[发明专利]一种开关电源控制电路及其方法

说明书

本发明公开了一种开关电源控制电路，包括电源输入端、充电模块、放电模块、比较模块及控制模块。充电模块用于在电源输入端提供的直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且输出电压的波形斜率随直流电压变化而线性变化。放电模块用于根据控制信号周期性地对输出电压进行放电，以将输出电压的波形处理为锯齿波形。比较模块用于将放电模块处理后的输出电压与基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至控制模块，使得控制模块输出开关电源所需占空比的驱动信号。本发明还公开了一种开关电源控制方法，如此，有效地简化了电路设计，提高电源效率，降低开发成本。

技术领域

本发明涉及开关电源控制技术领域，尤其涉及一种IGBT驱动器的开关电源控制电路及方法。

背景技术

在高压逆变系统中，IGBT驱动器的开关电源有着不同于低压系统的要求，例如原副边绝缘性能，一般要求均在4kVac以上，又如原副边之间的耦合电容，一般要求在20pF以下，为了实现开关电源副边稳压输出，现有技术中通常是将隔离开关电源设计为无任何反馈，且以最大占空比开通，在需要满足宽范围输入要求时，通过在隔离电源前级或后级增加BUCK或BOOST电源来实现。如图1所示，通过前级增加BUCK电源降压稳压，再由推挽电源隔离输出，间接实现宽范围输入功能。

然而，这种设计因为增加的BUCK或BOOST电源，导致使用的电子器件增多，不仅降低了电源效率，增加了开发成本，也不利于小型化设计。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种开关电源控制电路及方法，无需增加额外的开关电源，即可在实现开关电源的宽范围输入及稳压输出的同时，简化电路设计，提高电源效率，降低开发成本。

本发明为达上述目的所提出的技术方案如下：

一种开关电源控制电路，包括电源输入端及控制模块，所述控制模块用于发出第一控制信号，以将所述电源输入端提供的直流电压变换为对应占空比的驱动信号，所述开关电源控制电路还包括：

一充电模块，所述充电模块与所述电源输入端电连接，用于在所述直流电压的供电下充电，并产生随充电时间而线性变化的输出电压，且所述输出电压的波形斜率随所述直流电压变化而线性变化；

一放电模块，所述放电模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号周期性地对所述输出电压进行放电，以将所述充电模块的输出端所产生的输出电压的波形处理为锯齿波形；

一比较模块，所述比较模块电连接于所述充电模块及所述控制模块之间，用于将所述放电模块处理后的输出电压与一基准电压进行比较，以输出对应占空比的矩形波信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述第一控制信号及所述矩形波信号输出对应占空比的驱动信号。

进一步地，所述充电模块包括压控电流源及电容，所述压控电流源的一端与所述电源输入端电连接，所述压控电流源的另一端与所述电容的一端电连接，所述电容的另一端接地，所述压控电流源用于给所述电容充电。

进一步地，所述放电模块包括电子开关，所述电子开关的第一端与所述控制模块电连接，所述电子开关的第二端接地，所述电子开关的第三端电连接于所述压控电流源与所述电容之间。

进一步地，所述电子开关为N沟道增强型场效应管，所述电子开关的第一端、第二端及第三端分别对应于N沟道增强型场效应管的栅极、源极及漏极。

进一步地，所述比较模块包括比较器，所述比较器的反相输入端电连接于所述压控电流源与所述电容之间，所述比较器的同相输入端电连接一基准电压；

当所述放电模块处理后的输出电压小于所述基准电压时，所述比较模块输出的矩形波信号为高电平；

当所述放电模块处理后的输出电压大于所述基准电压时，所述比较模块输出的矩形波信号为低电平。