[发明专利]一种控制输出电压脉冲宽度的双电流环电路

说明书

技术领域

本发明涉及的是直流/直流变换器（DC/DC CONVERTERS)或交流/直流变换器（AC/DC CONVERTERS)电路。

背景技术

目前在功率变换器领域，高功率密度、高效率、高可靠性是所有功率变换器的要求，对输出电流的保护尤为重要，目前普遍采用的是单一电流环控制，单一电流环电路只能实现单一的保护，要么是限流保护，要么是过电流保护，或者就是短路保护。

功率变换器主电路如图1所示，由电阻R15和电容C12构成电流采样信号Iofeed的滤波器，接入高精度采样电阻Rs1，输出滤波电容C11输出， Vout+和Vout-为功率变换器的输出。 

常见的电流保护电路如图2所示，与限流值Iolimit1成正比的正电压信号Ioset通过电阻R1接入比较器U1A正极，与实际电流值Io成正比的负电压信号Iofeed通过电阻R2也接入比较器正极，比较器U1A输出端接二极管D1负极，由电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4构成的比较器反馈电路连接在比较器U1A负极和输出端之间，D1正极接到电路保护点protect point。设电路保护点protect point起作用的电压为低于Upro，Ioset=K1* Iolimit1，Iofeed=-RS1*Io；则： 

Iolimit1*Rs1/ R2= Ioset/ R1    

整理上式，可得Ioset和Iolimit1之间的函数关系式如下：

K1=R1*Rs1 / R2    

当实际电流值Io≤Iolimit1时，即实际电流不大于限流点Iolimit1时，U1A的1脚输出为VCC+，电流环不起作用；当Io＞Iolimit1时，会逐步拉低D1阳极的电压，使得输出电压变低，达到低于Upro，从而使输出电流维持在限流点Iolimit1。

该反馈电流环保护电路反馈速度由电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4决定，反馈速度要适中，若太慢，则大电流会损坏电路，若太快，则容易因为调节过快导致输出不稳定。因此，该电路如果遇到突加大负载或者恶劣的短路情况时，电流环会因为反馈速度不够引起电路损坏。

发明内容

   本发明的目的是为解决现有功率变换器电流保护电路在突加大负载或者恶劣的短路情况下，单一电流环会因为反馈速度不够引起电路损坏的问题，提供一种控制输出电压脉冲宽度的双电流环电路，该双电流环电路不会受到大电流的损害。

     本发明采用的技术方案是：与限流值成正比的正电压信号通过电阻R1接入第一个比较器U1A的正极，与实际电流值成正比的负电压信号通过电阻R2接入比较器U1A正极，比较器U1A输出端接二极管D1负极，由电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4构成的反馈电路连接在比较器U1A负极和比较器U1A输出端之间，二极管D1正极接到电路保护点，所述正电压信号通过电阻R7接入第二个比较器U1B正极，所述负电压信号通过电阻R8也接入比较器U1B正极，由电阻R9、电阻R10、电容C6、电容C7构成的反馈电路连接在比较器U1B负极和比较器U1B输出端负极之间，比较器U1B输出端接二极管D2负极；二极管D2正极接PNP三极管Q1的B极，PNP三极管Q1的C极接地，VCC+通过电阻R11接PNP三极管Q1的E极，PNP三极管Q1的E极、C极两端之间连接电容C9，PNP三极管Q1的E极接二极管D3的负极，二极管D3的正极接所述电路保护点。

当突加大负载或者更为恶劣的短路情况时，本发明中的第二个电流环会比第一个电流环更迅速地工作，直接拉protect point 到0，使保护电路不受到大电流的损害。

附图说明

图1是功率变换器主电路图；

图2是常见的电流保护电路图；

图3是本发明的电路图。

具体实施方式

如图3所示，本发明由两个电流环电路连接组成。第一个电流环电路是：与限流值Iolimit1成正比的正电压信号Ioset通过电阻R1接入第一个比较器U1A的正极，与实际电流值Io成正比的负电压信号Iofeed通过电阻R2也接入比较器U1A正极，比较器U1A输出端接二极管D1负极，由电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4构成第一个比较器反馈电路连接在比较器U1A负极和输出端之间，D1正极接到电路保护点protect point。