[發明專利]開關電源控制電路、開關電源、前沿檢測電路和方法

有效

• 申請號: 201410156586.0
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103904897A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 金津
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/10;H02M7/12
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 劉鋒;張靖琳

技術領域

本發明涉及電力電子技術，具體涉及一種開關電源控制電路、開關電源、前沿檢測電路和方法。

背景技術

可控硅調光是目前常用的調光方法，可控硅調節器采用相位控制的方法來實現調光，即在正弦波每半個周期控制可控硅調節器導通，獲得相同的導通相角。通過調節可控硅調節器的斬波相位，可以改變導通相角大小，實現調光。

圖1是現有的具有可控硅調節器的開關電源的電路示意圖。開關電源10對母線電壓進行采樣以檢測導通相角的前沿，其包括交流電輸入端v_in、可控硅調節器11、整流橋12、母線采樣電路13、直流-直流變換器14和開關電源控制電路15。其中母線采樣電路13為連接在電壓母線和接地端之間的分壓電路，其將采樣得到的母線電壓輸入到隔離式直流-直流變換器開關電源控制電路15中。由于開關電源控制電路15通常為集成電路，因此，需要設置專門的母線電壓輸入端管腳。

現有的開關電源需要專門的母線采樣電路以及為輸入母線電壓在開關電源控制電路中專門設置引腳，這使得電路元件數量較多，集成度低，且封裝成本較高。

發明內容

有鑒于此，提供一種開關電源控制電路、開關電源、前沿檢測電路和方法，可以根據與儲能電感兩端電壓成比例的信號來檢測可控硅調節器導通相角的前沿，以減少電路元器件數量，提高集成度。

在第一方面，提供一種開關電源控制電路，用于控制包括可控硅調節器和直流-直流變換器隔離式直流-直流變換器的開關電源，所述開關電源控制電路包括過零檢測信號輸入端、比例信號獲取電路、過零檢測電路和前沿檢測電路；

所述比例信號獲取電路和所述過零檢測信號輸入端連接，用于輸出第一比例信號和第二比例信號，所述第一比例信號與隔離式直流-直流變換器直流-直流變換器的儲能電感兩端電壓成第一比例，所述第二比例信號與所述輔助繞組兩端電壓成第二比例；

所述前沿檢測電路根據開關控制信號和所述第一比例信號獲取前一開關周期的母線電壓采樣信號和當前開關周期的母線電壓采樣信號，并在所述當前開關周期的母線電壓采樣信號與前一開關周期的母線電壓采樣信號的差值超過預定閾值時，輸出前沿檢測信號；其中，所述前沿檢測信號指示可控硅調節器導通相角的前沿；所述母線電壓采樣信號表征所述第一比例信號在開關控制信號為導通狀態期間的值；

所述過零檢測電路根據所述第二比例信號進行電流過零檢測。

優選地，所述前沿檢測電路包括電壓寄存電路和閾值比較電路：

所述電壓寄存電路根據開關控制信號和第一比例信號獲取并寄存前一開關周期的母線電壓采樣信號和當前開關周期的母線電壓采樣信號；

所述閾值比較電路在所述當前開關周期的母線電壓采樣信號與前一開關周期的母線電壓采樣信號的差值超過預定閾值時，輸出前沿檢測信號。

優選地，所述電壓寄存電路包括信號輸入端、第一輸出端、第二輸出端、第一開關、第二開關、第一電容和第二電容；

所述第一開關連接在信號輸入端和第一輸出端之間，根據開關控制信號導通和關斷；

所述第二開關連接在第一輸出端和第二輸出端之間，根據開關控制信號的反相信號導通和關斷；

所述第一電容連接在第一輸出端和接地端之間；

所述第二電容連接在第二輸出端和接地端之間；

所述第一輸出端輸出當前開關周期的母線電壓采樣信號；

所述第二輸出端輸出前一開關周期的母線電壓采樣信號。

優選地，所述閾值比較電路包括電壓源和比較器；

所述比較器的第一輸入端輸入所述當前開關周期的母線電壓采樣信號；

所述電壓源連接在前一開關周期的母線電壓采樣信號的輸入端和所述比較器的第二輸入端之間。

優選地，所述比例信號獲取電路包括受控電流源、電流鏡和轉換電阻；

所述電流鏡具有基準電流端、第一鏡像端和第二鏡像端；

所述受控電流源連接在所述基準電流端和接地端之間，生成與所述儲能電感兩端電壓成比例的電流信號；

所述轉換電阻連接在所述第一鏡像端與接地端之間；

所述第一鏡像端輸出所述第一比例信號；

所述第二鏡像端輸出所述第二比例信號。

優選地，受控電流源包括運算放大器、第一晶體管；

所述運算放大器的第一輸入端和接地端連接、第二輸入端和所述過零檢測信號輸入端連接、輸出端和所述第一晶體管的柵極連接；

所述第一晶體管連接在所述電流鏡的基準電流端和所述過零檢測信號輸入端之間。