[实用新型]一种AC-DC调节器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源管理领域，尤其涉及一种AC-DC调节器。

背景技术

在反激式交流-直流AC-DC应用中，有时要实现次级输出具有恒压恒流（CV/CC）特性，图1是恒压恒流输出曲线示意图。恒压一般采样次级输出电压或间接采样次级输出电压，通过负反馈调整来实现；而恒流一般通过设置主绕组的电感电流峰值来实现，即Iout=K*Ipeak²，其中Iout是次级输出恒流电流的大小，Ipeak是主绕组的峰值电流，K是增益系数，单位是A^-1。

图2是现有技术实现恒流的示意图。图3是图2的实际输出波形示意图。

在功率管开启后最初一段时间内，由于主级绕组的寄生电容存在，导致电感电流开始一段时间内呈现非线性上升特性，即在相同时间内，非线性电感电流增量小于线性特性的增量，如图3中的tact时刻误差为?I1。

同时当电流限制信号OCP关断功率管Q0后，由于功率管的退饱和时间的存在和寄生电容的充电的时间Td存在，导致主绕组的电感电流继续上升，直到反激次级整流有电流输出；假设不存在电感电流非线性特性，功率管关断后的这段时间Td，使得主绕组电感电流峰值大于电感电流目标峰值，如图3中的?I2。

非线性和关断延迟时间导致实际电感电流峰值偏离电感电流目标峰值（或理想峰值），如图3中的?I。

既有方案的缺点在于电感电流的非线性特性，以及功率管关断后电感电流会持续上升，这两个因素导致电感电流最终峰值和目标峰值存在误差，同时，这两个因素又和系统的寄生相关，最终导致产品之间的恒流输出值差异较大。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型实施例在第一方面提出一种AC-DC调节器。该AC-DC调节器包括变压器和连接在变压器主绕组侧的功率管；其中，当主绕组电流所对应的电压高于参考电压时，控制功率管的栅极使之关断；其特征在于还包括积分器，用于对由主绕组电流耦合到的第一辅助电流进行第一积分得到第一积分增量，对由主绕组电流耦合到的第二辅助电流在基准电流对应的第三持续时间内进行第二积分得到第二积分增量，并基于第一积分增量和第二积分增量得到预期上升到目标电流峰值的第二持续时间；延迟锁定环，对主绕组电流上升到峰值的第一持续时间和预期上升到目标电流峰值的第二持续时间进行比较；参考电压调整电路，利用比较结果调整参考电压。

本实用新型实施例在第二方面提供一种恒流输出的AC-DC调节方法。所述方法包括对由主绕组电流耦合到的第一辅助电流进行第一积分得到第一积分增量，对由主绕组电流耦合到的第二辅助电流在和基准电流对应的第三持续时间内进行第二积分得到第二积分增量，并基于第一积分增量和第二积分增量得到预期上升到目标电流峰值的第二持续时间；对和主绕组电流上升到峰值的第一持续时间和预期上升到目标电流峰值的第二持续时间进行比较；利用比较结果调整参考电压；当主绕组电流所对应的电压高于参考电压时，控制连接在变压器主绕组侧的功率管的栅极使之关断。

本实用新型实施例通过对辅助电流进行积分消除了电感电流非线性误差，通过时间差控制方法消除寄生的关断延迟误差，实现了产品间的高精度恒流输出。

附图说明

图1是恒压恒流输出曲线示意图； 

图2是现有技术实现恒流的示意图；

图3是图2的实际输出波形示意图；

图4是本实用新型实施例的AC-DC调节器示意图；

图5是图4调节器输出波形示意图；

图6是积分器一种示意图；

图7是积分器另一种示意图；

图8是图4调节器中DLL电路示意图；

图9是图4调节器中电荷泵以及电压-电流转换电路示意图；

图10是现有技术图6，以及图8和图9电路输出波形示意图；

图11是本实用新型图7，以及图8和图9电路输出波形示意图；

图12是本实用新型实施例Vref电路的一种示意图；

图13是本实用新型实施例Vref电路的另一种示意图；

图14是本实用新型实施例辅助绕组电压电路转换电路的示意图；

图15是本实用新型电感电流峰值时间探测器；

图16是本实用新型实施例AC-DC调节器的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述。

图4是本实用新型实施例的AC-DC调节器示意图。如图4所示，该AC-DC电路在输入VAC和输出Vout之间有一个变压器T1，该变压器T1起着电隔离的作用。