[發明專利]一種反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路

在審

• 申請號: 202110492232.3
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113014076A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 宋愛武;李富華
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/335;H02M7/217
• 代理公司: 江蘇昆成律師事務所 32281
• 代理人: 劉尚軻

本申請提供一種反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路，包括：驅動芯片、功率管M1、電流采樣電路、電阻網絡電路、電流比較器A1、導通時間檢測模塊、補償電路和電阻R1，電流采樣電路采集流過功率管M1的電流，電阻網絡電路將采樣電流轉換成采樣電壓VCS并輸出到電流比較器A1的同相端；導通時間檢測模塊檢測功率管M1的導通時間，補償電路輸出的補償電流Icm與功率管M1的導通時間成正比，線電壓越小，所述功率管M1的導通時間越長，補償電流Icm也越大，參考電壓VREF越大，使得電流比較器A1發生翻轉時的采樣電壓VCS變大，峰值電流增大的程度越大，反之線電壓越大、峰值電流增大的程度越小，經過系統延遲固定的Td時間后，在不同的線電壓下控制峰值電流Ipeak相同。

技術領域

本發明涉及集成電路設計領域，更具體地，涉及一種反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路。

背景技術

反激式AC/DC開關電源拓撲結構，如圖1所示,市電電壓(也稱輸入電壓或線電壓)VAC會在85V-265V區間內變化，交流市電經整流器和電解電容C1濾波成直流母線電壓VDC,市電電壓恒定時，原邊電感N_P上電流會以V_DC/L_P的斜率上升，驅動芯片檢測到電感電流上升到峰值電流Ipeak時關閉功率管，導通時間線電壓大小影響功率管電流的上升速度，因系統存在延遲，使得不同線電壓下峰值電流發生變化。不同線電壓下系統延遲對峰值電流的影響，如圖2所示，為265V交流市電和85V交流市電時功率管M1電流的上升曲線，在沒有系統延遲Td時兩種線電壓均會使得功率管電流達到Ipeak時關閉功率管。系統延遲由電路結構決定可認為是固定值Td，265VAC時電流上升速度快，功率管M1電流達到峰值電流Ipeak時延遲Td才會關閉功率管，使得實際峰值電流到Ipeak1關閉功率管，且線電壓越高，系統延遲后實際峰值電流越大，實際峰值功率越大。

傳統的線電壓補償電路，如圖3所示，通過電阻R1和R2采樣電阻采樣直流母線電壓,通過采樣電阻可精確采樣到線電壓，反饋到驅動芯片進行線電壓補償，但是該方法功耗較大，增加了外圍器件提高了成本。

有鑒于此，本申請提供一種反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路，功耗低，并且能夠降低外圍成本。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路，功耗低，并且降低了外圍成本。

本申請的反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路，是在現有的反激式AC/DC開關電源拓撲結構中增加線電壓補償電路，產生的功耗較小，本申請的線電壓補償電路，通過對流過功率管M1的電流進行采樣，并通過對線電壓進行檢測以及補償，從而減小了功耗并降低了外圍成本。具體的，本申請的反激式AC/DC開關電源的線電壓補償電路，通過采用電流采樣電路對流過功率管M1的電流進行采樣，然后通過電阻網絡電路轉換成采樣電壓VCS，采樣電壓VCS輸入到電流比較器A1的同相端；同時，由于不同線電壓下電流斜率不同，因此不同線電壓在一個周期內的導通時間不同，通過導通時間檢測模塊檢測任意一個導通周期內的功率管M1的導通時間來判斷線電壓大小并對后面功率管M1導通周期進行線電壓補償，其中，導通時間與補償電路輸出的補償電流Icm成正比，即線電壓越小，功率管M1的導通時間越長，補償電流Icm也越大，輸入到電流比較器A1的反向端的參考電壓VREF越大，使得電流比較器A1發生翻轉時的采樣電壓VCS變大，峰值電流增大的程度越大，反之線電壓越大、峰值電流增大的程度越小，經過系統延遲固定的Td時間后，由于線電壓大時功率管M1電流上升速度快、線電壓小時電流上升速度慢的事實特性，使得在不同線電壓下的峰值電流Ipeak相同，保證峰值功率恒定。本申請人在此基礎上完成了本申請。