本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路及包括該連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的開關(guān)電源。

背景技術(shù)：

在開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，反激式開關(guān)電源因其應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單及成本較低而被廣泛應(yīng)用。反激式開關(guān)電源主要采用源邊反饋控制技術(shù)或副邊反饋控制技術(shù)，其中，副變反饋控制技術(shù)通常需要利用光耦器件和精密穩(wěn)壓器tl431來隔離采樣次級(jí)側(cè)輸出電壓信號(hào)以進(jìn)行環(huán)路調(diào)制，而源邊反饋控制技術(shù)無需這些器件，因此應(yīng)用簡單，成本更低，廣泛應(yīng)用在中小功率開關(guān)電源領(lǐng)域。

源邊反饋控制技術(shù)是通過次級(jí)線圈和輔助線圈的耦合關(guān)系，在變壓器退磁過程中，將次級(jí)線圈上的電壓信息傳遞到輔助線圈上，開關(guān)電源控制器在變壓器退磁階段采樣輔助線圈上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓信號(hào)從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的隔離傳遞，因此，源邊反饋要求退磁波形盡量完整。目前市場上源邊反饋控制技術(shù)基本采用非連續(xù)工作模式。

如圖1和圖2所示，其中圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的源邊反饋反激式開關(guān)電源控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可以看出，該開關(guān)電源包括的開關(guān)電源控制單元120通常包括恒壓環(huán)路、恒流環(huán)路、峰值電流比較器、開關(guān)鎖存器及驅(qū)動(dòng)電路等，其中恒壓環(huán)路和恒流環(huán)路共同觸發(fā)功率管的導(dǎo)通，而功率管的關(guān)斷由峰值電流比較器來觸發(fā)，功率管導(dǎo)通和關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過鎖存器及驅(qū)動(dòng)器后，驅(qū)動(dòng)功率管的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制能量從初級(jí)到次級(jí)的傳遞。開關(guān)電源的系統(tǒng)控制則是通過響應(yīng)輸出信號(hào)的變化來實(shí)現(xiàn)的，而輸出信號(hào)的傳遞則是通過隔離輔助線圈實(shí)現(xiàn)。輸出信號(hào)在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的退磁過程中被采樣，退磁過程結(jié)束后，才能根據(jù)采樣值進(jìn)行下一次開關(guān)動(dòng)作。

目前常見的開關(guān)電源是工作在斷續(xù)工作模式(即dcm模式)，即在一次觸發(fā)功率管導(dǎo)通之前，變壓器退磁結(jié)束，初級(jí)線圈的電流恢復(fù)到零。這種工作模式的環(huán)路控制過程及恒壓恒流計(jì)算相對(duì)比較簡單。

圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中的反激式開關(guān)電源通過圖1中所示的控制系統(tǒng)進(jìn)行恒流控制的開關(guān)周期示意圖。由圖2可以看出，該開關(guān)電源在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)包括三個(gè)時(shí)間段，分別是變壓器勵(lì)磁時(shí)間ton、退磁時(shí)間tdemag及死區(qū)時(shí)間tdead，當(dāng)死區(qū)時(shí)間tdead為零時(shí)，開關(guān)電源工作在臨界dcm模式(qr模式)。在這種控制過程中，變壓器在每次開關(guān)周期內(nèi)都能退磁結(jié)束，當(dāng)輸出電壓恒定時(shí)，退磁時(shí)間tdemag也將固定，此時(shí)輸出恒流值取決于開關(guān)周期ts和初級(jí)峰值電流大小。因此死區(qū)時(shí)間為零時(shí)是系統(tǒng)的最大工作頻率，表示為：

由上述公式可知，當(dāng)輸入電壓比較低時(shí)，勵(lì)磁時(shí)間將增加，而勵(lì)磁時(shí)間增加將導(dǎo)致開關(guān)電源工作頻率降低，由于開關(guān)電源的最大工作頻率取決于最低輸入電壓下的工作頻率。為了提高工作頻率，現(xiàn)有技術(shù)中通常會(huì)采用電感量來減小退磁時(shí)間，這樣一方面會(huì)影響轉(zhuǎn)換效率，另一方面會(huì)影響空載下采樣準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

因此，如何在不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下提高開關(guān)電源的頻率及功率密度成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提供一種連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路及包括該連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的開關(guān)電源，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

作為本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，其中，所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300包括：恒壓環(huán)路310、恒流環(huán)路320、限流閾值選擇器330、第一比較器340、鎖存器350和驅(qū)動(dòng)單元360，

所述恒壓環(huán)路310的輸入端為所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的輸入端，所述恒壓環(huán)路310的輸出端與所述鎖存器350的第一輸入端連接，所述恒流環(huán)路320的輸入端與高電平連接，所述恒流環(huán)路320的輸出端與所述限流閾值選擇器330的第一輸入端連接，所述限流閾值選擇器330的第二輸入端與所述恒壓環(huán)路310的輸出端連接，所述第一比較器340的第一輸入端能夠與電壓采樣點(diǎn)341連接，所述第一比較器340的第二輸入端與所述限流閾值選擇器330的輸出端連接，所述第一比較器340的輸出端與所述鎖存器350的第二輸入端連接，所述鎖存器350的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端為所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的輸出端，當(dāng)所述鎖存器350第一輸入端接收到有效電平信號(hào)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元360能夠輸出導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述鎖存器350的第二輸入端接收到有效電平信號(hào)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元360能夠輸出關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)。

優(yōu)選地，所述恒壓環(huán)路310包括：采樣單元451、誤差放大器452、鋸齒波發(fā)生器456、線纜壓降補(bǔ)償單元457、第二比較器458、第一與門460、第三比較器472和工作模式控制單元476，

所述采樣單元451的輸入端為所述恒壓環(huán)路310的輸入端，所述采樣單元451的輸出端與所述誤差放大器452的反相輸入端連接，所述誤差放大器452的同相輸入端用于輸入第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)453，所述誤差放大器452的輸出端通過所述線纜壓降補(bǔ)償單元457連接到所述采樣單元451的輸入端，所述誤差放大器452的輸出端還與所述第二比較器458的第一輸入端連接，所述第二比較器458的第二輸入端與所述鋸齒波發(fā)生器456的輸出端連接，所述第二比較器458的輸出端與所述第一與門460的第一輸入端連接，所述第一與門460的第二輸入端與所述工作模式控制單元476的輸出端連接，所述第一與門460的輸出端為所述恒壓環(huán)路310的輸出端，所述第三比較器472的第一輸入端與所述采樣單元451的輸入端連接，所述第三比較器472的第二輸入端用于輸入第二基準(zhǔn)電壓信號(hào)471，所述第三比較器472的輸出端與所述工作模式控制單元476的第一輸入端連接，所述工作模式控制單元476的第二輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端連接，所述鋸齒波發(fā)生器456的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端連接，所述鋸齒波發(fā)生器456的輸出端能夠輸出鋸齒波信號(hào)，所述誤差放大器452的輸出端能夠輸出誤差放大信號(hào)，所述鋸齒波信號(hào)和所述誤差放大信號(hào)通過所述第二比較器458后能夠得到比較信號(hào)，所述比較信號(hào)與所述工作模式控制單元476的輸出端輸出的使能信號(hào)通過所述第一與門460能夠得到所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)。

優(yōu)選地，所述工作模式控制單元476包括：第一偏置電流源501、第二偏置電流源544、第一開關(guān)502、第二開關(guān)503、第三開關(guān)507、第四開關(guān)508、第一電容505、第二電容506、第三電容541、加法器510、第四比較器520、第五比較器540、d觸發(fā)器530和第二與門560，

所述第一偏置電流源501的輸入端與高電平連接，所述第一偏置電流源501的輸出端與所述第一開關(guān)502的一端連接，所述第一開關(guān)502的另一端通過所述第二開關(guān)503與低電平連接，所述第四開關(guān)508的一端與所述第一開關(guān)502的另一端連接，所述第四開關(guān)508的另一端與所述加法器510的第一輸入端連接，所述第一電容505的一端與所述第一開關(guān)502的另一端連接，所述第一電容505的另一端與所述低電平連接，所述第二電容506的一端與所述第四開關(guān)508的另一端連接，所述第二電容506的另一端與所述低電平連接，所述第四比較器520的第一輸入端與所述第四開關(guān)508的一端連接，所述第四比較器520的第二輸入端與所述加法器510的輸出端連接，所述第四比較器520的輸出端與所述d觸發(fā)器530的d輸入端連接，所述d觸發(fā)器530的q輸出端與所述加法器510的第二輸入端連接，所述第二偏置電流源544的輸入端與所述高電平連接，所述第二偏置電流源544的輸出端與所述第三開關(guān)507的一端連接，所述第三開關(guān)507的另一端與所述低電平連接，所述第三電容541的一端與所述第三開關(guān)507的一端連接，所述第三電容541的另一端與所述低電平連接，所述第五比較器540的第一輸入端與所述第三電容541的一端連接，所述第五比較器540的第二輸入端用于輸入第三基準(zhǔn)電壓信號(hào)542，所述第五比較器540的輸出端與所述d觸發(fā)器530的clk輸入端連接，所述第二與門560的第一輸入端與所述第四比較器520的輸出端連接，所述第二與門560的第二輸入端與所述第五比較器540的輸出端連接，所述第二與門560的輸出端為所述工作模式控制單元476的輸出端，用于輸出所述使能信號(hào)。

優(yōu)選地，所述第一偏置電流源501的偏置電流和所述第二偏置電流源544的偏置電流相同。

優(yōu)選地，所述恒流環(huán)路320包括：第三偏置電流源710、第四偏置電流源716、第五偏置電流源730、壓控電流源736、第五開關(guān)712、第六開關(guān)714、第七開關(guān)726、第八開關(guān)732、第九開關(guān)734、第十開關(guān)746、第四電容722、第五電容724、第六電容742、第七電容744和緩沖器748，

所述第三偏置電流源710的輸入端為所述恒流環(huán)路320的輸入端，所述第三偏置電流源710的輸出端與所述第五開關(guān)712的一端連接，所述第五開關(guān)712的另一端與所述第六開關(guān)714的一端連接，所述第六開關(guān)714的另一端與所述第四偏置電流源716的輸入端連接，所述第四偏置電流源716的輸出端與低電平連接，所述第七開關(guān)的一端與所述第六開關(guān)714的一端連接，所述第四電容722的一端與所述第七開關(guān)726的一端連接，所述第四電容722的另一端與所述低電平連接，所述第五電容724的一端與所述第七開關(guān)726的另一端連接，所述第五電容724的另一端與所述低電平連接，所述第五偏置電流源730的輸入端與所述高電平連接，所述第五偏置電流源730的輸出端與所述第八開關(guān)732的一端連接，所述第八開關(guān)732的另一端與所述第九開關(guān)734的一端連接，所述第九開關(guān)734的另一端與所述壓控電流源736的第一輸入端連接，所述壓控電流源736的第二輸入端與第七開關(guān)726的另一端連接，所述壓控電流源736的第一接地端和第二接地端均與所述低電平連接，所述第六電容742的一端與所述第九開關(guān)734的一端連接，所述第六電容742的另一端與所述低電平連接，所述第十開關(guān)746的一端與所述第六電容742的一端連接，所述第十開關(guān)746的另一端與所述第七電容744的一端連接，所述第七電容744的另一端與所述低電平連接，所述緩沖器748的一端與所述第七電容744的一端連接，所述緩沖器748的另一端為所述恒流環(huán)路320的輸出端，用于輸出恒流峰值電流閾值。

優(yōu)選地，所述第四偏置電流源716的偏置電流是所述第三偏置電流源710的偏置電流的兩倍，且所述第五偏置電流源730的偏置電流與所述第三偏置電流源710的偏置電流相同。

優(yōu)選地，所述限流閾值選擇器330包括：三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020、第一電阻1022、第二電阻1023、第一三極管1024、第二三極管1026、第三三極管1027、第六偏置電流源1032、第七偏置電流源1034、第六比較器1036和第一開關(guān)管1038，

所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸入端為所述限流閾值選擇器330的第二輸入端，所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸出端與所述第一電阻1022的一端連接，所述第一電阻1022的另一端與低電平連接，所述第一三極管1024的基極與所述第一電阻1022的一端連接，所述第一三極管1024的集電極與所述低電平連接，所述第一三極管1024的發(fā)射極與所述第二三極管1026的發(fā)射極連接，所述第二三極管1026的基極為所述限流閾值選擇器330的第一輸入端，所述第二三極管1026的集電極與所述低電平連接，所述第六偏置電流源1032的輸入端與高電平連接，所述第六偏置電流源1032的輸出端與所述第二三極管1026的發(fā)射極連接，所述第七偏置電流源1034的一端與所述高電平連接，所述第七偏置電流源1034的另一端與所述第三三極管1027的發(fā)射極連接，所述第三三極管1027的集電極與所述低電平連接，所述第三三極管1027的基極為所述限流閾值選擇器330的輸出端，所述第六比較器1036的第一輸入端與所述第六偏置電流源1032的輸出端連接，所述第六比較器1036的第二輸入端與所述第三三極管1027的發(fā)射極連接，所述第六比較器1036的輸出端與所述第一開關(guān)管1038的柵極連接，所述第一開關(guān)管1038的漏極與所述高電平連接，所述第一開關(guān)管1038的源極與所述第二電阻1023的一端連接，所述第二電阻1023的另一端與所述低電平連接。

作為本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，其中，所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路包括前文所述的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300。

優(yōu)選地，所述開關(guān)電源包括輸入整流濾波電路110、變壓器100、輸出整流濾波電路130、功率管104和初級(jí)電流采樣電阻103，所述變壓器100包括源邊繞組101和與所述源邊繞組耦合的副邊繞組105以及輸出反饋輔助繞組102，

所述整流濾波電路110的輸入端與交流電源連接，所述整流濾波電路110的輸出端與所述源邊繞組101連接，所述整流濾波電路110用于將所述交流電源輸入的交流電進(jìn)行整流濾波后得到源邊電壓，并輸出至所述變壓器100；

所述副邊繞組105與所述輸出整流濾波電路130連接，所述變壓器100用于將所述源邊繞組101輸入的所述源邊電壓經(jīng)過所述源邊繞組101與所述副邊繞組105的耦合后得到副邊電壓，并輸出至所述輸出整流濾波電路130；

所述輸出反饋輔助繞組102與所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的恒壓環(huán)路310的輸入端連接，所述輸出反饋輔助繞組102用于將與所述副邊繞組105耦合得到的輔助電壓輸出至所述恒壓環(huán)路310的輸入端；

所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端與所述功率管104的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)單元360輸出的所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)能夠?qū)⑺龉β使?04導(dǎo)通，所述驅(qū)動(dòng)單元360輸出的所述關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)能夠?qū)⑺龉β使?04關(guān)斷；

所述功率管104的漏極與所述源邊繞組101連接，所述功率管104的源極與所述初級(jí)采樣電阻103的一端連接，所述初級(jí)采樣電阻103的一端為所述電壓采樣點(diǎn)，所述初級(jí)采樣電阻103的另一端與低電平連接。

本發(fā)明提供的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，恒壓環(huán)路能夠通過所述鎖存器和驅(qū)動(dòng)單元輸出導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，恒壓環(huán)路和恒流環(huán)路通過限流閾值選擇器以及比較器能夠比較恒壓環(huán)路的輸出端與恒流環(huán)路的輸出端兩者輸出的最小值，并將最小值輸入到比較器，比較器能夠比較最小值與電壓采樣點(diǎn)的電壓值并得到比較結(jié)果，通過比較結(jié)果得到觸發(fā)信號(hào)并通過開關(guān)電壓的恒壓恒流控制電路的輸出端輸出觸發(fā)信號(hào)，采用這種結(jié)構(gòu)的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路當(dāng)應(yīng)用于開關(guān)電源中時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)開關(guān)電源的連續(xù)和非連續(xù)工作模式，且能夠解決連續(xù)模式下的次諧波振蕩問題，實(shí)現(xiàn)精確的恒壓恒流控制，從而實(shí)現(xiàn)了在不影響開關(guān)電源穩(wěn)定性的前提下提高了開關(guān)電源的頻率及功率密度。

本發(fā)明提供開關(guān)電源，由于采用了前文所述的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，能夠自適應(yīng)ccm和dcm模式，并實(shí)現(xiàn)精確恒壓恒流功能，且本發(fā)明提供的開關(guān)電源的工作頻率與定時(shí)模塊的設(shè)置時(shí)間相關(guān)，簡化了高頻開關(guān)電源的系統(tǒng)設(shè)置。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的源邊反饋反激式開關(guān)電源控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的反激式開關(guān)電源通過圖1中所示的控制系統(tǒng)進(jìn)行恒流控制的開關(guān)周期示意圖。

圖3為本發(fā)明提供的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明提供的恒壓環(huán)路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明提供的工作模式控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明提供的恒壓環(huán)路的控制信號(hào)時(shí)序圖。

圖7為本發(fā)明提供的恒流環(huán)路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明提供的恒流環(huán)路的控制信號(hào)時(shí)序圖。

圖9為本發(fā)明提供的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的恒流計(jì)算方法示意圖。

圖10為本發(fā)明提供的限流閾值選擇器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明提供的三階跨導(dǎo)運(yùn)放的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明提供的峰值電流閾值電壓控制的示意圖。

圖13為本發(fā)明提供的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

作為本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，如圖3所示，其中，所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300包括：恒壓環(huán)路310、恒流環(huán)路320、限流閾值選擇器330、第一比較器340、鎖存器350和驅(qū)動(dòng)單元360，

所述恒壓環(huán)路310的輸入端為所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的輸入端，所述恒壓環(huán)路310的輸出端與所述鎖存器350的第一輸入端連接，所述恒流環(huán)路320的輸入端與高電平連接，所述恒流環(huán)路320的輸出端與所述限流閾值選擇器330的第一輸入端連接，所述限流閾值選擇器330的第二輸入端與所述恒壓環(huán)路310的輸出端連接，所述第一比較器340的第一輸入端能夠與電壓采樣點(diǎn)341連接，所述第一比較器340的第二輸入端與所述限流閾值選擇器330的輸出端連接，所述第一比較器340的輸出端與所述鎖存器350的第二輸入端連接，所述鎖存器350的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端為所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的輸出端，當(dāng)所述鎖存器350第一輸入端接收到有效電平信號(hào)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元360能夠輸出導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)所述鎖存器350的第二輸入端接收到有效電平信號(hào)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)單元360能夠輸出關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)。

本發(fā)明提供的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，恒壓環(huán)路能夠通過所述鎖存器和驅(qū)動(dòng)單元輸出導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，恒壓環(huán)路和恒流環(huán)路通過限流閾值選擇器以及比較器能夠比較恒壓環(huán)路的輸出端與恒流環(huán)路的輸出端兩者輸出的最小值，并將最小值輸入到比較器，比較器能夠比較最小值與電壓采樣點(diǎn)的電壓值并得到比較結(jié)果，通過比較結(jié)果得到觸發(fā)信號(hào)并通過開關(guān)電壓的恒壓恒流控制電路的輸出端輸出觸發(fā)信號(hào)，采用這種結(jié)構(gòu)的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路當(dāng)應(yīng)用于開關(guān)電源中時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)開關(guān)電源的連續(xù)和非連續(xù)工作模式，且能夠解決連續(xù)模式下的次諧波振蕩問題，實(shí)現(xiàn)精確的恒壓恒流控制，從而實(shí)現(xiàn)了在不影響開關(guān)電源穩(wěn)定性的前提下提高了開關(guān)電源的頻率及功率密度。

具體地，所述第一比較器340為峰值電流比較器。

具體地，如圖3所示，為連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的連續(xù)模式(ccm模式)和非連續(xù)模式(dcm模式)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖中可以看出，所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300主要包括恒壓環(huán)路310、恒流環(huán)路320、限流閾值選擇器330、第一比較器340、鎖存器350及驅(qū)動(dòng)單元360。圖中所示的功率管n1導(dǎo)通由恒壓環(huán)路310控制，功率管n1的關(guān)斷則由恒壓環(huán)路310和恒流環(huán)路320兩者共同決定。限流閾值選擇器330選擇恒壓環(huán)路310和恒流環(huán)路320兩者輸出的最小值，輸入到第一比較器340，作為第一比較器340的參考電平，初級(jí)采樣電阻rcs上壓降輸入到第一比較器340與參考電平進(jìn)行比較得到的比較結(jié)果用于觸發(fā)功率管n1的關(guān)斷。

作為恒壓環(huán)路310的具體實(shí)施方式，如圖4所示，所述恒壓環(huán)路310包括：采樣單元451、誤差放大器452、鋸齒波發(fā)生器456、線纜壓降補(bǔ)償單元457、第二比較器458、第一與門460、第三比較器472和工作模式控制單元476，

所述采樣單元451的輸入端為所述恒壓環(huán)路310的輸入端，所述采樣單元451的輸出端與所述誤差放大器452的反相輸入端連接，所述誤差放大器452的同相輸入端用于輸入第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)453，所述誤差放大器452的輸出端通過所述線纜壓降補(bǔ)償單元457連接到所述采樣單元451的輸入端，所述誤差放大器452的輸出端還與所述第二比較器458的第一輸入端連接，所述第二比較器458的第二輸入端與所述鋸齒波發(fā)生器456的輸出端連接，所述第二比較器458的輸出端與所述第一與門460的第一輸入端連接，所述第一與門460的第二輸入端與所述工作模式控制單元476的輸出端連接，所述第一與門460的輸出端為所述恒壓環(huán)路310的輸出端，所述第三比較器472的第一輸入端與所述采樣單元451的輸入端連接，所述第三比較器472的第二輸入端用于輸入第二基準(zhǔn)電壓信號(hào)471，所述第三比較器472的輸出端與所述工作模式控制單元476的第一輸入端連接，所述工作模式控制單元476的第二輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端連接，所述鋸齒波發(fā)生器456的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端連接，所述鋸齒波發(fā)生器456的輸出端能夠輸出鋸齒波信號(hào)，所述誤差放大器452的輸出端能夠輸出誤差放大信號(hào)，所述鋸齒波信號(hào)和所述誤差放大信號(hào)通過所述第二比較器458后能夠得到比較信號(hào)，所述比較信號(hào)與所述工作模式控制單元476的輸出端輸出的使能信號(hào)通過所述第一與門460能夠得到所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)。

具體地，如圖4所示，輸出反饋輔助繞組102按比例反饋次級(jí)繞組電壓，經(jīng)過電阻分壓后，輸出采樣電壓信號(hào)441，該采樣電壓信號(hào)441與開關(guān)電源的輸出信號(hào)呈線性比例關(guān)系。

所述采樣單元451在變壓器退磁階段采樣所述采樣電壓信號(hào)441并保持，作為所述誤差放大器452的輸入形成負(fù)反饋，采樣和保持動(dòng)作每個(gè)開關(guān)周期完成一次，所述采樣電壓信號(hào)441對(duì)應(yīng)的采樣電壓與輸出電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系有下式所示：

vfb＝k*vaux＝k*n*(vout+vd)

其中，vout表示所述輸出電壓，vd表示輸出整流管的壓降，vaux表示輸出反饋輔助繞組102上的電壓，vfb表示所述采樣電壓，k為分壓系數(shù)，n為所述輸出反饋輔助繞組102與副邊繞組的匝數(shù)比。

所述采樣電壓信號(hào)441與所述第一基準(zhǔn)電壓信號(hào)453經(jīng)過誤差放大器452放大后，其輸出的誤差放大信號(hào)vcomp作為調(diào)制信號(hào)，控制開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器功率管導(dǎo)通觸發(fā)條件、開關(guān)頻率、恒壓環(huán)峰值電流閾值和線纜壓降補(bǔ)償?shù)?，所述誤差放大信號(hào)vcomp電壓包含頻率分量和峰值電流閾值分量，其值的大小反映開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器輸出功率的大小。

所述鋸齒波發(fā)生器456為轉(zhuǎn)換功率頻率分量的高階函數(shù)曲線，對(duì)應(yīng)功率傳遞函數(shù)高階vcomp系數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)輸出功率與所述誤差放大信號(hào)vcomp的一階線性關(guān)系。所述鋸齒波發(fā)生器456能夠輸出鋸齒波信號(hào)，所述誤差放大信號(hào)vcomp和所述鋸齒波信號(hào)經(jīng)過所述第二比較器458判斷，抽取頻率分量，得到下一周期導(dǎo)通觸發(fā)條件，該觸發(fā)條件是環(huán)路自動(dòng)響應(yīng)，它與工作模式控制單元476的輸出信號(hào)477共同觸發(fā)鎖存器350，最終觸發(fā)功率管104的導(dǎo)通。

所述第三比較器472比較所述采樣電壓信號(hào)441與所述第二基準(zhǔn)信號(hào)471，所述第三比較器472的輸出高電平脈寬長度表示為退磁時(shí)間，輸入到工作模式控制單元476。工作模式控制單元476通過對(duì)退磁時(shí)間迭代計(jì)算后，輸出使能信號(hào)477，與所述第二比較器458的輸出信號(hào)組合后觸發(fā)所述功率管104的導(dǎo)通，它們共同完成了環(huán)路的恒壓控制。當(dāng)所述使能信號(hào)477信號(hào)先于所述第二比較器458的輸出信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，表示所述開關(guān)電源處于調(diào)頻調(diào)幅狀態(tài)；當(dāng)所述使能信號(hào)477晚于所述第二比較器458的輸出信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，則表示所述開關(guān)電源處于恒頻調(diào)幅狀態(tài)，最大開關(guān)頻率由所述工作模式控制單元476控制。當(dāng)所述使能信號(hào)477跳變時(shí)退磁過程并未結(jié)束，則表示所述開關(guān)電源進(jìn)入連續(xù)工作模式(ccm工作模式)，當(dāng)所述使能信號(hào)477跳變時(shí)退磁過程已經(jīng)結(jié)束，則表示所述開關(guān)電源進(jìn)入斷續(xù)工作模式(dcm工作模式)。

優(yōu)選地，所述第二比較器458為pwm比較器。

需要說明的是，圖4所示的驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端的輸出信號(hào)以符號(hào)on表示。

所述第一比較器340的輸出控制所述功率管104的關(guān)斷。所述第一比較器340的一個(gè)輸入端余所述電壓采樣點(diǎn)341連接，所述第一比較器340的另一個(gè)輸入端與所述限流閾值選擇器330的輸出端連接。在所述功率管104導(dǎo)通，初級(jí)線圈勵(lì)磁階段，原級(jí)側(cè)電流持續(xù)上升，初級(jí)采樣電阻103的壓降也上升，當(dāng)初級(jí)采樣電阻103的壓降達(dá)到所述限流閾值選擇器330的輸出電壓時(shí)，所述第一比較器340輸出反轉(zhuǎn)電平觸發(fā)鎖存器350，此時(shí)所述功率管104關(guān)斷。

所述限流閾值選擇器330的輸出電壓由恒壓環(huán)路310輸出的所述誤差放大信號(hào)vcomp和恒流環(huán)路320的輸出信號(hào)共同決定，他們兩者之間的最小值作為所述限流閾值選擇器330的輸出。當(dāng)開關(guān)電源工作在輕載時(shí)，恒壓環(huán)路310輸出的所述誤差放大信號(hào)vcomp小于所述恒流環(huán)路320的輸出信號(hào)，開關(guān)電源由所述恒壓環(huán)路310控制，當(dāng)所述恒壓環(huán)路310輸出的所述誤差放大信號(hào)vcomp大于所述恒流環(huán)路320的輸出信號(hào)時(shí)，所述開關(guān)電源工作在恒流階段。

作為所述工作模式控制單元476的具體實(shí)施方式，如圖5所示，所述工作模式控制單元476包括：第一偏置電流源501、第二偏置電流源544、第一開關(guān)502、第二開關(guān)503、第三開關(guān)507、第四開關(guān)508、第一電容505、第二電容506、第三電容541、加法器510、第四比較器520、第五比較器540、d觸發(fā)器530和第二與門560，

所述第一偏置電流源501的輸入端與高電平連接，所述第一偏置電流源501的輸出端與所述第一開關(guān)502的一端連接，所述第一開關(guān)502的另一端通過所述第二開關(guān)503與低電平連接，所述第四開關(guān)508的一端與所述第一開關(guān)502的另一端連接，所述第四開關(guān)508的另一端與所述加法器510的第一輸入端連接，所述第一電容505的一端與所述第一開關(guān)502的另一端連接，所述第一電容505的另一端與所述低電平連接，所述第二電容506的一端與所述第四開關(guān)508的另一端連接，所述第二電容506的另一端與所述低電平連接，所述第四比較器520的第一輸入端與所述第四開關(guān)508的一端連接，所述第四比較器520的第二輸入端與所述加法器510的輸出端連接，所述第四比較器520的輸出端與所述d觸發(fā)器530的d輸入端連接，所述d觸發(fā)器530的q輸出端與所述加法器510的第二輸入端連接，所述第二偏置電流源544的輸入端與所述高電平連接，所述第二偏置電流源544的輸出端與所述第三開關(guān)507的一端連接，所述第三開關(guān)507的另一端與所述低電平連接，所述第三電容541的一端與所述第三開關(guān)507的一端連接，所述第三電容541的另一端與所述低電平連接，所述第五比較器540的第一輸入端與所述第三電容541的一端連接，所述第五比較器540的第二輸入端用于輸入第三基準(zhǔn)電壓信號(hào)542，所述第五比較器540的輸出端與所述d觸發(fā)器530的clk輸入端連接，所述第二與門560的第一輸入端與所述第四比較器520的輸出端連接，所述第二與門560的第二輸入端與所述第五比較器540的輸出端連接，所述第二與門560的輸出端為所述工作模式控制單元476的輸出端，用于輸出所述使能信號(hào)。

具體地，當(dāng)所述功率管104導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓從低到高變化的上升沿將產(chǎn)生一個(gè)窄脈沖，如圖5所示，用于對(duì)所述第三電容541放電清零及所述第一電容505和所述第二電容506的求和平均。所述第二偏置電流源544輸出的第二偏置電流對(duì)所述第三電容541進(jìn)行充電，所述第三電容541兩端的電容電壓從零開始變高，直到下一次導(dǎo)通時(shí)被清零，當(dāng)所述第三電容541兩端的電容電壓達(dá)到預(yù)設(shè)的所述第三基準(zhǔn)電壓信號(hào)542時(shí)，所述第五比較器540輸出反轉(zhuǎn)信號(hào)，所述第五比較器540的輸出信號(hào)的低電平時(shí)間對(duì)應(yīng)的頻率是開關(guān)電源的最高頻率。所述第五比較器540的輸出信號(hào)的上升沿將觸發(fā)所述d觸發(fā)器530，當(dāng)所述d觸發(fā)器530的輸出為高電平時(shí)，所述加法器510做步進(jìn)加迭代運(yùn)算，當(dāng)所述d觸發(fā)器530的輸出為低電平時(shí)，所述加法器510做步進(jìn)減迭代運(yùn)算。

當(dāng)原級(jí)側(cè)功率管關(guān)斷后，變壓器進(jìn)入退磁階段，退磁信號(hào)的邊沿窄脈沖使所述第二開關(guān)503短暫導(dǎo)通，所述第二開關(guān)503對(duì)所述第一電容505進(jìn)行放電清零，同時(shí)所述第一開關(guān)502導(dǎo)通，所述第一偏置電流源501輸出的第一偏置電流對(duì)所述第一電容505進(jìn)行充電，當(dāng)所述第一電容505的電壓高于所述第二電容506與所述加法器510的疊加電壓時(shí)，所述第四比較器520的輸出信號(hào)為高電平，表示本周期退磁已經(jīng)達(dá)到上次周期退磁時(shí)間。所述第四比較器520的輸出信號(hào)與所述第五比較器的輸出信號(hào)都為高電平時(shí)，所述第二與門560輸出信號(hào)表示本周期退磁迭代過程已完成，允許進(jìn)行下一次功率管導(dǎo)通。當(dāng)所述第二與門560的輸出信號(hào)先于圖4所示的所述第三比較器472的輸出信號(hào)變化，表示所述開關(guān)電源進(jìn)入連續(xù)工作模式，當(dāng)所述第二與門560的輸出信號(hào)晚于圖4所示的所述第三比較器472的輸出信號(hào)變化，則表示所述開關(guān)電源進(jìn)入非連續(xù)工作模式。

優(yōu)選地，所述第四比較器520為退磁檢測比較器。

進(jìn)一步具體地，所述第一偏置電流源501的偏置電流和所述第二偏置電流源544的偏置電流相同。

所述恒壓環(huán)路310的連續(xù)非連續(xù)工作模式控制信號(hào)時(shí)序圖如圖6所示。

作為所述恒流環(huán)路320的具體實(shí)施方式，如圖7所示，所述恒流環(huán)路320包括：第三偏置電流源710、第四偏置電流源716、第五偏置電流源730、壓控電流源736、第五開關(guān)712、第六開關(guān)714、第七開關(guān)726、第八開關(guān)732、第九開關(guān)734、第十開關(guān)746、第四電容722、第五電容724、第六電容742、第七電容744和緩沖器748，

所述第三偏置電流源710的輸入端為所述恒流環(huán)路320的輸入端，所述第三偏置電流源710的輸出端與所述第五開關(guān)712的一端連接，所述第五開關(guān)712的另一端與所述第六開關(guān)714的一端連接，所述第六開關(guān)714的另一端與所述第四偏置電流源716的輸入端連接，所述第四偏置電流源716的輸出端與低電平連接，所述第七開關(guān)的一端與所述第六開關(guān)714的一端連接，所述第四電容722的一端與所述第七開關(guān)726的一端連接，所述第四電容722的另一端與所述低電平連接，所述第五電容724的一端與所述第七開關(guān)726的另一端連接，所述第五電容724的另一端與所述低電平連接，所述第五偏置電流源730的輸入端與所述高電平連接，所述第五偏置電流源730的輸出端與所述第八開關(guān)732的一端連接，所述第八開關(guān)732的另一端與所述第九開關(guān)734的一端連接，所述第九開關(guān)734的另一端與所述壓控電流源736的第一輸入端連接，所述壓控電流源736的第二輸入端與第七開關(guān)726的另一端連接，所述壓控電流源736的第一接地端和第二接地端均與所述低電平連接，所述第六電容742的一端與所述第九開關(guān)734的一端連接，所述第六電容742的另一端與所述低電平連接，所述第十開關(guān)746的一端與所述第六電容742的一端連接，所述第十開關(guān)746的另一端與所述第七電容744的一端連接，所述第七電容744的另一端與所述低電平連接，所述緩沖器748的一端與所述第七電容744的一端連接，所述緩沖器748的另一端為所述恒流環(huán)路320的輸出端，用于輸出恒流峰值電流閾值。

具體地，如圖7所示，所述第五開關(guān)712在ton時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，期間所述第三偏置電流源710輸出的第三偏置電流對(duì)所述第四電容722進(jìn)行充電，所述第六開關(guān)714在0～1/2*ton時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，期間所述第四偏置電流源716輸出的第四偏置電流對(duì)所述第四電容722進(jìn)行放電，需要說明的是，所述第四偏置電流是第三偏置電流的兩倍。1/2*ton是所述初級(jí)采樣電阻103的采樣電壓達(dá)到所述第五電容724的兩端電壓vcs_mid的時(shí)間。當(dāng)所述第七開關(guān)726導(dǎo)通時(shí)，所述第四電容722對(duì)所述第五電容724充放電進(jìn)行積分。所述壓控電流源736將所述第五電容724的電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)成電流信號(hào)，通過所述第九開關(guān)734，在退磁時(shí)間內(nèi)對(duì)所述第六電容742進(jìn)行放電，同時(shí)所述第五偏置電流源730輸出的第五偏置電流在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)對(duì)所述第六電容742進(jìn)行充電，所述第六電容742上的電壓通過所述第十開關(guān)746和所述第七電容744進(jìn)行積分，其結(jié)果通過所述緩沖器748輸出，作為恒流峰值電流閾值。

需要說明的是，所述壓控電流源736的第一接地端為控制信號(hào)接地端，所述壓控電流源736的第二接地端為受控源接地端。

進(jìn)一步具體地，所述第四偏置電流源716的偏置電流是所述第三偏置電流源710的偏置電流的兩倍，且所述第五偏置電流源730的偏置電流與所述第三偏置電流源710的偏置電流相同。

所述恒流環(huán)路320的控制信號(hào)時(shí)序圖如圖8所示。圖9為所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的恒流計(jì)算方法示意圖。其中933表示輸出平均電流值，其結(jié)果可根據(jù)電流計(jì)算公式：

is＝n*ip，

其中iout為所述恒流環(huán)路320的電流輸出值，is1和is0為退磁開始和結(jié)束時(shí)刻的次級(jí)電流，tdem為退磁時(shí)間，tsw為開關(guān)周期，n為所述輸出反饋輔助繞組102與副邊繞組的匝數(shù)比，ip1和ip0為原級(jí)側(cè)峰值電流和初始電流，rcs為原級(jí)側(cè)電流采樣電阻，vcs_mid為1/2導(dǎo)通時(shí)刻的原級(jí)側(cè)電流采樣電阻rcs的壓降，將設(shè)為與內(nèi)部基準(zhǔn)相等時(shí)，即滿足dcm和ccm輸出恒流控制，次級(jí)輸出恒流值只與基準(zhǔn)電壓、匝比及原級(jí)側(cè)采樣電阻相關(guān)。

作為所述限流閾值選擇器330的具體實(shí)施方式，如圖10所示，所述限流閾值選擇器330包括：三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020、第一電阻1022、第二電阻1023、第一三極管1024、第二三極管1026、第三三極管1027、第六偏置電流源1032、第七偏置電流源1034、第六比較器1036和第一開關(guān)管1038，

所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸入端為所述限流閾值選擇器330的第二輸入端，所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸出端與所述第一電阻1022的一端連接，所述第一電阻1022的另一端與低電平連接，所述第一三極管1024的基極與所述第一電阻1022的一端連接，所述第一三極管1024的集電極與所述低電平連接，所述第一三極管1024的發(fā)射極與所述第二三極管1026的發(fā)射極連接，所述第二三極管1026的基極為所述限流閾值選擇器330的第一輸入端，所述第二三極管1026的集電極與所述低電平連接，所述第六偏置電流源1032的輸入端與高電平連接，所述第六偏置電流源1032的輸出端與所述第二三極管1026的發(fā)射極連接，所述第七偏置電流源1034的一端與所述高電平連接，所述第七偏置電流源1034的另一端與所述第三三極管1027的發(fā)射極連接，所述第三三極管1027的集電極與所述低電平連接，所述第三三極管1027的基極為所述限流閾值選擇器330的輸出端，所述第六比較器1036的第一輸入端與所述第六偏置電流源1032的輸出端連接，所述第六比較器1036的第二輸入端與所述第三三極管1027的發(fā)射極連接，所述第六比較器1036的輸出端與所述第一開關(guān)管1038的柵極連接，所述第一開關(guān)管1038的漏極與所述高電平連接，所述第一開關(guān)管1038的源極與所述第二電阻1023的一端連接，所述第二電阻1023的另一端與所述低電平連接。

具體地，如圖10所示，通過該限流閾值選擇器330，實(shí)時(shí)計(jì)算所述恒壓環(huán)路310和恒流環(huán)路320兩者電流閾值電壓的最小值，作為所述第一比較器340的參考電平。如圖4和圖10所示，所述誤差放大器452輸出的所述誤差放大信號(hào)vcomp經(jīng)過三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020，產(chǎn)生的跨導(dǎo)電流在所述第一電阻1022上產(chǎn)生壓降，該電壓降作為所述恒壓環(huán)路310產(chǎn)生的峰值電流閾值電壓。所述恒流環(huán)路320輸出的峰值電流閾值電壓通過所述第二三極管1026的基極輸入到所述限流閾值選擇器330。所述恒壓環(huán)路310產(chǎn)生的峰值電流閾值電壓和所述恒流環(huán)路320輸出的峰值電流閾值電壓通過運(yùn)放環(huán)路中的第六偏置電流源1032、第七偏置電流源1034、第六比較器1036和第一開關(guān)管1038，實(shí)時(shí)輸出兩個(gè)峰值電流閾值電壓的最小值，該最小值作為所述第一比較器340的參考電平。

進(jìn)一步具體地，圖11所示為所述恒壓環(huán)路310的峰值電流閾值電壓控制三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖11可以看出，所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020包括相互連接的第一階跨導(dǎo)運(yùn)放1112、第二階跨導(dǎo)運(yùn)放1114和第三階跨導(dǎo)運(yùn)放1116，具體連接關(guān)系如圖中所示。其中，所述恒壓環(huán)路310的誤差放大器輸出的所述誤差放大信號(hào)vcomp作為所述第一階跨導(dǎo)運(yùn)放1112的輸入信號(hào)，所述第一階跨導(dǎo)運(yùn)放1112的第一基準(zhǔn)信號(hào)1122、所述第二階跨導(dǎo)運(yùn)放1114的第二基準(zhǔn)信號(hào)1123和第三階跨導(dǎo)運(yùn)放1116的第三基準(zhǔn)信號(hào)1124分別表示峰值電流幅值變化時(shí)所對(duì)應(yīng)的vcomp電壓值。三個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)與所述誤差放大信號(hào)vcomp一起作為所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸入。優(yōu)選地，所述第一階跨導(dǎo)運(yùn)放1112對(duì)應(yīng)輕載峰值電流閾值電壓，所述第二階跨導(dǎo)運(yùn)放1114對(duì)應(yīng)滿載峰值電流閾值電壓，所述第三階跨導(dǎo)運(yùn)放1116對(duì)應(yīng)過功率峰值保護(hù)閾值電壓。三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020還包括三個(gè)電流鏡像管，所述第一階跨導(dǎo)運(yùn)放1112、第二階跨導(dǎo)運(yùn)放1114和第三階跨導(dǎo)運(yùn)放1116通過第一電流鏡像管1132、第二電流鏡像管1134和第三電流鏡像管1136得到所述三階跨導(dǎo)運(yùn)放1020的輸出信號(hào)。

需要說明的是，峰值電流閾值電壓可通過這三組電流鏡像管進(jìn)行不同比例的組合，優(yōu)化輸出功率的效率曲線。

具體地，峰值電流閾值電壓控制的示意圖如圖12所示，其中1210是恒流環(huán)路320輸出的峰值電流閾值電壓波形，1220是恒壓環(huán)路310輸出的峰值電流閾值電壓波形，1230是初級(jí)電流采樣電阻的壓降波形，初級(jí)電流采樣電阻的峰值電壓為1210和1220兩者最小值。在開關(guān)電源處于輕載狀態(tài)下，初級(jí)電流采樣電阻的峰值電壓由恒壓環(huán)路控制，隨著輸出電流不斷增加，初級(jí)電流采樣電阻的峰值電壓也不斷提高，當(dāng)輸出電流達(dá)到恒流限制點(diǎn)時(shí)，恒流環(huán)路輸出的峰值電流閾值電壓小于恒壓環(huán)路，此后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入恒流控制狀態(tài)。

本發(fā)明提供的開關(guān)電源包括連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路的具體工作原理描述如下，由前文所述可知，本發(fā)明提供的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路具體可以包括采樣單元、誤差放大器、鋸齒波信號(hào)發(fā)生器、pwm比較器、退磁檢測比較器、定時(shí)模塊、退磁時(shí)間保持迭代模塊、原級(jí)側(cè)中值電流采樣模塊、恒流計(jì)算模塊、峰值電流比較器、觸發(fā)器和驅(qū)動(dòng)模塊。所述采樣單元通過變壓器次級(jí)線圈和輸出反饋輔助繞組線圈的耦合關(guān)系，在變壓器退磁階段，從輔助線圈采樣表示次級(jí)線圈電壓的反饋信號(hào)并保持。所述采樣單元采集到的信號(hào)與基準(zhǔn)電壓經(jīng)過誤差放大器放大處理，輸出誤差信號(hào)并與所述鋸齒波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生pwm信號(hào)控制功率管的開關(guān)。

所述退磁檢測比較器通過比較所述反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)的關(guān)系，逐周期檢測實(shí)際退磁時(shí)間長度，并將退磁時(shí)間輸入到退磁時(shí)間保持迭代模塊進(jìn)行計(jì)算，以估算下一次退磁時(shí)間的長度。所述峰值電流比較器通過比較功率管端采樣電阻的壓降和峰值電流閾值電壓，輸出高低電平信號(hào)來控制功率管的關(guān)斷。

峰值電流閾值電壓由恒壓環(huán)路和恒流環(huán)路共同控制，在輸出空載或輕載條件下，將設(shè)置最小峰值電流閾值電壓，一方面降低初次級(jí)能量的過多傳遞，另一方面保證退磁時(shí)間縮短后采樣的穩(wěn)定性。恒流環(huán)路通過采樣初級(jí)側(cè)導(dǎo)通時(shí)間二分之一處的電壓，使其與本開關(guān)周期時(shí)間內(nèi)退磁時(shí)間的占比分量的乘積保持固定，等于一個(gè)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓。因此輸出電流的大小只與該基準(zhǔn)電壓、采樣電阻和初次級(jí)匝比相關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)恒流控制，該結(jié)構(gòu)能夠適用dcm、ccm等各工作模式。

定時(shí)模塊設(shè)定系統(tǒng)最高開關(guān)頻率。在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，如果導(dǎo)通時(shí)間加上退磁時(shí)間小于定時(shí)設(shè)定時(shí)間，則系統(tǒng)工作在dcm模式，如果導(dǎo)通時(shí)間加上退磁時(shí)間大于定時(shí)設(shè)定時(shí)間，則系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)節(jié)退磁時(shí)間長短，使得導(dǎo)通時(shí)間加上退磁時(shí)間等于定時(shí)設(shè)定時(shí)間，系統(tǒng)也隨之進(jìn)入ccm模式。退磁時(shí)間保持迭代模塊保持上一次開關(guān)過程中退磁時(shí)間，并根據(jù)定時(shí)模塊和環(huán)路控制量迭代計(jì)算出下一次開關(guān)過程退磁時(shí)間長度并保持，當(dāng)下一次退磁過程到達(dá)保持的退磁時(shí)間長度后，退磁時(shí)間保持迭代模塊將發(fā)出退磁結(jié)束信號(hào)。當(dāng)退磁時(shí)間保持迭代模塊將發(fā)出退磁結(jié)束信號(hào)時(shí)，如果系統(tǒng)即刻進(jìn)入下一次開關(guān)周期，則該退磁時(shí)間被用來迭代計(jì)算并保持；如果系統(tǒng)延時(shí)一段時(shí)間后進(jìn)入下一次開關(guān)周期，則實(shí)際的退磁時(shí)間被用來迭代計(jì)算并保持。

當(dāng)退磁時(shí)間保持迭代模塊保持的退磁時(shí)間長度小于變壓器次級(jí)側(cè)線圈退磁到零電流時(shí)間時(shí)，開關(guān)電源的工作模式將從dcm工作模式進(jìn)入到ccm工作模式，此后的退磁時(shí)間將被逐周期迭代控制。所述驅(qū)動(dòng)單元將pwm弱信號(hào)轉(zhuǎn)換為強(qiáng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率管。

作為本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，其中，所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路包括前文所述的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300。

本發(fā)明提供的開關(guān)電源，由于采用了前文所述的連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路，能夠自適應(yīng)ccm和dcm模式，并實(shí)現(xiàn)精確恒壓恒流功能，且本發(fā)明提供的開關(guān)電源的工作頻率與定時(shí)模塊的設(shè)置時(shí)間相關(guān)，簡化了高頻開關(guān)電源的系統(tǒng)設(shè)置。

具體地，如圖13所示，所述開關(guān)電源包括輸入整流濾波電路110、變壓器、輸出整流濾波電路130、功率管104和初級(jí)電流采樣電阻103，所述變壓器包括源邊繞組101和與所述源邊繞組耦合的副邊繞組105以及輸出反饋輔助繞組102，

所述整流濾波電路110的輸入端與交流電源連接，所述整流濾波電路110的輸出端與所述源邊繞組101連接，所述整流濾波電路110用于將所述交流電源輸入的交流電進(jìn)行整流濾波后得到源邊電壓，并輸出至所述變壓器100；

所述副邊繞組105與所述輸出整流濾波電路130連接，所述變壓器100用于將所述源邊繞組101輸入的所述源邊電壓經(jīng)過所述源邊繞組101與所述副邊繞組105的耦合后得到副邊電壓，并輸出至所述輸出整流濾波電路130；

所述輸出反饋輔助繞組102與所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的恒壓環(huán)路310的輸入端連接，所述輸出反饋輔助繞組102用于將與所述副邊繞組105耦合得到的輔助電壓輸出至所述恒壓環(huán)路310的輸入端；

所述連續(xù)和非連續(xù)模式恒壓恒流控制電路300的驅(qū)動(dòng)單元360的輸出端與所述功率管104的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)單元360輸出的所述導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)能夠?qū)⑺龉β使?04導(dǎo)通，所述驅(qū)動(dòng)單元360輸出的所述關(guān)斷觸發(fā)信號(hào)能夠?qū)⑺龉β使?04關(guān)斷；

所述功率管104的漏極與所述源邊繞組101連接，所述功率管104的源極與所述初級(jí)采樣電阻103的一端連接，所述初級(jí)采樣電阻103的一端為所述電壓采樣點(diǎn)，所述初級(jí)采樣電阻103的另一端與低電平連接。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。