[發明專利]一種電流滯環控制電路及控制方法

在審

• 申請號: 201810071996.3
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108306526A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 申宏偉;張昊東;萬志華;王建軍;譚文華;付進軍;董星言;張春雷;吳春燕
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/42
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙) 11565
• 代理人: 朱曉蕾

本發明公開了一種電流滯環控制電路及控制方法，該控制電路包括通用輸入單元、整流單元、有源功率因數校正單元、輸入電壓檢測單元、輸入電流檢測單元、輸出電壓檢測單元、單片機、數模轉換單元及控制芯片；該控制方法包括開關管關斷步驟和開關管開通步驟；本發明有效實現了對電流的滯環控制，使輸入電流的波形被限制在上包絡和下包絡之間，從而實現對開關電源輸入電流的可靠控制；本發明還具有電路結構簡單、通用性強、對電路損耗小、可有效降低研發成本等突出優點。

技術領域

本發明涉及開關電源技術領域，更為具體來說，本發明為一種電流滯環控制電路及控制方法。

背景技術

開關電源，是一種通過控制開關管開通和關斷的時間比率的方式維持電壓或電流穩定輸出的電源。目前，開關電源被廣泛地應用于幾乎所有的電子設備中，其應用領域非常廣泛。

但是，常規的開關電源輸出時，輸入的電流受輸出電壓和輸入電壓的影響較大，往往存在電流控制誤差大、電流控制精度較低、電流控制響應差等問題，對開關電源的輸入電流控制還不夠理想；為解決該問題，現有技術只能通過更為復雜的電路結構實現穩定的電流輸入，但是，這種方式極大地增加了成本投入。

因此，如何在有效保證開關電源電流輸入穩定性的基礎上優化相應的電路結構、提高輸入電流控制精度，已成為了本領域技術人員亟待解決的技術問題和始終研究的重點。

發明內容

為解決現有技術對開關電源電流輸入控制不夠理想、成本投入較大等問題，本發明創新地提出了一種電流滯環控制電路及控制方法，通過合理、可靠的電路結構和電流滯環控制方法，有效地將輸入電流的波形限制在上包絡和下包絡之間，實現滯環控制，保證開關電源穩定的電流輸入，從而解決現有技術中存在的諸多問題。

為實現上述技術目的，本發明公開了一種電流滯環控制電路，該控制電路包括通用輸入單元、整流單元、有源功率因數校正單元、輸入電壓檢測單元、輸入電流檢測單元、輸出電壓檢測單元、單片機、數模轉換單元及控制芯片；

所述通用輸入單元，用于接入三相交流電或單相交流電或直流電；

所述整流單元，用于對所述通用輸入單元接入的電進行整流；

所述有源功率因數校正單元，用于對整流后的電進行功率因數校正、輸出直流電；

所述輸入電壓檢測單元，用于檢測輸入電壓信號；

所述輸入電流檢測單元，用于檢測輸入電流信號；

所述輸出電壓檢測單元，用于檢測輸出電壓信號；

所述單片機，用于獲取所述輸出電壓信號和所述輸入電壓信號，并將輸出電壓信號與預設參考值進行比較、以得到誤差值，將所述誤差值進行PI運算后、與輸入電壓信號相乘，再根據運算結果輸出對應占空比的脈沖寬度調制信號；且單片機還用于通過內部的定時器產生向控制芯片發出的周期性控制信號；

所述數模轉換單元，用于對所述脈沖寬度調制信號進行數模轉換，以得到模擬控制信號；

所述控制芯片，用于獲取所述輸入電流信號和所述模擬控制信號，并將輸入電流信號與模擬控制信號進行比較：在輸入電流信號的幅值上升至模擬控制信號的幅值時，則控制芯片向有源功率因數校正單元輸出開關管關斷信號；所述控制芯片還用于在收到所述單片機發出的周期性控制信號后，向有源功率因數校正單元輸出開關管開通信號。

本發明避免了對復雜電路結構的設計，通過簡化的電路結構、單片機及控制芯片即實現了電流滯環控制，達到使開關電源電流穩定輸出的目的，而且本發明還具有電流控制精度高、響應快、誤差小等突出優點。

進一步地，該控制電路還包括軟啟動單元；