[发明专利]用于稳定负载的前馈控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制电路，尤其是一种用于稳定负载的前馈控制电路，属 于电源管理的技术领域。

背景技术

稳定负载如发光二极管(LED)的驱动电路通常是通过调整其流过负载的 电流大小来改变其亮度。所述稳定负载的控制方法需要直接测量流过发光二极 管(LED)的电流，通过反馈控制达到稳流功能。通常是通过测量串联在发光 二极管(LED)的一个精确电阻的压降来得到该电流值。

如图1所示：为采用Flyback结构LED的控制驱动电路图。所述驱动电路 中，交流电通过全波整流输出电压V_in和电流I_in，所述电压V_in和电流I_in通过 Flyback结构的开关电路得到负载电流I₀，Flyback结构的开关电路由功率开关管 MT、二极管DD、变压器/电感L和输出电容C构成。所述负载电流I₀流过一个 精密电阻R_s产生的压降V_s通过光电耦合器OC得到反馈电压V_x，所述V_x输入到反 馈控制电路。所述精密电阻R_s必然会造成一些不必要的功耗。对于需要隔离的 电路系统，所述反馈电压V_x的测量值还必须从变压器的副边通过光电耦合到变 压器的原边。所述控制电路需要很多的分立元件，不利于集成，增加系统的成 本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于稳定负载的前 馈控制电路，其电路结构简单、稳定性好、响应速度快、易于集成实现、能够 降低成本及控制方便。

按照本发明提供的技术方案，所述用于稳定负载的前馈电路包括：

整流电路，与电源连接，对电源进行整流后形成整流输出电压；

开关电源电路，与整流电路的输出端相连，所述开关电源电路的输出端连 接功率稳定负载；

信号处理和驱动模块，接收整流输出电压、功率稳定负载的输出功率及流 过开关电源电路中开关管的开关电流，对所述整流输出电压、输出功率及开关 电流进行比较及控制变换后，输出脉冲控制信号到开关电源电路的开关管，控 制所述开关管的通断，控制所述功率稳定负载的输出功率恒定。

所述整流电路包括全波整流电路及半波整流电路。所述开关电源电路包括 Flyback电路、Buck-Boost电路、Buck电路及Boost电路。

所述信号处理和驱动模块包括电流重构模块与局部平均模块；所述电流重 构模块接收功所述输出功率与整流输出电压；所述电流重构模块对输出功率及 整流输出电压进行运算及控制变换后，输出重构的输入电流；所述局部平均模 块对所述开关电流进行变换后，输出开关电流的局部平均电流；所述重构的输 入电流与局部平均电流间的差值形成误差电流；所述误差电流输入环路补偿滤 波模块，所述环路补偿滤波模块的输出端与脉冲宽度调制模块的输入端连接， 所述脉冲宽度调制模块输出脉冲控制信号，所述脉冲控制信号控制开关电源电 路中开关管的通断，控制所述功率稳定负载的输出功率恒定。

所述局部平均模块对所述开关电流进行加权平均、指数平均或进行低通滤 波后，输出局部平均电流。所述环路补偿滤波模块对输入的误差电流进行比例、 积分变换，并输出到脉冲宽度调制模块。

所述功率稳定负载的输出功率为常数时，所述电流重构模块包括功率转换 模块；所述功率转换模块接收功率稳定负载的输出功率，输出整流电路的输出 功率周期平均值；所述整流电路的输出功率周期平均值除以整流输出电压，得 到重构的输入电流。

所述功率稳定负载的输出功率周期平均值为常数时，所述电流重构模块包 括电压周期平均模块和第一功率处理模块；所述电压周期平均模块接收所述整 流输出电压，输出整流输出电压的电压平方平均值；所述电压平方平均值输出 到第一功率处理模块，所述第一功率处理模块接收功率稳定负载的输出功率周 期平均值；所述第一功率处理模块将所述输出功率周期平均值与电压平方平均 值进行运算、变换后，输出电压参数；所述电压参数与整流输出电压相乘积后， 得到重构的输入电流。