[发明专利]数字化峰值电流控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及应用于开关电源的数字化峰值电流控制装置。

背景技术

在电压型控制技术中，为了解决变压器的偏磁问题，一种行之有效的解决方案是隔直电容技术。隔直电容技术虽可解决变压器的偏磁问题，但应用于此处的电容，工作频率高、电流大，存在可靠性的问题。峰值电流控制技术控制流过变压器正反两个方向的电流，保证峰值相等，也就是保证两个方向的磁平衡，从源头上解决变压器的偏磁问题。峰值电流控制技术在降低成本的同时更提高了系统的可靠性。所以峰值电流技术在开关电源上获得了广泛的应用。

数字化技术相对于模拟方案具有体积小、成本低、实现方法灵活以及通过加密实现技术保密等优点。但峰值电流控制技术对电流采样要求极高，所以该技术在模拟电源上获得极广应用的同时在数字化电源中却难有建树，即使采用价位昂贵的高速处理器在速度上也难于达到与模拟方案同等的效果。

发明内容

本发明的目的在于提出一种数字化峰值电流控制装置，其能解决现有技术的技术缺陷。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

数字化峰值电流控制装置，其包括采样电路、给定电路、单片机、数模转换电路、整流电路和峰值电流控制电路，所述峰值电流控制电路包括第一比较器、第一锁存器和第一与门，所述单片机具有用于输出第一PWM信号的第一输出端以及用于输出第二PWM信号的第二输出端；

采样电路，用于采集开关电源的输出电压、输出电流以及所述开关电源的原边变压器上的输入电流；

单片机，用于根据所述输出电压、输出电流以及给定电路输出的参考信号运算得到一数字信号；

数模转换电路，用于将所述数字信号转换为模拟信号，并将所述模拟信号输出至所述第一比较器的第一输入端；

整流电路，用于将所述输入电流进行整流处理，并通过其输出端将整流处理后的输入电流输出至所述第一比较器的第二输入端；

第一比较器的输出端与锁存器的第二输入端连接，单片机的第一输出端与第一与门的第一输入端连接，单片机的第二输出端与锁存器的第一输入端连接，锁存器的输出端与第一与门的第二输入端连接；

第一与门的输出端输出的电平信号用于控制所述开关电源相应的开关管的启闭状态。

优选的，所述峰值电流控制电路还包括用于将矩形波转换为三角波的第一波形转换电路和第一加法器，所述整流电路的输出端通过第一加法器与第一比较器的第二输入端连接，所述第一波形转换电路的输出端也通过所述第一加法器与第一比较器的第二输入端连接，单片机的第一输出端还与所述第一波形转换电路的输入端连接。

优选的，所述峰值电流控制电路还包括第二加法器、第二锁存器、第二比较器、第二与门以及用于将矩形波转换为三角波的第二波形转换电路；所述单片机还具有用于输出第三PWM信号的第三输出端以及用于输出第四PWM信号的第四输出端；所述整流电路的输出端通过第二加法器与第二比较器的第二输入端连接，所述第二波形转换电路的输出端也通过所述第二加法器与第二比较器的第二输入端连接，第二波形转换电路的输入端和第二与门的第一输入端均与单片机的第三输出端连接，数模转换电路的模拟信号还输出至所述第二比较器的第一输入端，单片机的第四输出端与第二锁存器的第一输入端连接，第二比较器的输出端与第二锁存器的第二输入端连接，第二锁存器的输出端与第二与门的第二输入端连接；第二与门的输出端输出的电平信号用于控制所述开关电源相应的开关管的启闭状态。

优选的，第三PWM信号比第一PWM信号滞后二分之一周期，第四PWM信号比第二PWM信号滞后二分之一周期。

优选的，所述峰值电流控制电路还包括第二与门、第三与门和二分频器，单片机的第二输出端还与二分频器的输入端连接，二分频器的第一输出端与第二与门的第一输入端连接，二分频器的第二输出端与第三与门的第二输入端连接，第二与门的第二输入端和第三与门的第一输入端均与第一与门的输出端连接，以使第一与门的输出端输出的电平信号用于通过第二与门和第三与门控制所述开关电源相应的开关管的启闭状态。

优选的，第一PWM信号的脉冲宽度大于第二PWM信号的脉冲宽度。

本发明具有如下有益效果：

在保持了模拟电路的速度优势同时，最大程度的降低了数字控制器的成本。数字化相对于模拟方案具有易保密、体积小、成本低、实现方法灵活等优点；而峰值电流型控制相对于电压型控制则具有成本低、可靠性高等优点。本发明同时具备数字化和峰值电流控制双重优点。

附图说明

图1为本发明实施例一的数字化峰值电流控制装置的峰值电流控制电路的结构示意图；