CN202121839U

CN202121839U - 一种开关电源的重新装载判断电路

Info

Publication number: CN202121839U
Application number: CN2011202089030U
Authority: CN
Inventors: 陈泽强; 刘娜; 段建华; 徐思远
Original assignee: BCD Semiconductor Manufacturing Ltd
Current assignee: BCD Shanghai Micro Electronics Ltd
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源的重新装载判断电路，包括：电压检测模块，接收表征负载电压情况的反馈信号并与第一参考信号比较；恒压恒流切换模块，与所述电压检测模块连接，当反馈信号大于第一参考信号时，输出恒压控制信号；计时模块，接收输入信号并与第二参考电压比较；与恒压恒流切换模块连接并在其产生恒压控制信号时，拉低输入信号的电压，随后当反馈信号低于第一参考电压时，所述输入信号的电压继续升高，则所述计时模块开始计时，直到输入信号大于第二参考电压，输出恒流控制使能信号；以及输出电流控制模块，接收恒流控制使能信号，并根据输入信号实现开关电源的恒流控制。应用本实用新型的开关电源的重新装载判断电路，由于能够通过计时模块的延时以及使得输入信号的变化平缓，从而实现对判断负载请款的准确性大大提高，让LED灯实现无闪烁的热插拔。

Description

一种开关电源的重新装载判断电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源的重新装载判断电路。

背景技术

开关电源由于体积小和效率高的优点，越来越多的被应用于各类设备中，用于提供稳定的能量输出。

LED照明因具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性，被誉为人类照明的第三次革命。在同样亮度下，LED照明耗电仅为普通白炽灯的1/10，使用寿命是白炽灯的80-100倍。现在LED可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景照明等领域。LED属于直流驱动，拥有超低的功耗，单管可以达到0.03～0.06瓦。

而照明***设计人员对每一种新的光源科技又都面临调光的挑战。调光在许多应用中是非常重要的，因为它可以让灯光的亮度符合各种环境的需求，同时可有效节能。最常见的调光控制器是相位截断调光器，通常被称为TRIAC调光器，是应用于目前大量使用的白炽灯或卤素灯。要将相位截断调光器与现今的发光二极管(LED)灯泡结合应用，就意味着需要面对显著的设计挑战，且结果也非尽如人意。究其原因，就是：传统的TRIAC调光控制器是用来调节电阻性的负载(例如是白炽灯或卤素灯)，而目前市场上的LED驱动器解决方案，在作TRIAC调光控制的时候，会产生闪烁及/或不能实现100∶1的对比度。

在解决了上述问题后，为了其应用更加便利和完善，还要解决负载判断的问题，例如，如何准确的判断市负载还是空载，若不能够准确的判断，会发生诸多问题，如在进行负载的插拔过程中，由于信号的突变，所以会产生闪烁的现象，亦或者出现电路的误判断等问题。

因此，如何设计一种能够准确判断负载情况的电路，已成为当前急需解决的技术难题之一。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种开关电源的重新装载判断电路，能够适准确判断负载情况，实现负载的热插拔，避免产生闪烁或者误判断。

本实用新型所述电路包括：电压检测模块，接收表征负载电压情况的反馈信号并与第一参考信号比较；恒压恒流切换模块，与所述电压检测模块连接，当反馈信号大于第一参考信号时，输出恒压控制信号；计时模块，接收输入信号并与第二参考电压比较；与恒压恒流切换模块连接并在其产生恒压控制信号时，拉低输入信号的电压，随后当反馈信号低于第一参考电压时，所述输入信号的电压继续升高，则所述计时模块开始计时，直到输入信号大于第二参考电压，输出恒流控制使能信号；以及输出电流控制模块，接收恒流控制使能信号，并根据输入信号实现开关电源的恒流控制。

在具体实施例中，所述负载为LED灯，所述开关电源还包括调光器。所述输入信号是采样经过调光器控制输出的线电压的平均幅值。所述调光器与所述输出电流控制模块连接，使得LED灯的驱动电流跟随输入信号变化。

在一实施例中，所述恒压恒流切换模块包括与电压检测模块连接的第一D除法器，以及与第一D触发器输出端连接的N型三极管，当反馈信号大于第一参考信号时，N型三极管打开，使得与计时模块连接的输入端电压被拉低。

所述计时模块包括与电压检测模块连接的第二D除法器、电流源、电容、比较器、与非门、以及选择开关，其中第二D触发器的CLK端与电压检测模块的输出连接，复位端与与非门的输出连接，Q端与与非门的第一输入端连接；所述电容一端接地，另一端与输入信号连接；所述比较器第一输入端连接输入信号，第二输入端连接第二参考电压，输出端连接与非门的第二输入端；所述与非门第三输入端与第一D触发器的复位端连接；所述选择开关是将输入信号在电流源和第二D触发器以及与非门的第一输入端之间选择连接。

所述重新装载判断电路还包括输出模块，与所述输出电流控制模块的输出连接，并控制开关电源的功率管的开关。

应用本实用新型的开关电源的重新装载判断电路，由于能够通过计时模块的延时以及使得输入信号的变化平缓，从而实现对判断负载请款的准确性大大提高，让LED灯实现无闪烁的热插拔。

附图说明

图1，为本实用新型的开关电源的重新装载判断电路一个具体实施应用的原理框架图；

图2，为本实用新型的开关电源的重新装载判断电路具体实施电路图；

图3，为本实用新型的开关电源的重新装载判断电路在重新装载负载过程中的各信号的波形图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种开关电源的重新装载判断电路，能够适准确判断负载情况，实现负载的热插拔，以下以负载为LED灯为例进行举例说明，但不应以此为限。

请参阅图1，是本实用新型的开关电源的重新装载判断电路一个具体实施应用的原理框架图，如图所示，本实用新型的开关电源的重新装载判断电路10是应用在开关电源中，所以开关电源还包括功率管11以及变压器12，本实施例中，负载13为LED灯，需要说明的是，本实用新型的开关电源是原边控制的，变压器12具有原边绕组、副边绕组、以及辅助绕组，而应用于对LED灯的控制，所以原边绕组前方还应具有调光器、整流电路等，由于这些并非本实用新型的重点，所以这里就不详细介绍了。

重新装载判断电路10包括：电压检测模块101、恒压恒流切换模块102、计时模块103、输出电流控制模块104、以及输出模块105。所述电压检测模块101，接收表征负载13电压情况的反馈信号并与第一参考信号比较，这里的反馈信号根据变压器的辅助绕组连接的电阻来反映副边负载的电压情况；恒压恒流切换模块102，与所述电压检测模块101连接，当反馈信号大于第一参考信号时，输出恒压控制信号；计时模块103，接收输入信号并与第二参考电压比较，需要说明的是，这里的输入信号是采样经过调光器控制输出的线电压(或者说是变压器原边绕组的输入线电压)的平均幅值Vdim。所述调光器与所述输出电流控制模块连接，使得LED灯的驱动电流跟随输入信号变化；与恒压恒流切换模块102连接并在其产生恒压控制信号时，拉低输入信号的电压，随后(下一个导通脉冲时)当反馈信号低于第一参考电压时，所述输入信号的电压继续升高，则所述计时模块开始计时，直到输入信号大于第二参考电压，输出恒流控制使能信号；以及输出电流控制模块104，接收恒流控制使能信号，并根据输入信号实现开关电源的恒流控制，使得***进入恒流模式；输出模块105是用于最后的信号输出，在具体实施例中可以与开关电源的控制器的输出在一起，以决定最后的输出驱动功率管11的开关。

请参阅图2，是本实用新型的开关电源的重新装载判断电路具体实施电路图，如图所示，所述电压检测模块101是一比较器，正输入端接收反馈信号，负输入端接第一参考信号，对两者的电压进行比较，输出比较结果。

所述恒压恒流切换模块102包括与电压检测模块101输出端连接的第一D除法器，以及与第一D触发器输出端连接的N型三极管，当反馈信号大于第一参考信号时，N型三极管打开，使得与计时模块103连接的输入端电压被拉低。

所述计时模块103包括与电压检测模块101连接的第二D除法器、电流源、电容、比较器、与非门、以及选择开关，其中第二D触发器的CLK端与电压检测模块的输出连接，复位端与与非门的输出连接，Q端与与非门的第一输入端连接；所述电容一端接地，另一端与输入信号连接；所述比较器第一输入端连接输入信号，第二输入端连接第二参考电压，输出端连接与非门的第二输入端；所述与非门第三输入端与第一D触发器的复位端连接；所述选择开关是将输入信号在电流源和第二D触发器以及与非门的第一输入端之间选择连接，由于向电容充电的由Vdim以及可选择的电流源，故重新装载LED灯时，就可以改变信号的强度，使得本来有的突变减弱，配合延时功能可以实现不闪烁。

需要注意的是，所述输出电流控制模块104是接收上述输入信号，即接收采样经过调光器控制输出的线电压(或者说是变压器原边绕组的输入线电压)的平均幅值Vdim，之所以是这样的一个信号，是为了保证，开关电源根据平均幅值电压的高低，调整对应的副边绕组的平均输出电流，使得LED灯的驱动电流跟随平均幅值电压变化，关于该技术内容，专利201010273288.1中有所揭露。

为了更加清楚的说明本实用新型的电路特点，请参阅图3，是本实用新型的开关电源的重新装载判断电路在重新装载负载过程中的各信号的波形图，如图所示，开始时***空载，输出电压Vout比较大，T1时刻SW脉冲下降沿，若反馈信号电压Vfb大于第一参考信号的电压Vref1，则信号CV为高，将Vdim拉低；T2时刻，这时重新装置LED灯，则Vout开始下降；T3时刻，Vfb小于Vref1，CV低，Vdim没有被下拉，继续升高，计时模块开始计时，此时判断为负载；T4时刻，Vdim高到大于Vref2(计时到达预设值)，使能输出电流控制模块，进行正常调控。可以看出Vdim信号在T3时刻以后是平缓上升，所以不会产生闪烁，计时时间以及第二参考信号的电压值都是可以设定的。

以上对本实用新型所提供的一种开关电源的开关电源的重新装载判断电路，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，包括：

电压检测模块，接收表征负载电压情况的反馈信号并与第一参考信号比较；

恒压恒流切换模块，与所述电压检测模块连接，当反馈信号大于第一参考信号时，输出恒压控制信号；

计时模块，接收输入信号并与第二参考电压比较；与恒压恒流切换模块连接并在其产生恒压控制信号时，拉低输入信号的电压，随后当反馈信号低于第一参考电压时，所述输入信号的电压继续升高，则所述计时模块开始计时，直到输入信号大于第二参考电压，输出恒流控制使能信号；以及

输出电流控制模块，接收恒流控制使能信号，并根据输入信号实现开关电源的恒流控制。

2.根据权利要求1所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述负载为LED灯，所述开关电源还包括调光器。

3.根据权利要求2所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述输入信号是采样经过调光器控制输出的线电压的平均幅值。

4.根据权利要求2或3所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述调光器与所述输出电流控制模块连接，使得LED灯的驱动电流跟随输入信号变化。

5.根据权利要求1所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述恒压恒流切换模块包括与电压检测模块连接的第一D除法器，以及与第一D触发器输出端连接的N型三极管，当反馈信号大于第一参考信号时，N型三极管打开，使得与计时模块连接的输入端电压被拉低。

6.根据权利要求1所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述计时模块包括与电压检测模块连接的第二D除法器、电流源、电容、比较器、与非门、以及选择开关，其中第二D触发器的CLK端与电压检测模块的输出连接，复位端与与非门的输出连接，Q端与与非门的第一输入端连接；所述电容一端接地，另一端与输入信号连接；所述比较器第一输入端连接输入信号，第二输入端连接第二参考电压，输出端连接与非门的第二输入端；所述与非门第三输入端与第一D触发器的复位端连接；所述选择开关是将输入信号在电流源和第二D触发器以及与非门的第一输入端之间选择连接。

7.根据权利要求1所述的开关电源的重新装载判断电路，其特征在于，所述重新装载判断电路还包括输出模块，与所述输出电流控制模块的输出连接，并控制开关电源的功率管的开关。