[发明专利]功率变换器的控制电路和控制方法

说明书

本申请公开了一种功率变换器的控制电路和控制方法。本发明实施例的技术方案通过在功率变换器的输入电压和输出电压的差值大于第一参考电压或者流经第二功率管的电流大于第一参考电流时，控制第一功率管关断，而第二功率管的驱动电压跟随输入电压调节，使第二功率管工作在饱和状态，起到恒流源的作用，从而实现流经第二功率管的电流保持为恒定值。当所述功率变换器的输出接LED负载时，通过由第二功率管充当恒流源，可以省去与LED负载串联的恒流源从而有效地简化电路设计，提高了系统效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及LED驱动电路技术，更具体地，涉及一种功率变换器的控制电路和控制方法。

背景技术

在闪光灯应用中，LED因具有低功耗、频闪速度快等优点而得到了广泛的应用。由于LED具有高正向电压和电流，而手机、相机等设备只有给定的电池电压，通常采用BOOST变换器以将给定的电池电压进行升压以驱动LED负载。并且，由于LED是电流驱动型器件，需要对LED驱动电流进行恒流控制。如图1所示，为一个常用的LED恒流驱动电路，其包括一个BOOST变换器和一个恒流源。 LED的正向电压为V_F，误差放大器的参考电压为V_REF。当输入电压 Vin小于(V_F+V_REF)时，BOOST变换器工作以进行升压，此时，开关管Q1和Q2均处于开关状态，输出电压Vout在稳态时等于 (V_F+V_REF)，恒流源的输入电压等于V_REF。当输入电压Vin大于 (V_F+V_REF)时，开关管Q1关闭，开关管Q2完全导通，恒流源可以随着输入电压Vin的变化进行调节，以保持LED电流恒定。但是，在这种驱动电路中，一方面，恒流源的引入会增加电路控制的复杂性、面积和成本；另一方面，开关管Q2完全导通会产生功率损耗，降低电路的工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种功率变换器的控制电路和控制方法，通过控制所述功率变换器中的第二功率管工作在开关状态或饱和状态，实现恒流控制而不额外地引入恒流源，以有效地简化电路设计，提高系统效率。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种功率变换器的控制电路，所述功率变换器包括第一功率管和第二功率管，其中，

电流采样电路，与所述第二功率管耦接，用于采样流经所述第二功率管的电流，以获得电流采样信号；

驱动电路，接收所述功率变换器的输入电压，输出电压和所述电流采样信号，当所述输入电压和输出电压的差值大于第一参考电压时或者所述电流采样信号大于第一参考电流时，所述驱动电路控制所述第一功率管关断，并控制所述第二功率管的驱动电压跟随所述输入电压调节。

优选地，控制所述第二功率管的驱动电压跟随所述输入电压调节包括：控制所述第二功率管工作在饱和状态，使得流经所述第二功率管的电流保持为恒定值。

优选地，当所述第二功率管的驱动电压小于其导通阈值并且流经所述第二功率管的电流小于第二参考电流时，所述驱动电路控制第一功率管和所述第二功率管工作在开关状态。

优选地，所述电流采样电路包括：

采样电阻，与所述第二功率管耦接，用于采样流经所述第二功率管的电流；

滤波电路，与所述采样电阻并联连接，用于将所述采样电阻得到的信号滤波成直流信号作为所述电流采样信号。

优选地，所述驱动电路包括误差反馈电路，用于将所述电流采样信号与参考电压比较，以产生误差反馈信号。

优选地，所述驱动电路包括旁路控制信号产生电路和旁路驱动电压产生电路；

当所述电流采样信号大于第一参考电流时或者所述输入电压和输出电压的差值大于第一参考电压时，所述旁路控制信号产生电路产生所述旁路控制信号；