CN210405098U - 开关电路的控制电路及开关电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种开关电路的控制电路及开关电路，开关电路包括电感或变压器，对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，第一电压和输出电流采样电压经过补偿电路得到补偿电压，补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间，当电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，主开关管导通，第一电压控制第一时间。采用本实用新型使得系统稳定，并且响应速度快。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种开关电路的控制电路及开关电路。
背景技术
在开关电源中，尤其是交流输入的开关电源中，由于输入经过整流，因此系统存在二次工频纹波。因此在交流输入的开关电源的补偿电路中，补偿的速度都是低于半个工频周期。虽然系统可以达到稳定，但是响应比较慢。因此如何在交流输入的开关电源中实现系统稳定，并且加快对输出电压的响应速度，是交流输入的开关电源中的控制难题。
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路的控制电路及开关电路，用以解决现有技术中系统响应缓慢的问题。
本实用新型提供一种开关电路的控制方法，所述开关电路包括电感或变压器，对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，所述第一电压和输出电流采样电压经过补偿电路得到补偿电压，所述补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间，当所述电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，主开关管导通，所述第一电压控制所述第一时间。
作为可选，所述开关电路为交流输入，经过整流对开关电路进行供电，且负载为LED灯。
作为可选，所述开关电路采用恒导通时间控制。
本实用新型的另一个方案是，提供一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括电感或变压器，所述控制电路包括补偿电路，所述控制电路对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，所述第一电压和输出电流采样电压经过所述补偿电路得到补偿电压，所述补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间，当所述电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，主开关管导通，所述第一电压控制所述第一时间。
作为可选，所述开关电路为交流输入，经过整流对开关电路进行供电，且负载为LED灯。
作为可选，所述控制电路还包括第一运放和开关信号产生电路，所述第一运放对输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，输出所述第一电压；所述补偿电压经过所述开关信号产生电路产生开关信号，所述开关信号控制主开关管的导通和关断，所述开关信号产生电路还接收所述第一电压，当所述电感或变压器的电流下降到零，经过第一时间后，所述开关信号产生电路产生主开关管导通信号。
作为可选，所述控制电路还包括输出电压采样保持电路和电流采样电路，所述开关电路为交流转直流电路的原边反馈电路，所述输出电压采样保持电路通过采样辅助绕组的电压得到表征输出电压的输出反馈电压，所述电流采样电路通过采样主开关管的电流得到表征输出电流的输出电流采样电压。
作为可选，所述开关电路采用恒导通时间控制，所述开关信号产生电路包括导通时间产生电路，所述导通时间产生电路接收所述补偿电压，根据所述补偿电压产生开关管导通时间。
作为可选，所述第一阈值为零。
本实用新型的另一技术解决方案是，提供一种开关电路。
采用本实用新型的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：系统稳定，并且响应速度快。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的控制电路的实现框图；
图2为本实用新型另一实施例的控制电路的实现框图；
图3为本实用新型又一实施例的控制电路的实现框图；
图4为本实用新型一实施例的控制电路增加限幅电路的实现框图；
图5为本实用新型一实施例的控制电路中的第一电压对开关信号产生电路进行控制的实现框图；
图6为本实用新型一实施例在反激电路中的控制电路的输出反馈电压和输出反馈电流的实现框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
本实用新型提供一种开关电路的控制电路，所述控制电路包括补偿电路，所述控制电路对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，所述第一电压和输出电流采样电压经过所述补偿电路得到补偿电压，所述补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间。请参考图1所示，为所述控制电路的一种实施方式。输出反馈电压连接到运算放大器101的负输入端，第一参考电压连接到运算放大器101的正输入端，运算放大器101 对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压V102。第一电压连接到运算放大器104的正输入端，输出反馈电流连接到运算放大器104的负输入端，补偿电容C101连接到运算放大器104的负输入端和输出端，运算放大器104和补偿电流C101构成补偿电路，运算放大器 104的输出为补偿电压，开关信号产生电路根据补偿电压产生开关信号，开关信号控制主开关管的导通和关断。
请继续参考图1所示，所述开关电路包括电感或变压器，所述开关信号产生电路105还接收所述第一电压V102，当所述开关电路工作在断续导通模式 DCM时，当所述电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，所述开关信号产生电路产生主开关管导通信号，所述第一电压V102控制所述第一时间。该控制电路特别适用于交流输入的开关电路，也就是交流输入经过整流桥得到整流电压对开关电路进行供电，可以加快系统对输出电压变化的响应速度，从而优化系统的动态性能。作为可选，第一阈值为零或者零附近。在一个实施例中，输出反馈电压高于第一参考电压，以输出反馈电压连接到运算放大器的负输入端，第一参考电压连接到正输入端为例，第一电压V102降低，开关信号产生电路接收第一电压，随着第一电压V102的降低，增大第一时间，从而形成负反馈，使得输出电压降低。在交流输入且负载为 LED的电路中，当输出开路或者输出电压过高，通过这种控制方式，可以使得输出恒压，从而灯不会有闪烁。而传统电路中，在输出开路的时候，由于无法对输出电压进行调节，会进入BUSRT模式，也就是一段时间(比如几个ms)出现开关，输出电压上升，碰到过压点，停止开关一段时间(比如几个ms)，导致灯出现闪烁。
请参考图2所示，为了提高系统的稳定性，可以在运算放大器101的负输入端和输出端之前加入电容C102。通过调节C102的大小，可以优化系统的稳定性和响应速度。
请参考图3所示，为运算放大器101和104的一种实现方式。在运算放大器101中，第一参考电流I102和受控电流源I101串联，受控电流源I101受输出反馈电压控制。第一参考电流I102和受控电流源I101的公共端为第一电压V102。在运算放大器104中，受控电流源I103和受控电流源I104串联，受控电流源I103受输出反馈电流控制。受控电流源I104受第一电压V102 控制，受控电流源I103和受控电流源I104的公共端为补偿电压，补偿电压到参考地连接补偿电容C101。第一电压V102到参考地也可以连接电容 C102，可以优化系统的稳定性和响应速度。
请参考图4所示，第一电压V102可以连接限幅电路106，从而限制第一电压的最高电压。
请参考图5所示，运算放大器中，两个串联的电流源的位置可以互换。
在一个实施例中，所述控制电路还包括输出电压采样保持电路和电流采样电路，所述开关电路为交流转直流电路的原边反馈电路，所述输出电压采样保持电路通过采样辅助绕组的电压得到表征输出电压的输出反馈电压，所述电流采样电路通过采样主开关管的电流得到表征输出电流的输出电流采样电压。请参考图6所示，为在反激电路中的实现方式。采样保持电路113通过采样和保持辅助绕组的分压电阻R13和R14上的电压，得到表征输出电压的输出反馈电压。采样保持电路111通过采样主开关管电流采样电阻R11上的电压，得到表征变压器电流峰值的电压，计算电路112接收采样保持电路111 的输出电压，并且根据反激电路的占空比，计算得到表征输出电流的输出反馈电流。
需要说明的是，开关电路的实现方式不仅限于反激电路，也可以是BUCK 降压电路、或者BOOST升压电路或者是BUCK-BOOST升降压电路等其他形式的开关电路。
在一个实施例中，所述开关电路采用恒导通时间控制，所述开关信号产生电路包括导通时间产生电路，所述导通时间产生电路接收所述补偿电压，根据所述补偿电压产生开关管导通时间。
本实用新型的另一技术解决方案是，提供一种开关电路，所述开关电路为交流输入，经过整流对开关电路进行供电。
本实用新型的又一技术方案是，提供一种开关电路的控制方法，开关电路包括电感或变压器，对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，第一电压和输出电流采样电压经过补偿电路得到补偿电压，补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间，当电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，主开关管导通，第一电压控制第一时间。
在一个实施例中，第一阈值为零。
在一个实施例中，开关电路为交流输入，经过整流对开关电路进行供电，且负载为LED灯。
在一个实施例中，开关电路采用恒导通时间控制。
除此之外，虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括电感或变压器，所述控制电路包括补偿电路，所述控制电路对开关电路的输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，得到第一电压，所述第一电压和输出电流采样电压经过所述补偿电路得到补偿电压，所述补偿电压控制开关电路的主开关管的导通时间，当所述电感或变压器的电流下降到第一阈值，经过第一时间后，主开关管导通，所述第一电压控制所述第一时间。
2.根据权利要求1所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述开关电路为交流输入，经过整流对开关电路进行供电，且负载为LED灯。
3.根据权利要求2所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述控制电路还包括第一运放和开关信号产生电路，所述第一运放对输出反馈电压和第一参考电压进行运算放大，输出所述第一电压；所述补偿电压经过所述开关信号产生电路产生开关信号，所述开关信号控制主开关管的导通和关断，所述开关信号产生电路还接收所述第一电压，当所述电感或变压器的电流下降到零，经过第一时间后，所述开关信号产生电路产生主开关管导通信号。
4.根据权利要求1、2或3所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述控制电路还包括输出电压采样保持电路和电流采样电路，所述开关电路为交流转直流电路的原边反馈电路，所述输出电压采样保持电路通过采样辅助绕组的电压得到表征输出电压的输出反馈电压，所述电流采样电路通过采样主开关管的电流得到表征输出电流的输出电流采样电压。
5.根据权利要求3所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述开关电路采用恒导通时间控制，所述开关信号产生电路包括导通时间产生电路，所述导通时间产生电路接收所述补偿电压，根据所述补偿电压产生开关管导通时间。
6.根据权利要求1所述的开关电路的控制电路，其特征在于：所述第一阈值为零。
7.一种开关电路，其特征在于：包括如权利要求1～6任意一项所述控制电路。
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