送至輸出端口 102。流過副邊二極管106的電流開始減小。相應地，運算放大器110的輸出的放大信號也開始減小。當其減小至小于第二參考信號Vref2時，副邊比較器111輸出的比較信號變?yōu)楦唠娖?。此高電平將邏輯開關112導通。此時耦合器件的副邊部分114-2被連接至地。相應的，其原邊部分114-1提供的耦合信號變?yōu)榈碗娖?，該低電平的耦合信號經由反相?17后變?yōu)楦唠娖?，從而將邏輯電?15置位，使得邏輯電路115輸出的控制信號變?yōu)楦唠娖?。該高電平的控制信號經由驅動電?16后將原邊功率開關103導通，從而使雙峰值電流模式控制的反激式開關電路進入新的工作周期。通過原邊比較器108、耦合器件、副邊采樣電阻109、運算放大器110、副邊比較器111、邏輯開關112、反相器117、邏輯電路115和驅動電路116的協調工作，本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路100無需振蕩器即能輕松實現對原邊功率開關105的通斷控制，從而將輸入電壓Vin轉化為所需的輸出電壓Vo。本發(fā)明的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路顯著降低了系統成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，其特征在于，包括輸入端口，接收輸入電壓；輸出端口，提供輸出電壓；變壓器，包括原邊繞組和副邊繞組，其中原邊繞組和副邊繞組各具有第一端子和第二端子，原邊繞組的第一端子耦接至輸入端口接收輸入電壓，副邊繞組的第二端子接副邊參考地；原邊功率開關，耦接在原邊繞組的第二端子和原邊參考地之間；副邊二極管，耦接在副邊繞組的第一端子和輸出端口之間；輸出電容，耦接在輸出端口和副邊參考地之間；原邊比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊功率開關，以接收表征流過原邊功率開關的電流，其第二輸入端子接收第一參考信號，其輸出端子輸出復位信號；副邊采樣電阻，與副邊二極管串聯連接，以采樣流過副邊二極管的電流，并產生副邊電流采樣信號；運算放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子和第二輸入端子分別耦接至副邊采樣電阻的兩端以接收副邊電流采樣信號，其輸出端子產生放大信號;副邊比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至運算放大器的輸出端子接收放大信號，其第二輸入端子接收第二參考信號，其輸出端子提供比較信號；邏輯開關，具有第一端子、第二端子和控制端子，其第一端子接副邊參考地，其控制端子耦接至副邊比較器的輸出端子接收比較信號，所述邏輯開關基于比較信號在其第二端子提供邏輯信號；耦合器件，包括原邊部分和副邊部分，其中副邊部分耦接至邏輯開關的第二端子接收邏輯信號，所述原邊部分基于副邊部分接收的邏輯信號提供耦合信號；反相器，耦接至耦合器件的原邊部分接收耦合信號，并基于耦合信號提供置位信號；邏輯電路，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至原邊比較器的輸出端子接收復位信號，第二輸入端子耦接至反相器接收置位信號，其輸出端子提供控制信號；驅動電路，耦接至邏輯電路的輸出端子接收控制信號，并基于控制信號提供驅動信號， 以控制原邊功率開關的通斷。
2.如權利要求1所述的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，其特征在于，所述原邊功率開關包括金屬氧化物半導體場效應晶體管。
3.如權利要求1所述的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，其特征在于，所述邏輯電路包括RS觸發(fā)器。
4.如權利要求1所述的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，其特征在于，所述耦合器件包括光電稱合器。
5.如權利要求1所述的雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，其特征在于，還包括連接電阻，耦接在耦合器件的副邊部分和副邊二極管與副邊采樣電阻的共同連接點之間。
全文摘要
本發(fā)明提出一種雙峰值電流模式控制的反激式開關電路，解決了現有反激式開關電路成本高的問題。所述雙峰值電流模式控制的反激式開關電路包括輸入端口、輸出端口、具有原邊繞組和副邊繞組的變壓器、原邊功率開關、副邊二極管、輸出電容、原邊比較器、副邊采樣電阻、運算放大器、副邊比較器、邏輯開關、具有原邊部分和副邊部分的耦合器件、反相器、邏輯電路以及驅動電路。本發(fā)明能夠顯著降低系統成本。
文檔編號H02M3/335GK103051192SQ20121056809
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權日2012年12月12日
發(fā)明者王玲 申請人:青島聯盟電子儀器有限公司