[发明专利]一种控制变流器输出电流的控制方法及其控制电路

说明书

技术领域

本发明涉电源电路，特别涉及一种控制变流器输出电流的控制方法及其控制电路。

背景技术

在传统的在传统的小功率电源设备中，尤其是小功率开关电源，用于便携式设备的充电器，如手机充电器、笔记本电脑适配器、移动式设备的充电器，以及小功率LED照明的驱动电源，包括LED驱动器或者LED，其电源电路通常需要控制输出电流为恒定或者可调；传统的控制方式为对输出电流进行采样，然后用反馈电路控制电源电路中可控开关的导通时间或者频率进行调节。

在隔离型变流器中，通常使用变压器实现电气隔离；由于输出电流检测电路在主电路的输出端，但可控开关位于变压器的原边使得控制电路通常在主电路的输入端，这造成输出电流的反馈回路相应需要电气隔离；现有技术中一般选用的光耦隔离为：将输出电流反馈的误差信号经光耦输入原边上的控制电路，以控制原边上可控开关的工作状态。

如图1所示的传统隔离型反激式变流器及其输出电流的控制电路，包括反馈电路W和集成电路A，反馈电路W位于反激电路的输出端，集成电路A位于反激电路的输入端；所述的反馈电路W采集电流输出端的电流信号Iload，将电流信号Iload与基准电压源U提供的基准电压信号Vref进行比较，产生一误差信号Vea，误差信号Vea经过光耦隔离传输到集成电路A，用来控制原边上可控开关Q的工作状态，实现反激电路输出电流的闭环控制。这种方法不仅线路复杂，因采集输出端的电流信号Iload导致增加电路损耗，而且光耦的存在对电气绝缘不利，容易产生漏电流，降低了电源电路的可靠性。

在非隔离型变流器中，尽管输入输出不需要电气隔离，但是由于采集输出端的电流信号与控制电路不共地，导致二者的电压参考点不一样，同样存在信号隔离的问题。如图2所示的BUCK-BOOST变流器及其输出电流的控制电路，BUCK-BOOST变流器即为非隔离型反激式变流器，为了方便驱动可控开关Q，一般将可控开关Q串联在输入端的地线上，这导致控制电路采集的输出端的电流信号Iload与控制电路的参考电位不一致。为了克服这种缺陷，实际操作中往往使用差分电路或者隔离的采样电路，如霍尔元件、电流互感器等，将电流信号Iload经过上述电路输入控制电路。但上述差分电路或采样电路通常价格较高，有不能适用高频场合等缺点，并且使用后存在与隔离型变流器相同的问题，如输出电流信号采样较困难、需要进行隔离等。

同样，如图3所示的一种非隔离型BUCK类变流器及其输出电流的控制电路，为了方便驱动可控开关Q，通常也将可控开关Q串联在输入端的地线上。显然，采集的输出端电流信号与控制电路的参考电位不一致，与BUCK-BOOST变流器输出电流的控制电路存在类似的问题。

除了上述输出电流的反馈控制电路外，不直接采样输出电流的控制电路也得到一定程度的使用，在隔离型变流器中，基于变压器输入端的电流信号进行输出电流的反馈控制，但这种控制电路一般仅适用于电流断续工作模式(DCM)和电流临界断续模式(CRM)，不适用于电流连续模式(CCM)，电路结构也非常复杂。

公开号为CN101242143的中国专利于2008年8月13日公开了一种开关电路的自适应输出电流控制，该开关电路具有彼此电气绝缘的输入电路和输出电路；输出电流值可以基于输出电压，输出电路和表示相应于输出电压的输入电路中的电压的反射输出电压来确定；输入电路中的开关元件被控制来产生输出电流的确定值；存在下述问题：在CCM和DCM工作模式下的输出电流计算公式不一致，使得不同电流工作模式下的电路无法统一；DCM工作模式下的计算公式用到了开方计算，使得实现较为复杂。

发明内容

为解决如上所述的，在隔离型变流器中存在的输出电流控制电路复杂、损耗较大、绝缘性差和易产生漏电流等问题，在非隔离型变流器如BUCK-BOOST变流器和BUCK类变流器中存在的因输出电流控制电路与可控开关的输出电流参考电位不一致导致的技术难题，本发明提供了一种能够控制变流器输出电流的控制方法及其控制电路，在适用于DCM工作模式和CRM工作模式的同时也适用于CCM工作模式。

一种控制变流器输出电流的控制方法，包括以下步骤：

(1)获取基准电压信号，并采集变流器中可控开关的电流信号和上一时刻的控制信号，以及变流器中的一电压信号；

(2)滤除所述的可控开关电流信号中的开关频率分量，得到平均电流信号；

(3)对所述的电压信号进行转换，得到电压指示信号，然后对所述的电压指示信号进行检测，得到二极管导通时间信号；