TWI492503B - 一種電流控制系統和方法及其信號產生電路 - Google Patents

Description

一種電流控制系統和方法及其信號產生電路

本申請的實施例涉及電子電路，更具體但是並非排它地涉及一種電流控制系統和方法。

傳統的交流-直流電源系統例如功率因數校正電路(PFC)由兩級組成，包括前級的橋式整流電路和後級的升壓Boost變換器。第1A圖示出了現有的PFC電路的一種控制方式的電路原理圖。該PFC電路包括主電路101和控制電路102，交流電源的L端子(線電壓端子)和N端子(中性端子)耦接到前級橋式整流電路的輸入端，橋式整流電路包括D1、D2、D3和D4四個二極體或者類似的元件，其輸出端與Boost變換器的輸入端耦接。Boost變換器包括電感器L1、功率開關S1、二極體D5和輸出電容器Co，負載LED耦接於系統輸出電壓V_O和回饋電阻R_L之間，其公共端點F為系統回饋節點，其電壓為U_F。

控制電路102，包括第一環路、第二環路、乘法器和驅動電路。第一環路1034包括分壓網路103和電路104，用以控制輸入電流/電感電流波形。分壓網路103包括電阻器R2和R3，對經過整流電路之後的第一輸入信號V_HS1進行檢測，在電阻器R2和R3的公共點處得到第二輸入信號V_HS2。電路104將第二輸入信號V_HS2歸一化或者放大後輸出信號V_HS3。

第二環路105包括放大器Amp及由電阻器R1和電容器C1構成的補償網路，輸出第二輸出信號V_O2。放大器Amp的第一端電連接至電壓信號REF，第二端(FB端)一般通過一個低通濾波器106耦接至系統回饋節點。由於低通濾波器106的存在，系統回饋接點具有較大紋波時，放大器Amp第二端的電壓可以保持穩定。

乘法器107接收信號V_HS3和第二輸出信號V_O2，並將二者相乘，輸出乘法信號V_COM。

驅動電路108包括比較器，接受乘法信號V_COM和電流採樣信號CS，產生驅動信號V_DRV，控制功率開關S1的導通和關斷。

一般而言，系統的輸出電壓可以高達400V。為了使系統獲得穩定的輸出電壓，需要較大的輸出電容C_O。能夠承受高壓的大電容不僅價格昂貴，而且壽命低，容易損壞。業內人士希望使用較小的輸出電容C_O，這就導致LED上電流紋波較大。

如第1B圖所示，由於功率因數校正的結果，系統輸入電流I_IN/電感電流I_L1和第一輸入信號V_HS1保持同頻同向。假定第一輸入信號V_HS1的運算式為：V_HS1=A|Sin(2 π ωt)| (1)

其中，A表示其振幅，|．|表示絕對值，ω為角頻率。假定電感電流的振幅為B，則運算式為，I_L1=B|Sin(2 π ωt)| (2)

由於LED兩端的電壓隨電流變化不明顯的特性，系統輸出電壓V_O基本不隨LED上電流變化而變化。假定轉換效率接近100%，根據功率 守恆定律，V_HS1I_L1=V_OI_LED (3)

可以得出，

即LED上電流是正弦函數的兩次方，相應的其峰值和均值的比值(峰均比)為2。這會對LED的壽命造成傷害。如果可以使得電感上電流I_L1和第一輸入信號V_HS1的倒數成正比，即

由於等式(1)和(5)中的正弦函數相互抵消而使得輸入功率關於時間保持基本恒定。相應的，LED上電流也基本保持恒定，如第1B圖所示。但是，這種輸入電流會使得系統的功率因數特別低。為此，需要更好的系統/辦法驅動LED，使其既可以獲得穩定的LED電流，又可以獲得高的功率因數。

考慮到現有技術中的一個或多個問題，提出了一種電流控制系統、信號產生電路及其方法。

根據本發明的一個方面，本申請提供了一種電流控制系統，包括：第一輸入端，耦接第一輸入信號；續流電路，包括功率開關、電感和整流器，通過功率開關的導通和關斷將所述第一輸入信號的能量傳遞至所述控制系統的輸出端；其中，控制所述功率開關的導通和關斷，使所述第一輸入信號的電流信號在第一時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號 成正比，在第二時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成反比，在第三時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比。

根據本發明的一個方面，本申請提供了一種信號產生電路，包括，輸入端，提供輸入信號；除法電路，耦接至所述輸入端，產生除法信號，所述除法信號與所述輸入信號成反比；選擇電路，接收所述輸入信號和所述除法信號，選擇幅值小的信號，輸出第一輸出信號。

根據本發明的一個方面，本申請提供了一種信號產生電路，包括，輸入端，提供輸入信號；除法電路，耦接至所述輸入端，產生除法信號，所述除法信號與所述輸入信號成反比；選擇電路，接收所述輸入信號和所述除法信號，選擇幅值小的信號，輸出第一輸出信號；第二環路，產生第二輸出信號；乘法電路，耦接至所述第一輸出信號和所述第二輸出信號，產生乘法信號；驅動電路，耦接至所述乘法信號，產生驅動信號；以及電感、整流器以及功率開關，通過控制所述功率開關的導通和關斷控制所述電感上的電流。

根據本發明的一個方面，本申請提供了一種電流控制方法，包括：提供第一半波信號；使用包括功率開關和電感的續流電路，對第一半波信號續流；其中，控制所述功率開關的導通和關斷，使所述第一輸入信號的電流信號在第一時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比，在第二時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成反比，在第三時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比。

本發明實施例通過控制輸入信號的電流，可以獲得穩定的輸出信號(例如輸出電流)的同時，保持較高的功率因數。

Amp‧‧‧放大器

V‧‧‧電壓

V_O‧‧‧系統輸出電壓

V_HS1‧‧‧第一輸入信號

V_HS2‧‧‧第二輸入信號

V_HS3、V_O1、V_O2‧‧‧輸出信號

V_DRV‧‧‧驅動信號

V_COM‧‧‧乘法信號

REF‧‧‧電壓信號

CS‧‧‧電流採樣信號

C_O‧‧‧輸出電容

C1‧‧‧電容器

L‧‧‧線電壓端子

L1‧‧‧電感器

D1、D2、D3、D4‧‧‧二極管

D5‧‧‧整流器

F‧‧‧公共端點

I‧‧‧電流

I_IN、I_IN1‧‧‧第一輸入信號的電流信號

I_L1‧‧‧電感電流

K₁‧‧‧除法因子

K₂‧‧‧倍增因子

K₃‧‧‧減法因子

N‧‧‧中性端子

R_L‧‧‧反饋電阻

R1、R2、R3‧‧‧電阻器

S1‧‧‧功率開關

T1‧‧‧變壓器

T₀、T₁、T₂、T₃、T₄、T_2F、T_2R‧‧‧時間段

101‧‧‧主電路

102‧‧‧控制電路

103‧‧‧分壓網絡

104‧‧‧電路

105‧‧‧第二環路

106‧‧‧低通濾波器

107‧‧‧乘法器

108‧‧‧驅動電路

109‧‧‧續流電路

301‧‧‧電感電流波形

303‧‧‧基準電流

304、305‧‧‧電感電流的平均值

306‧‧‧電感電流

307‧‧‧上限閾值

308‧‧‧下閾值

309‧‧‧電感平均電流

310‧‧‧平均電流

400、701‧‧‧電感電流信號

401、402、501、502‧‧‧波形

700‧‧‧振幅

702、705‧‧‧電流波形

703‧‧‧左肩

704‧‧‧右肩

801‧‧‧系統

901‧‧‧除法電路

902‧‧‧除法信號

903‧‧‧選擇電路

904‧‧‧歸一化電路

905‧‧‧歸一化信號

906‧‧‧倍增電路

907‧‧‧倍增信號

908‧‧‧減法電路

909‧‧‧減法信號

1001‧‧‧信號產生電路

1034、10301‧‧‧第一環路

本申請將通過例子並參照附圖的方式說明，其中：第1A圖示出一款現有的功率因數校正電路；第1B圖示出一種輸入電流波形；第2A圖示出一款根據本申請的一個實施例的電流控制系統；第2B圖示出根據本申請的一個實施例的電流控制系統的輸入波形圖；第3A~3E圖示出不同控制方式下的電感電流波形；第4A~4D圖示出輸入信號的電壓以及不同的輸入電流波形；第5A~5C圖示出輸入信號的電壓以及不同的輸入電流波形；第6A~6B圖示出輸入信號的電壓以及不同的輸入電流波形；第7A~7D圖示出不同的對稱關係的輸入電流波形；第8圖示出一款根據本申請的一個實施例的採用變壓器的開關控制電路的示意圖。

第9A~9D圖示出本申請的一個實施例的信號產生電路；第10圖示出一款根據本申請的一個實施例的電流控制系統；

在下文所述的特定實施例代表本發明的示例性實施例，並且本質上僅為示例說明而非限制。在說明書中，提及“一個實施例”或者“實施例”意味著結合該實施例所描述的特定特徵、結構或者特性包括在本發明的至少一個實施例中。術語“在一個實施例中”在說明書中各個位置出現並不全部涉及相同的實施例，也不是相互排除其他實施例或者可變實施 例。本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

下面將參考附圖詳細說明本發明的具體實施方式。貫穿所有附圖相同的附圖標記表示相同的部件或特徵。

第2A圖示出了根據本申請的一個實施例的開關控制電路的示意性方框圖。系統200包括：第一輸入端，提供第一輸入信號V_HS1；續流電路109，包括功率開關S1、電感L1和整流器D5，通過功率開關S1的導通和關斷將所述第一輸入信號V_HS1的能量傳遞至所述控制系統的輸出端V_O；其中，控制所述功率開關S1的導通和關斷，使所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN在第一時間段T1內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比，在第二時間段T2與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成反比，在第三時間段T3內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比。

在所示的實施例中，第一輸入信號V_HS1與電感L1構成串聯關係，因此第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1與電感電流信號I_L1基本相等(由於漏電等因素影響)。在其他的實施例中，例如Buck型降壓電路，第一輸入信號V_HS1與電感L1部分時間內構成串聯關係，由於電感電流不能突變，電感電流信號I_L1可以反映第一輸入信號V_HS1的電流信號的變化趨勢。

如第2B圖所示，第一時間段T1和第三時間段T3內，電感電流信號I_L1的幅值與第一輸入信號V_HS1的電壓信號的幅值較小，對輸入功率影響小，對功率因數影響大。二者保持正比可以使得系統保持較高的功率因數。第二時間段T2內，電感電流信號I_L1與第一輸入信號V_HS1成的幅值較大，對輸入功率響大，對功率因數影響小。二者保持反比可以使得輸入功 率保持基本恒定。

根據另一實施例，第一時間段T1可以為第一輸入信號的電流信號從一個週期內的第一個過零點算起到第一個拐點的時間段，第二時間段T2可以為第一輸入信號的電流信號從第一個拐點到第三個拐點之間的時間段，第三時間段T3可以為第一輸入信號的電流信號從第三個拐點到第二個過零點之間的時間段。這樣，第一時間段T1、第二時間段T2和第三時間段T3之和為第一輸入信號的一個週期。

從第2B圖中可以看出，第一輸入信號V_HS1和電感電流信號I_L1乘積的峰值將大大減小，從而克服了高峰均比的影響，同時保持了較高的功率因數。將圖第2B圖所示實施例進行仿真，仿真結果表明，其三次諧波小於20%，五次諧波小於10%，都在C類功率放大器的諧波標準以內，低諧波表明高功率因數。

由於功率開關的導通和關斷，第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1與電感電流信號I_L1為鋸齒波形狀，因此所述的“第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1或電感電流信號I_L1與第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比或者反比”，指的是第一輸入信號V_HS1的電流信號與電感電流信號的平均值。根據一些的實施例，可以採用各種的電流控制方式，使得第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1滿足系統需求。

如第3A~3E圖所示，圖中橫軸為時間，縱軸為電壓(V)或者電流(I)。第3A圖示出的第一輸入信號V_HS1為一個半波正弦信號。在一個實施例中，可以採用峰值電流控制方法。如第3B和3C圖所示，峰值電流控制的電感電流波形如圖301和302所示，當電感電流上升到基準電流303， 開關關斷，電感電流開始下降。304和305表示電感電流的平均值。

如第3D圖所示，在另外一個實施例中，可以採用滯環電流控制，開關導通時，電感電流306上升，當上升到上限閾值307時，開關關斷，使得電感電流下降；當電感電流下降到下閾值308時候，開關重新導通，從而得到電感平均電流309。

在另外一個實施例中，如第3E圖所示，可以採用平均電流控制，開關導通時，電感電流309上升，高於平均電流310第三閾值時，開關關斷，使得電感電流下降；當電感電流下降到低於平均電流310第四閾值時，開關重新導通。其中，第三閾值和第四閾值相等。

在其他的實施例中，還可以使用CCM/DCM邊界控制，電流箝位控制等。

所述的“第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1或電感電流信號I_L1與第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比/反比”並非要求二者時時成正比於反比。由於負反饋特性，電感電流必然和所述半波保持一定的延遲，這個延遲一般為幾十微秒。如第4A圖所示，電感電流信號400滯後第一輸入信號V_HS1約20us，這個延遲是可以忽略的。

由於電路精度、雜訊、非線性的影響。電感電流的均值並非一定成完美的抛物線、直線、正弦或其他幾何曲線變化。如第4B圖示出的波形401，BC時間段內，電感電流I_L1基本保持不變，但是在AC階段電感電流I_L1趨勢是上升的，和第一輸入信號V_HS1成正比。同樣，第4C和4D圖所示的電感電流I_L1波形402，DE階段電感電流I_L1在波動，但是DF階段，電感電流I_L1的趨勢依然是上升的，和第一輸入信號V_HS1依然成正比。

根據本申請的一個實施例，如第5B圖所示波形501，所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1/電感電流信號I_L1在第一時間段內T1與所述第一輸入信號V_HS1(第5A圖所示)的電壓信號成線性關係，其比例係數可以為K_T1，在第二時間段內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號的倒數成線性關係，其比例係數可以為K_T2，在第三時間段內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成線性關係，其比例係數可以為K_T3。K_T1、K_T2、K_T3可以相等，也可以不等。

在一個實施例中，所述第一輸入信號的電流信號I_IN1/電感電流信號I_L1可以為線性曲線，如502所示。在其他的實施例中，還可以是由501和502組合而成的圖形或者其他不規則的圖形。

根據本申請的一個實施例，其中，所述第二時間段T2包括：第二下降時間段T_2F，所述第一輸入信號的電流信號I_IN1/電感電流信號I_L1減小；以及第二上升時間段T_2R，所述第一輸入信號的電流信號I_IN1/電感電流信號I_L1增大。在其他實施例中，第二時間段還可以包括電感電流保持不變的第二不變時間段。

根據本申請的一個實施例，其中，所述第一時間段T1、所述第二時間段T2與所述第三時間段T3之和等於所述半波信號的週期。在另外一個實施例中，如第6A和6B圖所示，還具有初始時間段T0和第四時間段T4。在其他的實施例中，本領域技術人員還可以把T0作為T1的一部分，T4作為T3的一部分，從而使的所述第一時間段、所述第二時間段與所述第三時間段之和等於所述半波信號的週期。這些劃分都是不脫離本發明的保護範圍的。

根據本申請的一個實施例，如第7B圖，所述電感電流信號701關於所述第一輸入信號V_HS1(第7A圖所示)的振幅700對稱。在另一個實施例中，如第7C圖，電流波形702的左肩703可以高於右肩704。在又一個實施例中，如第7D圖，電流波形705第一時間T1可以大於第三時間T3，和/或振幅700的左側時間T_L可以小於右側時間T_R。

根據本申請的一個實施例，其中，所述電感L1耦接於所述輸入端和開關端SW，所述功率開關S1耦接於所述開關端和地電位，所述整流器D5耦接於所述開關端和所述控制系統的輸出端，構成一個BOOST型升壓電路。在其他的實施例中還可以連接成在其他的實施例匯中，可以連接成升壓、正激、反激等拓撲結構。同樣，本發明的實施例採用的非隔離式開關電源作為實施例，在其他的實施例中還可以用於使用變壓器的隔離式結構。本申請一些實施例中的電感包括了變壓器。如第8A圖所示，系統801與201不同點在於使用變壓器T1取代了電感L1(也可以把電感L1作為變壓器T1的一部分，比如原邊)。T1導通和關斷時，通過附邊將能量傳遞至輸出段，用以給負載(例如LED)供電。

根據本申請的一個實施例，還包括：負載LED，耦接於所述控制系統的輸出端V_O和所述控制系統的回饋端；以及回饋電阻，耦接於所述控制系統的回饋端F和地電位。

在另外一個實施例中，回饋電阻R_L可以與輸出電容器C_O並聯(回饋電阻可以包括R_L1與R_L2，其公共端點用以輸出回饋信號)，即耦接至系統輸出端V_O和地電位之間。

採用本申請所公開的輸入電流或者電感電流，可以在保持較 高功率因數的同時，獲得峰均比較低的負載電流。如何取得本申請公開的輸入電流或者電感電流不是本發明要解決的問題，以下優化的實施例不應該理解為對本發明的限制。

如第1圖所示，輸入電流或者電感電流的波形和V_HS3保持一致，因此在乘法器的一端輸入一個本申請公開的電壓/電流波形將能實現本發明的目的。

第9A圖示出了一個信號產生電路，第二輸入端，提供第二輸入信號V_HS2，假定其幅值為A，與時間的函數為Af(t)，即V_HS2=Af(t) (6)

除法電路901，耦接至所述第二輸入信號V_HS2，產生除法信號902，則902的電壓可以表示為V₉₀₂=K₁/(Af(t)) (7)

其中K₁為除法因數，可以是常量也可以是變數。選擇合適的除法因數就可以使得第二輸入信號V_HS2與除法信號902產生重疊。電路設計中，由於除法電路並不能起理想化的除法效果，因此K₁不一定要保持為常數，可以是變化的。得的V₉₀₂與所述第二輸入信號V_HS2的倒數成反比，都應該視為除法電路，並不要求成線性關係。由於第二輸入信號在部分時間接近於地電位，理論上除法信號902可能會在部分時間內產生非常高的電壓。實際上，由於電路和電源的限制，除法電路可能會，設定除法信號的最大值，使得除法信號在某些時間內保持不變，這都是不脫離本發明保護範圍的。

同樣，第一輸出信號V_O1可能也存在延遲、不對稱等多種缺點，以上關於“第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1或者電感電流信號I_L1-的各 種描述、變形、等同替換同樣適用於第一輸出信號V_O1。

選擇電路903，接收所述第二半波信號V_HS2和所述除法信號902，選擇幅值小的信號，輸出第一輸出信號V_O1。在一個實施例中，所述第二輸入信號為半波正弦函數，經過信號產生電路處理後，第一輸出信號V_O1在第一時間段T1內與所述第一輸入信號V_HS2的電壓信號成正比，在第二時間段T2內與所述第一輸入信號V_HS2的電壓信號成反比，在第三時間段T3內與所述第一輸入信號V_HS2的電壓信號成正比。

本申請中各個單元之間是耦接關係，“耦接”表示各單元可以是直接相連接，可以是通過導線、傳輸門、選擇電路、放大器、電平位置器等間接連接。同樣，本申請中的“接收”即可以是直接接收，也可以是通過導線、傳輸門、選擇電路、放大器、電平位置器等間接接收。

當第二半波信號V_HS2振幅增大時，根據式(7)，可以看出產生除法信號902的幅值將減小，這會使得左肩和右肩增大，從而影響設定的功率因數和峰值均值比，因此可以增加歸一化電路，消除振幅對系統的影響。

第9B圖示出一款信號產生電路，與第9A圖相比，不同點在於增加了歸一化電路904，將所述第二輸入信號V_HS2歸一化，輸出歸一化信號905，即V₉₀₅=f(t) (8)

所述除法電路901，接收所述歸一化信號905，產生除法信號902，所述除法信號902與所述歸一化信號905的成反比；所述選擇電路903，接收所述歸一化信號905和所述除法信 號，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號V_O1。

歸一化以後，歸一化信號的幅值為1。從而克服了輸入信號變化導致左肩和右肩發生變化的問題。部分應用中需要將拐點提高，可以相應的引入倍增電路906，用以放大歸一化信號905的振幅。

第9C圖示出一款信號產生電路，與第9B圖相比，不同點在於增加了倍增電路906，將所述歸一化904信號倍增，輸出倍增信號907；V₉₀₇=K₂f(t) (9)

K₂為倍增因數，可以是常量，也可以是變數。

所述除法電路，接收所述歸一化信號905或者倍增信號907，產生除法信號902，所述除法信號與所述歸一化信號的倒數成正比；所述選擇電路903，接收所述倍乘信號907和所述除法信號902，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號V_O1。

部分設計中，使用減法電路可以更加精確的控制拐點的位置。第9D圖示出一款信號產生電路，與第9C圖相比，不同點在於增加了減法電路908，接收所述倒數信號902，輸出減法信號909。

V₉₀₉=K1/f(t)-K₃ (10)

K3為減法因數，可以是常量，也可以是變數。

減法電路908可以使得，更容易控制拐點。所述選擇電路903，接收所述倍乘信號906和所述減法909信號，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號。

將上述實施例引入功率因數控制器的電流環路，既可以得到本申請公開的輸入電流、電感電流波形。

第10圖示出根據本申請的一個實施例的開關控制電路示意性方框圖。與第1圖相比，其主要區別在於將信號產生電路1001引入第一環路。

包括分壓網路103和電路1001的第一環路10301，用以控制電感電流波形。分壓網路103包括電阻器R2和R3，對整流之後的第一輸入信號V_HS1進行檢測，在電阻器R2和R3的公共點處得到第二輸入信號V_HS2。根據本申請的一個實施例，歸一化電路904，將所述第二輸入信號歸一化，輸出歸一化信號905；所述除法電路901，接收所述歸一化信號905，產生除法信號902，所述除法信號902與所述歸一化信號905的倒數成正比；所述選擇電路903，接收所述歸一化信號905和所述除法信號902，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號V_O1。

第二環路，輸出第二輸出信號V_O2。乘法器107，接收第一輸出信號V_O1和第二輸出信號V_O2，並將二者相乘，輸出乘法信號V_COM，驅動電路108包括比較器，接受乘法信號V_COM和電流採樣信號CS，產生驅動信號V_DRV，控制功率開關S1的導通和關斷。在功率開關的控制下，第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN在第一時間段T1內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比，在第二時間段T2內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成反比，在第三時間段T3內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比。

本申請提供了一種電流控制方法，包括：提供第一半波信號V_HS1；使用包括功率開關S1和電感L1的續流電路，對第一輸入信號V_HS1續流；其中，控制所述功率開關S1的導通和關斷，使所述第一輸入信號V_HS1 的電流信號I_IN1在第一時間段T1內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比，在第二時間段T2內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成反比，在第三時間段T3內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成正比。

根據本申請的一個實施例，其中，所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1在第一時間段T1內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成線性關係，在第二時間段T2內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號的倒數成線性關係，在第三時間段T3內與所述第一輸入信號V_HS1的電壓信號成線性關係。

根據本申請的一個實施例，所述第二時間段T2包括：第二下降時間段T_2F，所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1減小；以及第二上升時間段T_2R，所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1增大。

根據本申請的一個實施例，所述第一時間段T1、所述第二時間段T2與所述第三時間段T3之和等於所述第一輸入信號V_HS1的週期。

根據本申請的一個實施例，所述第一輸入信號V_HS1的電流信號I_IN1關於所述第一輸入信號V_HS1的振幅對稱。

根據本申請的一個實施例，所述電感L1耦接於所述輸入端和開關端，所述功率開關耦接於所述開關端和地電位，所述整流器耦接於所述開關端和所述控制系統的輸出端。

儘管本發明已經結合其具體示例性實施方式進行了描述，很顯然的是，多種備選、修改和變形對於本領域技術人員是顯而易見的。由此，在此闡明的本發明的示例性實施方式是示意性的而並非限制性。可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下作出修改。

在本公開內容中所使用的量詞“一個”、“一種”等不排除複數。文中的“第一”、“第二”等僅表示在實施例的描述中出現的先後順序，以便於區分類似部件。“第一”、“第二”在申請專利範圍書中的出現僅為了便於對申請專利範圍的快速理解而不是為了對其進行限制。申請專利範圍書中的任何附圖標記都不應解釋為對範圍的限制。

C_O‧‧‧輸出電容

D5‧‧‧整流器

L1‧‧‧電感器

S1‧‧‧功率開關

V_HS1‧‧‧第一輸入信號

R_L‧‧‧反饋電阻

102‧‧‧控制電路

106‧‧‧低通濾波器

109‧‧‧續流電路

I_IN1‧‧‧第一輸入信號的電流信號

Claims (15)

1. 一種電流控制系統，包括：第一輸入端，耦接第一輸入信號；續流電路，包括功率開關、電感和整流器，通過功率開關的導通和關斷將所述第一輸入信號的能量傳遞至所述電流控制系統的輸出端；控制電路，用以控制所述功率開關的導通和關斷，使所述第一輸入信號的電流信號在第一時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比，第二時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成反比，第三時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，其中，所述第一輸入信號的電流信號在第一時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成線性關係，在第二時間段與所述第一輸入信號的電壓信號的倒數成線性關係，在第三時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成線性關係。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，其中，所述第二時間段包括：第二下降時間段，所述第一輸入信號的電流信號減小；以及第二上升時間段，所述第一輸入信號的電流信號增大。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，其中，所述第一時間段、所述第二時間段與所述第三時間段之和等於所述第一輸入信號的週期。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，其中，所述第一輸入信號的電流信號關於所述第一輸入信號的振幅對稱。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，其中，所述電感耦接於所述輸入端和開關端，所述功率開關耦接於所述開關端和地電位，所述整流器耦接於所述開關端和所述控制系統的輸出端。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電流控制系統，還包括，負載LED，耦接於所述控制系統的輸出端和所述控制系統的回饋端；以及回饋電阻，耦接於所述控制系統的回饋端和地電位。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電流控制系統，還包括控制電路，包括：第一環路，耦接至所述第一輸入信號，產生第一信號；第二環路，耦接至所述控制系統的回饋端，產生第二信號；乘法電路，耦接至所述第一信號和所述第二信號，產生乘法信號；以及驅動電路，耦接至所述乘法信號，產生驅動信號； 使用所述驅動信號控制所述功率開關的導通和關斷。
9. 一種信號產生電路，包括，輸入端，提供輸入信號；除法電路，耦接至所述輸入端，產生除法信號，所述除法信號與所述輸入信號的成反比；選擇電路，接收所述輸入信號和所述除法信號，選擇幅值小的信號，輸出第一輸出信號。
10. 如申請專利範圍第9項所述的信號產生電路，其中，所述信號產生電路還包括，歸一化電路，將所述輸入信號歸一化，輸出歸一化信號；所述除法電路，接收所述歸一化信號，產生除法信號，所述除法信號與所述歸一化信號成反比；所述選擇電路，接收所述歸一化信號和所述倒數信號，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號。
11. 如申請專利範圍第9項所述的信號產生電路，其中，所述信號產生電路還包括，倍增電路，將所述歸一化信號倍增，輸出倍增信號；所述選擇電路，接收所述倍乘信號和所述除法信號，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號。
12. 如申請專利範圍第9項所述的信號產生電路，其中，所述信號產生電路還包括，減法電路，接收所述除法信號，輸出減法信號； 所述選擇電路，接收所述倍乘信號和所述減法信號，選擇幅值小的信號，輸出所述第一輸出信號。
13. 如申請專利範圍第9~12項任意一項所述的信號產生電路，還包括：第二環路，產生第二輸出信號；乘法電路，耦接至所述第一輸出信號和所述第二輸出信號，產生乘法信號；驅動電路，耦接至所述乘法信號，產生驅動信號。
14. 一種電流控制系統，包括：申請專利範圍第13項所述的信號產生電路；還包括電感、整流器以及功率開關，所述驅動信號通過控制所述功率開關的導通和關斷控制所述電感上的電流。
15. 一種電流控制方法，包括：提供第一輸入信號；使用包括功率開關和電感的續流電路，對第一輸入信號續流；其中，控制所述功率開關的導通和關斷，使所述第一輸入信號的電流信號在第一時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比，在第二時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成反比，在第三時間段內與所述第一輸入信號的電壓信號成正比。