[发明专利]负载调整补偿开关电源

说明书

技术领域

本发明属于集成电路领域，涉及一种负载调整补偿开关电源。

背景技术

 随着开关电源效率的提高，体积的减小及成本的降低，开关电源技术越来越广泛的应用到电子设计中，产品走进千家万户。由于LED（Light Emitting Diode）为电流型器件，发光亮度受电流影响较大，因此，为LED提供恒定的工作电流尤为重要。

 近年来，LED照明电源驱动中广泛采用临界电流导通模式(BCM)和断流控制模式(DCM)实现恒流输出控制。为了实现更高的电源效率，有的电源驱动芯片采用了准谐振控制模式，一种介于BCM和DCM之间的控制模式。如图1所示，是一种采用准谐振控制模式的原边控制的LED恒流驱动的典型应用电路之一。该电路包括如图1所示，是现有技术的原边反馈控制器的典型应用电路。该应用电路包括二极管整流器D0~D3，输入电容Cin，启动电阻Rst，VDD启动电容C1，耦合电感L1&L2, VDD供电续流二极管D4，FB采样比例分压电阻Rfh，Rfl，开关功率器件Q1，电流采样电阻Rcs，输出续流二极管D5，输出电容Cout以及芯片控制器20。当开关功率Q1关断时候，耦合电感L2上的电压会跟随L1上的电压波形，FB比例分压电阻将采样的L1的电压波形信息输入到控制器的ZCD&valley detect进行处理，产生当LX为处于谐振波谷时对RS触发器的置位信号。RS触发器的输出Q端经过驱动模块DRV开启功率开关管Q1。功率开关管开启后，L1的电感电流逐渐增大，电流检测电阻Rcs的两端电压逐渐增高。当Vcs上升到控制器内部固定基准Vref后，比较器CMP翻转并产生复位信号。RS触发器输出端Q经过驱动模块DRV关闭功率开关管Q1，此时L1续流继续对输出电容Cout充电至电流为零后触发下一次FB的置位信号。以上为一个完整的开关周期。

如图2所示给出了工作波形图。系统的输出平均电流为                                               。

其中电感峰值电流为

                   I_PK=VREF/R_CS        公式(1)

导通时间Ton为

         公式(2)

关断时间Toff为

        公式(3)

谐振时间T_QR为

     公式(4)

C_LX为LX节点的寄生电容。

 由上面的公式可以看出在固定应用中，T_QR为固定值，当在固定VIN和VOUT的条件下，Iout将为固定的输出值，在量产的电路板中，该输出值也会有较好的精度控制。

 而在灯具厂商实际的电源设计中，客户往往期望同一电源模块对不同的VIN输入和VOUT输出都能够有稳定的固定输出电流，即芯片具有良好的线输入电压和负载调整率。

 此时在准谐振控制模式下，T_QR为定值，而改变输入电压VIN，Ton发生变化，Toff保持不变，的值将会发生改变，从而造成了Iout的变化。

 而固定VIN不变，改变输出VOUT电压会造成Toff发生变化，同样会造成的值发生变化，Iout无法实现恒定。

 因此在采用准谐振控制模式下，芯片的线输入电压和负载调整率会变差。

发明内容

针对现有现有准谐振技术存在的芯片线输入电压和负载调整率变差的技术缺陷，本发明提供一种负载调整补偿开关电源。

本发明所述负载调整补偿开关电源，包括输出电压反馈电路、电感电流比较器和逻辑驱动电路，所述逻辑驱动电路的输出端连接功率MOS管栅极，所述逻辑驱动电路的反馈电压信号输入端和反馈电流信号输入端分别连接输出电压反馈电路和电感电流比较器的输出端，所述电感电流比较器的两个输入端分别与电感电流采样端和可变基准电压连接，所述输出电压反馈电路检测输出电压并输出反馈电压方波，所述可变基准电压的电压值VD1 =（1+D）*VREF*K2，其中D为反馈电压方波的占空比，VREF为预先设定的不变基准电压值，K2为预设的反馈系数。

优选的，所述可变基准电压包括第一放大级、第二放大级和积分电容，所述第一放大级的输出端连接第二放大级的输入端，所述第一放大级的输出端还连接一端接地的积分电容；