專利名稱：用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路。
背景技術(shù)：
隨從使用的角度分類，開關(guān)電源分為恒壓、恒流、恒功率等類型。從電氣特性角度， 可以分為隔離型和非隔離型兩種。對(duì)某些具有電流敏感特性的產(chǎn)品來講，隔離、恒流功能的開關(guān)電源是較好的選擇。現(xiàn)有技術(shù)中，被廣泛采用的恒流控制方式是次級(jí)取樣、反饋、初級(jí)控制，圖1示出了相關(guān)技術(shù)中用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，次級(jí)的“電流取樣電路”實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的檢測，由“基準(zhǔn)源”電路產(chǎn)生一個(gè)參考電壓信號(hào)，由“誤差比較器”對(duì)取樣電路的信號(hào)和參考電壓信號(hào)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過光電耦合器UlA反饋給電源的初級(jí)，最終由初級(jí)對(duì)輸出電流進(jìn)行控制。這種電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所采用的元件數(shù)量較多， 占用的PCB面積較大，導(dǎo)致在某些特定的應(yīng)用中受到限制，而且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能解決以上問題的用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路，隔離型開關(guān)電源包括通過變壓器耦合的初級(jí)部分和次級(jí)部分，初級(jí)部分提供輸入電壓，次級(jí)部分提供輸出電壓，初級(jí)部分包括輸入電壓檢測電路、關(guān)斷時(shí)間控制電路和功率開關(guān)管，其中，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；關(guān)斷時(shí)間控制電路用于根據(jù)輸入電壓相對(duì)于第一基準(zhǔn)電壓的變化對(duì)功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路， 隔離型開關(guān)電源包括通過變壓器耦合的初級(jí)部分和次級(jí)部分，初級(jí)部分提供輸入電壓，次級(jí)部分提供輸出電壓，初級(jí)部分包括輸出電壓反饋電路、關(guān)斷時(shí)間控制電路和功率開關(guān)管，其中，輸出電壓反饋電路用于提供輸出電壓的反饋電壓；關(guān)斷時(shí)間控制電路用于根據(jù)反饋電壓相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓的變化對(duì)功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的上述實(shí)施例中，通過對(duì)輸入電壓或輸出電壓進(jìn)行檢測，當(dāng)輸入電壓或輸出電壓發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)輸入電壓或輸出電壓的變化通過關(guān)斷時(shí)間控制電路對(duì)功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，從而使開關(guān)電源的周期不變或變化很小，達(dá)到維持開關(guān)電源的輸出電流恒定的目的，使得電路的結(jié)構(gòu)較簡單，所采用的元件數(shù)量較少，減小了 PCB面積，降低了成本，提高了開關(guān)電源的使用范圍，克服了現(xiàn)有技術(shù)中電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所采用的元件數(shù)量較多，占用的PCB面積較大，導(dǎo)致在某些特定的應(yīng)用中受到限制，而且成本較高的問題。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，在附圖中
圖1示出了相關(guān)技術(shù)中用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的隔離型開關(guān)電源原理圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的實(shí)施例中，首先討論當(dāng)交流輸入電壓變化時(shí)恒流控制的原理。圖2示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的隔離型開關(guān)電源原理圖，在隔離型開關(guān)電源中，根據(jù)能量守恒，有Vo* Ιο* T = ^ Lp* Idspp2 * eff2............. (1)其中，Vo是輸出LED的電壓，一旦LED的串并聯(lián)關(guān)系確定，Vo為一個(gè)確定的值；Io 是輸出LED的平均電流，是一個(gè)常數(shù)；T是開關(guān)電源的周期；Lp是變壓器的初級(jí)電感量，也是一個(gè)常數(shù)；Idspp為初級(jí)電流的峰值，對(duì)于恒定關(guān)斷時(shí)間模式的芯片來說也是一個(gè)常數(shù)； effT為變壓器的傳輸效率，為常數(shù)，大約0. 9 0. 95。因此，只要保持周期T不變就可以實(shí)現(xiàn)LED的電流Io不變，達(dá)到電流控制的目的。周期T = Ton+Toff,Ton為功率開關(guān)管Ml的導(dǎo)通時(shí)間，Toff為其關(guān)斷時(shí)間。對(duì)于恒定關(guān)斷時(shí)間模式(Constant off time)的芯片，Toff為固定值，由芯片外部的一個(gè)電阻或者電容來決定，而iTon隨輸入電壓在變化。由Idspp= ^·* Ton ,Ton = I^PP*Lp，輸入電壓升高，Vdc 升高，Ton 減小，Ton 與
LpVdc
Vdc成反向變化關(guān)系。所以，只要Toff是一個(gè)與Vdc成正向變化關(guān)系的電路，就可以用Toff的變化去補(bǔ)償Ton的變化，可以使周期T維持不變或者變化很小。原理框圖如下
1k4
Ton =——* k\Toff = Vdc*k2+k3 或-
τ =Vdc+k5-k6* Vdc當(dāng)Vdc升高，Ton減小，而1Toff增大；當(dāng)Vdc降低，Ton增大，而1Toff減??；合理調(diào)整電路參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)周期T維持不變或者變化很小的目的。另外，在某些產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)中，由于負(fù)載(LED燈)的電壓一致性問題，每批生產(chǎn)的產(chǎn)品其輸出電壓Vo可能會(huì)不同。根據(jù)(1)中的公式，Vo的變化會(huì)造成電流Io發(fā)生變化。因此，我們還將討論當(dāng)輸出LED電壓變化時(shí)恒流控制的原理，通過調(diào)整Toff來補(bǔ)償Vo的變化。
權(quán)利要求
1.一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路，所述隔離型開關(guān)電源包括通過變壓器耦合的初級(jí)部分和次級(jí)部分，所述初級(jí)部分提供輸入電壓，所述次級(jí)部分提供輸出電壓，其特征在于，所述初級(jí)部分包括輸入電壓檢測電路、關(guān)斷時(shí)間控制電路和功率開關(guān)管，其中所述輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；所述關(guān)斷時(shí)間控制電路用于根據(jù)所述輸入電壓相對(duì)于第一基準(zhǔn)電壓的變化對(duì)所述功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓檢測電路包括依次串聯(lián)在一起的電阻(R4)、電阻(R5)和穩(wěn)壓器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，還包括輸出電壓的反饋電路， 用于提供輸出電壓的反饋電壓作為所述第一基準(zhǔn)電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括晶體管、電容和固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，所述輸入電壓作用在所述晶體管的基極上，所述第一基準(zhǔn)電壓作用在晶體管的發(fā)射極和集電極中的一個(gè)上，并且提供電流，所述電流的至少一部分作用在所述電容上，所述電流的至少另一部分流經(jīng)晶體管的發(fā)射極和集電極，所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片基于所述電容的電壓關(guān)斷所述功率開關(guān)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括依次串聯(lián)在一起的電阻(R3)、晶體管Oil)和電容O^off)，以及固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，其中， 所述晶體管Oil)的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的發(fā)射極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述晶體管Oil)的集電極分別與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Toffpin管腳和所述電容(Coff)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，其中，所述晶體管Oil) 的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述電容(Coff)連接在所述晶體管 (Ql)的集電極和發(fā)射級(jí)之間，所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的 Toff pin管腳相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流控制電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓器件為穩(wěn)壓管或低壓差線性穩(wěn)壓管。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述晶體管為以下任一種雙極型晶體管和場效應(yīng)晶體管。
9.一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路，所述隔離型開關(guān)電源包括通過變壓器耦合的初級(jí)部分和次級(jí)部分，所述初級(jí)部分提供輸入電壓，所述次級(jí)部分提供輸出電壓，其特征在于，所述初級(jí)部分包括輸出電壓反饋電路、關(guān)斷時(shí)間控制電路和功率開關(guān)管，其中所述輸出電壓反饋電路用于提供輸出電壓的反饋電壓；所述關(guān)斷時(shí)間控制電路用于根據(jù)所述反饋電壓相對(duì)于第二基準(zhǔn)電壓的變化對(duì)所述功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，所述輸出電壓反饋電路包括串聯(lián)的變壓器和二極管。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括晶體管、電容和固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，其中所述反饋電壓作用在所述晶體管的發(fā)射極和集電極之一上，并且提供電流，所述電流的至少一部分作用在電容上，所述電流的至少另一部分流經(jīng)所述晶體管的發(fā)射極和集電極，所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片基于所述電容的電壓關(guān)斷所述功率開關(guān)管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括依次串聯(lián)在一起的電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，其中，所述晶體管Oil)的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的發(fā)射極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述晶體管Oil) 的集電極分別與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Toff Pin管腳和所述電容(Coff)相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關(guān)斷時(shí)間控制電路包括電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片，其中，所述晶體管Oil) 的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述電容(Coff)連接在所述晶體管 (Ql)的集電極和發(fā)射級(jí)之間，所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關(guān)斷時(shí)間模式芯片的 Toffpin管腳相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，還包括輸入電壓檢測電路，用于提供所述第二基準(zhǔn)電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于隔離型開關(guān)電源的恒流控制電路，隔離型開關(guān)電源包括通過變壓器耦合的初級(jí)部分和次級(jí)部分，初級(jí)部分提供輸入電壓，次級(jí)部分提供輸出電壓，初級(jí)部分包括輸入電壓檢測電路、關(guān)斷時(shí)間控制電路和功率開關(guān)管，其中，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；關(guān)斷時(shí)間控制電路用于根據(jù)輸入電壓相對(duì)于第一基準(zhǔn)電壓的變化對(duì)功率開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所采用的元件數(shù)量較多，占用的PCB面積較大，導(dǎo)致在某些特定的應(yīng)用中受到限制，而且成本較高的問題。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102255507SQ20101018430
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者陳湛 申請(qǐng)人:美芯晟科技(北京)有限公司