[发明专利]开关电源控制电路、开关电源、前沿检测电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种开关电源控制电路、开关电源、前沿检测电路和方法。

背景技术

可控硅调光是目前常用的调光方法，可控硅调节器采用相位控制的方法来实现调光，即在正弦波每半个周期控制可控硅调节器导通，获得相同的导通相角。通过调节可控硅调节器的斩波相位，可以改变导通相角大小，实现调光。

图1是现有的具有可控硅调节器的开关电源的电路示意图。开关电源10对母线电压进行采样以检测导通相角的前沿，其包括交流电输入端v_in、可控硅调节器11、整流桥12、母线采样电路13、直流-直流变换器14和开关电源控制电路15。其中母线采样电路13为连接在电压母线和接地端之间的分压电路，其将采样得到的母线电压输入到隔离式直流-直流变换器开关电源控制电路15中。由于开关电源控制电路15通常为集成电路，因此，需要设置专门的母线电压输入端管脚。

现有的开关电源需要专门的母线采样电路以及为输入母线电压在开关电源控制电路中专门设置引脚，这使得电路元件数量较多，集成度低，且封装成本较高。

发明内容

有鉴于此，提供一种开关电源控制电路、开关电源、前沿检测电路和方法，可以根据与储能电感两端电压成比例的信号来检测可控硅调节器导通相角的前沿，以减少电路元器件数量，提高集成度。

在第一方面，提供一种开关电源控制电路，用于控制包括可控硅调节器和直流-直流变换器隔离式直流-直流变换器的开关电源，所述开关电源控制电路包括过零检测信号输入端、比例信号获取电路、过零检测电路和前沿检测电路；

所述比例信号获取电路和所述过零检测信号输入端连接，用于输出第一比例信号和第二比例信号，所述第一比例信号与隔离式直流-直流变换器直流-直流变换器的储能电感两端电压成第一比例，所述第二比例信号与所述辅助绕组两端电压成第二比例；

所述前沿检测电路根据开关控制信号和所述第一比例信号获取前一开关周期的母线电压采样信号和当前开关周期的母线电压采样信号，并在所述当前开关周期的母线电压采样信号与前一开关周期的母线电压采样信号的差值超过预定阈值时，输出前沿检测信号；其中，所述前沿检测信号指示可控硅调节器导通相角的前沿；所述母线电压采样信号表征所述第一比例信号在开关控制信号为导通状态期间的值；

所述过零检测电路根据所述第二比例信号进行电流过零检测。

优选地，所述前沿检测电路包括电压寄存电路和阈值比较电路：

所述电压寄存电路根据开关控制信号和第一比例信号获取并寄存前一开关周期的母线电压采样信号和当前开关周期的母线电压采样信号；

所述阈值比较电路在所述当前开关周期的母线电压采样信号与前一开关周期的母线电压采样信号的差值超过预定阈值时，输出前沿检测信号。

优选地，所述电压寄存电路包括信号输入端、第一输出端、第二输出端、第一开关、第二开关、第一电容和第二电容；

所述第一开关连接在信号输入端和第一输出端之间，根据开关控制信号导通和关断；

所述第二开关连接在第一输出端和第二输出端之间，根据开关控制信号的反相信号导通和关断；

所述第一电容连接在第一输出端和接地端之间；

所述第二电容连接在第二输出端和接地端之间；

所述第一输出端输出当前开关周期的母线电压采样信号；

所述第二输出端输出前一开关周期的母线电压采样信号。

优选地，所述阈值比较电路包括电压源和比较器；

所述比较器的第一输入端输入所述当前开关周期的母线电压采样信号；

所述电压源连接在前一开关周期的母线电压采样信号的输入端和所述比较器的第二输入端之间。

优选地，所述比例信号获取电路包括受控电流源、电流镜和转换电阻；

所述电流镜具有基准电流端、第一镜像端和第二镜像端；

所述受控电流源连接在所述基准电流端和接地端之间，生成与所述储能电感两端电压成比例的电流信号；

所述转换电阻连接在所述第一镜像端与接地端之间；

所述第一镜像端输出所述第一比例信号；

所述第二镜像端输出所述第二比例信号。

优选地，受控电流源包括运算放大器、第一晶体管；

所述运算放大器的第一输入端和接地端连接、第二输入端和所述过零检测信号输入端连接、输出端和所述第一晶体管的栅极连接；

所述第一晶体管连接在所述电流镜的基准电流端和所述过零检测信号输入端之间。