CN102545625A

CN102545625A - 一种恒流电源电路

Info

Publication number: CN102545625A
Application number: CN2011104349889A
Authority: CN
Inventors: 向本才; 李文昌; 于廷江; 黄国辉; 高继; 李向华
Original assignee: Chengdu Chengdian Guihai Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Chengdian Guihai Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-07-04

Abstract

一种恒流电源电路，涉及电子技术。本发明包括控制器、MOSFET、电流反馈电阻、变压器、二极管，输出电容，控制器包括振荡器、RS触发器和比较器，其特征在于，第二比较器)的反向输入端连接参考调整电路；第一比较器的正向输入端接比较器的正向输入端，第一比较器的输出端接参考调整电路。本发明解决了原边反馈输出电流具有不确定性的弊端。

Description

一种恒流电源电路

技术领域

本发明涉及电子技术。

背景技术

原边反馈反激式恒流电源广泛应用于隔离AC/DC电源适配器、充电器和LED驱动等领域。但是，原边反馈输出电流具有不确定性，原因为：变压器初级线圈电感的不确定性、电源电压的不确定性和系统延迟的不确定性。

图1为现有的原边反馈反激式恒流电源。电源由控制器1、MOSFET 2、电流反馈电阻3、变压器、二极管6，输出电容7和负载8构成。控制器1由比较器11、振荡器12和RS触发器13构成。RS触发器13的R端连接比较器11的输出端，S端连接OSC 12的输出端。RS触发器13的输出端连接MOSFET 2的栅极。MOSFET2的源极连接比较器11的正向输入端，并且通过一个电流反馈电阻3接地。比较器11的反向输入端连接参考电压Vref。变压器的原边绕组5连接输入电压Vin 9和MOSFET 2的漏极。变压器的次级绕组5、二极管6和输出电容7依次串联为1个环路，且输出电容7的两端为输出端，连接负载8。作为举例，负载为LED。

OSC12输出固定频率脉冲控制MOSFET2在每个时钟周期开启，原边电流按固定斜率由0开始增加。电流增加的速度由输入电压Vin和变压器原边绕组4的电感值确定。原边电流流过电流反馈电阻3产生反馈电压Vcs。比较器比较Vcs和Vref，当Vcs电压超过Vref电压，比较器输出翻转，控制MOSFET2关闭。由于电路延迟，Vcs电压达到Vref和MOSFET2关闭之间会有一个延迟时间，在此期间原边电流继续增加。所以原边电流的峰值Ipp比参考电压Vref和电流反馈电阻3的阻值Rcs确定的参考电流大。而且此差值与输入电压Vin和变压器原边绕组4的电感值有关。

图2为现有的原边反馈反激式恒流电源的典型波形，Vcs超出Vref继续上升一个延迟时间，在此期间比较器输出一直为高。

图3所示为不同的输入电压Vin和变压器原边绕组4的电感值所对应的不同的原边电流增加斜率，在经过相同的延迟后达到不同的原边电流的峰值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够解决原边反馈输出电流具有不确定性的一种恒流电源电路。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，一种恒流电源电路，涉及电子技术。本发明包括控制器、MOSFET、电流反馈电阻、变压器、二极管，输出电容，控制器包括振荡器、RS触发器和比较器，其特征在于，第二比较器)的反向输入端连接参考调整电路；第一比较器的正向输入端接比较器的正向输入端，第一比较器的输出端接参考调整电路。

所述参考调整电路包括：

第一MOS管，其栅极接比较器的输出端，漏极接第二恒流源，源极通过第三恒流源接地，源极还通过第四电容接地；

第五MOS管，其栅极接第一MOS管的源极，源极通过第六电阻接地，漏极接比较器的反向输入端，漏极还通过第七电阻接第一参考电平Vref。

本发明的有益效果是，解决了原边反馈输出电流具有不确定性的弊端，不论是由变压器初级线圈电感的不确定性、电源电压的不确定性和系统延迟的不确定性产生的输出电流不确定性，都可以由本发明解决。

附图说明

图1为为现有的原边反馈反激式恒流电源电路图。

图2为现有的原边反馈反激式恒流电源的典型波形图。

图3所示为不同的输入电压Vin和变压器原边绕组4的电感值所对应的不同的原边电流增加斜率示意图。

图4为本发明提出的原边反馈反激式恒流电源电路图。

图5为本发明电路在稳定时的典型输出波形图。

图6为本发明的参考调整电路16的电路图。

具体实施方式

参见图4。

电源由控制器1、MOSFET 2、电流反馈电阻3、变压器、二极管6，输出电容7和负载8构成。控制器1由比较器14、参考调整电路16、比较器14、振荡器12和RS触发器13构成。RS触发器13的R端连接比较器15的输出端，S端连接OSC 12的输出端。RS触发器13的输出端连接MOSFET 2的栅极。MOSFET2的源极连接比较器14和比较器15的正向输入端，并且通过一个电流反馈电阻3接地。比较器14的反向输入端连接参考电压Vref。比较器14的输出端CMP1_OUT连接参考调整电路16的输入端。参考调整电路16的输出端输出一个经过调整的参考电压，连接比较器15的反向输入端。变压器的原边绕组5连接输入电压Vin 9和MOSFET 2的漏极。变压器的次级绕组5、二极管6和输出电容7依次串联为1个环路，且输出电容7的两端为输出端，连接负载8。作为举例，负载为LED。

比较器15的反向输入端连接参考调整电路16；比较器14的正向输入端接比较器15的正向输入端，比较器14的输出端接参考调整电路16。

所述参考调整电路包括：

第一MOS管21，其栅极接比较器14的输出端，漏极接第二恒流源22，源极通过第三恒流源23接地，源极还通过第四电容24接地；

第五MOS管25，其栅极接第一MOS管21的源极，源极通过第六电阻26接地，漏极接比较器15的反向输入端，漏极还通过第七电阻27接第一参考电平Vref。

本发明通过负反馈确保Vcs的峰值和Vref相同。在系统刚开始工作时，Vref2和Vref相同，此时，比较器14和比较器15一样都输出一个宽度和系统延迟时间相等的脉冲。参考调整电路16接收此信号，降低输出Vref2的电压。此时由于Vref2比Vref电压低，故比较器15先于比较器14翻转，并且在延迟系统延迟时间后关断MOSFET2，比较器14输出的脉冲宽度减小。此过程持续，直至Vref2减小到比较器15刚好比比较器14超前一个系统延迟时间翻转，当MOSFET2关断时，Vcs电压刚好为Vref电压。

图5为本发明电路在稳定时的典型输出波形。Vref2电压小于Vref电压，比较器15的输出CMP2_OUT输出一个刚好为系统延迟时间的脉冲，而比较器14的输出CMP1_OUT输出一个窄的脉冲，Vcs的峰值电压刚好为Vref电压。

图6为本发明中参考调整电路16的一种具体实现。输入28为比较器14的输出CMP1_OUT，输入28连接MOSFET21的栅极，当比较器14输出高电平时，MOSFET21导通，反之关断。MOSFET21的作用为一个开关，也可由其他方案实现。电流源22连接电源和MOSFET21的漏极。MOSFET21的源极连接MOSFET25的栅极。电流源23连接MOSFET21源极与地。电容24连接MOSFET21源极与地。电阻26连接MOSFET25源极与地。MOSFET25漏极为输出Vref220。电阻27连接输出Vref220与输入Vref29。

当比较器14输出脉冲，MOSFET21导通，为电容24充电，电容24电压升高，流经电阻26和电阻27的电流增加。Vref2电压为参考电压减电阻27的IR压降，故Vref2电压降低。

Claims

1.一种恒流电源电路，包括控制器(1)、MOSFET(2)、电流反馈电阻(3)、变压器、二极管(6)，输出电容(7)，控制器(1)包括振荡器(12)、RS触发器(13)和第二比较器(15)，其特征在于，第二比较器(15)的反向输入端连接参考调整电路(16)；第一比较器(14)的正向输入端接第二比较器(15)的正向输入端，第一比较器(14)的输出端接参考调整电路(16)。

2.如权利要求1所述的恒流电源电路，其特征在于，所述参考调整电路包括：

第一MOS管(21)，其栅极接比较器(14)的输出端，漏极接第二恒流源(22)，源极通过第三恒流源(23)接地，源极还通过第四电容(24)接地；

第五MOS管(25)，其栅极接第一MOS管(21)的源极，源极通过第六电阻(26)接地，漏极接比较器(15)的反向输入端，漏极还通过第七电阻(27)接第一参考电平vref。