[发明专利]控制开关电源恒定输出电流的控制器及控制方法

权利要求书

1.一种用于开关电源的控制器，所述开关电源包括续流二极管、开关管和耦合至所述开关管的采样电阻，所述控制器包括：

过零检测电路，用于检测所述续流二极管的导通时间以产生导通时间信号；

充放电平衡电路，用于在所述导通时间信号的控制下产生充放电信号；

第一比较器，用于将所述充放电信号与第一基准电压作比较以产生第一比较结果；

第二比较器，用于将经由所述采样电阻产生的采样电压信号与第二基准电压作比较以产生第二比较结果；以及

逻辑控制电路，用于根据所述导通时间信号、所述第一比较结果和所述第二比较结果产生驱动信号，以控制所述开关管的导通和关断，

其中所述充放电平衡电路包括：

开关时序控制电路，用于根据所述导通时间信号产生开关时序控制信号；

充放电电流平衡结构电路，其耦合至所述开关时序控制电路；以及

电容器，其第一端耦合至所述充放电电流平衡结构电路并且其第二端耦合接地，所述充放电电流平衡结构电路在所述开关时序控制信号的控制下对所述电容器进行充放电，所述充放电平衡电路在所述电容器的第一端提供所述充放电信号，

其中所述充放电电流平衡结构电路包括电流平衡模块，所述电流平衡模块具有电流调节阶段和充放电阶段，所述电流平衡模块在所述电流调节阶段进行电流调节以产生相等的第一电流和第二电流，并在所述充放电阶段使用所述第一电流对所述电容器进行充电以及使用所述第二电流对所述电容器进行放电。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述电流平衡模块是镜像电流源，所述镜像电流源包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的栅极耦合至所述第二晶体管的栅极，所述第一电流流经所述第一晶体管并且所述第二电流流经所述第二晶体管，所述电流平衡模块在所述电流调节阶段使用所述第一电流与所述第二电流之差来调节所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极电压，从而调节所述第一晶体管和所述第二晶体管的导通电阻，使流经所述第一晶体管的所述第一电流与流经所述第二晶体管的所述第二电流相等。

3.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述充放电电流平衡结构电路包括一个电流平衡模块并且还包括固定镜像电流源，当所述电流平衡模块处于所述电流调节阶段时使用所述固定镜像电流源对所述电容器进行充放电。

4.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述充放电电流平衡结构电路包括至少两个电流平衡模块，在所述导通时间信号的每一个周期中，所述开关时序控制信号使所述至少两个电流平衡模块中的一个电流平衡模块进入所述充放电阶段并使其它电流平衡模块进入所述电流调节阶段，从而所述至少两个电流平衡模块轮流地对所述电容器进行充放电。

5.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述开关时序控制电路包括分频器和门电路，用于根据所述导通时间信号产生所述开关时序控制信号。

6.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述镜像电流源还包括反相器，用于将由所述第一电流与所述第二电流之差产生的电压耦合至所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极。

7.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，在所述充放电阶段，当所述导通时间信号指示所述续流二极管为截止时，所述电流平衡模块使用所述第一电流对所述电容器进行充电，以及当所述导通时间信号指示所述续流二极管为导通时，所述电流平衡模块使用所述第二电流对所述电容器进行放电。

8.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述逻辑控制电路包括：

第一RS触发器，其置位端接收所述导通时间信号，其复位端接收所述第一比较结果；

反相器，其输入端耦合至所述第一RS触发器的输出端；

第二RS触发器，其置位端耦合至所述反相器的输出端，其复位端接收所述第二比较结果；以及

驱动器，其输入端耦合至所述第二RS触发器的输出端，其输出端产生所述驱动信号。