控制電路、控制方法和應(yīng)用其的原邊反饋反激式變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)，具體涉及一種控制電路、控制方法和應(yīng)用其的原邊反饋反激式變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]對于開關(guān)型變換器，通常采用恒定導(dǎo)通時間(constant on time)的控制方式以獲得較高的功率因數(shù)。其原因在于，輸入電流的值與輸入電壓的值的比例系數(shù)與導(dǎo)通時間的平方以及開關(guān)周期的比成正比關(guān)系，因此將導(dǎo)通時間固定后，開關(guān)周期在整個工頻周期內(nèi)變化不大的情況下，輸入電流可以很多地跟隨輸入電壓，便可實現(xiàn)較高的功率因數(shù)(PFC)。因此，恒定導(dǎo)通時間方式控制的變換器較多地應(yīng)用于功率因數(shù)調(diào)節(jié)電路中。
[0003]對于原邊反饋反激式變換器，由于其反饋電壓以及副邊電流過零信號或谷底檢測信號均基于輔助繞組兩側(cè)電壓采樣獲得，通常需要設(shè)置消隱時間(blanking time)以避免在輔助繞組電壓振蕩期間進(jìn)行采樣。
[0004]但是，由于輸入電壓存在周期性或非周期性的波動，當(dāng)輸入電壓在谷值附近時，如果仍然按照恒定導(dǎo)通時間的控制方式工作，在輸入電壓谷值附近流過原邊的功率開關(guān)的電流峰值就會變得很低。這會導(dǎo)致副邊電流峰值降低，進(jìn)而導(dǎo)致副邊去磁時間縮短。去磁時間的縮短會導(dǎo)致消隱時間結(jié)束后采樣獲得錯誤的電壓信息，進(jìn)而導(dǎo)致輸出電壓有較大的偏差。圖1a為輸入電壓在峰值時的工作波形圖，圖1b為輸入電壓在谷值時的工作波形圖。如圖1a和圖1b中均示出了電流檢測信號和電流檢測信號的波形?？梢钥吹?，輸入電壓在峰值時，消隱時間結(jié)束后采樣得到的電壓采樣信號是正確的；而輸入電壓在谷值時，消隱時間結(jié)束后采樣的到的電壓檢測信號已經(jīng)大幅度降低，不能準(zhǔn)確反映輸出電壓或副邊電流的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供控制電路、控制方法和應(yīng)用其的原邊反饋反激式變換器，以解決在輸入電壓在谷值附近時，原邊反饋反激式變換器無法對輔助繞組兩端電壓正確采樣以檢測輸出電壓和進(jìn)行過零或谷底檢測的問題。
[0006]第一方面，提供一種控制電路，用于控制原邊反饋反激式變換器的功率級電路，所述控制電路包括:
[0007]電流采樣電路，用于采樣原邊電流獲取電流采樣信號；
[0008]電壓采樣電路，用于在消隱時間后采樣輔助繞組電壓獲取電壓采樣信號；
[0009]控制信號生成電路，用于根據(jù)所述電壓采樣信號和所述電流采樣信號生成開關(guān)控制信號，其中，所述控制信號生成電路在所述電流采樣信號在恒定導(dǎo)通時刻大于電流閾值時，以恒定導(dǎo)通時間模式生成所述開關(guān)控制信號，在電流采樣信號在恒定導(dǎo)通時刻小于電流閾值時，以電流峰值模式生成所述開關(guān)控制信號；
[0010]所述開關(guān)控制信號用于控制所述功率級電路的功率開關(guān)，所述恒定導(dǎo)通時刻為所述開關(guān)控制信號為有效狀態(tài)的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定的恒定導(dǎo)通時間的時刻。
[0011]優(yōu)選地，所述控制信號生成電路包括:
[0012]置位信號生成電路，用于根據(jù)所述電壓采樣信號在副邊電流過零或電壓采樣信號位于谷底時輸出置位信號；
[0013]置零信號生成電路，用于在所述開關(guān)控制信號保持有效狀態(tài)達(dá)到恒定導(dǎo)通時間且所述電流采樣信號上升到所述電流閾值同時滿足時輸出置零信號；
[0014]邏輯電路，用于根據(jù)所述置位信號將所述開關(guān)控制信號設(shè)置為有效，根據(jù)所述置零信號將所述開關(guān)控制信號設(shè)置為無效。
[0015]優(yōu)選地，所述置零信號生成電路包括:
[0016]計時電路，用于生成計時信號，所述計時信號用于表征所述開關(guān)控制信號保持有效狀態(tài)達(dá)到所述恒定導(dǎo)通時間；
[0017]比較器，用于比較所述電流采樣信號和所述電流閾值輸出比較結(jié)果；
[0018]置零邏輯電路，根據(jù)所述計時信號和所述比較結(jié)果生成所述置零信號。
[0019]優(yōu)選地，所述消隱時間根據(jù)所述電流采樣信號的峰值變化。
[0020]優(yōu)選地，所述電壓采樣電路包括:
[0021 ] 消隱電路，用于在所述電流米樣信號的峰值小于第一值時，輸出表征第一時間的消隱信號，在所述電流采樣信號的峰值大于第二值時，輸出表征第二時間的消隱信號，在所述電流采樣信號的峰值小于所述第二值且大于所述第一值時，輸出表征第三時間的消隱信號，所述第三時間為所述峰值的函數(shù)；
[0022]采樣電路，用于根據(jù)所述消隱信號進(jìn)行電壓采樣。
[0023]優(yōu)選地，所述消隱電路包括:
[0024]消隱閾值生成電路，根據(jù)所述電流采樣信號的峰值和所述第一值、第二值的關(guān)系輸出對應(yīng)的消隱閾值；
[0025]消隱計時電路，用于根據(jù)所述消隱閾值輸出表征對應(yīng)消隱時間的消隱信號。
[0026]第二方面，一種控制電路，用于控制原邊反饋反激式變換器的功率級電路，所述控制電路包括:
[0027]電流采樣電路，用于采樣原邊電流獲取電流采樣信號；
[0028]電壓采樣電路，用于在消隱時間后采樣所述輔助繞組電壓獲取所述電壓采樣信號，所述消隱時間根據(jù)所述電流采樣信號的峰值變化；
[0029]控制信號生成電路，用于根據(jù)所述電壓采樣信號生成具有恒定導(dǎo)通時間的開關(guān)控制信號；
[0030]其中，所述開關(guān)控制信號用于控制所述功率級電路的功率開關(guān)。
[0031]優(yōu)選地，所述電壓采樣電路包括:
[0032]消隱電路，用于在所述電流米樣信號的峰值小于第一值時，輸出表征第一時間的消隱信號，在所述電流采樣信號的峰值大于第二值時，輸出表征第二時間的消隱信號，在所述電流采樣信號的峰值小于所述第二值大于所述第一值，輸出表征第三時間的消隱信號，所述第三時間為所述峰值的函數(shù)；
[0033]采樣電路，用于根據(jù)所述消隱信號進(jìn)行電壓采樣。
[0034]優(yōu)選地，所述消隱電路包括:
[0035]消隱閾值生成電路，根據(jù)所述電流采樣信號的峰值和所述第一值、第二值的關(guān)系輸出對應(yīng)的消隱閾值；
[0036]消隱計時電路，用于根據(jù)所述消隱閾值輸出表征對應(yīng)消隱時間的消隱信號。
[0037]第三方面，提供一種原邊反饋反激式變換器，包括:
[0038]功率級電路；和
[0039]如上所述的控制電路。
[0040]第四方面，提供一種控制方法，用于控制原邊反饋反激式變換器，包括:
[0041]采樣原邊電流獲取電流采樣信號，在消隱時間后采樣輔助繞組電壓獲取電壓采樣信號;
[0042]根據(jù)所述電壓采樣信號和所述電流采樣信號控制所述原邊反饋反激式變換器的功率開關(guān)，在所述電流采樣信號在恒定導(dǎo)通時刻大于電流閾值時，以恒定導(dǎo)通時間模式控制所述功率開關(guān)，在電流采樣信號在恒定導(dǎo)通時刻小于電流閾值時，以電流峰值模式控制所述功率開關(guān)；
[0043]所述恒定導(dǎo)通時刻為所述開關(guān)控制信號為有效狀態(tài)的持續(xù)時間達(dá)到預(yù)定的恒定導(dǎo)通時間的時刻。
[0044]優(yōu)選地，根據(jù)所述電壓采樣信號和所述電流采樣信號控制所述原邊反饋反激式變換器的功率開關(guān)包括:
[0045]根據(jù)所述電壓采樣信號在副邊電流過零或電壓采樣信號位于谷底時控制所述功率開關(guān)導(dǎo)通；以及
[0046]在所述開關(guān)控制信號保持有效狀態(tài)達(dá)到恒定導(dǎo)通時間且所述電流采樣信號上升到所述電流閾值同時滿足時控制所述功率開關(guān)關(guān)斷。
[0047]優(yōu)選地，所述消隱時間根據(jù)所述電流采樣信號的峰值變化。
[0048]通過根據(jù)電流采樣信號的反饋，控制原邊反饋反激式變換器在輸入電壓較大時工作在恒定導(dǎo)通時間控制模式，在輸入電壓在谷底附近時工作在峰值電流模式，使得原邊電流峰值不會由于輸入電壓較低而過低，從而避免由于去磁時間變化過大而導(dǎo)致消隱時間過后采樣出現(xiàn)錯誤。
【附圖說明】
[0049]通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中:
[0050]圖1a為輸入電壓在峰值時反激式變換器的工作波形圖；
[0051]圖1b為輸入電壓在谷值時反激式變換器的工作波形圖；
[0052]圖2為本發(fā)明實施例的原邊反饋反激式變換器的電路示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明實施例的控制電路的工作波形圖；
[0054]圖4為本發(fā)明實施例的控制信號生成電路的電路示意