電源變換電路及其驅(qū)動(dòng)控制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電源變換電路及其驅(qū)動(dòng)控制電路，包括功率級(jí)電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，所述的功率級(jí)電路為反激式電路或升降壓型電路，電路中含有主功率開(kāi)關(guān)管，所述驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制主功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；所述的驅(qū)動(dòng)控制電路通過(guò)斜坡信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生關(guān)斷主功率開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào)在主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參考信號(hào)時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷；所述參考信號(hào)，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)與主功率開(kāi)關(guān)管占空比的比值，成正比例關(guān)系。本發(fā)明中的參考信號(hào)考慮了占空比的變化，在輸入電流的計(jì)算中，該占空比參數(shù)會(huì)被抵消，使得輸入電壓與輸入電流成正比，達(dá)到了消除占空比所引起的總諧波失真現(xiàn)象的技術(shù)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電源變換電路及其驅(qū)動(dòng)控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種電源變換電路及其驅(qū)動(dòng)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在交直流變換(AC/DC)電路中，為了減少電路對(duì)電網(wǎng)的污染，需要其輸入電流波形 為正弦，并且和接入電網(wǎng)電壓同相位，W達(dá)到低總諧波失真(Total化rmonic Distodion) T皿和高功率因數(shù)(P巧的要求。運(yùn)種高PF的電路可稱(chēng)為帶功率因數(shù)校正(PFC)的電路。
[0003] W反激式變換電路為例，高功率因數(shù)臨界導(dǎo)通模式的反激式變換電路一般采用峰 值電流控制，或者恒定導(dǎo)通時(shí)間(COT)控制。峰值電流控制方法的本質(zhì)也屬于恒定導(dǎo)通時(shí)間 控制模式，下面W峰值電流控制舉例說(shuō)明。
[0004] 如圖1所示的反激式變換電路包括反激式功率級(jí)電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，所述的驅(qū) 動(dòng)控制電路用W控制反激式功率級(jí)電路的MOS的導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)控制電路是一種常用峰值 電流控制電路，使得反激式變換電路電路工作于臨界導(dǎo)通模式。臨界導(dǎo)通模式即變壓器或 電感電流下降到0之后，則控制MOS導(dǎo)通。臨界導(dǎo)通模式可W降低MOS的開(kāi)通損耗，從而有效 提高系統(tǒng)效率。
[0005] 圖1中的驅(qū)動(dòng)控制電路采用乘法器來(lái)做PFC的具體方法為:驅(qū)動(dòng)控制電路的輸入采 樣電路采樣輸入電壓信號(hào)，同時(shí)將輸入電壓采樣信號(hào)與補(bǔ)償信號(hào)COMP相乘，得到指令信號(hào)。 由于控制系統(tǒng)的帶寬遠(yuǎn)低于電網(wǎng)頻率，所WCOMP的變化頻率遠(yuǎn)低于輸入電壓頻率（電網(wǎng)頻 率），在一個(gè)電網(wǎng)周期(也稱(chēng)為工頻周期）內(nèi)，可W認(rèn)為COMP電壓基本不變，因此該指令信號(hào) 為正弦，且和電網(wǎng)電壓同相。由于電路工作在臨界導(dǎo)通模式，MOS管導(dǎo)通時(shí)，其電流從0上升， 采樣電阻采樣流過(guò)MOS管電流，當(dāng)采樣電流信號(hào)SNP等于指令信號(hào)時(shí)，控制MOS管關(guān)斷。因此， MOS管電流的峰值Ipeak的包絡(luò)線為正弦，并且和輸入電壓同相位。
[0006] 如圖2所示，示意了輸入電壓Vin波形、續(xù)流二極管電流Id波形、MOS管M2的電流Imos 波形及其口極GATE的波形。MOS管M2的電流的平均值即為輸入電流。MOS管M2的峰值電流 Ipeak和輸入電壓Vin,勵(lì)磁電感Lm及導(dǎo)通時(shí)間Ton的關(guān)系為:Vin = LM*IpEAK/T日N。輸入平均電流 iin和MOS管M2的峰值電流Ipeak和占空比D之間的關(guān)系為：iin= Ipeak*D/2。其中，占空比D = Ton/ T，T為開(kāi)關(guān)周期。因此，可W得到輸入電流iin和輸入電壓Vin，勵(lì)磁電感Lm，導(dǎo)通時(shí)間Ton,開(kāi)關(guān) 周期T之間的關(guān)系為iin = Vin*D*T〇N/(巧LmKTon根據(jù)正弦波峰值，可W導(dǎo)出T〇n = Lm*Ipeak/ V陽(yáng)AK，其中，Vpeak為輸入電壓Vin的峰值;D = n*Vo/(Vin+n*Vo)，其中n為變壓器TRl的原副邊 應(yīng)比，Vo為輸出電壓。
[0007] 在W上現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中，由于占空比是隨電網(wǎng)電壓變化的量。當(dāng)輸入電壓高的時(shí)候， 占空比D小，而輸入電壓低的時(shí)候，占空比D大，所W輸入電流并不是標(biāo)準(zhǔn)正弦的，因此輸入 電流的仍存在總諧波失真(T皿），輸入電流的波形還存在進(jìn)一步優(yōu)化的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電源變換電路及其驅(qū)動(dòng)控制電路，用W解 決現(xiàn)有技術(shù)存在的諧波失真的技術(shù)問(wèn)題。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種W下結(jié)構(gòu)的電源變換電路，包括功率級(jí)電路 和驅(qū)動(dòng)控制電路，所述的功率級(jí)電路為反激式電路或升降壓型電路，所述的反激式電路或 升降壓型電路中包括有主功率開(kāi)關(guān)管，所述驅(qū)動(dòng)控制電路用于控制主功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀 態(tài);其特征在于：
[0010] 所述的驅(qū)動(dòng)控制電路通過(guò)斜坡信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，用W產(chǎn)生關(guān)斷主功率開(kāi) 關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào)在主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參考 信號(hào)時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷;所述參考信號(hào)，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)與主功率開(kāi)關(guān)管占空 比的比值，成正比例關(guān)系。
[0011] 優(yōu)選地，所述的補(bǔ)償信號(hào)由電源變換器的輸出電壓或輸出電流與相應(yīng)基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng) 運(yùn)放后得到，用W表征二者的誤差。
[0012] 優(yōu)選地，所述的驅(qū)動(dòng)控制電路包括斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路，所述的斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路 包括電流源、電容和開(kāi)關(guān)，所述的電流源對(duì)所述電容充電，所述的電容與開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述電 容與開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)公共端接地，另一個(gè)公共端作為輸出端輸出斜坡信號(hào)。
[0013] 優(yōu)選地，所述的電流源由電流源轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生，所述的電流源轉(zhuǎn)換電路接收一電 壓，所述的電壓經(jīng)電流源轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)化為所述電流源;所述的電流源轉(zhuǎn)換電路為跨導(dǎo) 放大器。
[0014] 優(yōu)選地，所述的驅(qū)動(dòng)控制電路還包括參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路 為除法電路，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路接收表征所述補(bǔ)償信號(hào)的信號(hào)和表征所述占空比的 信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，得到表征所述補(bǔ)償信號(hào)與所述占空比之比值的參考信號(hào)。
[0015] 優(yōu)選地，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路接收所述的補(bǔ)償信號(hào)和用W控制主功率開(kāi)關(guān)管 開(kāi)關(guān)狀態(tài)的PWM信號(hào)，輸出所述的參考信號(hào)。
[0016] 優(yōu)選地，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括運(yùn)算放大器和開(kāi)關(guān)電路，所述的運(yùn)算放大 器的第一輸入端接收所述的補(bǔ)償信號(hào)，所述的運(yùn)算放大器的第二輸入端與其輸出端之間串 聯(lián)一電容，所述的開(kāi)關(guān)電路包括相互串聯(lián)第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)的另一端與 運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)的另一端接地，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的公共 端與運(yùn)算放大器的第二輸入端之間串聯(lián)第一電阻。
[0017] 優(yōu)選地，所述的第一開(kāi)關(guān)的控制端接入所述PWM信號(hào)，將所述PWM信號(hào)取反后作為 所述第二開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)。
[0018] 優(yōu)選地，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一電流轉(zhuǎn)換電路、第二電流轉(zhuǎn)換電路和 運(yùn)算放大器，所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與所述運(yùn)算放大器的第一輸入端連接，所述的第二 電流轉(zhuǎn)換電路與所述運(yùn)算放大器的第二輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端與電流調(diào)節(jié)管的 控制端連接，所述的電流調(diào)節(jié)管接入所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)控制電流調(diào)節(jié)管調(diào)節(jié) 第一電流轉(zhuǎn)換電路的電流，W使得所述運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端的電壓相等。
[0019] 優(yōu)選地，所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路接收第一電流源，所述的第一電流源與所述占 空比成正比例關(guān)系;所述的第二電流轉(zhuǎn)換電路接收第二電流源和第=電流源，所述的第二 電流源和第=電流源的其中一個(gè)與所述補(bǔ)償信號(hào)成正比例關(guān)系，則另外一個(gè)為恒流源。
[0020] 優(yōu)選地，所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與第二電流轉(zhuǎn)換電路分別由兩個(gè)=極管連接而 成，所述兩個(gè)=極管的集電極相互連接，其中一個(gè)=極管的基極與另一=極管的發(fā)射極連 接，該另一=極管的基極與另一電流轉(zhuǎn)換電路的相應(yīng)=極管的基極連接;第一電流轉(zhuǎn)換電 路和第二電流轉(zhuǎn)換電路兩個(gè)=極管的發(fā)射極的公共端分別接入運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端， 所述運(yùn)算放大器的輸出端與其中一個(gè)電流轉(zhuǎn)換電路的所述該另一=極管的發(fā)射極之間經(jīng) 電流調(diào)節(jié)管連接。
[0021] 本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種W下電路結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)控制電路，包括斜 坡信號(hào)產(chǎn)生電路和參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所述的斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生斜坡信號(hào)，所述的參 考信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生參考信號(hào)，通過(guò)斜坡信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，用W產(chǎn)生關(guān)斷主功率 開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào)在主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參 考信號(hào)時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷;所述參考信號(hào)，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)與主功率開(kāi)關(guān)管占 空比的比值，成正比例關(guān)系。
[0022] 采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)：由于現(xiàn)有技術(shù)所存在的 因輸入電壓變化引起占空比變化，使得輸入電流與輸入電壓的相位不一致，導(dǎo)致存在諧波 失真的現(xiàn)象;本發(fā)明鑒于上述狀況，在驅(qū)動(dòng)控制電路中，在參考信號(hào)中引入了占空比運(yùn)一參 數(shù)，即所述的參考信號(hào)考慮了占空比的變化，在輸入電流的計(jì)算中，該占空比參數(shù)會(huì)被抵 消，因此占空比的變化不再影響輸入電流，使得輸入電壓與輸入電流成正比，達(dá)到了消除占 空比所引起的總諧波失真現(xiàn)象的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動(dòng)控制電路的反激式變換器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖2為圖1現(xiàn)有技術(shù)的工作波形圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明用于電源變換電路的驅(qū)動(dòng)控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖4為反饋補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖5為圖3的工作波形圖；
[0028] 圖6為本發(fā)明的參考信號(hào)產(chǎn)生電路的另一種實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0029] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于運(yùn)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W及方案。
[0030] 為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在W下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體 的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有運(yùn)些細(xì)節(jié)的描述也可W完全理解本發(fā)明。
[0031] 在下列段落中參照附圖W舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說(shuō)明的是，附圖均采 用較為簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用W方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的 目的。
[0032] 參考圖3所示，示意了驅(qū)動(dòng)控制電路的一個(gè)實(shí)施例的具體電路圖，該驅(qū)動(dòng)控制電路 可用于反激式變換電路(Flyback)、升降壓型變換電路(Buck-Boost)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)電 源。雖然，【背景技術(shù)】W反激式變換電路所存在的技術(shù)問(wèn)題作了具體說(shuō)明，但只是為了闡述技 術(shù)問(wèn)題的需要而作的舉例說(shuō)明，不能構(gòu)成對(duì)本發(fā)明應(yīng)用的限制。
[0033] 本發(fā)明的電源變換電路包括功率級(jí)電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，所述的功率級(jí)電路是指 相應(yīng)電源變換的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如，反激式，升降壓型等。所述的功率級(jí)電路包括主功率 開(kāi)關(guān)管，采用驅(qū)動(dòng)控制電路控制主功率開(kāi)關(guān)管的通斷，W實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換。
[0034] 本發(fā)明的關(guān)鍵在于，對(duì)驅(qū)動(dòng)控制電路的改進(jìn)。所述的驅(qū)動(dòng)控制電路通過(guò)斜坡信號(hào) Vrp與參考信號(hào)化ef進(jìn)行比較，用W產(chǎn)生關(guān)斷主功率開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào) Vrp在主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參考信號(hào)時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，且 斜坡信號(hào)瞬時(shí)降至零(在下一次導(dǎo)通之前降至零均可，該處只是據(jù)圖提出了一種方式）；所 述參考信號(hào)化ef，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)COMP與主功率開(kāi)關(guān)管占空比D的比值，成正比例 關(guān)系。
[0035] 所述的補(bǔ)償信號(hào)COMP由電源變換器的輸出電壓或輸出電流(一般通過(guò)相應(yīng)的采樣 信號(hào)來(lái)表征)與相應(yīng)基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)運(yùn)放后得到，用W表征二者的誤差，詳見(jiàn)圖4所示。
[0036] 所述的驅(qū)動(dòng)控制電路包括斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路和參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所述的斜坡信 號(hào)產(chǎn)生電路包括電流源、電容和開(kāi)關(guān)SW3，所述的電流源對(duì)所述電容充電，所述的電 容C巧與開(kāi)關(guān)SW3并聯(lián)，所述電容C巧與開(kāi)關(guān)SW3的其中一個(gè)公共端接地，另一個(gè)公共端作為 輸出端輸出斜坡信號(hào)化P。
[0037] 所述的電流源由電流源轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生，本實(shí)施例中，采用跨導(dǎo)放大器U3作為電流 源轉(zhuǎn)換電路，跨導(dǎo)放大器U3的增益為Gm,所述的跨導(dǎo)放大器U3接收恒定電壓Vst,所述的恒 定電壓Vst經(jīng)跨導(dǎo)放大器U3，將其轉(zhuǎn)化為所述電流源，該電流源的電流為I =Vs巧Gm，化P = Vst*Gm*t/C巧。W上實(shí)現(xiàn)中，U3所接收的電壓為非恒壓的情況，即該電壓也可W為變化的電 壓，同樣能實(shí)施，并達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)效果。原因在于，但是該電壓變化的速度遠(yuǎn)慢于開(kāi)關(guān)速 度，對(duì)于開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)固定的電壓。
[003引 V巧達(dá)到參考信號(hào)Vref時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間結(jié)束并關(guān)斷，因Vref = k (C0MP/D)，則有Vs巧Gm*Ton/C巧=k(C0MP/D) ,Ton蝴=kC巧*C0MP/(Vs巧Gm)。W將本發(fā)明的 驅(qū)動(dòng)控制電路應(yīng)用到反激式變換器為例，即功率級(jí)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為反激式，那么，iin = ￥;[]1蝴*1'〇]1//(巧]^1)，將1'〇]1*0 =化9*〔01?/"(￥31:*6111)代入上述公式，得到;[1。= 1^￥;[]1*化口* C0MP/(2禮M*Vs巧GmKLM為原邊電感的勵(lì)磁電感。上述表達(dá)式中，Vst是一個(gè)固定電壓，Gm為 電壓轉(zhuǎn)電流模塊的跨導(dǎo)，都是常數(shù)。所W，輸入電流iin和輸入電壓Vin成正比，當(dāng)輸入電壓 Vin是正弦時(shí)，輸入電流iin也為正弦，有效地降低T皿，提高PF。
[0039] 所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路從計(jì)算或功能上來(lái)說(shuō)，可W認(rèn)為是除法電路，即實(shí)現(xiàn)了補(bǔ) 償信號(hào)COMP與主功率開(kāi)關(guān)管占空比D的比值，得到的參考信號(hào)化ef引入了參數(shù)占空比D。當(dāng) 然，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)種計(jì)算，可W采用多個(gè)實(shí)施例，圖3中，
【申請(qǐng)人】提出了一個(gè)實(shí)施例，
[0040] 所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括運(yùn)算放大器Ul和開(kāi)關(guān)電路，所述的運(yùn)算放大器Ul的 第一輸入端接收所述的補(bǔ)償信號(hào)COMP(包括能夠表征補(bǔ)償信號(hào)COMP的信號(hào)），所述的運(yùn)算放 大器Ul的第二輸入端(其電壓用Va表示)與其輸出端之間串聯(lián)一電容Cl,所述的開(kāi)關(guān)電路包 括相互串聯(lián)第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2,所述第一開(kāi)關(guān)SWl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸 出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)SW2的另一端接地，所述第一開(kāi)關(guān)SWl和第二開(kāi)關(guān)SW2的公共端與運(yùn) 算放大器Ul的第二輸入端之間串聯(lián)第一電阻R1。所述的第一開(kāi)關(guān)SWl的控制端接入所述PWM 信號(hào)，將所述PWM信號(hào)經(jīng)反相器U2取反后作為所述第二開(kāi)關(guān)SW2的控制信號(hào)。
[0041 ]主功率開(kāi)關(guān)管一般采用MOS管，在MOS導(dǎo)通時(shí)，即Pmi為高時(shí)，第一開(kāi)關(guān)SWl導(dǎo)通，第 二開(kāi)關(guān)SW2關(guān)斷，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的公共端Vb電壓為運(yùn)放Ul的輸出電壓化ef;在MOS關(guān) 斷時(shí)，即PWM為低時(shí)，開(kāi)關(guān)SW2導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)SWl關(guān)斷，Vb電壓為0。運(yùn)放Ul第二輸入端化的電壓為 Vb電壓的平均值，即化ef *D，其中D為占空比，即Ton/T。由于Va = COMP，貝IJCOMP =化ef *D，即 化 ef = C0MP/D。
[0042] 采用上述實(shí)施例中的參考信號(hào)產(chǎn)生電路能夠?qū)⒖夹盘?hào)化ef有效地和占空比關(guān) 聯(lián)起來(lái)，W便在輸入電壓和輸入電流的關(guān)系中，消除占空比變化對(duì)二者相位的影響，使得二 者成正比。
[0043] 參考圖4所示，示意了反饋補(bǔ)償電路的具體實(shí)施電路。所述的反饋補(bǔ)償電路包括運(yùn) 算放大器U7，所述的運(yùn)算放大器U7兩個(gè)輸入端分別接收表征輸出電壓或輸出電流的采樣信 號(hào)FB和基準(zhǔn)信號(hào)REF，從而得到補(bǔ)償信號(hào)C0MP，通常情況下，還可在運(yùn)算放大器U7的輸出端 設(shè)置補(bǔ)償電容，用W保持補(bǔ)償信號(hào)COMP的穩(wěn)定性。此外，對(duì)于反饋補(bǔ)償電路的電路，不限于 圖4中的實(shí)施方式，還可W采用跨導(dǎo)放大器等方式實(shí)現(xiàn)。
[0044] 參考圖5所示，示意了斜坡信號(hào)化P和主功率開(kāi)關(guān)管口極Gate的波形圖，Gate本質(zhì) 上表征了 PWM信號(hào)，同時(shí)表示導(dǎo)通時(shí)間W及占空比的信息。圖中可知，斜坡信號(hào)化P在主功率 開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻，開(kāi)始線性上升，當(dāng)其達(dá)到參考信號(hào)化ef時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷，且斜坡信 號(hào)電壓降低到0。如圖3所示，斜坡信號(hào)Vrp和參考信號(hào)化ef分別輸入比較器U4,由比較器輸 出相應(yīng)的關(guān)斷信號(hào)，并輸入RS觸發(fā)器U5的重置端，形成PWM信號(hào)的下降沿。而對(duì)于主功率開(kāi) 關(guān)管的開(kāi)通，則并非本發(fā)明的必要技術(shù)特征，可W將主功率管的漏極信號(hào)與相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行 比較，從而觸發(fā)主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，但不限于運(yùn)一種形式。RS觸發(fā)器U5輸出PWM信號(hào)，并通過(guò) 驅(qū)動(dòng)電路U6輸入至主功率開(kāi)關(guān)管的控制端。
[0045] 參考圖6示，為本發(fā)明參考信號(hào)產(chǎn)生電路的另一種實(shí)施例，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電 路包括第一電流轉(zhuǎn)換電路、第二電流轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器，所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與 所述運(yùn)算放大器的第一輸入端連接，所述的第二電流轉(zhuǎn)換電路與所述運(yùn)算放大器的第二輸 入端連接，運(yùn)算放大器的輸出端與電流調(diào)節(jié)管的控制端連接，所述的電流調(diào)節(jié)管接入所述 的第一電流轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)控制電流調(diào)節(jié)管調(diào)節(jié)第一電流轉(zhuǎn)換電路的電流，W使得所述運(yùn) 算放大器的兩個(gè)輸入端的電壓相等。
[0046] 所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路接收第一電流源，所述的第一電流源與所述占空比成正 比例關(guān)系;所述的第二電流轉(zhuǎn)換電路接收第二電流源和第=電流源，所述的第二電流源和 第=電流源的其中一個(gè)與所述補(bǔ)償信號(hào)成正比例關(guān)系，則另外一個(gè)為恒流源。
[0047] 所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與第二電流轉(zhuǎn)換電路分別由兩個(gè)=極管連接而成，所述 兩個(gè)=極管的集電極相互連接，其中一個(gè)=極管的基極與另一=極管的發(fā)射極連接，該另 一=極管的基極與另一電流轉(zhuǎn)換電路的相應(yīng)=極管的基極連接;第一電流轉(zhuǎn)換電路和第二 電流轉(zhuǎn)換電路兩個(gè)=極管的發(fā)射極的公共端分別接入運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端，所述運(yùn)算 放大器的輸出端與其中一個(gè)電流轉(zhuǎn)換電路的所述該另一=極管的發(fā)射極之間經(jīng)電流調(diào)節(jié) 管連接。
[0048] W實(shí)際電路所使用的=極管和連接關(guān)系為例，第一電流轉(zhuǎn)換電路包括=極管QlO 和=極管Qll，流經(jīng)兩個(gè)管子的電流分別為no和ill，=極管QlO =極管Qll集電極互連，并 接收供電電壓VD，電流源110置在=極管Q10的發(fā)射極。同理，第二電流轉(zhuǎn)換電路包括=極管 Q12和=極管Q13,流經(jīng)兩個(gè)管子的電流分別為il2和il3，=極管Q12和=極管Q13的集電極 互連，并接收電壓VD，電流源112和電流源113設(shè)置在S極管Q12和S極管Q13的發(fā)射極，連接 到相應(yīng)電流源的所述發(fā)射極均接地。=極管QlO的發(fā)射極與運(yùn)算放大器U8的第一輸入端連 接，=極管Ql 3的發(fā)射極與運(yùn)算放大器U8的第二輸入端連接。電流調(diào)節(jié)管Ml O串聯(lián)在Ql I的發(fā) 射極，所述的運(yùn)算放大器U8的輸出端連接電流調(diào)節(jié)管MlO的控制端。
[0049] W上電路中的原理如下，I10*iout = Il巧113。如果設(shè)置電流源112的大小正比于 COMP電壓，即為C0MP/R11，其中，Rll為一固定等效阻抗。113為一固定電流源，電流源IlO的 大小正比于占空比D，即D/R12,其中，R12為一固定等效阻抗。iout = C0MP/D*(I13*R12/ RU),其中，I13*R12/R11為一常數(shù)，iout即正比于C0MP/D。電流iout流過(guò)電阻R10,得到電壓 Vout，則輸出電壓Vout正比于C0MP/D。
[0050] 也可W設(shè)置電流源113的大小正比于COMP電壓，112為一固定電流源。
[0051] 在=極管中，由于基極電流遠(yuǎn)小于集電極和發(fā)射極的電流，因此集電極電流近似 等于發(fā)射極電流。即110 = 110; ill = iout; il2 = 112; il3 = 113。在S極管中，存在公式 其中i C為集電極電流，VBE為基極和發(fā)射極之間的電壓。因此，
J
因此，如果￥義=￥7，貝11；[10*；[11 = 0 ;[12*;[13，即110*;[0111 = 112*113。運(yùn)放1]10通過(guò)調(diào)整管110，調(diào)節(jié)電流;[0111:，使得￥義=￥7，因此 I10*iout = I12*I13 成立。
[0052] 電流調(diào)整管MlO不一定要連接在Qll的發(fā)射極，可W連接在Q10-Q13任意一路發(fā)射 極，設(shè)置其他幾路發(fā)射極的電流為輸入電流。
[0053] W上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施 方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電源變換電路，包括功率級(jí)電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，所述的功率級(jí)電路為反激式 電路或升降壓型電路，所述的反激式電路或升降壓型電路中包括有主功率開(kāi)關(guān)管，所述驅(qū) 動(dòng)控制電路用于控制主功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài);其特征在于： 所述的驅(qū)動(dòng)控制電路通過(guò)斜坡信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生關(guān)斷主功率開(kāi)關(guān)管 的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào)在主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參考信號(hào) 時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷;所述參考信號(hào)，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)與主功率開(kāi)關(guān)管占空比的 比值，成正比例關(guān)系。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換電路，其特征在于:所述的補(bǔ)償信號(hào)由電源變換器的 輸出電壓或輸出電流與相應(yīng)基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)運(yùn)放后得到，用以表征二者的誤差。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源變換電路，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)控制電路包括斜坡信 號(hào)產(chǎn)生電路，所述的斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路包括電流源、電容和開(kāi)關(guān)，所述的電流源對(duì)所述電容 充電，所述的電容與開(kāi)關(guān)并聯(lián)，所述電容與開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)公共端接地，另一個(gè)公共端作為 輸出端輸出斜坡信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源變換電路，其特征在于:所述的電流源由電流源轉(zhuǎn)換電路 產(chǎn)生，所述的電流源轉(zhuǎn)換電路接收一電壓，所述的電壓經(jīng)電流源轉(zhuǎn)換電路，將其轉(zhuǎn)化為所述 電流源;所述的電流源轉(zhuǎn)換電路為跨導(dǎo)放大器。5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電源變換電路，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)控制電路還包括 參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所述參考信號(hào)產(chǎn)生電路為除法電路，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路接收表 征所述補(bǔ)償信號(hào)的信號(hào)和表征所述占空比的信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算，得到表征所述補(bǔ)償信號(hào)與所 述占空比之比值的參考信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換電路，其特征在于:所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路接收所 述的補(bǔ)償信號(hào)和用以控制主功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)狀態(tài)的PWM信號(hào)，輸出所述的參考信號(hào)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源變換電路，其特征在于:所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括運(yùn) 算放大器和開(kāi)關(guān)電路，所述的運(yùn)算放大器的第一輸入端接收所述的補(bǔ)償信號(hào)，所述的運(yùn)算 放大器的第二輸入端與其輸出端之間串聯(lián)一電容，所述的開(kāi)關(guān)電路包括相互串聯(lián)第一開(kāi)關(guān) 和第二開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)的另一端與運(yùn)算放大器的輸出端連接，所述第二開(kāi)關(guān)的另一端 接地，所述第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的公共端與運(yùn)算放大器的第二輸入端之間串聯(lián)第一電阻。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源變換電路，其特征在于:所述的第一開(kāi)關(guān)的控制端接入所 述PWM信號(hào)，將所述PWM信號(hào)取反后作為所述第二開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換電路，其特征在于:所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路包括第 一電流轉(zhuǎn)換電路、第二電流轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器，所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與所述運(yùn)算 放大器的第一輸入端連接，所述的第二電流轉(zhuǎn)換電路與所述運(yùn)算放大器的第二輸入端連 接，運(yùn)算放大器的輸出端與電流調(diào)節(jié)管的控制端連接，所述的電流調(diào)節(jié)管接入所述的第一 電流轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)控制電流調(diào)節(jié)管調(diào)節(jié)第一電流轉(zhuǎn)換電路的電流，以使得所述運(yùn)算放大 器的兩個(gè)輸入端的電壓相等。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源變換電路，其特征在于:所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路接收 第一電流源，所述的第一電流源與所述占空比成正比例關(guān)系;所述的第二電流轉(zhuǎn)換電路接 收第二電流源和第三電流源，所述的第二電流源和第三電流源的其中一個(gè)與所述補(bǔ)償信號(hào) 成正比例關(guān)系，則另外一個(gè)為恒流源。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源變換電路，其特征在于:所述的第一電流轉(zhuǎn)換電路與第 二電流轉(zhuǎn)換電路分別由兩個(gè)三極管連接而成，所述兩個(gè)三極管的集電極相互連接，其中一 個(gè)三極管的基極與另一三極管的發(fā)射極連接，該另一三極管的基極與另一電流轉(zhuǎn)換電路的 相應(yīng)三極管的基極連接;第一電流轉(zhuǎn)換電路和第二電流轉(zhuǎn)換電路兩個(gè)三極管的發(fā)射極的公 共端分別接入運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端與其中一個(gè)電流轉(zhuǎn)換電 路的所述該另一三極管的發(fā)射極之間經(jīng)電流調(diào)節(jié)管連接。12. -種驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于:包括斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路和參考信號(hào)產(chǎn)生電路，所 述的斜坡信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生斜坡信號(hào)，所述的參考信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生參考信號(hào)，通過(guò)斜坡 信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，用以產(chǎn)生關(guān)斷主功率開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)，所述的斜坡信號(hào)在主 功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)刻自零線性上升，達(dá)到所述參考信號(hào)時(shí)，主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷;所述參考信 號(hào)，與電源變換器的補(bǔ)償信號(hào)與主功率開(kāi)關(guān)管占空比的比值，成正比例關(guān)系。
【文檔編號(hào)】H02M7/12GK105827123SQ201610341865
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】金亦青, 張軍明, 胡長(zhǎng)偉, 任遠(yuǎn)程, 黃必亮, 周遜偉
【申請(qǐng)人】杰華特微電子（杭州）有限公司