電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路及其定電流控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路，特別是一種可改善線調(diào)整率的的電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路及其相關(guān)的定電流控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的電源轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的電源轉(zhuǎn)換器100包括功率開關(guān)110和電流偵測電阻Rs，功率開關(guān)100耦接電源轉(zhuǎn)換器100的主要繞組P1，電流偵測電阻Rs耦接功率開關(guān)110。為了控制電源轉(zhuǎn)換器100運作在定電流模式下，現(xiàn)有技術(shù)的電源轉(zhuǎn)換器100的控制電路120會根據(jù)電流偵測電阻Rs的電流偵測電壓Vcs控制功率開關(guān)110的開啟及關(guān)閉狀態(tài)，以使流經(jīng)功率開關(guān)110的電流Is的最大值為固定值，進而維持電源轉(zhuǎn)換器100的平均輸出電流1在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0003]請同時參閱圖2及圖3，并一并參閱圖1。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為低電壓時的相關(guān)電流波形示意圖。圖3現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為高電壓時的相關(guān)電流波形示意圖。如圖2所示，當電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓Vin為低電壓時，流經(jīng)功率開關(guān)110的電流Is上升至預(yù)定電流值Ip的速度較慢，因此功率開關(guān)110的開啟時間長度Ton較長；而如第3圖所示，當電源轉(zhuǎn)換器100的輸入電壓Vin為高電壓時，流經(jīng)功率開關(guān)110的電流Is上升至預(yù)定電流值Ip的速度較快，因此功率開關(guān)110的開啟時間Ton長度較短。另外，當功率開關(guān)I1關(guān)閉時，電源轉(zhuǎn)換器100在輸出端NI的輸出電流Id的下降速度不變，因此功率開關(guān)I1的關(guān)閉時間Toff長度是固定值。
[0004]然而，依據(jù)上述配置，電源轉(zhuǎn)換器100在負載端N2輸出的平均輸出電流1將會不同，舉例來說，如圖2所示，當電源轉(zhuǎn)換器100的輸入電壓Vin為低電壓時，電源轉(zhuǎn)換器100在預(yù)定時段T內(nèi)在輸出端NI輸出三次輸出電流Id ;而如第3圖所示，當電源轉(zhuǎn)換器100的輸入電壓Vin為高電壓時，電源轉(zhuǎn)換器100在預(yù)定時段T內(nèi)在輸出端NI輸出四次輸出電流Id。換句話說，當電源轉(zhuǎn)換器100的輸入電壓Vin越高時，電源轉(zhuǎn)換器100在負載端Pl的平均輸出電流1會越高。因此，如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)的電源轉(zhuǎn)換器100在輸入電壓Vin變化時，現(xiàn)有技術(shù)的電源轉(zhuǎn)換器100的平均輸出電流1變動幅度較大，也就是說，現(xiàn)有技術(shù)的電源轉(zhuǎn)換器100在定電流模式下具有較差的線調(diào)整率(line regulat1n)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請主要解決的技術(shù)問題是提供一種電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路及其定電流控制方法，能夠改善線調(diào)整率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的一個技術(shù)方案是:提供一種電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路，所述電源轉(zhuǎn)換器包括功率開關(guān)和電流偵測電阻，所述功率開關(guān)連接所述電源轉(zhuǎn)換器的主要繞組，所述電流偵測電阻耦接所述功率開關(guān)，其中，所述定電流控制電路包括:取樣保持單元，耦接所述電源轉(zhuǎn)換器的所述電流偵測電阻，以儲存所述電流偵測電阻的電流偵測電壓；第一電容，用于儲存比較電壓；放電單元，耦接在所述取樣保持單元及所述第一電容之間，用于在所述功率開關(guān)關(guān)閉時根據(jù)參考電壓及所述取樣保持單元儲存的所述電流偵測電壓控制所述第一電容的放電電流大??；充電單元，耦接所述第一電容，用于在所述功率開關(guān)開啟時根據(jù)所述參考電壓及接地電壓控制所述第一電容的充電電流大??；以及比較器，用于比較所述比較電壓及所述參考電壓以產(chǎn)生比較結(jié)果，并根據(jù)所述比較結(jié)果輸出控制信號，以控制所述電源轉(zhuǎn)換器的工作周期。
[0007]其中，所述取樣保持單元包括:開關(guān)，具有第一端和第二端，所述第一端耦接所述電流偵測電阻，所述開關(guān)用于在所述功率開關(guān)開啟時導通所述第一端及所述第二端；以及第二電容，耦接所述開關(guān)的所述第二端，以儲存所述電流偵測電壓。
[0008]其中，所述放電單元包括:開關(guān)，具有第一端和第二端，所述第一端耦接所述第一電容，所述開關(guān)用于在所述功率開關(guān)關(guān)閉時導通所述第一端及所述第二端；以及電壓控制電流源，耦接所述開關(guān)的所述第二端、所述取樣保持單元及參考電壓源，用于根據(jù)所述參考電壓源提供的所述參考電壓及所述取樣保持單元儲存的所述電流偵測電壓控制所述第一電容的放電電流大小。
[0009]其中，所述充電單元包括:開關(guān)，具有耦接所述第一電容的第一端，以及第二端，所述開關(guān)用于在所述功率開關(guān)開啟時導通所述第一端及所述第二端；以及電壓控制電流源，耦接所述開關(guān)的第二端、參考電壓源及接地端，用于根據(jù)所述參考電壓源提供的所述參考電壓及所述接地端提供的所述接地電壓控制所述第一電容的充電電流大小。
[0010]其中，所述功率開關(guān)的關(guān)閉時間長度是固定值。
[0011]其中，所述取樣保持單元在所述功率開關(guān)開啟時儲存所述電流偵測電阻的所述電流偵測電壓。
[0012]為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制方法，所述電源轉(zhuǎn)換器包括功率開關(guān)和電流偵測電阻，所述功率開關(guān)連接所述電源轉(zhuǎn)換器的主要繞組，所述電流偵測電阻耦接所述功率開關(guān)，其中，所述方法包括:儲存所述電流偵測電阻的電流偵測電壓；在所述功率開關(guān)關(guān)閉時根據(jù)參考電壓及所述電流偵測電壓控制第一電容的放電電流大小；在所述功率開關(guān)開啟時根據(jù)所述參考電壓及接地電壓控制所述第一電容的充電電流大??；比較所述參考電壓及所述第一電容的儲存的比較電壓以產(chǎn)生比較結(jié)果；以及根據(jù)所述比較結(jié)果輸出控制信號，以控制所述電源轉(zhuǎn)換器的工作周期。
[0013]其中，控制所述電源轉(zhuǎn)換器的工作周期是通過控制所述功率開關(guān)的開啟時間長度而實現(xiàn)。
[0014]上述方案可以根據(jù)電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓的變化對電源轉(zhuǎn)換器的平均輸出電流進行補償，以使電源轉(zhuǎn)換器的平均輸出電流的變動幅度較小，進而改善電源轉(zhuǎn)換器的線調(diào)整率，以提供較穩(wěn)定的電源。
【附圖說明】
[0015]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器的電路示意圖；
[0016]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為低電壓時的相關(guān)電流波形示意圖；
[0017]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器的輸入電壓為高電壓時的相關(guān)電流波形示意圖；
[0018]圖4是現(xiàn)有技術(shù)中電源轉(zhuǎn)換器在定電流模式下的輸入電壓與平均輸出電流的關(guān)系曲線圖；
[0019]圖5是本申請電源轉(zhuǎn)換器一實施方式電路示意圖；
[0020]圖6是圖5中電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路的示意圖；
[0021]圖7是本申請電源轉(zhuǎn)換器在定電流模式下的輸入電壓與平均輸出電流的關(guān)系曲線圖；
[0022]圖8是本申請電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制方法一實施方式的流程圖。
[0023]【具體實施方式】下面結(jié)合附圖和具體的實施方式進行描述。
[0024]請同時參閱圖5及圖6，圖5是電源轉(zhuǎn)換器一實施方式的電路示意圖，圖6是圖5中電源轉(zhuǎn)換器的定電流控制電路的示意圖。如圖所示，本申請的電源轉(zhuǎn)換器200包括功率開關(guān)210和電流偵測電阻Rs，功率開關(guān)210耦接電源轉(zhuǎn)換器200的主要繞組Pl，電流偵測電阻Rs耦接功率開關(guān)210。功率開關(guān)210用于控制流經(jīng)功率開關(guān)210的電流值Is，而電流偵測電阻Rs根據(jù)流經(jīng)功率開關(guān)210的電流值Is產(chǎn)生相對應(yīng)的電流偵測電壓Vcs。本申請的電源轉(zhuǎn)換器200的定電流控制電路220包括取樣保持單元222，第一電容Cl，放電單元224，充電單元226，以及比較器228。取樣保持單元222耦接電源轉(zhuǎn)換器200的電流偵測電阻Rs，以儲存電流偵測電阻Rs的電流偵測電壓Vcs。第一電容Cl用于儲存比較電壓Vcomp。放電單元224耦接在取樣保持單元222及第一電容Cl之間，用于在功率開關(guān)210關(guān)閉時(亦即反相在功率開關(guān)210的柵極信號G的反相柵極信號nG為邏輯高電平時)根據(jù)參考電壓Vref及取樣保持單元222儲存的電流偵測電壓Vcs控制第一電容Cl的放電電流Idis大小。充電單元226耦接第一電容Cl，用于在功率開關(guān)210開啟時(亦即功率開關(guān)210的柵極信號G為邏輯高電平時)根據(jù)參考電壓Vref及接地電壓Vgnd控制第一電容Cl的充電電流Ichg大小。比較器228用于比較比較電壓Vcomp及參考電壓Vref以產(chǎn)生比較結(jié)果，并根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號Sc至電源轉(zhuǎn)換器200的脈寬調(diào)變控制器230，以控制電源轉(zhuǎn)換器200的工作周期。
[0025]取樣保持單元222包括開關(guān)SWl，及第二電容C2。開關(guān)SWl的第一端耦接電流偵測電阻Rs以接收電流偵測電阻Rs的電流偵測電壓Vcs，開關(guān)Swl的第二端耦接第二電容C2。開關(guān)SWl用于在功率開關(guān)210開啟時(亦即功率開關(guān)210的柵極信號G為邏輯高電平時)導通開關(guān)SWl的第一端及第二端，以使第二電容C2儲存電流偵測電壓Vcs的峰值。由于電流偵測電壓Vcs對應(yīng)流經(jīng)功率開