[发明专利]开关控制电路、使用其的变换器和开关控制方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种变换器及其驱动方法。具体地，本发明的实施例涉及用于优化总谐波畸变的开关控制电路、使用该开关控制电路的变换器和开关控制方法。

背景技术

需要零电流检测配置来控制对功率因素校正电路进行配置的变换器开关的开关操作。零电流检测表示检测流向变换器的电感器的电流变成0的时间。变换器被设计为流向电感器的电流变成0时接通开关。

传统的功率因素校正变换器使用以预定匝数比采用隔离方式耦连到变换器的电感器的辅助线圈，以便检测零电流。变换器的控制电路包括附加管脚，并且控制电路连接到辅助线圈以接收零电流检测电压，零电流检测电压与电感器处的电压对应。变换器控制电路通过使用零电流检测电压来检测电感器电流变成零的时间，并在该时间接通开关。

与此不同，不包括用来检测零电流的附加管脚的变换器控制电路直接感测流向电感器的电流，以便检测零电流。当用来感测流向电感器的电流的电压(下文称作感测电压)变成零电压时，变换器控制电路接通开关。但是，上面指出的方法生成反向电流间隔，在此间隔中电感器的电流以负方向流动。当开关在感测电压变成零电压的时刻之前接通时，由于电流流向连接到输出端的二极管，在开关处会出现电流尖波。因此，需要附加的前沿消隐(LEB)电路，以便阻止此类硬开关。

为了防止没有附加LEB电路的硬开关，需要在用作开关的MOSFET的寄生电容和变换器的电感器之间有共振。通过共振来降低MOSFET的漏极电压来实现软开关。在此实例中，由于共振在开关处产生反相电流。即开关在反相电流间隔期间被接通，以用于软开关。

当反相电流产生时，总谐波畸变是弱的。使用零电流检测管脚的方法使用在辅助线圈处出现的电压，以便优化总谐波畸变。使用感测电压的方法由于它不使用辅助线圈，所以在优化总谐波畸变方面有困难。

在此背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对于本发明背景的理解，因此，可以包含不构成在本国已经为本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的实施例致力于提供一种用于在没有检测零电流的管脚时，控制开关操作的开关控制电路和一种开关控制方法。

本发明的实施例还致力于提供一种在没有附加辅助线圈时，通过使用开关控制电路和开关控制方法来优化总谐波畸变的变换器。

本发明的示例性实施例提供一种用于根据由传送到电感器的输入电压引起的电感器电流来生成输出功率的变换器。

变换器包括：电源开关，其连接到电感器以控制电感器电流；和开关控制电路，其用于在电源开关接通时感测流向电源开关的漏极电流；并控制锯齿波信号的斜率，以用于根据感测的漏极电流确定电源开关的断开时间。

所述开关控制电路通过生成与所述感测的漏极电流对应的补偿电流，控制所述锯齿波信号的斜率。

所述电源开关的第一端接地，并且所述电源开关的第二端连接到所述电感器，所述变换器还包括连接在所述电源开关的第一端和所述开关控制电路的输入管脚之间的感测电阻器以感测所述漏极电流。

所述开关控制电路包括补偿电流发生器，以用于将传送到所述输入管脚的感测电压反相，将反相电压相对于预定移位参考电压移位，在所述电源开关接通之后的预定延迟间隔之后采样所述移位电压，放大所采样的电压，并将所放大的电压转换成电流，从而生成补偿电流。

所述补偿电流发生器包括：反相电平移位器，其用于将所述感测电压反相，并且使所反相的感测电压相对于所述移位参考电压电平移位，从而生成所述移位电压；采样保持单元，其用于在所述电源开关的接通时间之后的延迟间隔之后，通过采样所述移位电压生成采样电压，并且保持所述采样电压至少到所述电源开关的断开时间；放大单元，其用于通过放大所述采样电压生成放大电压；和电压/电流变换器，其用于通过将所述放大电压转变成电流来生成补偿电流。

所述反相电平移位器包括：第一电阻器，其包括用于接收所述感测电压的第一端；放大器，其包括连接到所述第一电阻器的第二端的反相端和用于接收所述移位参考电压的非反相端；和第二电阻器，其连接到所述放大器的反相端和所述放大器的输出端。

所述采样保持单元包括：第一采样开关，其用于接收所述移位电压；第一电容器，其连接到所述第一采样开关的第二端；第一放大器，其包括连接到所述第一电容器的反相端和用于接收预定采样参考电压的非反相端；第二电容器，其连接在所述第一放大器的反相端和所述第一放大器的输出端之间；保持开关，其连接在所述第一电容器的第一端和接地单元之间；和第二采样开关，其并联连接到所述第二电容器。