CN103747559B - 采用原边控制的反激拓扑结构电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用原边控制的反激拓扑结构电路，积分电路连接在峰值电流比较器上，峰值电流比较器连接在电感储能电路上，电感储能电路的桥式整流电路输出端连接在变压器的第一原边上,第一原边的另一端连接在N型场效应管的源极上，变压器的第二原边的一端接地，另一端上串联有电阻R1和电阻R2，电阻R1和电阻R2的公共端连接在峰值电流比较器上，N型场效应管的栅极和漏极均连接在峰值比较器上，N型场效应管的漏极通过电阻R3与地相连，变压器的副边一端接地，另一端与二极管D5的阳极相连，副边的接地端和二极管D5的阴极之间连接有电容。其优点是：使得该电路设计可用于芯片内部集成，与***芯片参数无关，降低开发难度。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路领域，更具体的说是涉及一种采用原边控制的反激拓扑结构电路。
背景技术
近年来由于全球的绿色环保意识逐步提高，LED照明产品得到大力的开发，并开始逐渐走进千家万户。在LED照明产品中，AC-DC的LED驱动电源电路为LED提供电源，而由于LED（Light Emitting Diode）为电流型器件，发光亮度受电流影响较大，因此LED驱动电源需要为LED提供稳定的恒定电流输出。
目前的LED照明电源驱动中广泛采用临界电流导通模式(BCM)和断流控制模式(DCM)实现恒流输出控制。为了实现更高的电源效率，有的电源驱动芯片采用了准谐振控制模式，一种介于BCM和DCM之间的控制模式。
这种根据不同的电流导通模式以及所采用的***拓扑结构，需要不同的控制芯片采用了各种不同的恒流算法和电路来实现输出恒流。这些不同的算法和电路大大增加了芯片研发的周期和复杂度，同时有的开环恒流算法还带来了低精度，差线调整率和负载调整率等问题。
发明内容
本发明提供一种采用原边控制的反激拓扑结构电路，其采用以原边控制的准谐振控制模式的反激拓扑结构电路，电路简单，使得该电路设计可用于芯片内部集成，与***芯片参数无关，降低开发难度。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
采用原边控制的反激拓扑结构电路，它包括积分电路，所述的积分电路连接在峰值电流比较器上，所述的峰值电流比较器连接在电感储能电路上，所述的电感储能电路连接在积分电路的输入端上，所述的电感储能电路包括桥式整流电路和变压器，所述的桥式整流电路输出端连接在变压器的第一原边Np上, 第一原边Np的另一端连接在N型场效应管的源极上，所述的变压器的第二原边Na的一端接地，另一端上串联有电阻R1和电阻R2，所述的电阻R1和电阻R2的公共端连接在峰值电流比较器上，所述的N型场效应管的栅极和漏极均连接在峰值比较器上，所述的N型场效应管的漏极通过电阻R3与地相连，所述的变压器的副边Ns一端接地，另一端与二极管D5的阳极相连，所述的副边Ns的接地端和二极管D5的阴极之间连接有电容Cout。
更进一步的技术方案是:
所述的峰值电流比较器包括运算放大器A2、触发器、下降沿检测电路和驱动电路，所述的运算放大器A2的同相输入端连接在N型场效应管的漏极上，所述的运算放大器A2的输出端连接在触发器的S端上，所述的下降沿检测电路和驱动电路分别连接在触发器的R端和Q端上，所述的驱动电路连接在N型场效应管的栅极上，所述的下降沿检测电路连接在电阻R1和电阻R2的公共端上。
所述的积分电路包括单刀双掷开关S1、电阻R6、电阻R5、运算放大器A1和P型场效应管，所述的运算运算放大器A1的输出端连接在P型场效应管的栅极上，所述的运算放大器A1的反相输入端通过电容C1连接在P型场效应管的源极上；所述的电阻R6上并联有电容C2，且一端通过电阻R5连接在P型场效应管的源极，另一端接地，所述的单刀双掷开关S1的两个不动端分别与地和P型场效应管的源极相连，所述的单刀双掷开关S1的动端通过电阻R4连接在运算放大器A1的反相输入端上。
所述的电阻R6和电阻R5的比值为3。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用以原边控制的准谐振控制模式的反激拓扑结构，该电路简单，使得该电路设计可用于芯片内部集成，与***芯片参数无关，降低开发难度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的峰值电流比较器和电感储能电路连接电路图。
图2为本发明的积分电路的电路图。
图3为本发明的峰值电流比较器的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
[实施例]
如图1所示的采用原边控制的反激拓扑结构电路，它包括积分电路，所述的积分电路连接在峰值电流比较器上，所述的峰值电流比较器连接在电感储能电路上，所述的电感储能电路连接在积分电路的输入端上，所述的电感储能电路包括桥式整流电路和变压器，所述的桥式整流电路输出端连接在变压器的第一原边Np上, 第一原边Np的另一端连接在N型场效应管的源极上，所述的变压器的第二原边Na的一端接地，另一端上串联有电阻R1和电阻R2，所述的电阻R1和电阻R2的公共端连接在峰值电流比较器上，所述的N型场效应管的栅极和漏极均连接在峰值比较器上，所述的N型场效应管的漏极通过电阻R3与地相连，所述的变压器的副边Ns一端接地，另一端与二极管D5的阳极相连，所述的副边Ns的接地端和二极管D5的阴极之间连接有电容Cout。
所述的峰值电流比较器包括运算放大器A2、触发器、下降沿检测电路和驱动电路，所述的运算放大器A2的同相输入端连接在N型场效应管的漏极上，所述的运算放大器A2的输出端连接在触发器的S端上，所述的下降沿检测电路和驱动电路分别连接在触发器的R端和Q端上，所述的驱动电路连接在N型场效应管的栅极上，所述的下降沿检测电路连接在电阻R1和电阻R2的公共端上。
所述的积分电路包括单刀双掷开关S1、电阻R6、电阻R5、运算放大器A1和P型场效应管，所述的运算运算放大器A1的输出端连接在P型场效应管的栅极上，所述的运算放大器A1的反相输入端通过电容C1连接在P型场效应管的源极上；所述的电阻R6上并联有电容C2，且一端通过电阻R5连接在P型场效应管的源极，另一端接地，所述的单刀双掷开关S1的两个不动端分别与地和P型场效应管的源极相连，所述的单刀双掷开关S1的动端通过电阻R4连接在运算放大器A1的反相输入端上。
所述的电阻R6和电阻R5的比值为3。
本实施例的工作原理如下：
负载并联在电容Cout上，reg_ctrl信号对单刀双掷开关S1进行控制，对单刀双掷开关S1的占空比进行控制使得运算放大器A1的正相输入端和反相输入端的电压相等。reg_ctrl信号输入到积分电路中的用于产生运算放大器A2反相输入端的基准电压Vref。放大器的正相输入端连接在Vbg电源上，当reg-ctrl信号为高电平时，单刀双掷开关S1连接到P型场效应管的源极，当reg-ctrl信号为低电平时，单刀双掷开关S1接地。reg-ctrl信号对积分电路的控制使得P型场效应管的源极的输出Vx=Vbg/*(( Ton+Toff)/Ton)，而Vref为R6，R7和C4的分压和滤波输出Vref=Vbg/4*(( Ton+Toff)/Ton)，即为恒值。该电路可检测谐振时间，结合原边导通信号可得到准确的副边Ns的电流导通Toff和Ton时间，即所需的reg_ctrl信号，将reg_ctrl信号输入到积分电路中即可得到所需的Vref，最终的电流恒定位I=1/8*Vbg/R3。由此可见，用户只需根据LED所需的电流值选择合适的电阻R3和输入Vbg电源即可实现，跟其他条件无关的恒流输出。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.采用原边控制的反激拓扑结构电路，其特征在于：它包括积分电路，所述的积分电路连接在峰值电流比较器上，所述的峰值电流比较器连接在电感储能电路上，所述的电感储能电路连接在积分电路的输入端上，所述的电感储能电路包括桥式整流电路和变压器，所述的桥式整流电路输出端连接在变压器的第一原边Np上, 第一原边Np的另一端连接在N型场效应管的源极上，所述的变压器的第二原边Na的一端接地，另一端上串联有电阻R1和电阻R2，所述的电阻R1和电阻R2的公共端连接在峰值电流比较器上，所述的N型场效应管的栅极和漏极均连接在峰值比较器上，所述的N型场效应管的漏极通过电阻R3与地相连，所述的变压器的副边Ns一端接地，另一端与二极管D5的阳极相连，所述的副边Ns的接地端和二极管D5的阴极之间连接有电容Cout，所述的峰值电流比较器包括运算放大器A2、触发器、下降沿检测电路和驱动电路，所述的运算放大器A2的同相输入端连接在N型场效应管的漏极上，所述的运算放大器A2的输出端连接在触发器的S端上，所述的下降沿检测电路和驱动电路分别连接在触发器的R端和Q端上，所述的驱动电路连接在N型场效应管的栅极上，所述的下降沿检测电路连接在电阻R1和电阻R2的公共端上，所述的积分电路包括单刀双掷开关S1、电阻R6、电阻R5、运算放大器A1和P型场效应管，所述的运算运算放大器A1的输出端连接在P型场效应管的栅极上，所述的运算放大器A1的反相输入端通过电容C1连接在P型场效应管的源极上；所述的电阻R6上并联有电容C2，且一端通过电阻R5连接在P型场效应管的源极，另一端接地，所述的单刀双掷开关S1的两个不动端分别与地和P型场效应管的源极相连，所述的单刀双掷开关S1的动端通过电阻R4连接在运算放大器A1的反相输入端上，所述的电阻R6和电阻R5的比值为3。
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