專利名稱：一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路及正激電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路及正激電路。
背景技術(shù)：
圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的有源鉗位主功率電路，原邊采用有源鉗位，副邊采用同步整流電路或者二極管整流電路，圖中VT45為原邊主開關(guān)管，VT46為原邊鉗位管，C5為鉗位電容。OUTA和OUTB是一組互補開關(guān)的驅(qū)動信號，其中，OUTB為負壓驅(qū)動。變壓器工作在第一相限內(nèi)，正常工作時，C5與VT46的作用是為變壓器去磁，保證磁芯在兩個半周期內(nèi)承受的伏秒平衡，同時保證主開關(guān)管VT45的VDS電壓鉗位在一定的值，在主開關(guān)管VT45關(guān)斷時，主開關(guān)管上的電壓約為:VIN+/(1-D)，其中，VIN+為輸入電壓，D為占空比。顯然，主開關(guān)管的電壓與占空比有很大的關(guān)系，當(dāng)占空比D變得比較大時，主開關(guān)管VT45的應(yīng)力會隨之變得比較大。當(dāng)欠壓保護時，VIN+會慢慢變小，直到掉到欠壓保護點(假設(shè)此時能保證主開關(guān)管應(yīng)力不超過額定值)，但由于電源需要通過雷擊、浪涌和輸入瞬變等實驗，VIN+從欠壓保護點到欠壓保護動作有一定的延遲，等到欠壓保護動作時，VIN+已經(jīng)遠遠低于欠壓保護點的值。在這段延遲時間內(nèi)，電源一直正常工作，且通過環(huán)路的正常反饋，主開關(guān)管的占空比D會逐漸增加。通常的電壓前饋電路如圖2所示，其中，RAMP腳接控制芯片的三角波產(chǎn)生腳，控制芯片通過中間電路對有源鉗位主功率電路進行控制，在欠壓保護延遲時間內(nèi)，由于RAMP的斜率會越來越小，與反饋誤差信號進行比較后，導(dǎo)致輸出占空比D越來越大，從而導(dǎo)致主開關(guān)管VT45的應(yīng)力會越來越大，容易超出主開關(guān)的額定電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路及正激電路在欠壓保護動作前避免主開關(guān)管的應(yīng)力超出主開關(guān)的額定電壓。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路，包括:分壓電路、差分比較電路和充放電電路，其中:所述分壓電路的輸入端與電源輸入端VIN+相連，所述分壓電路的輸出端與所述差分比較電路的第一差分輸入端相連；所述差分比較電路的供電電源端與輔助電源VCC相連，所述差分比較電路的第二差分輸入端與參考電壓VREF相連,所述差分比較電路的差分輸出端與所述充放電電路的輸入端相連；所述充放電電路的三角波輸出端與控制芯片的三角波電壓產(chǎn)生腳RAMP相連。進一步地，所述差分比較電路包括:第一三極管和第二三極管，其中:所述第一三極管的集電極與第二三極管的集電極相連，作為所述供電電源端；
所述第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極相連，作為所述差分輸出端；所述第一三極管的基極作為所述第一差分輸入端；所述第二三極管的基極作為所述第二差分輸入端。進一步地，所述充放電電路為RC沖放電電路。進一步地，所述RC充放電電路包括:第三電阻和電容，其中:所述第三電阻的一端作為所述充放電電路的輸入端，與所述差分比較電路的差分輸出端相連，另一端與所述電容相連；所述電容的未與所述第三電阻相連的一端接地，所述第三電阻與所述電容的連接端作為所述三角波輸出端。進一步地，所述分壓電路包括:第一電阻和第二電阻，其中:所述第一電阻的一端作為所述分壓電路的輸入端，另一端與所述第二電阻相連；所述第二電阻未與所述第一電阻相連的一端接地，所述第一電阻與第二電阻的連接端作為所述分壓電路的輸出端。進一步地，一種正激電路，包括:控制電路、控制芯片、中間電路和主功率電路，其中，所述控制電路與控制芯片相連，所述控制芯片通過中間電路與所述主功率電路相連，所述控制電路采用如權(quán)利要求1 5任意之一所述的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路。進一步地，所述主功率電路為有源鉗位正激電路或單端正激電路。進一步地，所述控制芯片為電壓控制芯片。進一步地，所述控制芯片為電流控制芯片。綜上所述，本發(fā)明在VIN+的值低于欠壓保護點之后，RAMP腳通過VREF產(chǎn)生固定斜率的三角波，限制了主開關(guān)管的占空比，從而減小了復(fù)位電壓，增強了系統(tǒng)的可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的有源鉗位主功率電路圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的有源鉗位或者單端控制的電壓前饋部分電路；圖3為本發(fā)明實施方式的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路；圖4為本發(fā)明實施方式采用差分比較電路采用mos管時，在電壓或電流芯片中電壓前饋應(yīng)用的電路圖；圖5為本發(fā)明實施方式的在電壓或電流芯片中電壓前饋應(yīng)用的電路圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)中高壓關(guān)機時的主開關(guān)管電壓波形；圖7為采用本發(fā)明實施方式的關(guān)機應(yīng)力電路后高壓關(guān)機時的主開關(guān)管電壓波形。
具體實施例方式圖3所示為本實施方式的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路，當(dāng)VIN+在欠壓保護點以上時，VIN+通過第一電阻與第二電阻的分壓一直大于VREF，RAMP腳斜率隨著VIN+的增加而增加，具有前饋功能；當(dāng)VIN+在欠壓保護點以下時，VIN+通過第一電阻與第二電阻的分壓一直小于VREF，此時通過固定的電壓(VREF-Vbe)來產(chǎn)生固定的三角波，直至欠壓保護動作時，RAMP腳的斜率不會發(fā)生變化，也就是占空比會有較小的變化，從而保證了主開關(guān)管的應(yīng)力不會無限增加而超過主開關(guān)管的額定電壓，保證了系統(tǒng)的可靠性。
本實施方式的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路，包括:分壓電路1、差分比較電路2和充放電電路3。分壓電路I的輸入端與電源輸入端VIN+相連，分壓電路I的輸出端與差分比較電路2的第一差分輸入端相連。差分比較電路2的供電電源端與輔助電源VCC相連，差分比較電路2的第二差分輸入端與參考電壓VREF相連，差分比較電路2的差分輸出端與充放電電路3的輸入端相連。充放電電路3的三角波輸出端與控制芯片的三角波電壓產(chǎn)生腳RAMP相連。請參考圖3,差分比較電路2包括:第一三極管21和第二三極管22。第一三極管21的集電極與第二三極管22的集電極相連，作為差分比較電路2的供電電源端與輔助電源VCC相連；第一三極管21的發(fā)射極和第二三極管22的發(fā)射極相連,作為差分輸出端與充放電電路3的輸入端相連；第一三極管21的基極作為差分比較電路2的第一差分輸入端與分壓電路I的輸出端相連；第二三極管22的基極作為差分比較電路2的第二差分輸入端與參考電壓VREF相連。差分比較電路2中也可以采用MOS管替代三極管(參考圖4)。參考電壓VREF接固定的參考電壓，輔助電源的電壓高于參考電壓。分壓電路包括1:第一電阻11和第二電阻12。第一電阻11的一端作為分壓電路I的輸入端與電源輸入端VIN+相連,另一端與第二電阻相連12;第二電阻12未與第一電阻11相連的一端接地，第一電阻11與第二電阻12的連接端作為分壓電路I的輸出端，與差分比較電路2的第一差分輸入端相連。充放電電路3為RC沖放電電路，RC沖放電電路產(chǎn)生三角波，當(dāng)電源輸入端VIN+高于電源欠壓工作點時，三角波的斜率隨VIN+變化，即隨著VIN+的增加而增加。RC充放電電路包括:第三電阻31和電容32。第三電阻31的一端作為充放電電路3的輸入端與差分比較電路2的差分輸出端相連，另一端與電容32相連；電容32的未與第三電阻31相連的一端接地，第三電阻31與電容32的連接端作為RC沖放電電路的三角波輸出端，與控制芯片的三角波電壓產(chǎn)生腳RAMP相連。本實施方式還提供了一種正激電路，包括:控制電路、控制芯片、中間電路和主功率電路，其中，控制電路與控制芯片相連(參考圖5)，控制芯片通過中間電路與主功率電路相連，控制電路采用上述減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路。主功率電路為有源鉗位正激電路或單端正激電路；控制芯片為電壓控制芯片或電流控制芯片。下面對本實施方式的電路的工作過程進行說明。正常工作時，由于VIN+通過第一電阻11和第二電阻12分壓后的電壓大于VREF，故第二三極管22截止，第一三極管21導(dǎo)通，第一三極管21發(fā)射集的電壓與VIN+的分壓成正比，分壓后的電壓通過第三電阻31與電容32進行沖放電，產(chǎn)生斜率與VIN+成正比的三角波，具有前饋功能，能有效抑制電壓瞬變，在浪涌和雷擊實驗中有好的表現(xiàn)，在電源輸入端所接得電容較小時，電源負載進行大動態(tài)時，也會對輸出端的電壓波動有較好的抑制作用。當(dāng)電源關(guān)機時，VIN+逐漸減小，當(dāng)VIN+達到電源的欠壓保護點時，由于VIN+從欠壓保護點到欠壓保護動作有一定的時間延遲，這段延遲時間是必須存在的，否則在進行雷擊或者浪涌實驗中容易導(dǎo)致電源掉電保護。然而當(dāng)欠壓保護動作時，VIN+已經(jīng)遠遠低于欠壓保護點了，此時電源要維持正常輸出，經(jīng)環(huán)路反饋后，主開關(guān)管的占空比會變的比較大，在單端控制的情況，變壓器有效的磁復(fù)位時間會變的比較少，為了維持變壓器的伏秒平衡，復(fù)位電壓會變較大。在有源鉗位電路中，主開關(guān)管的電壓應(yīng)力為VIN/(1-D)，當(dāng)占空比較大時，復(fù)位電壓也很大。本實施方式中，當(dāng)VIN+達到欠壓保護點時，此時第二三極管22導(dǎo)通，第一三極管21關(guān)斷，因參考電壓VREF是一固定電壓，在電源保護之前的電壓幾乎保持不變，此時通過固定電壓(VREF-0.6V)對第三電阻31與電容32進行沖放電，從而RAMP腳的三角波斜率保持不變，使主開關(guān)管的占空比D變化較小，從而能保證主開關(guān)管的電壓應(yīng)力低于額定值，保證了系統(tǒng)的可靠性。如圖6所示，為采用普通的控制方式產(chǎn)生的關(guān)機應(yīng)力；如圖7所示，為采用本實施方式的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路時產(chǎn)生的關(guān)機應(yīng)力，可見，關(guān)機應(yīng)力得到了明顯的改
盡
口 ο本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實施例中的各裝置/模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路，其特征在于，包括:分壓電路、差分比較電路和充放電電路，其中: 所述分壓電路的輸入端與電源輸入端VIN+相連，所述分壓電路的輸出端與所述差分比較電路的第一差分輸入端相連； 所述差分比較電路的供電電源端與輔助電源VCC相連，所述差分比較電路的第二差分輸入端與參考電壓VREF相連,所述差分比較電路的差分輸出端與所述充放電電路的輸入端相連； 所述充放電電路的三角波輸出端與控制芯片的三角波電壓產(chǎn)生腳RAMP相連。
2.如權(quán)利要求1所述的關(guān)機應(yīng)力電路，其特征在于，所述差分比較電路包括:第一三極管和第二三極管，其中: 所述第一三極管的集電極與第二三極管的集電極相連，作為所述供電電源端； 所述第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的發(fā)射極相連，作為所述差分輸出端； 所述第一三極管的基極作為 所述第一差分輸入端； 所述第二三極管的基極作為所述第二差分輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的關(guān)機應(yīng)力電路，其特征在于，所述充放電電路為RC沖放電電路。
4.如權(quán)利要求3所述的關(guān)機應(yīng)力電路，其特征在于，所述RC充放電電路包括:第三電阻和電容，其中: 所述第三電阻的一端作為所述充放電電路的輸入端，與所述差分比較電路的差分輸出端相連，另一端與所述電容相連； 所述電容的未與所述第三電阻相連的一端接地，所述第三電阻與所述電容的連接端作為所述三角波輸出端。
5.根據(jù)權(quán)力I所述的關(guān)機應(yīng)力電路，其特征在于，所述分壓電路包括:第一電阻和第二電阻，其中: 所述第一電阻的一端作為所述分壓電路的輸入端，另一端與所述第二電阻相連； 所述第二電阻未與所述第一電阻相連的一端接地，所述第一電阻與第二電阻的連接端作為所述分壓電路的輸出端。
6.—種正激電路，包括:控制電路、控制芯片、中間電路和王功率電路，其中，所述控制電路與控制芯片相連，所述控制芯片通過中間電路與所述主功率電路相連，其特征在于，所述控制電路采用如權(quán)利要求1 5任意之一所述的減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路。
7.如權(quán)利要求6所述的正激電路，其特征在于，所述主功率電路為有源鉗位正激電路或單端正激電路。
8.根據(jù)權(quán)力6所述的正激電路，其特征在于，所述控制芯片為電壓控制芯片。
9.根據(jù)權(quán)力6所述的正激電路，其特征在于，所述控制芯片為電流控制芯片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減小有源鉗位的關(guān)機應(yīng)力電路及正激電路，包括分壓電路、差分比較電路和充放電電路，其中所述分壓電路的輸入端與電源輸入端VIN+相連，所述分壓電路的輸出端與所述差分比較電路的第一差分輸入端相連；所述差分比較電路的供電電源端與輔助電源VCC相連，所述差分比較電路的第二差分輸入端與參考電壓VREF相連，所述差分比較電路的差分輸出端與所述充放電電路的輸入端相連；所述充放電電路的三角波輸出端與控制芯片的三角波電壓產(chǎn)生腳RAMP相連。本發(fā)明在VIN+的值低于欠壓保護點之后，RAMP腳通過VREF產(chǎn)生固定斜率的三角波，限制了主開關(guān)管的占空比，從而減小了復(fù)位電壓，增強了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號H02M1/32GK103219876SQ20121001758
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者黃建華, 張金濤, 吳佳宇, 楊麗華 申請人:中興通訊股份有限公司