[发明专利]交流-直流转换器中的恒流控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，尤其涉及交流-直流转换器中的恒流控制电路。

背景技术

图1是现有技术中的一种交流-直流转换器中的恒流控制电路。图1中，Ton信号为PWM(脉冲宽度调制)信号的开启信号，其由芯片中的其他电路提供。当PWM信号为高电平时，功率开关管M1打开，此时主级电感电压为桥后母线电压VIN，主级电感电流以斜率VIN/Lp线性增加；其中Lp为主级电感值。功率开关管M1打开后，主级电感电流通过功率开关管M1流到电阻Rcs上。当电阻Rcs两端电压Vcs达到内部参考电压Vref时，比较器U1输出高电平以触发RS触发器U2；RS触发器U2将关断信号输出至缓冲器U3，由缓冲器U3驱动功率开关管M1使其关断。功率开关管M1被关断后，主级电感电流转换到次级电感，电阻Rcs的电压降至0伏。由此可见，主级电感电流的峰值被嵌位成一个固定的值Vref/Rcs，这是实现LED恒流驱动的基础。具体原理参见图2，图2是图1中Vref信号、Vcs信号、PWM信号波形关系示意图。

然而，在实际的恒流控制电路中，比较器U1、RS触发器U2、缓冲器U3和功率开关管M1的反应都具有延迟。这使得在电阻Rcs两端电压Vcs大于内部参考电压Vref的瞬间，功率开关管M1不会立即关断，而是要经历一个固定的延迟td后才会关断，由此Vcs相对于Vref就会产生过冲，如图3所示。同时，由于流经电阻Rcs的电流的斜率为VIN/Lp，因此当桥后母线电压VIN增加时，流经电阻Rcs的电流的斜率也会增加，但是延时td不变，因此使得Vcs的过冲不断增大，如图3所示。图3是市电变化时Vcs过冲随之变化的关系示意图，图3是以市电分别为85Vac、265Vac为例描述Vcs过冲随市政电压变化的示意图。

在交流直流转换器中，市电输入电压的变化范围是85Vac到265Vac，桥后母线电压VIN变化范围是120Vdc到375Vdc，如此大的电压变化范围使得Vcs过冲差别较大，直接影响输出电流精度。

发明内容

本发明提供了一种能够解决以上问题的交流-直流转换器中的恒流控制电路。

在第一方面，本发明提供了一种恒流控制电路。该电路包括开关管、第一电阻、斜率采样电路、电压叠加模块、比较器，且该比较器第一输入电压为参考电压。该开关管与该第一电阻串联，以便流经该开关管的电流在该第一电阻上产生压降。该斜率采样电路对该第一电阻两端电压的斜率进行采样。该电压叠加模块将得到的该采样值转换成电压值，并将该电压值与该第一电阻两端压降进行求和。该比较器接收来自该电压叠加模块的和值，并在该和值与参考电压相等时，该比较器关断所述开关管。

在第二方面，本发明提供了一种恒流控制电路。该电路包括开关管、第一电阻、斜率采样电路、电压叠加模块、比较器。该开关管与该第一电阻串联，以便流经该开关管的电流在该第一电阻上产生压降。该斜率采样电路对该第一电阻两端电压的斜率进行采样。该电压叠加模块将得到的所述采样值转换成电压值，并将参考电压值与该转换成的电压值做差值运算。该比较器第一端接收来自所述电压叠加模块的所述差值，并在该差值与所述第一电阻两端电压相等时，该比较器关断所述开关管。

本发明通过斜率补偿电路解决了现有恒流控制电路中由延时所引起的电压过冲问题，实现了恒流控制电路中电阻上的电压大于参考电压的瞬间关断功率开关管的目的，消除了延时对恒流控制电路带来的不利影响，提高了输出电流精度。

附图说明

图1是现有技术中的一种交流-直流转换器中的恒流控制电路；

图2是图1中Vref信号、Vcs信号、PWM信号波形关系示意图；

图3是市电变化时Vcs过冲随之变化的关系示意图；

图4是本发明一个实施例的恒流控制电路示意图；

图5是电压转换电路输出电压与延时Td及Vcs斜率关系示意图；

图6是图4恒定控制电路的一个具体实现电路图；

图7是图4恒定控制电路的另一个具体实现电路图；

图8是本发明另一个实施例的恒流控制电路示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。