[发明专利]一种电流控制系统和方法及其信号产生电路

说明书

技术领域

本申请的实施例涉及电子电路，更具体但是并非排它地涉及一种电流控制系统和方法。 

背景技术

传统的交流-直流电源系统例如功率因数校正电路(PFC)由两级组成，包括前级的桥式整流电路和后级的升压Boost变换器。图1A示出了现有的PFC电路的一种控制方式的电路原理图。该PFC电路包括主电路101和控制电路102，交流电源的L端子(线电压端子)和N端子(中性端子)耦接到前级桥式整流电路的输入端，桥式整流电路包括D1、D2、D3和D4四个二极管或者类似的元件，其输出端与Boost变换器的输入端耦接。Boost变换器包括电感器L1、功率开关S1、二极管D5和输出电容器Co，负载LED耦接于系统输出电压V_O和反馈电阻R_L之间，其公共端点F为系统反馈节点，其电压为U_F。 

控制电路102，包括第一回路、第二回路、乘法器和驱动电路。第一回路包括分压网络103和电路104，用以控制输入电流/电感电流波形。分压网络103包括电阻器R2和R3，对经过整流电路之后的第一输入信号V_HS1进行检测，在电阻器R2和R3的公共点处得到第二输入信号V_HS2。电路104将第二输入信号V_HS2归一化或者放大后输出信号V_HS3。 

第二回路包括放大器105及由电阻器R1和电容器C1构成的补偿网络，输出第二输出信号V_O2。放大器105的第一端电连接至电压信号REF，第二端(FB端)一般通过一个低通滤波器106耦接至系统反馈节点。由于低通滤波器106的存在，系统反馈接点具有较大纹波时，放大器105第二端的电压可以保持稳定。 

乘法器107接收信号V_HS3和第二输出信号V_O2，并将二者相乘，输 出乘法信号V_COM。 

驱动电路包括比较器108，接受乘法信号V_COM和电流采样信号CS，产生驱动信号V_DRV，控制功率开关S1的导通和关断。 

一般而言，系统的输出电压可以高达400V。为了使系统获得稳定的输出电压，需要较大的输出电容C_O。能够承受高压的大电容不仅价格昂贵，而且寿命低，容易损坏。业内人士希望使用较小的输出电容C_O，这就导致LED上电流纹波较大。 

如图1B所示，由于功率因数校正的结果，系统输入电流I_IN/电感电流I_L1和第一输入信号V_HS1保持同频同向。假定第一输入信号V_HS1的表达式为： 

V_HS1＝A×|Sin(2πωt)|    (1) 

其中，A表示其振幅，|·|表示绝对值，ω为角频率。假定电感电流的振幅为B，则表达式为， 

I_L1＝B×|Sin(2πωt)|     (2) 

由于LED两端的电压随电流变化不明显的特性，系统输出电压V_O基本不随LED上电流变化而变化。假定转换效率接近100％，根据功率守恒定律， 

V_HS1×I_L1＝V_O×I_LED       (3) 

可以得出，