專利名稱：一種原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器及方法。
背景技術(shù)：
目前很多隔離型電源如手機充電器和大功率的LED驅(qū)動器由于應(yīng)用需求通常要求電路有輸出恒流的功能；此外，為了減輕電力污染的危害程度，滿足國際電工委員會的諧波標準IEEE555-2和IEC1000-3-2等，上述隔離型電源還必須具備功率因數(shù)校正(PFC)功能，圖1為目前比較常用的單級功率因數(shù)校正方案通過檢測變壓器副邊側(cè)的輸出電流，經(jīng)光耦反饋之后送到原邊PFC控制電路。圖1所示現(xiàn)有技術(shù)方案由于副邊電流采樣電路和光耦的存在，增加了電路的復(fù)雜性，進一步，由于光耦存在老化問題，使電路的穩(wěn)定性和使用壽命都受到一定影響。針對上述問題的解決方案是采用兼具原邊恒流控制和功率因數(shù)校正功能的控制方案，即無需副邊電流采樣和光耦元件，直接通過在隔離變壓器的原邊獲得輸出電流的信息，加以控制實現(xiàn)輸出恒流，并且同時實現(xiàn)高功率因數(shù)，如圖2所示。目前市面上已經(jīng)有一些能實現(xiàn)上述輸出恒流和PFC功能的控制芯片，如infineon公司的ICL8001G、MPS的 MP4020、PI的LinkSwitch-PH系列等。然而這些芯片都工作在變頻模式(電流臨界斷續(xù)模式)，因此電路頻率波動范圍較大，比較難通過電磁兼容性標準。另外，上述芯片應(yīng)用于反激電路時輸入電流為I Λ^ρΛ kv^shiat(1)
m-avg 2 pk IV0+ VacSmmt其中ν'。為輸出電壓折算到變壓器原邊之后的電壓，k為電流電壓對應(yīng)系數(shù)，D 為占空比，為導(dǎo)通時間與開關(guān)周期的比值；半個工頻周期內(nèi)的歸一化的輸出電流波形如圖 3所示，其中s = V'。/\。，可以看到隨著s變小，即輸入電壓幅值增大，輸入電流的波形失真越厲害，功率因數(shù)越低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，結(jié)構(gòu)簡單，可在實現(xiàn)輸出恒流的同時實現(xiàn)全輸入電壓范圍內(nèi)的高功率因數(shù)；此外，當輸出電壓不變時，電路工作頻率基本恒定，因此更容易通過電磁兼容性標準。本發(fā)明也可用于直流輸入的無功率因數(shù)要求的小功率電源以實現(xiàn)輸出恒流。原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器包括電流采樣端、接地端、供電端、驅(qū)動端、電壓反饋端和頻率設(shè)定端；第一采樣保持模塊、平均電流環(huán)模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、比較模塊、第二采樣保持模塊、電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊、驅(qū)動模塊所述第一采樣保持模塊的輸入端接電流采樣端，第一采樣保持模塊的輸出端接平均電流環(huán)的一個輸入端，平均電流環(huán)的另一個輸入端接平均電流環(huán)的電壓基準，平均電流環(huán)的輸出端接比較模塊的一個輸入端，比較模塊的另一個輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端，鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸入端接驅(qū)動產(chǎn)生模塊的輸出端，比較模塊的輸出端接驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的一個輸入端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的另一個輸入端接電壓頻率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端， 第二采樣保持的輸入接電壓反饋端，第二采樣保持模塊的輸出接電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的一個輸入端，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的另一個輸入端接頻率設(shè)定端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的輸出端接驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊的輸出接驅(qū)動端。所述控制電路還包括穩(wěn)壓模塊，穩(wěn)壓模塊接供電端，所述接地端接控制電路的內(nèi)部地。所述的第一采樣保持模塊經(jīng)電流采樣端與開關(guān)電源主電路的原邊電流采樣網(wǎng)絡(luò)相連，在開關(guān)電源主電路的功率開關(guān)的每個開關(guān)周期對來自電流采樣端的信號進行采樣保持，提取開關(guān)電源主電路的原邊電流信號的峰值；所述的平均電流環(huán)包括輸入電阻、電壓基準、補償網(wǎng)絡(luò)和運算放大器，第一采樣保持模塊的輸出經(jīng)輸入電阻Rf接到平均電流環(huán)200中的運算放大器Uf的負端輸入，運算放大器Uf正端輸入接電壓基準Vref，對第一采樣保持模塊的輸出信號進行平均，并將平均后的信號與設(shè)定的電壓基準進行比較并對二者之間誤差加以放大。所述鋸齒波產(chǎn)生模塊，在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖導(dǎo)通期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊產(chǎn)生鋸齒波；在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖關(guān)斷期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊輸出低電平。所述的比較模塊對鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號和平均電流環(huán)的輸出信號進行比較，當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號上升到與平均電流環(huán)的輸出信號相等時，比較模塊輸出從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，之后當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號低于鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號時，比較模塊輸出從高電平重新置位為低電平。所述的第二采樣保持模塊對電壓反饋端輸入信號的高電平進行采樣保持。所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出為脈沖信號，通過頻率設(shè)定端設(shè)置電路頻率范圍，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號的頻率跟隨第二采樣保持模塊的輸出信號電平幅值變化，當開關(guān)電源主電路的輸出電壓發(fā)生波動時，所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊調(diào)節(jié)f/v。 使其為常數(shù)，其中V。是開關(guān)電源主電路的輸出電壓，f是開關(guān)電源主電路工作頻率。所述的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)比較模塊的輸出信號和電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號來產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號當比較模塊的輸出由低電平到高電平翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出的驅(qū)動脈沖信號由高電平復(fù)位到低電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的關(guān)斷觸發(fā)信號，從而使得開關(guān)電源的原邊電流峰值保持不變；當電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的時鐘信號由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的脈沖信號由低電平置位到高電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的導(dǎo)通觸發(fā)信號；周而復(fù)始，產(chǎn)生驅(qū)動脈沖序列控制開關(guān)電源的功率管。所述的驅(qū)動模塊用來增強所述驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的驅(qū)動能力。其中，所述的平均電流環(huán)的運算放大器可以是電壓型或電流型(跨導(dǎo)型)。進一步，所述平均電流環(huán)的補償網(wǎng)絡(luò)可以為純積分環(huán)節(jié)，也可以為比例積分環(huán)節(jié)， 或者比例積分微分環(huán)節(jié)。其中，所述驅(qū)動模塊可以是兩個雙極晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管構(gòu)成的推挽結(jié)構(gòu)(圖騰柱結(jié)構(gòu))組成。本發(fā)明適用于電流斷續(xù)模式(DCM)或臨界斷續(xù)模式(BCM)。以本發(fā)明應(yīng)用于隔離型拓撲為例(1)當主電路輸入為直流，無功率因數(shù)要求時，根據(jù)功率平衡可以求出輸出電流， 表示為ι =I^JLL I2k(2)
0 2 NsV0 m p其中，Np為變壓器原邊匝數(shù)，Ns為變壓器副邊匝數(shù)，Ipk為原邊電流峰值，V0是輸出電壓，Lffl是變壓器的激磁電感量，f是開關(guān)頻率。由式⑵可知，當變壓器參數(shù)一定，即Np、 Ns和Lm —定，只要保持Ipk2f/V。為常數(shù)即可實現(xiàn)輸出電流恒流。本發(fā)明通過電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)f/Vo為常數(shù)，通過平均電流環(huán)使Ipk為恒定值，從而實現(xiàn)輸出電流恒流。(2)進一步，當工作在有功率因數(shù)要求的應(yīng)用場合，主電路輸入為正弦半波信號， 式(1)可以表示為
(^TlinJlΛ2
ι N f L "e sin CDiafi N f ^ι =I1^Ll i__pI-.- ^k^Lul(3)
° 2 Ns V0 m TliJlNsV0 pk
V/其中，TliM是工頻周期的頻率，k是由式(3)確定的一個常數(shù)，由式(3)可以看出， 如果變壓器參數(shù)一定，f/v。為常數(shù)，只要Ipk為恒定值，同樣可以實現(xiàn)輸出電流恒流。當輸出電壓保持不變，開關(guān)頻率基本恒定，此時主電路占空比D為常數(shù)，由此可得到輸入電流的平均值linavg=llpks^,D = \^^(4)其中Va。是交流輸入電壓峰值，ω = 2 π f ；由式⑷可見，輸入電流的平均值是呈正弦規(guī)律變化，因此可以獲得很高的功率因數(shù)。通過電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)f/V。為常數(shù)kf，即f = kfV。，通過頻率設(shè)定端外接的電容器可以改變kf，使得電路工作在合適的頻率范圍。原邊控制的恒流開關(guān)電源控制方法，包括如下步驟(1)使開關(guān)電源的主電路工作在電流斷續(xù)或者臨界斷續(xù)狀態(tài)；(2)對主電路的原邊開關(guān)電流采樣信號進行采樣保持，提取主電路原邊電流采樣峰值；(3)將步驟( 提取的原邊電流采樣峰值送入平均電流環(huán)，與設(shè)定的基準進行比較，從而使得開關(guān)電源主電路的原邊電流峰值，即ipk，保持不變；(4)在進行上述步驟的同時產(chǎn)生鋸齒波，當鋸齒波上升到與步驟(3)中的平均電流環(huán)的輸出信號幅值相等時，獲得主電路的原邊開關(guān)管的關(guān)斷觸發(fā)信號；(5)當開關(guān)電源主電路的輸出電壓穩(wěn)定時，開關(guān)電源的工作頻率f為固定值，開關(guān)管定時開通；當開關(guān)電源主電路的輸出電壓發(fā)生波動時，調(diào)節(jié)f/Vo使其為常數(shù)，其中Vo是開關(guān)電源主電路的輸出電壓，f是開關(guān)電源主電路工作頻率。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器及方法，無需光耦和副邊反饋電路，即可實現(xiàn)輸出恒流控制，尤其是應(yīng)用于有功率因數(shù)要求的場合可以實現(xiàn)全輸入范圍內(nèi)輸入電流的高功率因數(shù)。


圖1為傳統(tǒng)的副邊恒流控制反激電路框圖；圖2為傳統(tǒng)的原邊恒流控制的反激電路框圖；圖3為傳統(tǒng)的采用變頻控制(臨界導(dǎo)通模式)的反激電路的輸入電流計算波形圖4為本發(fā)明提出的原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器的電路框圖；圖5(a)為本發(fā)明中的第一采樣保持模塊100采用中國專利(公開號CN 101615432)公開的峰值采樣保持電路圖；圖5(b)為本發(fā)明中的電流采樣模塊100采用中國專利(公開號CN101615432)公開的峰值采樣保持電路的波形圖；圖6(a)為本發(fā)明中的電流采樣模塊100的另一種具體實施電路；圖6(b)為本發(fā)明中的電流采樣模塊100的另一種具體實施電路工作波形圖；圖7為本發(fā)明中的部分模塊的具體實施例；圖8(a)為本發(fā)明中的第二采樣保持模塊500的第一具體實施例；圖8(b)為本發(fā)明中的第二采樣保持模塊500的第一具體實施例的波形圖；圖9為本發(fā)明中的第二采樣保持模塊500的第二具體實施例；圖10(a)為本發(fā)明中的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的第一具體實施例；圖10(b)為本發(fā)明中的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的第一具體實施例的波形圖；圖11 (a)為本發(fā)明中的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的第二具體實施例；圖11 (b)為本發(fā)明中的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的第二具體實施例的波形圖；圖12為本發(fā)明控制器與反激變換主電路連接的示意圖；圖13為圖12實施例有功率因數(shù)要求的應(yīng)用時的波形圖；圖14為圖12實施例在無功率因數(shù)要求的直流/直流變換電路應(yīng)用時的波形圖；圖15本發(fā)明控制器與非隔離的升降壓(buck-boost)主電路連接的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合本發(fā)明框圖以及具體實施例示意圖本發(fā)明內(nèi)容進行詳細說明。參照圖4，原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器包括電流采樣端(CS)、接地端(GND)、 供電端(VDD)、驅(qū)動端(DRV)、電壓反饋端(FB)和頻率設(shè)定端(FSET)，以及第一采樣保持模塊100，所述的第一采樣保持模塊100的輸入端接電流采樣端 (CS)，其輸出端接平均電流環(huán)200的一個輸入端，所述的第一采樣保持模塊100用于在開關(guān)電源主電路的功率開關(guān)的每個開關(guān)周期對來自電流采樣端(CS)的信號進行采樣保持，提取主電路的原邊電流信號的峰值；平均電流環(huán)200，所述的平均電流環(huán)200包括輸入電阻Rf、補償網(wǎng)絡(luò)、電壓基準 Vref和運算放大器Uf，第一采樣保持模塊100的輸出經(jīng)輸入電阻Rf接到平均電流環(huán)200中的運算放大器Uf的負端輸入，運算放大器Uf正端輸入接電壓基準Vref。平均電流環(huán)200 的運算放大器負端輸入信號為第一采樣保持模塊100的輸出信號，濾除了主電路的功率開關(guān)的開關(guān)周期紋波之后的平均值，該平均值與電壓基準Vref進行比較，二者之間誤差經(jīng)補償網(wǎng)絡(luò)和運算放大器加以放大之后輸出，平均電流環(huán)200的輸出端接比較模塊300的一個輸入端；鋸齒波產(chǎn)生模塊400，所述的鋸齒波產(chǎn)生模塊400在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊800輸出正驅(qū)動脈沖導(dǎo)通期間產(chǎn)生鋸齒波，在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊800輸出負驅(qū)動脈沖關(guān)斷期間，鋸齒波產(chǎn)生模塊400輸出低電平；比較模塊300，所述的比較模塊300包括比較器Uc，Uc的負端輸入接平均電流環(huán) 200的輸出，Uc的正端輸入接鋸齒波產(chǎn)生模塊300的輸出；，比較模塊300對鋸齒波產(chǎn)生模塊400的輸出信號和平均電流環(huán)200的輸出信號進行比較，當鋸齒波產(chǎn)生模塊400的輸出信號上升到與平均電流環(huán)200的輸出信號相等時，比較模塊300輸出從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平；第二采樣保持模塊500，所述的第二采樣保持模塊500對來自電壓反饋端(FB)的脈沖信號的高電平中間段進行采樣保持，以獲得比較準確的輸出電壓實時幅值。電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600，所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的一個輸入端輸入第二采樣保持模塊500的輸出信號，另外一個輸入端連接頻率設(shè)定端(FSET)，通過頻率設(shè)定端設(shè)置電路工作頻率范圍，所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出為脈沖信號，所述電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號的頻率跟隨第二采樣保持模塊500的輸出信號電平幅值變化。驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700，所述的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700用于根據(jù)比較模塊500輸出的信號和電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600輸出的脈沖信號來產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號；當比較模塊600 產(chǎn)生一個低電平到高電平的翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的驅(qū)動脈沖信號由高電平復(fù)位到低電平；當電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600輸出的時鐘信號由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的脈沖信號由低電平置位到高電平；周而復(fù)始，產(chǎn)生脈沖序列；驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700產(chǎn)生的脈沖信號的頻率由電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出脈沖信號頻率決定；驅(qū)動模塊800，所述的驅(qū)動模塊800的輸入為驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的輸出信號， 用于增強所述驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的驅(qū)動能力。穩(wěn)壓模塊900，所述的穩(wěn)壓模塊900將外部接入的電源VDD轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的內(nèi)部電源。圖5(a)為本發(fā)明中的第一采樣保持模塊100的第一具體實施例電路示意圖，該電路采樣模塊100采用公開號為CN 10161M32的中國專利公開的技術(shù)。圖5 (b)為本發(fā)明中的第一采樣保持模塊100的第一具體實施例電路的工作波形圖，其中Vcs為峰值采樣保持電路的輸入信號，VlOO是峰值采樣保持電路的輸出信號；第一采樣保持模塊100也可采用如圖6 (a)所示的電路，其中采樣開關(guān)M的一端接輸入信號Vcs，另一端接電容器Ca —端和運算放大器Ua的正輸入端，Sa的控制端接控制信號Vg，電容器Ca另一端接地，運放的負輸入端與輸出端相連，運算放大器的輸出信號用VlOO表示，運算放大器構(gòu)成正向跟隨器；圖 6(a)所示的采樣保持電路的工作波形如圖6(b)所示。鋸齒波產(chǎn)生模塊400包括直流電流源IDC、電容器Cs和開關(guān)&，如圖7所示；其中直流電流源IDC可通過公知技術(shù)得到；直流電流源IDC的輸入端接直流電壓源VDD或穩(wěn)壓模塊900的輸出，直流電流源IDC輸出端接電容器Cs的一端和開關(guān)Sc的一端相連作為鋸齒波產(chǎn)生模塊300的輸出端，電容器Cs的另一端和開關(guān)&的另一端相連之后接地，驅(qū)動產(chǎn)生模塊700的反相輸出端Q經(jīng)反相器Un接到開關(guān)&的控制端；當控制端電平為高電平，開關(guān)&導(dǎo)通，將電容器Cs兩端電壓保持為零；當控制端電平為低電平，開關(guān)&關(guān)斷，直流電流源IDC給電容器Cs充電，產(chǎn)生鋸齒波信號。當鋸齒波產(chǎn)生模塊300產(chǎn)生的鋸齒波信號觸及到平均電流環(huán)200的輸出電平，比較模塊400的輸出電平從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平。鋸齒波產(chǎn)生模塊300產(chǎn)生的鋸齒波信號斜率由電流源IDC的大小及電容器Cs的電容量決定，二者不變的話則鋸齒波信號斜率固定，鋸齒波信號的寬度對應(yīng)著驅(qū)動產(chǎn)生模塊700的輸出脈沖信號的導(dǎo)通時間，因此對于特定的平均電流環(huán)400的輸出電平幅值，驅(qū)動產(chǎn)生模塊700的輸出脈沖信號的導(dǎo)通時間恒定。驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700可采用RS觸發(fā)器實現(xiàn)，如圖7所示，其中R腳接比較模塊 400的輸出，S腳接電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出當比較模塊400產(chǎn)生一個低電平到高電平的翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的輸出信號由高電平復(fù)位到低電平；當電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600產(chǎn)生一個低電平到高電平的翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊700的輸出信號由低電平置位到高電平，如此周而復(fù)始，產(chǎn)生輸出脈沖序列。圖8(a)給出了第二采樣保持電路500的一個具體實施例Vcc可以是外接電源 VDD或穩(wěn)壓模塊900輸出的直流電壓；恒流源Icc 一端接Vcc，另一端接開關(guān)Scl的一端，開關(guān)Scl的另一端與開關(guān)&2的一端、電容器Ccl的一端、開關(guān)的一端和比較器Ucl的正端相連，開關(guān)的另一端與電容器Ccl的另一端相連之后接地，開關(guān)&3的另一端、電容器Cc2的一端、開關(guān)的一端和比較器Ucl的負端相連，電容器Cc2的另一端和開關(guān)Sc4 的另一端相連之后接地，比較器Ucl的輸出端與電阻Rc2以及與門Uc3的一個輸入端相連， Rc2的另一端與Cc3的一端以及反相器Uc2的輸入端相連，反相器Uc2的輸出端和與門Uc3 的另一個輸入端相連，與門Uc3的輸出端接開關(guān)Sc5和的門極，用來控制開關(guān)Sc5和開關(guān)的通斷(高電平導(dǎo)通)、開關(guān)Sc5的一端接電壓反饋端(FB)，開關(guān)Sc5的另一端接電容器Cc4的一端作為第二采樣保持電路500的輸出端，電容器Cc4的另一端接地；開關(guān)&1、 開關(guān)、開關(guān)Sc3的門極控制信號邏輯分別如圖8 (b)中Vgscl、Vgsc2和Vgsc3波形所示， 其中Vgscl由電壓反饋端(FB)的高電平得到，Vgsc2由電壓反饋端(FB)負電平區(qū)間中任意一段區(qū)間得到，Vgsc3由電壓反饋端(FB)負電平的前沿得到，本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員都可以通過現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)生上述三個邏輯電平信號；結(jié)合圖8(b)波形對電壓采樣電路10的工作原理進行說明VFB是電壓反饋端(FB)的電壓波形，V(A)、V(B)和V(C)分別是圖8(a)中 A、B和C各點波形，V500是采樣保持電路500的輸出波形；假設(shè)初始時Vfb為高電平，Scl導(dǎo)通，恒流源Icc給電容器Ccl線性充電；當Vfb為零，Scl關(guān)斷，電容器Ccl的端電壓V㈧保持高電平，在Vfb等于零或者小于零的區(qū)間里某個時間，Sc3導(dǎo)通一小段區(qū)間，電容器Ccl部分能量轉(zhuǎn)移到電容器Cc2，使電容器Cc2的端電壓V(B)為高電平并保持；當Vfb重新為正的時候，Sc2導(dǎo)通一小段區(qū)間，將電容器Ccl端電壓V㈧清零；Sc2關(guān)斷之后，Scl導(dǎo)通，恒流源Icc重新給電容器Ccl線性充電；當電容器Ccl端電壓V (A)上升的到大于電容器Cc2的端電壓V (B)時，比較器Ucl輸出高電平；比較器Ucl輸出的寬脈沖經(jīng)電阻Rc2、電容器Cc3、 反相器Uc2和與門Uc3構(gòu)成的信號處理單元轉(zhuǎn)換為窄脈沖Vgsamle,Vgsamle —方面接到開關(guān)Sc4的門極，將電容器Cc2的端電壓V(B)進行清零，另一方面接到開關(guān)Sc5的門極，對Vfb 的正電平進行采樣；通過調(diào)節(jié)電容器Cc 1和電容器Cc2的容值比，可以調(diào)整電容器Cc2端電壓V(B)的高電平幅值，進而調(diào)整對Vfb的正電平采樣的時間。
其中，開關(guān)&1、Sc2和Sc3可以是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，絕緣柵雙極晶體管、雙極晶體管或其它等效的開關(guān)電路構(gòu)成。第二采樣保持電路500也可以由圖9所示二極管Dc、電容器Cc和電阻Rc構(gòu)成的簡單的峰值采樣保持電路實現(xiàn)，其中二極管Dc陽極接電壓反饋端(FB)，二極管陰極一端接電容器Cc和電阻Rc的一端，電容器Cc和電阻Rc的另一端接地；電阻Rc用來平衡電容器 Cc的電壓，也可以用其它等效電路替代；圖9所示的第二采樣保持電路500優(yōu)點是實現(xiàn)方式簡單，缺點是對電壓反饋端(FB)的正電平采樣準確性較差。電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600—個具體實施例如圖10(a)所示，第二采樣保持電路500 的輸出接二極管Dcl的陽極，二極管Dcl的陰極與二極管Dc2的陰極相連，接到電阻Rt的一端，二極管Dc2的陽極接電壓源Vclamp，電阻Rt的另一端接電容器Ct的一端和開關(guān)M 的一端后接到比較器Ut的正輸入端，電容器Ct的另一端與開關(guān)M的一端接地，比較器Ut 的負輸入端接電源基準Vref2，比較器Ut的輸出接延時環(huán)節(jié)，延時環(huán)節(jié)的輸出接開關(guān)M的控制端；圖10(b)為圖10(a)所示電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的主要工作波形，其中Vct為電容器Ct兩段電壓波形，V600為電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出波形，Td為延時環(huán)節(jié)的延時時間；第二采樣保持電路500的輸出電平V500遠大于Vref2，且電容器Ct取值較小，因此Vct的波形近似為三角波；開關(guān)M關(guān)斷區(qū)間，V500經(jīng)電阻Rt給電容器Ct充電，當Vct 電壓上升到電壓基準Vref2，比較器Ut輸出高電平，經(jīng)延時環(huán)節(jié)后送到開關(guān)M的控制端， 開關(guān)M導(dǎo)通，對電容器Ct放電當Vct低于Vref2，比較器Ut輸出低電平，電容器Ct重新充電，延時環(huán)節(jié)的時間決定了電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600輸出的脈沖寬度；由于主電路啟動瞬間V500電壓為零，為了讓主電路在啟動時可以工作，電壓源Vclamp經(jīng)二極管Dc2接到電阻 Rt，從而可以使電路可以正常啟動，并確定了電路的最低工作頻率；V500電壓越高，則電容器Ct充電電流越大，頻率越高，因此當電壓反饋端(FB)輸入正電平幅值發(fā)生變化時，電路的工作頻率會相應(yīng)變化；電壓反饋端(FB)經(jīng)FSET腳接到控制裝置外部，方便設(shè)置電路工作頻率范圍。電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600也可采用壓控振蕩器電路來實現(xiàn)，如圖11(a)所示的復(fù)位式壓控振蕩器電路，由電阻Rx 1、Rx2,電容Cxl，二極管Dx 1、電壓源Vclamp2和Vref3、電流型運放tel、開關(guān)以及比較器Ux2組成，其中電阻Rxl —端接第二采樣保持電路500 的輸出，電阻Rxl的另一端與二極管Dxl的陰極相連并接到運放tel的負輸入端，二極管 Dxl的陽極接電壓源Vclamp2的正極，電壓源Vclamp2的陰極接地，電阻Rx2—端接運放tel 的正極，電阻Rx2的一端接地，運放tel的輸出接電容器Cxi、開關(guān)Sxl的一端，并接到比較器Ux2的正輸入端，電容器Cxl和開關(guān)Sxl的另一端接地，比較器Ux2的負輸入端接電壓源 Vref3的正極，Vref3的負極接地，比較器Ux2的輸出為電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出，并接開關(guān)Sxl的控制端；圖11(a)所示電路的主要波形如圖11(b)所示，比較器Ux2的輸出脈沖的頻率為
Vm1Cxir .J =廠,、”
Vrej · gm其中，gm是電流型運放的跨導(dǎo)增益；由上式可以看到，當輸入電壓V500發(fā)生變化時，圖11(a)所示電路頻率可以跟隨變化，改變Cxl也可以改變電路的頻率，為了方便設(shè)置電路頻率范圍，將Cxl通過頻率設(shè)定端(FSET)接到控制裝置外部；此外，為了讓主電路可以正常啟動，引入了箝位電壓源Vclamp2和二極管Dxl，通過設(shè)定電壓源Vclamp2幅值可設(shè)定了電路的最低工作頻率。進一步，作為本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員也可選用其它現(xiàn)有的壓控振蕩器電路來實現(xiàn)所述電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的功能，如電荷平衡式壓控振蕩器等。圖12為本發(fā)明控制器000與反激式變換器主電路構(gòu)成具有高功率因數(shù)隔離型原邊恒流電路；交流輸入電源10兩端接整流橋11兩個輸入端，整流橋11的正輸出端接第一電容器12的一端、第一電阻13的一端、吸收網(wǎng)絡(luò)16的一端和變壓器17原邊繞組的同名端， 整流橋11的負輸出端和第一電容器12的一端接地，第一電阻R13的另一端接第二電容器 14的一端、第一二極管15的一端和本發(fā)明控制器000供電端(VDD)腳，第二電容器14的另一端接原邊地，第一二極管15的另一端接變壓器17輔助繞組的異名端和本發(fā)明控制器000 電壓反饋端(FB)，變壓器輔助繞組的同名端接地，吸收網(wǎng)絡(luò)的一端接變壓器17原邊繞組的異名端和開關(guān)管18的漏極，開關(guān)管18的源極接采樣電阻19的一端和本發(fā)明控制器000電流采樣端(CS)，開關(guān)管18的門極接本發(fā)明控制器000驅(qū)動端(DRV)，采樣電阻19的另一端接原邊地，變壓器17副邊繞組的異名端接第二二極管20的陽極，第二二極管20的陰極接第三電容器21的正極，第三電容器21的負極接變壓器17副邊繞組的同名端，本發(fā)明控制器000接地端(GND)腳接原邊地，本發(fā)明控制器000頻率設(shè)定端(FSET)外接電容器Ct ；其中，整流橋11輸出為正弦半波波形，電容器12為無極性小容量濾波電容，不影響整流橋11 輸出波形；吸收網(wǎng)絡(luò)為RCD (電阻、電容和二極管)吸收或其它吸收形式，開關(guān)管18可以是 MOS管或三極管，采樣電阻19用來對開關(guān)管電流進行采樣，也可用其它等效電路替代；圖13為圖12所示電路的主要波形，其中，V2tltl是平均電流環(huán)200的輸出波形，V400 是鋸齒波產(chǎn)生模塊400的輸出波形，V600是鋸齒波波形是電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600的輸出波形，Vdkv是驅(qū)動模塊800的輸出波形，ipri是原邊開關(guān)管18的電流波形，isec是副邊二極管 20的電流波形。如果圖12電路中輸入電容器12采用大容量的電解電容使得整流橋11的輸出為低紋波的直流電平，或者用直流源替代交流電源10和整流橋11，則該電路構(gòu)成了一個直流 /直流變換的原邊恒流電路，電路主要波形如圖14所示。本發(fā)明可以應(yīng)用到隔離型輸出，也可以應(yīng)用到非隔離型輸出。圖15為本發(fā)明控制器000與一種非隔離的升降壓(buck-boost)電路的主電路連接示意圖。其中，非隔離的升降壓(buck-boost)電路包括輸入交流電源10、輸入整流橋11、第一電容器12、第一電阻 13、、第二電容器14、第一二極管15、電感16、開關(guān)管17、第二電阻18、第二二極管19、第三電容器20、第四電容器21和本發(fā)明控制器000 ；其中，輸入整流橋11的兩個輸入端分別接輸入交流電源10的兩端，輸入整流橋11的正輸出端接第一電容器12的一端、第一電阻13 的一端、電感16主繞組的同名端和第二二極管19的陰極，第一電阻13的一端接第二電容器14的一端、第一二極管15的一端和控制器000的供電端(VDD)，第一二極管15的陽極接電感16的耦合繞組的異名端以及控制器000的電壓反饋端(FB)，電感16的耦合繞組的同名端接地，電感16的耦合繞組的異名端電感16的異名端接開關(guān)管18的漏極以及第三電容器20的正極，第三電容器20的負極接第二二極管19的陽極，開關(guān)管17的源極接第二電阻 18的一端以及控制器000的電流采樣端(CS)，開關(guān)管17的源極的門極接控制器000的驅(qū)動端(DRV)，控制器000的頻率設(shè)定段(PSET)接第四電容器21的一端，第四電容器21的另
1一端接地。本發(fā)明包括的具體模塊如第一采樣保持電路100、鋸齒波產(chǎn)生模塊400、第二采樣保持模塊500、電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊600等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背其精神的前提下， 可以有多種實施方式，或通過各種不同的組合方式，形成不同的具體實施例，這里不再詳細描述。無論上文說明如何詳細，還有可以有許多方式實施本發(fā)明，說明書中所述的只是本發(fā)明的一個具體實施例子。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明實施例的上述詳細說明并不是窮舉的或者用于將本發(fā)明限制在上述明確的形式上。在上述以示意性目的說明本發(fā)明的特定實施例和實例的同時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進行各種等同修改。在上述說明描述了本發(fā)明的特定實施例并且描述了預(yù)期最佳模式的同時，無論在上文中出現(xiàn)了如何詳細的說明，也可以許多方式實施本發(fā)明。上述電路結(jié)構(gòu)及其控制方式的細節(jié)在其執(zhí)行細節(jié)中可以進行相當多的變化，然而其仍然包含在這里所公開的本發(fā)明中。如上述一樣應(yīng)當注意，在說明本發(fā)明的某些特征或者方案時所使用的特殊術(shù)語不應(yīng)當用于表示在這里重新定義該術(shù)語以限制與該術(shù)語相關(guān)的本發(fā)明的某些特定特點、特征或者方案?？傊粦?yīng)當將在隨附的權(quán)利要求書中使用的術(shù)語解釋為將本發(fā)明限定在說明書中公開的特定實施例，除非上述詳細說明部分明確地限定了這些術(shù)語。因此，本發(fā)明的實際范圍不僅包括所公開的實施例，還包括在權(quán)利要求書之下實施或者執(zhí)行本發(fā)明的所有等效方案。
權(quán)利要求
1.原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于包括電流采樣端、接地端、供電端、 驅(qū)動端、電壓反饋端和頻率設(shè)定端；第一采樣保持模塊、平均電流環(huán)模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、 比較模塊、第二采樣保持模塊、電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊、驅(qū)動模塊所述第一采樣保持模塊的輸入端接電流采樣端，第一采樣保持模塊的輸出端接平均電流環(huán)的一個輸入端，平均電流環(huán)的另一個輸入端接平均電流環(huán)的電壓基準，平均電流環(huán)的輸出端接比較模塊的一個輸入端，比較模塊的另一個輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端， 鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸入端接驅(qū)動產(chǎn)生模塊的輸出端，比較模塊的輸出端接驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的一個輸入端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的另一個輸入端接電壓頻率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，第二采樣保持的輸入接電壓反饋端，第二采樣保持模塊的輸出接電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的一個輸入端，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的另一個輸入端接頻率設(shè)定端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的輸出端接驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊的輸出接驅(qū)動端。
2.如權(quán)利要求1所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于還包括穩(wěn)壓模塊， 穩(wěn)壓模塊接供電端，所述接地端接控制電路的內(nèi)部地。
3.如權(quán)利要求1所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述的第一采樣保持模塊經(jīng)電流采樣端與開關(guān)電源主電路的原邊電流采樣網(wǎng)絡(luò)相連， 在開關(guān)電源主電路的功率開關(guān)的每個開關(guān)周期對來自電流采樣端的信號進行采樣保持，提取開關(guān)電源主電路的原邊電流信號的峰值；所述的平均電流環(huán)包括輸入電阻、電壓基準、補償網(wǎng)絡(luò)和運算放大器，第一采樣保持模塊的輸出經(jīng)輸入電阻Rf接到平均電流環(huán)200中的運算放大器Uf的負端輸入，運算放大器 Uf正端輸入接電壓基準Vref，對第一采樣保持模塊的輸出信號進行平均，并將平均后的信號與設(shè)定的電壓基準進行比較并對二者之間誤差加以放大；所述鋸齒波產(chǎn)生模塊，在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖導(dǎo)通期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊產(chǎn)生鋸齒波；在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖關(guān)斷期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊輸出低電平；所述的比較模塊對鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號和平均電流環(huán)的輸出信號進行比較，當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號上升到與平均電流環(huán)的輸出信號相等時，比較模塊輸出從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，之后當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號低于鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號時， 比較模塊輸出從高電平重新置位為低電平；所述的第二采樣保持模塊對電壓反饋端輸入信號的高電平進行采樣保持； 所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出為脈沖信號，通過頻率設(shè)定端設(shè)置電路頻率范圍，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號的頻率跟隨第二采樣保持模塊的輸出信號電平幅值變化，當開關(guān)電源主電路的輸出電壓發(fā)生波動時，所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊調(diào)節(jié)f/V0使其為常數(shù)，其中V。是開關(guān)電源主電路的輸出電壓，f是開關(guān)電源主電路工作頻率；所述的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)比較模塊的輸出信號和電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號來產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號當比較模塊的輸出由低電平到高電平翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出的驅(qū)動脈沖信號由高電平復(fù)位到低電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的關(guān)斷觸發(fā)信號，從而使得開關(guān)電源的原邊電流峰值保持不變；當電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的時鐘信號由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的脈沖信號由低電平置位到高電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的導(dǎo)通觸發(fā)信號；周而復(fù)始，產(chǎn)生驅(qū)動脈沖序列控制開關(guān)電源的功率管；所述的驅(qū)動模塊用來增強所述驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的驅(qū)動能力。
4.如權(quán)利要求3所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述的平均電流環(huán)的運算放大器可以是電壓型或電流型。
5.如權(quán)利要求4所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述平均電流環(huán)的補償網(wǎng)絡(luò)為純積分環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)、或者比例積分微分環(huán)節(jié)中的一種。
6.原邊控制的恒流開關(guān)電源控制方法，其特征在于包括如下步驟(1)使開關(guān)電源的主電路工作在電流斷續(xù)或者臨界斷續(xù)狀態(tài)；(2)對主電路的原邊開關(guān)電流采樣信號進行采樣保持，提取主電路原邊電流采樣峰值；(3)將步驟( 提取的原邊電流采樣峰值送入平均電流環(huán)，與設(shè)定的基準進行比較，從而使得開關(guān)電源主電路的原邊電流峰值，即Ipk，保持不變；(4)在進行上述步驟的同時產(chǎn)生鋸齒波，當鋸齒波上升到與步驟(3)中的平均電流環(huán)的輸出信號幅值相等時，獲得主電路的原邊開關(guān)管的關(guān)斷觸發(fā)信號；(5)當開關(guān)電源主電路的輸出電壓穩(wěn)定時，開關(guān)電源的工作頻率f為固定值，開關(guān)管定時開通；當開關(guān)電源主電路的輸出電壓發(fā)生波動時，調(diào)節(jié)f/Vo使其為常數(shù)，其中Vo是開關(guān)電源主電路的輸出電壓，f是開關(guān)電源主電路工作頻率。
7.原邊控制的恒流開關(guān)電源，包括主電路和控制器，所述主電路電路為隔離型或非隔離型拓撲，包括輸入整流橋，開關(guān)管、原邊電流采樣網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述控制器包括電流采樣端、接地端、供電端、驅(qū)動端、電壓反饋端和頻率設(shè)定端；第一采樣保持模塊、平均電流環(huán)模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、比較模塊、第二采樣保持模塊、電壓/ 頻率轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊、驅(qū)動模塊所述第一采樣保持模塊的輸入端接電流采樣端，第一采樣保持模塊的輸出端接平均電流環(huán)的一個輸入端，平均電流環(huán)的另一個輸入端接平均電流環(huán)的電壓基準，平均電流環(huán)的輸出端接比較模塊的一個輸入端，比較模塊的另一個輸入端接鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出端， 鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸入端接驅(qū)動產(chǎn)生模塊的輸出端，比較模塊的輸出端接驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的一個輸入端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的另一個輸入端接電壓頻率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，第二采樣保持的輸入接電壓反饋端，第二采樣保持模塊的輸出接電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的一個輸入端，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊的另一個輸入端接頻率設(shè)定端，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的輸出端接驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊的輸出接驅(qū)動端。
8.如權(quán)利要求7所述原邊控制的恒流開關(guān)電源，其特征在于所述控制器還包括穩(wěn)壓模塊，穩(wěn)壓模塊接供電端，所述接地端接控制電路的內(nèi)部地。
9.如權(quán)利要求7所述原邊控制的恒流開關(guān)電源，其特征在于所述的第一采樣保持模塊經(jīng)電流采樣端與開關(guān)電源主電路的原邊電流采樣網(wǎng)絡(luò)相連， 在開關(guān)電源主電路的功率開關(guān)的每個開關(guān)周期對來自電流采樣端的信號進行采樣保持，提取開關(guān)電源主電路的原邊電流信號的峰值；所述的平均電流環(huán)包括輸入電阻、電壓基準、補償網(wǎng)絡(luò)和運算放大器，第一采樣保持模塊的輸出經(jīng)輸入電阻Rf接到平均電流環(huán)200中的運算放大器Uf的負端輸入，運算放大器 Uf正端輸入接電壓基準Vref，對第一采樣保持模塊的輸出信號進行平均，并將平均后的信號與設(shè)定的電壓基準進行比較并對二者之間誤差加以放大；所述鋸齒波產(chǎn)生模塊，在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖導(dǎo)通期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊產(chǎn)生鋸齒波；在驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出正驅(qū)動脈沖關(guān)斷期間，所述鋸齒波產(chǎn)生模塊輸出低電平；所述的比較模塊對鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號和平均電流環(huán)的輸出信號進行比較，當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號上升到與平均電流環(huán)的輸出信號相等時，比較模塊輸出從低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，之后當鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號低于鋸齒波產(chǎn)生模塊的輸出信號時， 比較模塊輸出從高電平重新置位為低電平；所述的第二采樣保持模塊對電壓反饋端輸入信號的高電平進行采樣保持； 所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出為脈沖信號，通過頻率設(shè)定端設(shè)置電路頻率范圍，電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號的頻率跟隨第二采樣保持模塊的輸出信號電平幅值變化，當開關(guān)電源主電路的輸出電壓發(fā)生波動時，所述的電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊調(diào)節(jié)f/v。使其為常數(shù)，其中V。是開關(guān)電源主電路的輸出電壓，f是開關(guān)電源主電路工作頻率；所述的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)比較模塊的輸出信號和電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的脈沖信號來產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號當比較模塊的輸出由低電平到高電平翻轉(zhuǎn)時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出的驅(qū)動脈沖信號由高電平復(fù)位到低電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的關(guān)斷觸發(fā)信號，從而使得開關(guān)電源的原邊電流峰值保持不變；當電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊輸出的時鐘信號由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平時，驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的脈沖信號由低電平置位到高電平，即驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊輸出主電路的原邊開關(guān)管的導(dǎo)通觸發(fā)信號；周而復(fù)始，產(chǎn)生驅(qū)動脈沖序列控制開關(guān)電源的功率管；所述的驅(qū)動模塊用來增強所述驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊的驅(qū)動能力。
10.如權(quán)利要求7所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述的平均電流環(huán)的運算放大器可以是電壓型或電流型。
11.如權(quán)利要求7所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述平均電流環(huán)的補償網(wǎng)絡(luò)為純積分環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)、或者比例積分微分環(huán)節(jié)中的一種。
12.如權(quán)利要求7所述原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器，其特征在于所述開關(guān)電源適用于電流斷續(xù)模式(DCM)或臨界斷續(xù)模式(BCM)。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種原邊控制的恒流開關(guān)電源控制器其控制方法，控制器包括電流采樣端、接地端、供電端、驅(qū)動端、電壓反饋端和頻率設(shè)定端；第一采樣保持模塊、平均電流環(huán)模塊、鋸齒波產(chǎn)生模塊、比較模塊、第二采樣保持模塊、電壓/頻率轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動脈沖產(chǎn)生模塊、驅(qū)動模塊，該控制器結(jié)構(gòu)簡單，可在實現(xiàn)輸出恒流的同時實現(xiàn)全輸入電壓范圍內(nèi)的高功率因數(shù)；此外，當輸出電壓不變時，電路工作頻率基本恒定，因此更容易通過電磁兼容性標準。本發(fā)明也可用于直流輸入的無功率因數(shù)要求的小功率電源以實現(xiàn)輸出恒流。
文檔編號H05B37/02GK102364848SQ20111003453
公開日2012年2月29日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月1日
發(fā)明者吳建興, 謝小高 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司