一種兩級控制器，包括BOOST前級的控制環路、反激后級的控制環路及FA端、FB端，BOOST前級的控制環路和反激后級的控制環路集成在一顆芯片中，芯片包括一個FA端和一個FB端，芯片的FA端，用于在反激后級變壓器的激磁階段，為BOOST前級的控制環路，采集和保存BOOST前級的輸出電壓；在反激后級變壓器的去磁階段，采集和保存反激后級的輸出電壓，以選定本周期反激后級的采樣時刻，并提供給反激后級的控制環路；芯片的FB端，用于在反激后級變壓器的去磁階段，產生后級開關管的開啟信號及關斷信號，以通過控制后級開關管的開啟和關斷，一方面在反激后級恒流階段實現消磁時間比后級開關管的周期為恒定值，即Tds/T＝C，另一方面也實現對后級開關管的開關頻率和峰值電流調控。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及AC/DC開關電源產品，特別設及一種高集成的兩級控制方法和實現上 述控制方法的控制器電路，及基于該控制器的AC/DC開關電源。
技術介紹
常規AC/DC產品中，AC輸入之后都需要進行整流和濾波來將輸入的交流電壓轉變 為直流電壓。針對全輸入范圍的AC電壓而言(85~264VAC)，最高的直流電壓可能高達375V， 因此此處需要采用較高電壓規格的濾波電容；同時，后級的DC/DC電路對要輸入其中的直流 電壓的紋波要求較高，AC濾波后的紋波如果過大可能會導致后級DC電路停止工作，因此該 濾波電容的容值一般較大（IOOyF數量級）。在現有電容種類中，只有電解電容能符合高壓、 大容值的要求。然而普通ACDC產品，特別是功率較小的產品中，運個輸入電解電容的體積占 到總產品體積的1/4W上，且現階段國內高壓大容值的電解電容普遍存在高溫壽命短和低 溫時容值不穩定的缺點，運直接制約了整個AC/DC產品的壽命與可靠性的提升。針對W上問 題，減小或移除整流后濾波電容的AC/DC電路技術已經逐漸發展起來。 整流后不需要濾波的AC/DC電路技術與有PFC功能的AC/DC電路技術基本相同，且 在20W功率級上，AC/DC產品不需要考慮PF值。因此可W借鑒PFC電路技術來減小濾波電容， 而采用薄膜電容或陶瓷電容來代替。 前級PFC電路一般采用BOOST電路方案，目前市場上成熟的方案只是前級BOOST和 后級反激兩級電路的簡單疊加，所W兩個電路的控制模塊是獨立的。運就要求該產品至少 要包含兩個控制忍片，相比起單級產品用單個控制忍片來，一方面，前后級分別用分壓電阻 對各自輸出采樣，則電阻上消耗的功耗更多；另一方面，占用了PCB板更多面積的同時兩個 忍片引腳也更多，在PCB板上布線引起的寄生連線的電容也更復雜，輸出分壓電阻較多情況 下，發生虛焊的概率增大，進而引起電源的炸機風險增加。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種將BOOST前級和反激后級的控制環路結合起來的高 集成的兩級控制方法。 與此相應，本專利技術的另一個目的是提供一種將BOOST前級和反激后級結合起來由 單個引腳分時對兩級環路進行調控的兩級控制器電路。 本專利技術的再一個目的是提供一種基于此兩級控制的AC/DC開關電源。[000引就產品主題而言，本專利技術提供一種兩級控制器，適用于ACDC中前級開關管和后級 開關管的控制，包括BOOST前級的控制環路、反激后級的控制環路及FA端JB端，所述BOOST 前級的控制環路和反激后級的控制環路集成在一顆忍片中，所述忍片包括一個FA端和一個 FB端，所述忍片的FA端，用于在反激后級變壓器的激磁階段，為BOOST前級的控制環路，采集 和保存BOOST前級的輸出電壓，進而產生前級開關管的關斷信號和時鐘信號，來對前級開關 管的開關頻率和峰值電流進行分別調控;在反激后級變壓器的去磁階段，采集和保存反激 后級的輸出電壓，W提供上一周期的后級輸出電壓波形，疊加于后級消磁時間Tds，來選定 上一周期的后級消磁時間Tds的中點時刻為本周期反激后級的采樣時刻，并提供給反激后 級的控制環路;所述忍片的FB端，用于在反激后級變壓器的去磁階段，為反激后級的控制環 路，在反激后級的采樣時刻，對反激后級的輸出電壓進行采集和保存，進而產生后級開關管 的開啟信號及關斷信號，W通過控制后級開關管的開啟和關斷，一方面在反激后級恒流階 段實現消磁時間比后級開關管的周期為恒定值，即TdsA = C,另一方面也實現對后級開關 管的開關頻率和峰值電流調控。 優選的，所述的兩級控制器還包括連接于BOOST前級的控制環路與反激后級的控 制環路之間的防充爆電路，所述防充爆電路包括計時降幅電路，用于在反激后級為極輕載 或空載時，通過計時降幅電路讓BOOST前級控制環路的前級峰值電流跟隨反激后級的控制 環路的降頻和降幅，W將前級峰值電流降至最小幅值，進而減小前級開關管導通占空比。 優選的，所述防充爆電路的計時降幅電路，包括計時器、RS觸發器、開關Ml及電阻 R31和電阻R32串聯支路，計時器的控制清零端觸發器的R端接入反激后級的開啟 信號，W在每一個后級開關管的開啟時刻控制計時器清零;計時器的計數端〔?_1在每一個 前級開關管的開啟時刻計數一次，達到設定次數時，輸出有效電平讓RS觸發器翻轉，在Q'端 產生高電平輸出經開關Ml，W控制開關Ml閉合來短接電阻R32,從而讓流過電阻R31和電阻 R32串聯支路的前級峰值電流Ipk_BT在串聯支路上產生的電壓化k_BT減小。 優選的，所述BOOST前級的控制環路，包括前級采樣電路、前級電流采樣電路、前級 比較判斷電路和前級控制信號產生電路，其具體連接關系是，所述的前級采樣電路的輸入 端口與兩級控制器的FA端相連，輸出端口與所述的前級比較判斷電路的第一輸入端口相 連;所述的前級采樣電路在反激后級變壓器的激磁階段，將前級輸出電壓采樣并保存，W傳 送給前級比較判斷電路;所述的前級比較判斷電路通過第一輸入端口接收前級采樣電路的 采樣信號，并通過第一輸出端口和第二輸出端口分別與所述的前級控制信號產生電路的第 一輸入端口和第二輸入端口連接，W輸出調節開關頻率的電流和限定前級峰值電流大小的 電流;所述的前級電流采樣電路的輸入端口與所述控制器的化ainl端相連，前級電流采樣 電路的輸出與所述的前級控制信號產生電路的第=輸入端口連接;所述的前級控制信號產 生電路的輸出端口與所述的前級開關管的柵極相連，前級開關管的漏極和源極分別與所述 控制器的化ainl端和地電位相連;前級控制信號產生電路在調頻和調幅電流作用下，生成 控制信號控制所述前級開關管的開啟和關斷。 優選的，所述的前級采樣電路包括:前級采樣模塊和電阻Rl，前級采樣模塊的輸入 端與FA端相連，前級采樣模塊的輸出端與電阻Rl的一端相連，電阻Rl的一端還連接前級比 較判斷電路的輸入端，電阻Rl的另一端接地;前饋電流W-定的比例鏡像放大后降落在所 述的前饋電流采樣電阻上，W電壓的形式傳送到所述的前級比較判斷電路的第一輸入端； 所述的前級比較判斷電路包括:誤差放大器和前級跨導放大器，誤差放大器的兩個輸入分 別接前級采樣電路的電阻Rl的一端和第一基準電壓，誤差放大器的輸出與第二基準電壓 Vref2分別接入前級跨導放大器的兩個輸入，前級跨導放大器的第一輸出和第二輸出接入 前級控制信號產生電路，用W將前級比較判斷電路生成的兩路電流Ipk_BT和lose分別輸出 給前級控制信號產生電路;所述的誤差放大器將前級反饋回的輸出電壓與所述的基準電壓 一作比較，得到的誤差放大電壓與基準電壓二分別作為所述的前級跨導放大器的兩個輸 入，用來調節產生決定前級工作頻率和限定前級峰值電流大小的兩路電流輸出，二者分別 作為所述的前級控制信號產生電路的第一輸入端口和第二輸入端口；所述的前級電流采樣 電路包括:前級峰值電流檢測模塊和電阻R2,前級峰值電流檢測模塊的輸入與化ainl端連 接，前級峰值電流檢測模塊的輸出與電阻R2的一端相連，電阻R2的一端還連接前級控制信 號產生電路，電阻R2的另一端接地;在前級開關管導通階段，前級峰值電流檢測模塊通過 化ainl端將前級輸入電流采集下來并轉化成電壓，經過所述峰值電壓分壓電阻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種兩級控制器，適用于ACDC中前級開關管和后級開關管的控制，包括BOOST前級的控制環路、反激后級的控制環路及FA端、FB端，其特征在于：所述BOOST前級的控制環路和反激后級的控制環路集成在一顆芯片中，所述芯片僅有一個FA端和一個FB端，所述芯片的FA端，用于在反激后級變壓器的激磁階段，為BOOST前級的控制環路，采集和保存BOOST前級的輸出電壓，進而產生前級開關管的關斷信號和時鐘信號，來對前級開關管的開關頻率和峰值電流進行分別調控；在反激后級變壓器的去磁階段，采集和保存反激后級的輸出電壓，以提供上一周期的后級輸出電壓波形，疊加于后級消磁時間Tds，來選定上一周期的后級消磁時間Tds的中點時刻為本周期反激后級的采樣時刻，并提供給反激后級的控制環路；所述芯片的FB端，用于在反激后級變壓器的去磁階段，為反激后級的控制環路，在反激后級的采樣時刻，對反激后級的輸出電壓進行采集和保存，進而產生后級開關管的開啟信號及關斷信號，以通過控制后級開關管的開啟和關斷，一方面在反激后級恒流階段實現消磁時間比后級開關管的周期為恒定值，即Tds/T＝C，另一方面也實現對后級開關管的開關頻率和峰值電流調控。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐盛斌，周阿鋮，
申請(專利權)人：廣州金升陽科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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