專利名稱：用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制電路，尤其是一種用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋控制電路，屬于電源
管理的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
穩(wěn)定負(fù)載如發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動電路通常是通過調(diào)整其流過負(fù)載的電流大小來改變其亮度。所述穩(wěn)定負(fù)載的控制方法需要直接測量流過發(fā)光二極管(LED)的電流，通過反饋控制達(dá)到穩(wěn)流功能。通常是通過測量串聯(lián)在發(fā)光二極管(LED)的一個(gè)精確電阻的壓降來得到該電流值。 如圖1所示為采用Flyback結(jié)構(gòu)LED的控制驅(qū)動電路圖。所述驅(qū)動電路中，交流電通過全波整流輸出電壓Vin和電流Iin，所述電壓Vin和電流L通過Flyback結(jié)構(gòu)的開關(guān)電路得到負(fù)載電流I。， Flyback結(jié)構(gòu)的開關(guān)電路由功率開關(guān)管MT、二極管DD、變壓器/電感L和輸出電容C構(gòu)成。所述負(fù)載電流I。流過一個(gè)精密電阻Rs產(chǎn)生的壓降Vs通過光電耦合器0C得到反饋電壓V,，所述Vx輸入到反饋控制電路。所述精密電阻Rs必然會造成一些不必要的功耗。對于需要隔離的電路系統(tǒng)，所述反饋電壓Vx的測量值還必須從變壓器的副邊通過光電耦合到變壓器的原邊。所述控制電路需要很多的分立元件，不利于集成，增加系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋控制電路，其電路結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、易于集成實(shí)現(xiàn)、能夠降低成本及控制方便。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路包括
整流電路，與電源連接，對電源進(jìn)行整流后形成整流輸出電壓； 開關(guān)電源電路，與整流電路的輸出端相連，所述開關(guān)電源電路的輸出端連接功率穩(wěn)定負(fù)載； 信號處理和驅(qū)動模塊，接收整流輸出電壓、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率及流過開關(guān)電源電路中開關(guān)管的開關(guān)電流，對所述整流輸出電壓、輸出功率及開關(guān)電流進(jìn)行比較及控制變換后，輸出脈沖控制信號到開關(guān)電源電路的開關(guān)管，控制所述開關(guān)管的通斷，控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。 所述整流電路包括全波整流電路及半波整流電路。所述開關(guān)電源電路包括Flyback電路、Buck-Boost電路、Buck電路及Boost電路。 所述信號處理和驅(qū)動模塊包括電流重構(gòu)模塊與局部平均模塊；所述電流重構(gòu)模塊接收功所述輸出功率與整流輸出電壓；所述電流重構(gòu)模塊對輸出功率及整流輸出電壓進(jìn)行運(yùn)算及控制變換后，輸出重構(gòu)的輸入電流；所述局部平均模塊對所述開關(guān)電流進(jìn)行變換后，輸出開關(guān)電流的局部平均電流；所述重構(gòu)的輸入電流與局部平均電流間的差值形成誤差電流；所述誤差電流輸入環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，所述脈沖寬度調(diào)制模塊輸出脈沖控制信號，所述脈沖控制信號控制
開關(guān)電源電路中開關(guān)管的通斷，控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。 所述局部平均模塊對所述開關(guān)電流進(jìn)行加權(quán)平均、指數(shù)平均或進(jìn)行低通濾波后，
輸出局部平均電流。所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對輸入的誤差電流進(jìn)行比例、積分變換，并輸出
到脈沖寬度調(diào)制模塊。 所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括功率轉(zhuǎn)換模塊；
所述功率轉(zhuǎn)換模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率，輸出整流電路的輸出功率周期平均值；
所述整流電路的輸出功率周期平均值除以整流輸出電壓，得到重構(gòu)的輸入電流。 所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括電壓
周期平均模塊和第一功率處理模塊；所述電壓周期平均模塊接收所述整流輸出電壓，輸出
整流輸出電壓的電壓平方平均值；所述電壓平方平均值輸出到第一功率處理模塊，所述第
一功率處理模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值；所述第一功率處理模塊將所述
輸出功率周期平均值與電壓平方平均值進(jìn)行運(yùn)算、變換后，輸出電壓參數(shù)；所述電壓參數(shù)與整流輸出電壓相乘積后，得到重構(gòu)的輸入電流。 所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括電壓周期平均模塊和功率轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓周期平均模塊接收整流輸出電壓，輸出所述整流輸出電壓的電壓平方平均值，所述電壓平方平均值與局部平均電流相乘積，得到第一乘積值；所述功率轉(zhuǎn)換模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值，并輸出整理電路的輸出功率平均值；所述整流輸出電壓與所述整流電路的輸出功率平均值相乘積，得到第二乘積值；所述第一乘積值與第二乘積值間的差值為環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸入值，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接。 所述整流電路為全波整流電路、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值為常數(shù)且電源為正弦交流電時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括電壓處理模塊與第二功率處理模塊；所述電壓處理模塊接收整流輸出電壓，輸出整流輸出電壓的峰峰值與所述整流輸出電壓對應(yīng)的重構(gòu)半波正弦信號值；所述第二功率處理模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值與整流輸出電壓的峰峰值，第二功率處理模塊將功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值與電壓峰峰值運(yùn)算后與重構(gòu)半波正弦信號相乘積，得到重構(gòu)的輸入電流。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過對負(fù)載的輸出功率、整流電路的整流輸出電壓及通過開關(guān)管的開關(guān)電源進(jìn)行運(yùn)算及變換后，控制開關(guān)管的通斷，從而控制負(fù)載的輸出功率恒定；采用前饋控制方式，不影響控制電路的穩(wěn)定性，電路的穩(wěn)定性好；不需要測量負(fù)載的電流值，減少了不必要的功耗，避免了對系統(tǒng)進(jìn)行隔離，減少分立器件使用，集成方便，降低了加工成本。對開關(guān)管的控制策略簡單靈活，能夠得到功率因數(shù)校正電路及負(fù)載穩(wěn)流電路，提高了電路的應(yīng)用范圍。


圖1為采用Flyback結(jié)構(gòu)LED的控制驅(qū)動電路圖。 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 如圖2 圖6所示以Flyback的開關(guān)電源結(jié)構(gòu)及LED負(fù)載為例，本發(fā)明包括電源、整流電路、Flyback開關(guān)電源電路、信號驅(qū)動和處理模塊及LED負(fù)載。
如圖2所示所述電源與整流電路的輸入端相連，整流電路對電源的輸入進(jìn)行變換，使整流電路的輸出為直流電，即整流電路的整流輸出電壓Vin始終保持一個(gè)方向，能夠滿足LED負(fù)載接通的要求。所述整流電路分別輸出整流輸出電壓Vin和整流輸出電流Iin。整流電路的輸出端與Flyback開關(guān)電源電路輸入端相連，所述Flyback開關(guān)電源電路的輸出端連接LED負(fù)載。所述Flyback開關(guān)電源電路包括變壓器L(或是電感L)、功率開關(guān)管MT、二極管DD及輸出電容C ;所述功率開關(guān)管MT為場效應(yīng)管M0SFET，功率開關(guān)管MT的漏極端與變壓器L的原邊連接，源極端接地。所述變壓器L副邊的一端與二極管DD陽極相連，所述二極管DD陰極通過輸出電容C與變壓器L副邊的另一端連接；所述輸出電容C的兩端并聯(lián)有LED負(fù)載，所述LED負(fù)載為功率穩(wěn)定負(fù)載。所述信號驅(qū)動和處理模塊的輸出端與開關(guān)管MT的柵極端連接，信號驅(qū)動和處理模塊輸出信號，控制開關(guān)管MT的通斷，滿足LED負(fù)載功率穩(wěn)定的要求，保持LED負(fù)載的發(fā)光亮度。所述信號驅(qū)動和處理模塊接收LED負(fù)載的輸出功率P。ut、整流電路的整流輸出電壓Vin及開關(guān)管MT源極端的電流Is，信號驅(qū)動和處理模塊對輸出功率P。ut、整流輸出電壓Vin和開關(guān)電流Is進(jìn)行運(yùn)算及變換后，輸出控制信號到開關(guān)管MT的柵極端，控制開關(guān)管MT的通斷，通過調(diào)整整流電路的輸入電流Iin的波形來達(dá)到LED負(fù)載的輸出功率P。ut穩(wěn)定的要求。 所述Flyback開關(guān)電源電路也可以由Buck-Boost開關(guān)電源電路、Buck開關(guān)電源電路或Boost開關(guān)電源電路進(jìn)行替代。所述整流電路包括全波整流電路和半波整流電路，整流電路將電源變換為同一個(gè)方向輸出，滿足LED負(fù)載發(fā)光的要求。 所述信號處理和驅(qū)動模塊包括電流重構(gòu)模塊與局部平均模塊；所述電流重構(gòu)模塊接收功所述輸出功率P。ut與整流輸出電壓Vin ;所述電流重構(gòu)模塊對輸出功率P。ut及整流輸出電壓Vin進(jìn)行運(yùn)算及控制變換后，輸出重構(gòu)的輸入電流I^;所述局部平均模塊對所述開關(guān)電流Is進(jìn)行變換后，輸出開關(guān)電流的局部平均電流Ilp ;所述重構(gòu)的輸入電流Iref與局部平均電流Ilp間的差值形成誤差電流IOT ;所述誤差電流Im輸入環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，所述脈沖寬度調(diào)制模塊輸出脈沖控制信號，所述脈沖控制信號控制開關(guān)電源電路中開關(guān)管的通斷，控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。 所述局部平均模塊對所述開關(guān)電流Is進(jìn)行加權(quán)平均、指數(shù)平均或進(jìn)行低通濾波后，輸出局部平均電流、，用于減少開關(guān)管MT的噪聲。所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對輸入的誤差電流IOT進(jìn)行比例、積分變換，并輸出到脈沖寬度調(diào)制模塊。 根據(jù)LED負(fù)載的輸出功率P。ut穩(wěn)定方式不同、電源類型及整流電路采用的結(jié)構(gòu)不同，所述信號處理和驅(qū)動模塊具有不同的實(shí)施方式。本發(fā)明采用前饋控制方式，不用檢測LED負(fù)載的輸出電流的大小。假設(shè)電路的能量轉(zhuǎn)換效率為13 (13 < l)，當(dāng)設(shè)定電路能量轉(zhuǎn)換效率13時(shí)，有 Pout = |3 *Pin (1)
其中P。ut為輸出功率，Pin為電路的輸入功率。
實(shí)施例1 當(dāng)LED負(fù)載的輸出功率P。ut為常數(shù)時(shí)，所述LED負(fù)載的負(fù)載電流I。ut為恒定值。當(dāng)
整流輸出電壓Vin是時(shí)間t的函數(shù)且、
"0 =
v化(t)Kt)
的波形已知時(shí)，根據(jù)功率的表達(dá)式有
(2)
其中Iin(t)為電路的輸入電流。
由公式(1)和公式(2)，我們可以得到輸入電流Iin(t)波形的表達(dá)式尺.
1
"， 其中《='
尺,
々
-是一個(gè)可調(diào)參數(shù)。
(3) 如圖3所示為信號驅(qū)動和處理模塊的實(shí)現(xiàn)框圖。所述LED負(fù)載的輸出功率P。ut輸入到功率轉(zhuǎn)換模塊，所述功率轉(zhuǎn)換模塊輸出電路的輸入功率Pin ;所述功率轉(zhuǎn)換模塊的輸
出與整流輸出電壓Vin的比值，得到重構(gòu)的輸入電流V
=——
。所述開關(guān)電流Is輸入到局部
平均模塊，局部平均模塊對開關(guān)電流Is進(jìn)行運(yùn)算及變換后得到局部平均電流Ilp ;所述局部
平均電流、與重構(gòu)的輸入電流7^ ="^間的差值為誤差電流1^。所述誤差電流為環(huán)路補(bǔ)

償濾波模塊的輸入，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對誤差電流進(jìn)行比例、積分運(yùn)算；所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出控制脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出。所述脈沖寬度調(diào)制的輸出與開關(guān)管MT的柵極端連接，控制開關(guān)管MT的通斷，從而達(dá)到LED負(fù)載輸出功率P。ut為常數(shù)的要求。
實(shí)施例2 當(dāng)LED負(fù)載的輸出功率P。ut的周期平均值為常數(shù)時(shí)，即LED負(fù)載的平均輸出功率〈P。ut>為常數(shù)時(shí)，所述電路的結(jié)構(gòu)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電路的功率因數(shù)校正。整流輸出電壓Vin是時(shí)間t的函數(shù)，且整流輸出電壓Vin的周期為T。由功率因數(shù)校正的要求知，電路的輸入電
流Iin(t)與整流輸出電壓Vin(t)間波形一致；由此可以得到輸入電流Iin(t)與整流輸出電壓V化a)間的關(guān)系，即: I in a) = Y*Vin(t) (4) 其中Y是可調(diào)的參數(shù)，Y不同表示Iin(t)與Ut)幅值的不同。 所述電路在一個(gè)周期內(nèi)的平均輸入功率〈Pin>為
《>=+〖(C4C#〖《(,￥,=盧 (5) 其中爿=^J^(0&表示整流輸出電壓Vin(t)的平方平均值。 當(dāng)LED負(fù)載的輸出功率P。ut的周期平均值為常數(shù)時(shí)，能夠得到LED負(fù)載的平均輸
7出功率〈P。ut〉與電路平均輸入功率〈Pin>間的關(guān)系為 〈P。ut> = |3 *〈Pin> (6)
由公式(4) 、 (5)和(6)，我們能夠得到7 = 。 如圖4所示為其信號驅(qū)動和處理模塊的實(shí)現(xiàn)框圖。所述整流輸出電壓Vin(t)與電壓周期平均模塊的輸入端連接，其中電壓周期平均模塊計(jì)算整流輸出電壓Vin(t) —個(gè)周期內(nèi)的電壓平方平均，所述第一功率處理模塊接收電壓周期平均模塊與LED負(fù)載的平均輸出功率〈P。ut〉，第一功率處理模塊輸出Y的數(shù)值。由公式(4)知，第一功率處理模塊輸出的Y與整流輸出電壓Vin(t)乘積后得到重構(gòu)的輸入電流Iw。 所述開關(guān)電流所述開關(guān)電流Is輸入到局部平均模塊，局部平均模塊對開關(guān)電流Is進(jìn)行運(yùn)算及變換后得到局部平均電流Ilp ;所述局部平均電流Ilp與重構(gòu)的輸入電流Iref間的差值為誤差電流IOT。所述誤差電流為環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸入，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對誤差電流進(jìn)行比例、積分運(yùn)算；所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出控制脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出。所述脈沖寬度調(diào)制的輸出與開關(guān)管MT的柵極端連接，控制開關(guān)管MT的通斷，從而達(dá)到LED負(fù)載輸出功率〈P。ut>在周期平均值為常數(shù)的要求。
實(shí)施例3 當(dāng)LED負(fù)載的輸出功率P。ut的周期平均值為常數(shù)時(shí)，所述電路的結(jié)構(gòu)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電路的功率因數(shù)校正。整流輸出電壓Vin是時(shí)間t的函數(shù)，且整流輸出電壓Vin的周期為T。根據(jù)電路重構(gòu)模塊的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)施例為實(shí)施例2的另一種實(shí)現(xiàn)方式。
如圖5所示為其信號驅(qū)動和處理模塊的實(shí)現(xiàn)框圖。所述整流輸出電壓Vin(t)與電壓周期平均模塊的輸入端連接，其中電壓周期平均模塊計(jì)算整流輸出電壓Vin(t) —個(gè)周期內(nèi)的電壓平方平均A ;所述電壓平方平均A與局部平均模塊輸出的局部平均電流Ilp相乘積，得到第一乘積值A(chǔ)W^。所述信號驅(qū)動和處理模塊還包括功率轉(zhuǎn)換模塊，所述功率轉(zhuǎn)換模塊接收LED負(fù)載的平均輸出功率〈P。ut> ;功率轉(zhuǎn)換模塊輸出平均輸出功率〈P。ut>與轉(zhuǎn)換效
率P間的比值，即平均輸入功率〈Pin〉；所述平均輸入功率〈Pin〉與整流輸出電壓Vin(t)間
相乘積，得到第二乘積值A(chǔ)* Y *Vin(t);所述第二乘積值A(chǔ)* Y *Vin(t)與第一乘積值A(chǔ)*Ilp間
的差值A(chǔ)W^作為環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸入。所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對誤差電流進(jìn)行比例、
積分運(yùn)算；所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，環(huán)路補(bǔ)償
濾波模塊的輸出控制脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出。所述脈沖寬度調(diào)制的輸出與開關(guān)管MT的
柵極端連接，控制開關(guān)管MT的通斷，從而達(dá)到LED負(fù)載輸出功率〈P。ut>在周期平均值為常
數(shù)的要求。 實(shí)施例4 所述整流電路為全波整流電路、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值為常數(shù)且電
源為正弦交流電時(shí)，全波整流后的整流輸出電壓Vin(t)表達(dá)式如下， Vin(t) = Vpp*|sine | (7) 其中Vpp為整流電路輸出電壓信號的峰峰值，9 = wt表示整流輸出電壓Vin(t)的
相位，w是角頻率，w = 2 F = 2 /T ;F是交流電源的線頻率，T是交流電源的周期。本實(shí)
施例為實(shí)施例2的一種特殊實(shí)現(xiàn)。
整流輸出電壓Vin(t)在一個(gè)周期內(nèi)的電壓平方平均A可以表示為
X = +〖C, +《 (8) 由公式(4) (8)知，重構(gòu)的輸入電流的表達(dá)式可以表示為
~ " * K (0 = 2* < ，' > * |— ( 9 ) 如圖6所示為其信號驅(qū)動和處理模塊的實(shí)現(xiàn)框圖。所述電流重構(gòu)模塊包括電壓處理模塊與第二功率處理模塊；所述電壓處理模塊接收整流輸出電壓Vin(t)，輸出整流輸出電壓的峰峰值Vpp與所述整流輸出電壓對應(yīng)的重構(gòu)半波正弦信號值|sine I ;所述第二功
率處理模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的平均輸出功率〈P。ut〉與整流輸出電壓的峰峰值Vpp，第二功
率處理模塊將功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值與電壓峰峰值運(yùn)算后與重構(gòu)半波正弦信號Isin9 I相乘積，得到重構(gòu)的輸入電流Q-〃^(f卜^^—inel。所述開關(guān)電
P 砂
流所述開關(guān)電流Is輸入到局部平均模塊，局部平均模塊對開關(guān)電流L進(jìn)行運(yùn)算及變換后
得到局部平均電流Ilp ;所述局部平均電流Ilp與重構(gòu)的輸入電流Iref間的差值為誤差電流
IOT。所述誤差電流為環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸入，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊對誤差電流進(jìn)行比
例、積分運(yùn)算；所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出控制脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出。所述脈沖寬度調(diào)制的輸出與開關(guān)管MT的柵極端連接，控制開關(guān)管MT的通斷，從而達(dá)到LED負(fù)載輸出功率〈P。ut>在周期平均值為常數(shù)的要求。 本發(fā)明通過對負(fù)載的輸出功率P。ut、整流電路的整流輸出電壓Vin(t)及流過開關(guān)管MT的開關(guān)電流Is進(jìn)行運(yùn)算及變換后，控制開關(guān)管MT的通斷，從而控制負(fù)載的輸出功率恒定。采用前饋控制方式，不影響控制電路的穩(wěn)定性，電路的穩(wěn)定性好；不需要測量負(fù)載的電流值，減少了不必要的功耗，避免了對系統(tǒng)進(jìn)行隔離，減少分立器件使用，集成方便，降低了加工成本。對開關(guān)管的控制策略簡單靈活，能夠得到功率因數(shù)校正電路及負(fù)載穩(wěn)流電路，提高了電路的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求
一種用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是，包括整流電路，與電源連接，對電源進(jìn)行整流后形成整流輸出電壓；開關(guān)電源電路，與整流電路的輸出端相連，所述開關(guān)電源電路的輸出端連接功率穩(wěn)定負(fù)載；信號處理和驅(qū)動模塊，接收整流輸出電壓、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率及流過開關(guān)電源電路中開關(guān)管的開關(guān)電流，對所述整流輸出電壓、輸出功率及開關(guān)電流進(jìn)行比較及控制變換后，輸出脈沖控制信號到開關(guān)電源電路的開關(guān)管，控制所述開關(guān)管的通斷，控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述整流電路包括全波 整流電路及半波整流電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述開關(guān)電源電路包括 Flyback電路、Buck-Boost電路、Buck電路及Boost電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述信號處理和驅(qū)動模 塊包括電流重構(gòu)模塊與局部平均模塊；所述電流重構(gòu)模塊接收功所述輸出功率與整流輸出 電壓；所述電流重構(gòu)模塊對輸出功率及整流輸出電壓進(jìn)行運(yùn)算及控制變換后，輸出重構(gòu)的 輸入電流；所述局部平均模塊對所述開關(guān)電流進(jìn)行變換后，輸出開關(guān)電流的局部平均電流； 所述重構(gòu)的輸入電流與局部平均電流間的差值形成誤差電流；所述誤差電流輸入環(huán)路補(bǔ)償 濾波模塊，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào)制模塊的輸入端連接，所述脈沖 寬度調(diào)制模塊輸出脈沖控制信號，所述脈沖控制信號控制開關(guān)電源電路中開關(guān)管的通斷， 控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述局部平均模塊對所 述開關(guān)電流進(jìn)行加權(quán)平均、指數(shù)平均或進(jìn)行低通濾波后，輸出局部平均電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊 對輸入的誤差電流進(jìn)行比例、積分變換，并輸出到脈沖寬度調(diào)制模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸 出功率為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括功率轉(zhuǎn)換模塊；所述功率轉(zhuǎn)換模塊接收功率穩(wěn)定 負(fù)載的輸出功率，輸出整流電路的輸出功率周期平均值；所述整流電路的輸出功率周期平 均值除以整流輸出電壓，得到重構(gòu)的輸入電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸 出功率周期平均值為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括電壓周期平均模塊和第一功率處理模 塊；所述電壓周期平均模塊接收所述整流輸出電壓，輸出整流輸出電壓的電壓平方平均值； 所述電壓平方平均值輸出到第一功率處理模塊，所述第一功率處理模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載 的輸出功率周期平均值；所述第一功率處理模塊將所述輸出功率周期平均值與電壓平方平 均值進(jìn)行運(yùn)算、變換后，輸出電壓參數(shù)；所述電壓參數(shù)與整流輸出電壓相乘積后，得到重構(gòu) 的輸入電流。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸 出功率周期平均值為常數(shù)時(shí)，所述電流重構(gòu)模塊包括電壓周期平均模塊和功率轉(zhuǎn)換模塊， 所述電壓周期平均模塊接收整流輸出電壓，輸出所述整流輸出電壓的電壓平方平均值，所 述電壓平方平均值與局部平均電流相乘積，得到第一乘積值；所述功率轉(zhuǎn)換模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值，并輸出整理電路的輸出功率平均值；所述整流輸出電壓 與所述整流電路的輸出功率平均值相乘積，得到第二乘積值；所述第一乘積值與第二乘積 值間的差值為環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸入值，所述環(huán)路補(bǔ)償濾波模塊的輸出端與脈沖寬度調(diào) 制模塊的輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋電路，其特征是所述整流電路為全波整 流電路、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值為常數(shù)且電源為正弦交流電時(shí)，所述電流重 構(gòu)模塊包括電壓處理模塊與第二功率處理模塊；所述電壓處理模塊接收整流輸出電壓，輸 出整流輸出電壓的峰峰值與所述整流輸出電壓對應(yīng)的重構(gòu)半波正弦信號值；所述第二功率 處理模塊接收功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值與整流輸出電壓的峰峰值，第二功率處 理模塊將功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率周期平均值與電壓峰峰值運(yùn)算后與重構(gòu)半波正弦信號 相乘積，得到重構(gòu)的輸入電流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制電路，尤其是一種用于穩(wěn)定負(fù)載的前饋控制電路。其包括整流電路，與電源連接，對電源進(jìn)行整流后形成整流輸出電壓；開關(guān)電源電路，與整流電路的輸出端相連，所述開關(guān)電源電路的輸出端連接功率穩(wěn)定負(fù)載；信號處理和驅(qū)動模塊，接收整流輸出電壓、功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率及流過開關(guān)電源電路中開關(guān)管的開關(guān)電流，對所述整流輸出電壓、輸出功率及開關(guān)電流進(jìn)行比較及控制變換后，輸出脈沖控制信號到開關(guān)電源電路的開關(guān)管，控制所述開關(guān)管的通斷，控制所述功率穩(wěn)定負(fù)載的輸出功率恒定。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快、易于集成實(shí)現(xiàn)、能夠降低成本及控制方便。
文檔編號H05B37/02GK101784149SQ20101011169
公開日2010年7月21日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者林建清 申請人:無錫睿陽微電子科技有限公司