驅(qū)動控制電路以及開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及驅(qū)動控制電路以及開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 高功率因數(shù)驅(qū)動系統(tǒng)是通過PFC(功率因數(shù)校正)控制電路控制開關(guān)管（例如晶體 管、場效應(yīng)管、可控硅閘流管等）的導(dǎo)通和關(guān)斷來維持穩(wěn)定電壓或電流輸出的一種電源，也 被稱為PFC控制系統(tǒng)，例如開關(guān)電源、LED照明驅(qū)動電源等。
[0003] 目前對于高PFC的恒流驅(qū)動電路，無論是降壓結(jié)構(gòu)、升降壓結(jié)構(gòu)、或者是反激式結(jié) 構(gòu)等，為了獲得高PFC，一般采用固定導(dǎo)通時間控制，同時為了獲得較好的恒流精度一般采 用閉環(huán)控制。因此這些電源的共同點就是需要在驅(qū)動芯片COMP腳外加一個補償電容C cqmp來 濾除輸入電壓Vin的工頻分量，從而實現(xiàn)在輸入電壓Vin半周期內(nèi)導(dǎo)通時間Tqn是恒定的。
[0004] 這些電源結(jié)構(gòu)在正常工作時的導(dǎo)通時間Tqn是由COMP端的電壓決定的：
[0005] T〇n = K1XVcomp (1)
[0006] 由于補償電容Coimp比較大，系統(tǒng)的環(huán)路響應(yīng)速度很慢，因此這些電源存在的一個 共同問題就是系統(tǒng)啟動時補償電容Ccqmp置位的問題。
[0007] -般在系統(tǒng)開機的時候，需要對補償電容Ccqmp預(yù)先充電置位，如果不對補償電容 Ccomp充電置位而只是靠環(huán)路控制，則系統(tǒng)會出現(xiàn)無法啟動或者多次重復(fù)啟動的問題。但是 如果對補償電容C cqmp置位過高的話，系統(tǒng)會出現(xiàn)啟動過沖的問題。因此一般電源電路中具 有補償電容Ccqmp置位電路，如圖1所示。其原理是在啟動時，COMP端電壓VCOMP小于預(yù)定基準(zhǔn)電 壓VO，比較器101輸出置位信號使開關(guān)Sl斷開，電流源102通過三極管Ql對COMP端電容Ccomp 進(jìn)行充電置位。當(dāng)COMP端電壓Vcqmp達(dá)到預(yù)設(shè)值VO之后，比較器101的輸出信號翻轉(zhuǎn)(變?yōu)榻?除置位信號），使開關(guān)Sl閉合，從而將三極管Ql關(guān)斷，結(jié)束對COMP端電容C cqmp的充電置位。由 于VO是固定值，因此COMP端置位電壓VraMP是固定的。
[0008] 對于高PFC恒定導(dǎo)通時間的LED恒流驅(qū)動電路，由于不同的輸入電壓Vin對應(yīng)的正 常工作補償電壓VcciMP是不一樣的，輸入電壓Vin低時，補償電壓Vcqmp高;輸入電壓Vin高時，補 償電壓VcciMP低。這樣就會出現(xiàn)當(dāng)輸入電壓Vin高時，電容C cqmp置位合適，而輸入電壓Vin低時， 系統(tǒng)會無法啟動或者多次重復(fù)啟動的情況;或者輸入電壓Vin低時，電容Ccqmp置位合適，而 輸入電壓Vin高時系統(tǒng)會啟動過沖的情況。
[0009] 另外對于不同的開關(guān)電源系統(tǒng)，由于變壓器的電感量L和采樣電阻Rs不同，正常工 作時補償電壓也是不一樣的，上述固定的補償電容C cqmp置位難以適應(yīng)不同的系統(tǒng)。
[0010] 因此，本實用新型需要改進(jìn)的驅(qū)動控制電路以及開關(guān)電源。 【實用新型內(nèi)容】
[0011] 針對以上需要，本實用新型提出了一種驅(qū)動控制電路和驅(qū)動控制方法，能夠自動 適應(yīng)不同輸入電壓Vin和不同系統(tǒng)要求來對補償電容C cqmp進(jìn)行置位，以促進(jìn)不同系統(tǒng)在不 同輸入電壓Vin情況下都能正常啟動，不會出現(xiàn)無法啟動或者多次重復(fù)啟動、或者啟動過沖 的問題。
[0012] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種驅(qū)動控制電路，所述驅(qū)動控制電路用 于控制補償電容和開關(guān)管，所述驅(qū)動控制電路包括:采樣保持模塊，其在所述開關(guān)管的一個 或多個初始開關(guān)周期中生成并保持與功率轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓成反比的參考信號；以及第 一比較器，其接收由所述采樣保持模塊生成的所述參考信號以及與所述補償電容兩端的補 償電壓成正比的檢測信號，在所述檢測信號小于所述參考信號時輸出置位信號以對所述補 償電容進(jìn)行充電，并在所述檢測信號大于或等于所述參考信號時輸出解除置位信號以停止 對所述補償電容進(jìn)行充電。
[0013] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:第一電流源，其連接至所述補償電容；以 及第一開關(guān)，其連接在所述電流源與接地之間，所述第一開關(guān)在所述第一比較器輸出置位 信號時斷開以使所述第一電流源對所述補償電容充電，并且所述第一開關(guān)在所述第一比較 器輸出解除置位信號時閉合以使所述第一電流源停止對所述補償電容充電。
[0014] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:連接在所述第一電流源與所述補償電容 之間的三極管。
[0015] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:第二比較器，其在所述開關(guān)管的一個或多 個初始開關(guān)周期中接收所述功率轉(zhuǎn)換電路的采樣電壓和預(yù)設(shè)峰值，并在所述采樣電壓大于 或等于所述預(yù)設(shè)峰值時輸出第一關(guān)斷信號以關(guān)斷所述開關(guān)管；以及導(dǎo)通時間控制模塊，其 在所述一個或多個初始開關(guān)周期之后的后續(xù)工作周期中接收所述補償電容兩端的補償電 壓以及鋸齒波信號，并在所述鋸齒波信號大于或等于所述補償電壓時輸出第二關(guān)斷信號以 關(guān)斷所述開關(guān)管。
[0016] 在一個方面，所述導(dǎo)通時間控制模塊包括:鋸齒波發(fā)生器，其生成具有預(yù)定周期的 鋸齒波;第三比較器，其接收所述補償電容兩端的補償電壓以及所述鋸齒波，并在所述鋸齒 波大于或等于所述補償電壓時輸出所述第二關(guān)斷信號。
[0017] 在一個方面，所述導(dǎo)通時間控制模塊包括:第二電流源；以及連接至所述第二電流 源的充放電電容，所述充放電電容在所述開關(guān)管導(dǎo)通時由所述第二電流源充電，并在所述 開關(guān)管關(guān)斷時放電，其中所述鋸齒波為所述充放電電容兩端的電壓。
[0018] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:驅(qū)動模塊，其輸出驅(qū)動信號以導(dǎo)通或關(guān)斷 所述開關(guān)管；以及第二開關(guān)，其在所述開關(guān)管的一個或多個初始開關(guān)周期中將所述第二比 較器的輸出連接至所述驅(qū)動模塊，并在所述一個或多個初始開關(guān)周期之后的后續(xù)工作周期 中將所述導(dǎo)通時間控制模塊的輸出連接至所述驅(qū)動模塊。
[0019] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:RS觸發(fā)器，其連接在所述第二開關(guān)與所述 驅(qū)動模塊之間，所述RS觸發(fā)器經(jīng)由所述第二開關(guān)接收由所述第二比較器或所述導(dǎo)通時間控 制模塊輸出的第一或第二關(guān)斷信號并向所述驅(qū)動模塊提供關(guān)斷信號以關(guān)斷所述開關(guān)管。
[0020] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:第四比較器，其接收所述功率轉(zhuǎn)換電路的 反饋電壓信號，并在所述反饋電壓信號低于預(yù)設(shè)閾值電壓時輸出導(dǎo)通信號，所述RS觸發(fā)器 接收所述導(dǎo)通信號并將所述導(dǎo)通信號提供給所述驅(qū)動模塊以導(dǎo)通所述開關(guān)管。
[0021] 在一個方面，所述采樣保持模塊在所述一個或多個初始開關(guān)周期中連接至所述RS 觸發(fā)器以采樣并保持所述RS觸發(fā)器輸出導(dǎo)通信號的時間長度作為所述參考信號。
[0022] 在一個方面，所述驅(qū)動控制電路還包括:導(dǎo)通時間檢測模塊，其在所述一個或多個 初始開關(guān)周期之后的后續(xù)工作周期中連接至所述RS觸發(fā)器以檢測所述RS觸發(fā)器輸出導(dǎo)通 信號的時間長度作為所述檢測信號。
[0023]根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種開關(guān)電源，包括:如上所述的驅(qū)動控制 電路;所述功率轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓;連接至所述功率轉(zhuǎn)換電路的所 述開關(guān)管；以及連接至所述驅(qū)動控制電路的所述補償電容。
[0024] 在一個方面，所述開關(guān)電源還包括連接至所述功率轉(zhuǎn)換電路的輸出的反饋電阻網(wǎng) 絡(luò)以提供所述功率轉(zhuǎn)換電路的反饋電壓信號。
[0025] 在一個方面，所述開關(guān)電源還包括與所述開關(guān)管串聯(lián)的采樣電阻以提供所述功率 轉(zhuǎn)換電路的采樣電壓。
[0026] 在一個方面，所述開關(guān)電源包括反激式開關(guān)電源、升降壓式開關(guān)電源、或降壓式開 關(guān)電源中的至少一者。
[0027] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，提供了一種驅(qū)動控制方法，所述驅(qū)動控制方法用 于控制補償電容和開關(guān)管，所述驅(qū)動控制方法包括:在所述開關(guān)管的一個或多個初始開關(guān) 周期中生成并保持與功率轉(zhuǎn)換電路的輸入電壓成反比的參考信號；以及接收所述參考信號 以及與所述補償電容兩端的補償電壓成正比的檢測信號，在所述檢測信號小于所述參考信 號時輸出置位信號以對所述補償電容進(jìn)行充電，并在所述檢測信號大于或等于所述參考信 號時輸出解除置位信號以停止對所述補償電容進(jìn)行充電。
[0028] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:在所述開關(guān)管的一個或多個初始開關(guān)周 期中接收所述功率轉(zhuǎn)換電路的采樣電壓和預(yù)設(shè)峰值，并在所述采樣電壓大于或等于所述預(yù) 設(shè)峰值時輸出第一關(guān)斷信號以關(guān)斷所述開關(guān)管；以及在所述一個或多個初始開關(guān)周期之后 的后續(xù)工作周期中接收所述補償電容兩端的補償電壓以及鋸齒波信號，并在所述鋸齒波信 號大于或等于所述補償電壓時輸出第二關(guān)斷信號以關(guān)斷所述開關(guān)管。
[0029] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:在所述開關(guān)管導(dǎo)通時對充放電電容進(jìn)行 充電，并在所述開關(guān)管關(guān)斷時對所述充放電電容進(jìn)行放電，其中所述鋸齒波為所述充放電 電容兩端的電壓。
[0030] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:在所述開關(guān)管的一個或多個初始開關(guān)周 期中使用所述第一關(guān)斷信號來關(guān)斷所述開關(guān)管；以及在所述一個或多個初始開關(guān)周期之后 的后續(xù)工作周期中使用所述第二關(guān)斷信號來關(guān)斷所述開關(guān)管。
[0031] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:接收所述功率轉(zhuǎn)換電路的反饋電壓信號， 并在所述反饋電壓信號低于預(yù)設(shè)閾值電壓時輸出導(dǎo)通信號以導(dǎo)通所述開關(guān)管。
[0032] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:在所述一個或多個初始開關(guān)周期中采樣 并保持所述導(dǎo)通信號的時間長度作為所述參考信號。
[0033] 在一個方面，所述驅(qū)動控制方法還包括:在所述一個或多個初始開關(guān)周期之后的 后續(xù)工作周期中檢測所述導(dǎo)通信號的時間長度作為所述檢測信號。
【附圖說明】
[0034] 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于補償電容置位的電路示意圖。
[0035] 圖2是根據(jù)本實用新型一