[发明专利]开关电源的控制器以及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种开关电源控制器以及开关电源。

背景技术

带可控硅调光器的开关电源由于具有体积小、价格合理和调光功率范围宽的优点，被广泛应用与舞台照明和环境照明领域，以驱动如LED灯串等光电器件的亮度。可控硅调光器一般可分为前沿调光器和后沿调光器，这两种调光器分别将输入至开关电源的市电进行前沿与后沿斩波以调节输入电压的有效值，最终实现调光的目的。

然后，由于可控硅的发明时间远早于LED灯串的发明时间，在当初设计可控硅时并未考虑到为LED的特性而进行相应的设计。因此，现有的这种带可控硅调光器的开关电源在驱动小功率的LED时，会面临以下问题。

前沿调光器一般有一个维持电流特性(一般在25mA到30mA左右)，当输入电流(即开关电源的输入电流)小于维持电流I_ref-hold时，前沿调光器就会关断。只有输入电流重新大于维持电流时才会再度开通。由此可以得出在调光全角度下220V输入时，最少需要6W左右的功率才能保证一直有30mA以上的输入电流。这会给6W以下的LED应用提出极大的挑战。后沿调光器虽然没有维持电流特性，但是如果调光器关断以后，没有足够大的功率将开关电源的输入电容上的电压消耗，使得输入电容上的电压下降缓慢，这不仅会对后沿的相角检测带来困难，还可能使得后沿调光器丢失整个周期。

为了解决上述问题，现有技术中通常采用固定导通时间和最低峰值电流混合控制模式来控制开关电源，从而可保证输入值均在其可控硅调光器的维持电流之上。然而，这种混合控制模式仍然无法实现前沿调光时的最小功率设计，且输入电压的线性调整率较差，同时输入由于这种混合控制模式下的输入电流的波形过于不规则，使得开关电源的PF性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种开关电源的控制器以及开关电源，以降低开关电源的最低功率应用门槛、提高了输入电压线性调整率、提高开关电源的PF性能以及使所述控制器的外围电路参数设计更加趋于简化。

一种开关电源的控制器，其特征在于，包括：

输入电流采样电路，用于采样所述开关电源的输入电流，以产生第一采样信号，

第一误差补偿电路，用于根据所述第一采样信号产生表征所述输入电流与预定值电流之间误差的第一误差补偿信号，

所述第一误差补偿信号用于控制所述开关电源的功率级电路中的主功率管的开关状态，以控制所述输入电流的值维持为所述预定值电流的值。

优选地，所述的控制器还包输入采样引脚，

所述输入电流由所述功率级电路流向所所述控制器的接地引脚后，再经过所述输入电流采样电路，最后通过所述输入采样引脚流向所述开关电源的整流桥的负端。

优选地，所述接地引脚与所述功率级电路的参考地端相连，并通过所述输入电流采样电路与所述输入采样引脚相连，所述输入采样引脚与所述整流桥的负端相连。

优选地，所述第一误差补偿电路包括：

反向电路，用于将所述第一采样信号的极性取反，以输出第二采样信号，

第一误差放大器，同相端接收表征所述预定值电流的第一表征信号，反向端接收所述第二采样信号，输出端与第一补偿电路相连并输出所述第一误差补偿信号。

优选地，所述的控制器还包括：

输出电流反馈电路，用于产生所述开关电源的输出电流的反馈信号，

第二误差补偿电路，用于产生所述反馈信号与输出参考信号之间误差的第二误差补偿信号，

选择电路，用于选择所述第一误差补偿信号与第二误差补偿信号之间的较大者作为补偿控制信号，

开关信号产生电路，用于根据所述补偿控制信号产生所述主功率管的开关控制信号，使得所述补偿控制信号的值越大，所述功率级电路的输出功率越大。

优选地，所述开关电源为带可控硅调光器的调光驱动电路，所述第二误差补偿电路包括：

相角检测电路，用于检测输入至所述功率级电路的缺相直流输入电压的导通相角，以产生相角检测信号，

参考产生电路，用于根据所述相角检测信号产生所述输出参考信号，使得当所述导通相角大于阈值相角时，所述输出参考信号的值为预设值，当所述导通相角小于所述阈值相角时，所述输出参考信号随所述导通相角的增大而增大，

第二误差放大器，同相端接收所述输出参考信号，反向端接收所述输出反馈信号，输出端与第二补偿电路相连并输出所述第二误差补偿信号。

优选地，所述输出电流反馈电路包括：