[发明专利]开关电源及电感电流峰值补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术，尤其涉及开关电源的电感电流峰值补偿技术。

背景技术

传统的反激式开关电源，如图1所示，包括：比较器、逻辑控制电路、驱动电路、功率开 关、电感电流检测电路，所述功率开关的漏极输入开关电源的电感电流，所述功率开关的源 极连接电感电流检测电路，功率开关导通时开关电源的电感电流流经电感电流检测电路，通 过电感电流检测电路提供检测电压，比较器对检测电压和基准电压进行比较，比较器输出端 连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出经驱动电路驱动后控制功率开关的栅极。

图1所示开关电源的电感电流通常为斜坡电流，当电感电流值达到设定的基准电流时，比 较器发生翻转，功率开关动作。由于从比较器发生翻转到功率开关动作存在延迟，导致实际 的电感电流关断值与设定的基准电流存在偏差，该偏差与功率开关的延迟时间以及电感电流 的上升斜率有关，而电感电流的上升斜率与电感上的电压降落以及电感大小有关，由于电感 电流的上升斜率不同，在基准电流恒定的情况下，实际的电感电流峰值也不同。

所述电感电流波形如图2所示，电感电流I1通过采样电阻R1转换成检测电压V_sense，与基准 电压VR比较，设定电感电流峰值的基准电流为：

实际电感电流峰值与设定的基准电流的偏差为ΔI_pk，该偏差值可以表示如下：

ΔIpk=VLL·Δtd---(1)]]>

其中：V_L表示电感两端的电压，Δt_d为功率开关的关断延迟时间，L为电感量。

实际的电感电流峰值为：

I_pk＝I_pk0+ΔI_pk                                                  (2)

传统的开关电源在固定基准电流的情况下工作，而开关电源的电感电流峰值随电感上的 电压降落、电感大小变化，流过开关电源的电感电流峰值不再固定，功率开关可能受过电流 的影响而损坏，因此必需有效控制电感电流峰值，从而有效控制输出电压、输出电流或输出 功率。

发明内容

本发明提供一种开关电源，该开关电源通过电感电流峰值补偿装置自动检测基准电流与 实际电感电流峰值的差值，利用所述差值对基准电压和/或检测电压进行补偿，使得实际的电 感电流峰值保持与基准电流相同，从而有效控制由电感电流峰值，保护开关电源，提高开关 电源的可靠性和一致性。

本发明还公开了一种可用于开关电源的电感电流峰值补偿装置。

开关电源包括电感电流峰值补偿装置、第一比较器、逻辑控制电路、驱动电路、功率开 关、电感电流检测电路：

开关电源的功率开关导通时，开关电源的电感电流流经电感电流检测电路，通过电感电 流检测电路提供检测电压；

所述电感电流峰值补偿装置输入基准电压和所述检测电压，并进行比较，输出补偿电压， 补偿电压同基准电压和/或检测电压进行叠加后提供给第一比较器；

根据电感电流峰值补偿装置输出的叠加结果，第一比较器的输入端分别输入下列三种情 况中的一种：(1)补偿后的基准电压和补偿后的检测电压；(2)检测电压和补偿后的基准电 压；(3)基准电压和补偿后的检测电压；

第一比较器的比较结果提供给逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出经驱动电路驱动后控 制功率开关的栅极，功率开关的源极连接电感电流检测电路，功率开关的漏极输入开关电源 的电感电流。