[实用新型]用于开关变换器的控制电路及开关变换器

说明书

本实用新型提出了用于开关变换器的控制电路及开关变换器。所述开关变换器包括开关管及其连接的电感，在所述开关管导通状态，电感电流流经所述开关管，其特征在于，所述控制电路包括：比较器，用于将所述电感电流采样信号与第一参考信号相比较，从而产生误差信号；最小峰值控制模块，用于将所述电感电流采样信号与第二参考信号相比较，从而产生使能信号，所述第二参考信号小于所述第一参考信号；恒流控制模块，产生开关控制信号，用于控制所述开关管的导通状态，其中，在使能信号有效时，所述恒流控制模块启用附加的控制动作，以维持连续导通模式。该控制电路可以扩展电压适用范围和提高可靠性。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，具体地，涉及用于开关变换器的控制电路及开关变换器。

背景技术

近年来，以LED(发光二极管)作为发光元件的应用越来越广泛，包括LED照明、LED背光和LED显示等。LED作为发光元件的优点在于发光效率高、节约电能、工作电压低、安全环保、响应速度快。由于 LED的发光特性，其亮度与驱动电流相关，因此，LED驱动控制电路通常为恒流驱动控制电路。为了与外部供电电压相匹配，LED驱动控制电路通常采用降压型拓扑的开关变换器。

在降压型拓扑的开关型变换器中，例如采用电感电流临界导通模式实现恒流控制。该控制方法的系统损耗小、效率高、实现方式简单且成本低。在直流输入电压Vin大于直流输出电压Vout时，该降压拓扑的开关变换器工作于正常模式，即电感电流临界导通模式。然而，在直流输入电压Vin接近直流输出电压Vout时，该降压拓扑的开关变换器则过渡至断续模式。在断续模式中，该开关变换器会存在多种问题，例如输出不恒流、开关管的漏端电压震荡、负电压引发开关管的源端电流倒灌、以及开关管的漏端负电压产生后对控制芯片正常工作产生干扰等问题，对电源系统的性能以及可靠性产生较大的影响。

因此，期望在用于开关变换器的控制电路中阻止开关变换器进入断续模式，从而扩展其电压适用范围和提高其可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供用于开关变换器的控制电路及开关变换器，其中，采用电感电流最小峰值限制方法以维持连续导通模式。

根据本实用新型的一方面，提供一种用于开关变换器的控制电路，所述开关变换器包括开关管及其连接的电感，在所述开关管导通状态，电感电流流经所述开关管，其特征在于，所述控制电路包括：比较器，用于将所述电感电流采样信号与第一参考信号相比较，从而产生误差信号；最小峰值控制模块，用于将所述电感电流采样信号与第二参考信号相比较，从而产生使能信号，所述第二参考信号小于所述第一参考信号；过零检测模块，用于检测所述电感电流的过零时刻，从而产生过零检测信号；以及恒流控制模块，与所述比较器、所述最小峰值控制模块和所述过零检测模块相连接，分别接收所述误差信号、所述使能信号和所述过零检测信号，以及产生开关控制信号，用于控制所述开关管的导通状态，其中，在所述电感电流采样信号达到所述第一参考信号时，所述开关控制信号将所述开关管切换至断开状态，在所述电感电流过零时，所述开关控制信号将所述开关管切换至导通状态，在所述使能信号有效时，所述恒流控制模块启用附加的控制动作，以维持连续导通模式。

优选地，所述恒流控制模块设置最大导通时间和最小断开时间，所述开关管的导通时间和断开时间受到最大导通时间和最小断开时间的限制，所述附加的控制动作包括以下至少之一：动作1：增大所述最大导通时间，以延长同一个开关周期的断开时间；动作2：屏蔽所述最大导通时间，使得所述导通时间不受所述最大导通时间的限制；动作3：减小所述最小断开时间，使得所述过零检测模块可以检测所述电感电流的过零时刻；以及动作4：在所述断开时间小于所述最小断开时间时，强制系统过零。

优选地，所述最小峰值控制模块包括：检测模块，用于将所述电感电流采样信号与第二参考信号相比较；以及逻辑控制模块，用于根据比较结果改变所述使能信号的有效状态。

优选地，所述恒流控制模块包括RS触发器，所述RS触发器的复位端接收所述误差信号，置位端接收所述过零检测信号。