專利名稱：用于隔離型開關電源的恒流控制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及開關電源領域，具體而言，涉及一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路。
背景技術：
隨從使用的角度分類，開關電源分為恒壓、恒流、恒功率等類型。從電氣特性角度， 可以分為隔離型和非隔離型兩種。對某些具有電流敏感特性的產品來講，隔離、恒流功能的開關電源是較好的選擇。現有技術中，被廣泛采用的恒流控制方式是次級取樣、反饋、初級控制，圖1示出了相關技術中用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖，如圖1所示，次級的“電流取樣電路”實現對輸出電流的檢測，由“基準源”電路產生一個參考電壓信號，由“誤差比較器”對取樣電路的信號和參考電壓信號進行比較，并將比較結果通過光電耦合器UlA反饋給電源的初級，最終由初級對輸出電流進行控制。這種電路結構較復雜，所采用的元件數量較多， 占用的PCB面積較大，導致在某些特定的應用中受到限制，而且成本較高。
發明內容
本發明提供了一種能解決以上問題的用于隔離型開關電源的恒流控制電路。根據本發明的一個方面，提供了一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路，隔離型開關電源包括通過變壓器耦合的初級部分和次級部分，初級部分提供輸入電壓，次級部分提供輸出電壓，初級部分包括輸入電壓檢測電路、關斷時間控制電路和功率開關管，其中，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；關斷時間控制電路用于根據輸入電壓相對于第一基準電壓的變化對功率開關管的關斷時間進行調整。根據本發明的另一個方面，還提供了一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路， 隔離型開關電源包括通過變壓器耦合的初級部分和次級部分，初級部分提供輸入電壓，次級部分提供輸出電壓，初級部分包括輸出電壓反饋電路、關斷時間控制電路和功率開關管，其中，輸出電壓反饋電路用于提供輸出電壓的反饋電壓；關斷時間控制電路用于根據反饋電壓相對于第二基準電壓的變化對功率開關管的關斷時間進行調整。本發明的上述實施例中，通過對輸入電壓或輸出電壓進行檢測，當輸入電壓或輸出電壓發生變化時，根據輸入電壓或輸出電壓的變化通過關斷時間控制電路對功率開關管的關斷時間進行調整，從而使開關電源的周期不變或變化很小，達到維持開關電源的輸出電流恒定的目的，使得電路的結構較簡單，所采用的元件數量較少，減小了 PCB面積，降低了成本，提高了開關電源的使用范圍，克服了現有技術中電路結構較復雜，所采用的元件數量較多，占用的PCB面積較大，導致在某些特定的應用中受到限制，而且成本較高的問題。
下面將參照附圖對本發明的具體實施方案進行更詳細的說明，在附圖中
圖1示出了相關技術中用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖；圖2示出了根據相關技術的隔離型開關電源原理圖；圖3示出了根據本發明一個實施例的用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖；圖4示出了根據本發明一個實施例的用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖；圖5示出了根據本發明一個優選實施例的用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖；圖6示出了根據本發明另一個優選實施例的用于隔離型開關電源的恒流控制電路結構圖。
具體實施例方式在本發明的實施例中，首先討論當交流輸入電壓變化時恒流控制的原理。圖2示出了根據相關技術的隔離型開關電源原理圖，在隔離型開關電源中，根據能量守恒，有Vo* Ιο* T = ^ Lp* Idspp2 * eff2............. (1)其中，Vo是輸出LED的電壓，一旦LED的串并聯關系確定，Vo為一個確定的值；Io 是輸出LED的平均電流，是一個常數；T是開關電源的周期；Lp是變壓器的初級電感量，也是一個常數；Idspp為初級電流的峰值，對于恒定關斷時間模式的芯片來說也是一個常數； effT為變壓器的傳輸效率，為常數，大約0. 9 0. 95。因此，只要保持周期T不變就可以實現LED的電流Io不變，達到電流控制的目的。周期T = Ton+Toff,Ton為功率開關管Ml的導通時間，Toff為其關斷時間。對于恒定關斷時間模式(Constant off time)的芯片，Toff為固定值，由芯片外部的一個電阻或者電容來決定，而iTon隨輸入電壓在變化。由Idspp= ^·* Ton ,Ton = I^PP*Lp，輸入電壓升高，Vdc 升高，Ton 減小，Ton 與
LpVdc
Vdc成反向變化關系。所以，只要Toff是一個與Vdc成正向變化關系的電路，就可以用Toff的變化去補償Ton的變化，可以使周期T維持不變或者變化很小。原理框圖如下
1k4
Ton =——* k\Toff = Vdc*k2+k3 或-
τ =Vdc+k5-k6* Vdc當Vdc升高，Ton減小，而1Toff增大；當Vdc降低，Ton增大，而1Toff減小；合理調整電路參數，可以實現周期T維持不變或者變化很小的目的。另外，在某些產品的大批量生產中，由于負載(LED燈)的電壓一致性問題，每批生產的產品其輸出電壓Vo可能會不同。根據(1)中的公式，Vo的變化會造成電流Io發生變化。因此，我們還將討論當輸出LED電壓變化時恒流控制的原理，通過調整Toff來補償Vo的變化。
權利要求
1.一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路，所述隔離型開關電源包括通過變壓器耦合的初級部分和次級部分，所述初級部分提供輸入電壓，所述次級部分提供輸出電壓，其特征在于，所述初級部分包括輸入電壓檢測電路、關斷時間控制電路和功率開關管，其中所述輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；所述關斷時間控制電路用于根據所述輸入電壓相對于第一基準電壓的變化對所述功率開關管的關斷時間進行調整。
2.根據權利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，所述輸入電壓檢測電路包括依次串聯在一起的電阻(R4)、電阻(R5)和穩壓器件。
3.根據權利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，還包括輸出電壓的反饋電路， 用于提供輸出電壓的反饋電壓作為所述第一基準電壓。
4.根據權利要求1所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括晶體管、電容和固定關斷時間模式芯片，所述輸入電壓作用在所述晶體管的基極上，所述第一基準電壓作用在晶體管的發射極和集電極中的一個上，并且提供電流，所述電流的至少一部分作用在所述電容上，所述電流的至少另一部分流經晶體管的發射極和集電極，所述固定關斷時間模式芯片基于所述電容的電壓關斷所述功率開關管。
5.根據權利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括依次串聯在一起的電阻(R3)、晶體管Oil)和電容O^off)，以及固定關斷時間模式芯片，其中， 所述晶體管Oil)的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的發射極與所述固定關斷時間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述晶體管Oil)的集電極分別與所述固定關斷時間模式芯片的Toffpin管腳和所述電容(Coff)相連接。
6.根據權利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關斷時間模式芯片，其中，所述晶體管Oil) 的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關斷時間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述電容(Coff)連接在所述晶體管 (Ql)的集電極和發射級之間，所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關斷時間模式芯片的 Toff pin管腳相連接。
7.根據權利要求2所述的恒流控制電路，其特征在于，所述穩壓器件為穩壓管或低壓差線性穩壓管。
8.根據權利要求4所述的恒流控制電路，其特征在于，所述晶體管為以下任一種雙極型晶體管和場效應晶體管。
9.一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路，所述隔離型開關電源包括通過變壓器耦合的初級部分和次級部分，所述初級部分提供輸入電壓，所述次級部分提供輸出電壓，其特征在于，所述初級部分包括輸出電壓反饋電路、關斷時間控制電路和功率開關管，其中所述輸出電壓反饋電路用于提供輸出電壓的反饋電壓；所述關斷時間控制電路用于根據所述反饋電壓相對于第二基準電壓的變化對所述功率開關管的關斷時間進行調整。
10.根據權利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，所述輸出電壓反饋電路包括串聯的變壓器和二極管。
11.根據權利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括晶體管、電容和固定關斷時間模式芯片，其中所述反饋電壓作用在所述晶體管的發射極和集電極之一上，并且提供電流，所述電流的至少一部分作用在電容上，所述電流的至少另一部分流經所述晶體管的發射極和集電極，所述固定關斷時間模式芯片基于所述電容的電壓關斷所述功率開關管。
12.根據權利要求11所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括依次串聯在一起的電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關斷時間模式芯片，其中，所述晶體管Oil)的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的發射極與所述固定關斷時間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述晶體管Oil) 的集電極分別與所述固定關斷時間模式芯片的Toff Pin管腳和所述電容(Coff)相連接。
13.根據權利要求11所述的恒流控制電路，其特征在于，所述關斷時間控制電路包括電阻(R3)、晶體管Oil)和電容(Coff)，以及固定關斷時間模式芯片，其中，所述晶體管Oil) 的基極與所述輸入電壓檢測電路相連接，所述電阻0 )連接在所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關斷時間模式芯片的Vdd Pin管腳之間，所述電容(Coff)連接在所述晶體管 (Ql)的集電極和發射級之間，所述晶體管Oil)的集電極與所述固定關斷時間模式芯片的 Toffpin管腳相連接。
14.根據權利要求9所述的恒流控制電路，其特征在于，還包括輸入電壓檢測電路，用于提供所述第二基準電壓。
全文摘要
本發明公開了一種用于隔離型開關電源的恒流控制電路，隔離型開關電源包括通過變壓器耦合的初級部分和次級部分，初級部分提供輸入電壓，次級部分提供輸出電壓，初級部分包括輸入電壓檢測電路、關斷時間控制電路和功率開關管，其中，輸入電壓檢測電路用于檢測輸入電壓；關斷時間控制電路用于根據輸入電壓相對于第一基準電壓的變化對功率開關管的關斷時間進行調整。本發明克服了現有技術中電路結構較復雜，所采用的元件數量較多，占用的PCB面積較大，導致在某些特定的應用中受到限制，而且成本較高的問題。
文檔編號H02M3/335GK102255507SQ20101018430
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者陳湛 申請人:美芯晟科技(北京)有限公司