一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路及其控制方法

摘要

本发明公开了一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路及其控制方法，所述恒压恒流控制电路包括：电压反馈模块、电流反馈模块、控制信号发生模块、第一使能信号发生模块、PWM控制模块。其中所述控制信号发生模块控制所述反激式变换器开关电源工作在恒压或恒流状态，并产生恒压/恒流控制信号，PWM控制模块根据所述恒压/恒流控制信号产生PWM控制信号控制主开关管的开关动作。所述恒压恒流控制电路通过选择控制即能分别实现恒流控制和恒压控制，电路结构简单，实现容易；且在主电路的负载减轻至一定程度甚至空载运行时，可以控制主开关管关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费。

权利要求

1.一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路，应用于反激式变换器开关电源，其特征在于包括：电压反馈模块，所述电压反馈模块用于输出一输出电压反馈信号；

电流反馈模块，所述电流反馈模块用于输出一输出电流反馈信号；

控制信号发生模块，所述控制信号发生模块接收所述输出电压反馈信号和输出电流反馈信号，输出恒压/恒流控制信号，并据此控制所述反激式变换器开关电源工作在恒流模式或恒压模式；

第一使能信号发生模块，所述第一使能信号发生模块用于接收第一基准电压和所述恒压/恒流控制信号，将其进行比较，输出第一使能信号；

PWM控制模块，所述PWM控制模块根据所述恒压/恒流控制信号产生PWM控制信号，控制反激式变换器开关电源的主开关管的开关动作；其中，在恒压模式时，如果所述第一使能信号无效，则通过所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；如果所述第一使能信号有效，通过所述第一使能信号控制所述主开关管处于关断状态。

2.根据权利要求1所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述控制信号发生模块包括：电流控制模块，所述电流控制模块用于接收所述输出电流反馈信号，计算其与第一基准电流之间的误差，从而输出误差信号；

电压控制模块，所述电压控制模块用于接收所述输出电压反馈信号，将其与第二基准电压进行比较，从而输出第一控制信号；

选择控制模块，所述选择控制模块根据所述第一控制信号和误差信号选择控制所述反激式变换器开关电源工作在恒压模式或恒流模式，同时输出恒压/恒流控制信号。

3.根据权利要求1所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述第一使能信号发生模块包括：第一迟滞比较器，所述第一迟滞比较器的同相输入端接收所述第一基准电压，其反相输入端接收所述恒压/恒流控制信号，其输出端输出所述第一使能信号。

4.根据权利要求2所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述电压控制模块包括：第一比较器和第一逻辑控制电路；

其中，所述第一比较器同相输入端接收所述第二基准电压，反相输入端接收所述输出电压反馈信号，输出端输出中间信号；所述第一逻辑控制电路接收所述中间信号，并以所述PWM控制信号为时钟信号产生所述第一控制信号。

5.根据权利要求2所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，所述选择控制模块包括：第一或门，其第一输入端接收所述第一控制信号，第二输入端接收所述第一使能信号；

第一开关管，其控制端与所述第一或门输出端连接，其第一输入端接收所述误差信号，第二输入端依次与第二开关管和放电电路串联后接地；

所述第二开关管在所述第一使能信号无效且所述第一控制信号无效时导通，其他时刻关断；第一电容的一端连接至所述第一开关管与所述第二开关管的公共连接点，另一端接地；所述第一电容的两端电压为所述恒压/恒流控制信号。

6.根据权利要求2所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，进一步包括：第二使能信号发生模块，所述第二使能信号发生模块包括第二比较器、第一与门和RS触发器；

其中，所述第二比较器的同相输入端接收所述输出电压反馈信号，其反相输入端接收第三基准电压，其输出端连接至所述第一与门的第一输入端；

所述第一与门的第二输入端接收与所述PWM控制信号逻辑相反的信号，其输出端连接至所述RS触发器的复位端；

所述RS触发器的置位端接收所述第一使能信号，其输出端输出第二使能信号；

其中，所述反激式变换器工作于恒压模式时，当所述第二使能信号有效且所述第一使能信号无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；当所述第二使能信号无效或所述第一使能信号有效时，所述主开关管保持关断状态。

7.根据权利要求6所述的恒压恒流控制电路，其特征在于，进一步包括：第二与门和恢复电路；

所述第二与门分别接收所述第一控制信号和第二使能信号，其输出端连接至所述控制信号发生模块；

所述恢复电路在所述第二比较器的输出为有效状态时，将所述输出电压反馈信号下拉，将所述第二比较器的输出快速恢复至无效状态。

8.一种具有改进的负载调节的的恒压恒流控制方法，应用于反激式变换器开关电源，其特征在于，包括步骤：获取输出电流反馈信号和输出电压反馈信号；

根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号生成恒压/恒流控制信号；

根据所述恒压/恒流控制信号以及第一基准电压生成第一使能信号；

根据所述第一使能信号控制所述反激式变换器开关电源的主开关管的开关动作；

其中，在恒流模式时，根据所述恒流控制信号生成恒流状态下的PWM控制信号控制所述主开关管的开关状态，以保证输出电流的恒定；

在恒压模式时，根据所述恒压控制信号生成恒压状态下的PWM控制信号，如果所述第一使能信号无效，则通过所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；如果所述第一使能信号有效，通过所述第一使能信号控制所述主开关管处于关断状态。

9.根据权利要求8所述恒压恒流控制方法，其特征在于，还包括：根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号分别生成误差信号和第一控制信号，计算接所述输出电流反馈信号与第一基准电流之间的误差，获得所述误差信号；所述输出电压反馈信号和第二基准电压进行比较，产生所述第一控制信号；

根据所述误差信号和第一控制信号选择所述反激式变换器开关电源的工作模式，生成恒压/恒流控制信号。

10.根据权利要求8所述恒压恒流控制方法，其特征在于，还包括：根据所述输出电压反馈信号、第三基准电压、PWM控制信号和所述第一使能信号，获得第二使能信号；

其中，所述反激式变换器工作于恒压模式时，当所述第二使能信号有效且所述第一使能信号无效时，根据所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；当所述第二使能信号无效或所述第一使能信号有效时，关断所述主开关管。

说明书

一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路及其控制方

法

技术领域

[0001] 本发明涉及开关电源领域，更具体地说，涉及一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路及其控制方法。

背景技术

[0002] 开关电源产品以其体积小、重量轻、电能转换效率高等特点而被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、医疗设备、液晶显示、通讯设备、视听产品、数码产品等诸多领域。开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制MOSFET等电子器件构成。

[0003] 现有的一种常见的开关电源是，所述反激式变换器开关电源采用副边控制电路来控制电源电路的主开关管的开关动作以实现电源电路的恒压或恒流输出。

[0004] 参考图1，所示为现有技术中一种常见的反激式变换器开关电源的电路图。所述反激式变换器开关电源主要通过副边反馈控制电路102控制开关电源的主开关管QM开关动作来实现恒压或恒流输出。具体的，通过电压取样电阻和电流取样电阻、光耦合器101对开关电源的输出电压信号和输出电流信号进行取样，所述副边反馈控制电路102对取样得到的电压信号和电流信号进行计算处理，输出相应的控制信号控制开关电源的主开关管QM开关动作来实现恒压输出Vout或恒流输出Iout。

[0005] 由上述描述可知，现有的恒压恒流控制电路主要包括：副边反馈控制电路102，需要光耦合器101进行反馈信号取样。而光耦合器101的使用不便于电路集成，增加了电路的体积，同时增加了电路制造的成本。同时，在实际应用中当主电路的负载减轻至一定程度甚至空载运行时，原边电能仍会持续传输至输出端，造成电能的浪费。

发明内容

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路及其控制方法，所述恒压恒流控制电路结构简单、实现容易，电路体积小且制作成本低；而且在负载减轻甚至空载运行时，可控制主开关管关断，以免造成电能的浪费。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路，应用于反激式变换器开关电源，其特征在于包括：

[0009] 电压反馈模块，所述电压反馈模块用于输出一输出电压反馈信号；

[0010] 电流反馈模块，所述电流反馈模块用于输出一输出电流反馈信号；

[0011] 控制信号发生模块，所述控制信号发生模块接收所述输出电压反馈信号和输出电流反馈信号，并据此输出恒压/恒流控制信号；

[0012] 第一使能信号发生模块，所述第一使能信号发生模块用于接收第一基准电压和所述恒压/恒流控制信号，将其进行比较，输出第一使能信号；

[0013] PWM控制模块，所述PWM控制模块根据所述恒压/恒流控制信号产生PWM控制信号，控制反激式变换器开关电源的主开关管的开关动作，当所述第一使能信号无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；当所述第一使能信号有效时，所述主开关管保持关断状态。

[0014] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，所述控制信号发生模块包括：

[0015] 电流控制模块，所述电流控制模块用于接收所述输出电流反馈信号，计算其与第一基准电流之间的误差，从而输出误差信号；

[0016] 电压控制模块，所述电压控制模块用于接收所述输出电压反馈信号，将其与第二基准电压进行比较，从而输出第一控制信号；

[0017] 选择控制模块，所述选择控制模块根据所述第一控制信号和误差信号选择控制所述反激式变换器开关电源工作在恒压模式或恒流模式，同时输出恒压/恒流控制信号。

[0018] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，所述第一使能信号发生模块包括：

[0019] 第一迟滞比较器，所述第一迟滞比较器的同相输入端接收所述第一基准电压，其反相输入端接收所述恒压/恒流控制信号，其输出端输出所述第一使能信号。

[0020] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，所述电压控制模块包括：

[0021] 第一比较器和第一逻辑控制电路；

[0022] 其中，所述第一比较器同相输入端接收所述第二基准电压，反相输入端接收所述输出电压反馈信号，输出端输出中间信号；所述第一逻辑控制电路接收所述中间信号，并以所述PWM控制信号为时钟信号产生所述第一控制信号。

[0023] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，所述选择控制模块包括：

[0024] 第一或门，其第一输入端接收所述第一控制信号，第二输入端接收所述第一使能信号；

[0025] 第一开关管，其控制端与所述第一或门输出端连接，其第一输入端接收所述误差信号，第二输入端依次与第二开关管和放电电路串联后接地；

[0026] 所述第二开关管在所述第一使能信号无效且所述第一控制信号无效时导通，其他时刻关断；第一电容的一端连接至所述第一开关管与所述第二开关管的公共连接点，另一端接地；所述第一电容的两端电压为所述恒压/恒流控制信号。

[0027] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，进一步包括：

[0028] 第二使能信号发生模块，所述第二使能信号发生模块包括第二比较器、第一与门和RS触发器；

[0029] 其中，所述第二比较器的同相输入端接收所述输出电压反馈信号，其反相输入端接收第三基准电压，其输出端连接至所述第一与门的第一输入端；

[0030] 所述第一与门的第二输入端接收与所述PWM控制信号逻辑相反的信号，其输出端连接至所述RS触发器的复位端；

[0031] 所述RS触发器的置位端接收所述第一使能信号，其输出端输出第二使能信号；

[0032] 当所述第二使能信号有效且所述第一使能信号无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；

[0033] 当所述第二使能信号无效或所述第一使能信号有效时，所述主开关管保持关断状态。

[0034] 优选的，上述恒压恒流控制电路中，进一步包括：

[0035] 第二与门和恢复电路；

[0036] 所述第二与门分别接收所述第一控制信号和第二使能信号，其输出端连接至所述控制信号发生模块；

[0037] 所述恢复电路在所述第二比较器的输出为有效状态时，将所述输出电压反馈信号下拉，将所述第二比较器的输出快速恢复至无效状态。

[0038] 本发明还提供了一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制方法，应用于反激式变换器开关电源，其特征在于，包括步骤：

[0039] 获取输出电流反馈信号和输出电压反馈信号；

[0040] 根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号生成恒压/恒流控制信号；

[0041] 根据所述恒压/恒流控制信号以及第一基准电压生成第一使能信号；

[0042] 根据所述第一使能信号控制所述反激式变换器开关电源的主开关管的开关动作；

[0043] 其中，在第一工作模式时，根据所述恒流控制信号生成恒流状态下的PWM控制信号控制所述主开关管的开关状态，以保证输出电流的恒定；

[0044] 在第二工作模式时，根据所述恒压控制信号生成恒压状态下的PWM控制信号，如果所述第一使能信号无效，则通过所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；如果所述第一使能信号有效，通过所述第一使能信号控制所述主开关管处于关断状态。

[0045] 优选的，上述方法中，还包括：

[0046] 根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号分别生成误差信号和第一控制信号，计算接所述输出电流反馈信号与第一基准电流之间的误差，获得所述误差信号；所述输出电压反馈信号和第二基准电压进行比较，产生所述第一控制信号；

[0047] 根据所述误差信号和第一控制信号选择所述反激式变换器开关电源的工作模式，生成恒压/恒流控制信号。

[0048] 优选的，上述方法中，还包括：

[0049] 根据所述输出电压反馈信号、第三基准电压、PWM控制信号和所述第一使能信号，获得第二使能信号；

[0050] 当所述第二使能信号有效且所述第一使能信号无效时，根据所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；当所述第二使能信号无效或所述第一使能信号有效时，关断所述主开关管。

[0051] 从上述技术方案可以看出，本发明所提供的恒压恒流控制电路包括：电压反馈模块、电流反馈模块、控制信号发生模块、第一使能信号发生模块、PWM控制模块，其中所述控制信号发生模块控制所述反激式变换器工作在恒压或恒流状态，并产生恒压/恒流控制信号，所述PWM控制模块根据所述恒压/恒流控制信号，产生相应的PWM控制信号以控制主开关管的开关动作。由本发明技术方案可知，本发明所述恒压恒流控制电路只需通过选择控制即能分别实现恒流控制和恒压控制，电路结构简单，实现容易，电路体积小且制作成本低；另外，本发明所述恒压恒流控制电路在主电路的负载减轻至一定程度甚至空载运行时，可以利用使能信号控制主开关管关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费。

附图说明

[0052] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0053] 图1为现有技术中一种常见的反激式变换器开关电源的电路图；

[0054] 图2为依据本发明的恒压恒流控制电路进行输出控制的开关电源的第一实施例电路图；

[0055] 图3为依据本发明的恒压恒流控制电路进行输出控制的开关电源的第二实施例电路图；

[0056] 图4为图3中所示恒压恒流控制电路的一种具体实现方式；

[0057] 图5为图4中所示恒压恒流控制电路在负载为一般轻载时的工作波形图；

[0058] 图6为图4中所示恒压恒流控制电路在负载进一步减小时的工作波形图；

[0059] 图7为图3中所示恒压恒流控制电路的另一种具体实现方式；

[0060] 图8为图7中所示恒压恒流控制电路的工作波形图；

[0061] 图9为图3中所示恒压恒流控制电路的又一种具体实现方式；

[0062] 图10为本发明所述具有改进的负载调节的恒压恒流控制方法流程示意图。

具体实施方式

[0063] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0064] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

[0065] 实施例一

[0066] 本实施例提供了一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制电路，应用于反激式变换器开关电源，参考图2，所述恒压恒流控制电路包括：

[0067] 电压反馈模块201、电流反馈模块202、控制信号发生模块203、第一使能信号发生模块204以及PWM控制模块205。

[0068] 所述恒压恒流控制电路对输出电压反馈信号VFB和输出电流反馈信号IFB进行处理，输出相应的控制信号，控制开关电源主开关管QM的开关动作以控制所述反激式变换器开关电源的工作模式，进而控制整个开关电源电路恒压输出Vout或恒流输出Iout。其中所述反激式变换器包括：原边绕组NP、副边绕组NS以及辅助绕组NT。所述副边绕组NS连接负载。

[0069] 其中所述电压反馈模块201用于输出一输出电压反馈信号VFB，所述电流反馈模块202用于输出一输出电流反馈信号IFB；

[0070] 所述控制信号发生模块203接收所述输出电压反馈信号VFB和输出电流反馈信号IFB，并据此输出恒压/恒流控制信号Vcomp；

[0071] 所述第一使能信号发生模块204用于接收第一基准电压Vref1和所述恒压/恒流控制信号Vcomp，将其进行比较，输出第一使能信号EN1；

[0072] 所述PWM控制模块205根据所述恒压/恒流控制信号Vcomp产生PWM控制信号，控制反激式变换器开关电源的主开关管QM的开关动作，当所述第一使能信号EN1无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管QM的开关动作；当所述第一使能信号EN1有效时，所述主开关管QM保持关断状态。

[0073] 由上述描述可知，本实施例所述恒压恒流控制电路在进行开关电源输出控制时，不需要使用光耦合器电路结构简单、实现容易，电路体积小且制作成本低；而且在负载减轻甚至空载运行时，可控制主开关管关断，以免造成电能的浪费。

[0074] 实施例二

[0075] 本实施例在实施例一的基础上提供恒压恒流控制电路中控制信号发生模块203的具体实施方式，并具体说明其工作过程，参考图3，所述控制信号发生模块203包括：

[0076] 电流控制模块301，所述电流控制模块301用于接收所述输出电流反馈信号IFB，计算其与第一基准电流之间Iref1的误差，从而输出误差信号Verr；

[0077] 电压控制模块302，所述电压控制模块302用于接收所述输出电压反馈信号VFB，将其与第二基准电压Vref2进行比较，从而输出第一控制信号Vctrl1；

[0078] 选择控制模块303，所述选择控制模块303根据所述第一控制信号Vctrl1和误差信号Verr选择控制所述反激式变换器开关电源工作在恒压模式或恒流模式，同时输出恒压/恒流控制信号Vcomp。

[0079] 下面具体说明所述恒压恒流控制电路的工作过程。

[0080] 如图3所示，采用本发明技术方案所述的恒压恒流控制电路进行稳定输出控制的反激式变换器开关电源可分为信号输入部分A、变压器B、负载部分C、恒压恒流控制部分D以及信号采集部分E。

[0081] 其中，图3中所示信号输入部分A、变压器B、负载部分C以及信号采集部分E的电路结构与现有的反激式开关电源的电路结构相同。

[0082] 通过信号采集部分E采集负载部分的输出信号。具体的，通过与所述反激式变换器的副边绕组NS相互关联的辅助绕组NT获取输出电压信息，通过分压电阻R11和R22后的副边输出电压VS经过电压反馈模块201换算处理，得到输出电压反馈信号VFB；同时，通过电流感应电阻RS感应原边电流IS，经过电流反馈模块202换算处理后得到输出电流反馈信号IFB。

[0083] 所述输出电流反馈信号IFB以及输出电压反馈信号VFB分别传输给电流控制模块301以及电压控制模块302。电流控制模块301接受所述输出电流反馈信号IFB并计算其和第一基准电流Iref1之间的误差，以获得误差信号Verr。同时，电压控制模块302将所述输出电压反馈信号VFB和第二基准电压Vref2进行比较，从而生成第一控制信号Vctrl1。

[0084] 然后，所述选择控制模块303根据所述第一控制信号Vctrl1和误差信号Verr选择开关电源的工作模式，同时生成恒压/恒流控制信号Vcomp。即当所述第一控制信号Vctrl1一直处于高电平状态时，所述开关电源以第一工作模式进行，即恒流工作模式；当所述第一控制信号Vctrl1为一定占空比的脉冲信号时，所述开关电源以第二工作模式进行，即恒压模式。

[0085] 所述PWM控制模块205根据所述恒压/恒流控制信号Vcomp，产生相应的PWM控制信号，控制主开关管QM的开关动作；当所述第一使能信号EN1无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管QM的开关动作；当所述第一使能信号EN1有效时，所述主开关管QM保持关断状态。

[0086] 其中，所述第一使能信号EN1是由与所述选择控制模块303连接的第一使能信号发生模块204根据接收到所述恒压/恒流控制信号Vcomp与第一基准电压Vref1进行比较产生的，用于表征主电路的负载状态，以在主电路负载减轻至一定程度、甚至是空载运行时控制所述开关电源的主开关管关闭，以停止主电路输入侧的能量传输，减少电能的浪费。

[0087] 具体的，当所述第一控制信号Vctrl1一直处于高电平状态时，所述选择控制模块303将控制整个电路以第一工作模式运行，即恒流工作模式。此时，选择控制模块303根据所述误差信号Verr产生恒流控制信号，所述PWM控制模块205接收所述恒流控制信号，输出PWM控制信号，控制主开关管QM的开关动作，从而保证整个电路的输出电流Iout维持恒定。

[0088] 当所述第一控制信号Vctrl1为一个具有一定占空比的脉冲信号时，所述选择控制模块303将控制整个电路以第二工作模式运行，即恒压工作模式。此时，选择控制模块303根据所述误差信号Verr产生恒压控制信号，所述PWM控制模块接收所述恒压控制信号，输出PWM控制信号，当所述第一使能信号EN1无效时，控制主开关管QM的开关动作，从而保证整个电路的输出电压Vout维持恒定。当所述第一使能信号EN1有效时，主开关管QM处于关断状态，即在主电路的负载减轻至一定程度甚至是空载时，利用第一使能信号控制主开关管QM保持关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费。

[0089] 通过上述描述可知，本实施例所述恒压恒流控制电路通过信号采集部分E进行电压和电流信号的采集，通过控制部分D进行信号处理输出控制信号控制主开关管QM的开关动作，以保证输出电压或电流的恒定，整个电路结构简单，容易实现；同时，本发明所述恒压恒流控制电路在主电路的负载减轻至一定程度甚至空载运行时，可以通过第一使能信号控制主开关管关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费。

[0090] 实施例三

[0091] 在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种上述恒压恒流控制电路的具体实现形式，详细描述所述电流控制模块、电压控制模块、选择控制模块、第一使能信号发生模块的具体实现方式以及工作过程，其电路结构如图4所示。

[0092] 所述恒压恒流控制电路的电流控制模块为第一跨导放大器401，所述第一跨导放大器401的同相输入端接收所述第一基准电流Iref1，反相输入端接收所述输出电流反馈信号IFB，经过所述第一跨导放大器401对两个信号处理后，输出端输出所述误差信号Verr。

[0093] 所述恒压恒流控制电路的电压控制模块包括：第一比较器402和第一逻辑控制电路403。

[0094] 在所述电压控制模块进行工作时，其第一比较器402的同相输入端接收所述第二基准电压Vref2，反相输入端接收所述输出电压反馈信号VFB，所述第一比较器402的输出端输出一中间信号Vsig。所述第一逻辑控制电路403接收所述中间信号Vsig，以所述PWM控制信号作为时钟信号，在所述PWM控制信号的每个上升沿时刻，根据所述中间信号Vsig产生所述第一控制信号Vctrl1。

[0095] 具体的，在所述PWM控制信号的每个上升沿时刻，对所述中间信号Vsig进行取值判断其是否发生跳变，如果没有跳变，则所述第一控制信号Vctrl1不变，保持原来的输出，当所述中间信号Vsig发生跳变时，则输出的第一控制信号Vctrl1也相应地发生跳变。

[0096] 优选的所述第一逻辑控制电路403为一个D触发器，其D输入端接收所述中间信号Vsig，CLK端接收所述PWM控制信号作为其时钟信号。因此，在所述PWM控制信号的每个上升沿时刻，所述D触发器输出所述中间信号Vsig作为所述第一控制信号Vctrl1。

[0097] 所述恒压恒流控制电路的选择控制模块包括：第一或门405、第一开关管Q1、第二开关管Q2、放电电路406以及第一电容C1，其连接关系如图3所示。

[0098] 所述第一或门405的第一输入端接收所述第一控制信号Vctrl，其第二输入端接收所述第一使能信号EN1，其输出信号控制所述第一开关管Q1的开关动作。其中，所述第一使能信号EN1是由第一使能信号发生模块产生；所述第一使能信号发生模块包括第一迟滞比较器404，所述第一迟滞比较器404的同相输入端接收第一基准电压Vref1，其反相输入端接收所述恒压/恒流控制信号Vcomp，其输出端输出第一使能信号EN1。

[0099] 所述第一开关管Q1的第一输入端接收所述误差信号Verr，其第二输入端依次与所述第二开关管Q2和放电电路406串联后接地，各端口的具体连接方式如图3所示；所述第二开关管Q2在所述第一使能信号EN1无效且所述第一控制信号Vctrl1无效时导通，其他时刻关断；所述第一电容C1的一端连接至所述第一开关管Q1与所述第二开关管Q2的公共连接点，另一端接地，所述第一电容C1的两端电压为所述恒压/恒流控制信号Vcomp。

[0100] 其中，所述放电电路406的放电时间可以为恒定的，也可以为可变的，可通过恒定电阻、可变电阻、恒定电流源或可变电流源等方式实现。

[0101] 需要说明的是，如上述，图4为了描述所述电流控制模块、电压控制模块、选择控制模块、第一使能信号发生模块的具体实现方式以及工作过程，为了使图示简单，便于描述说明，其他结构，如电压反馈模块和电流反馈模块等并未示出。所述电压反馈模块和电流反馈模块可采用具有换算处理功能及反馈功能的传感器即可，所述数据采集部分与上述实施例中的结构相同，所述PWM控制模块可采用现有开关电源的PWM控制电路。

[0102] 下面通过具体的电信号波形图来详细说明图4中所述恒压恒流控制电路的工作过程和工作原理。

[0103] 在主电路的负载处于重载状态时，主电路的输出电压Vout随之下降。这时，通过所述电压反馈模块得到的输出电压反馈信号VFB相对较小。此时，所述第二基准电压Vref2始终大于所述输出电压反馈信号VFB，所述第一比较器402输出的所述中间信号Vsig将始终保持为高电平状态。相应的，所述第一控制信号Vctrl1也始终保持为高电平，所述选择控制模块控制整个开关电源电路以第一工作模式运行，即恒流工作模式。

[0104] 此时，所述第一开关管Q1处于导通状态，而所述第二开关管Q2处于关断状态。由所述电流控制模块输出的所述误差信号Verr向所述第一电容C1充电。当主电路的输出电流变化时，输出电流反馈信号IFB也随之变化，所述误差信号Verr相应增大或减小，其对所述第一电容C1的充电电流相应增大或减小，因此产生的所述恒流控制信号Vcomp相应变化，并传输至所述PWM控制模块，所述PWM控制模块产生PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作，从而保证输出电流维持恒定。

[0105] 当主电路的负载处于轻载状态时，由电路结构可知，此时所述第一控制信号Vctrl1为一个具有一定占空比的脉冲信号，所述选择控制模块将会控制整个电路以第二工作模式运行，即恒压工作模式。

[0106] 在恒压控制模式时，当所述第一使能信号EN1无效时，所述PWM控制信号控制所述主开关管QM的开关动作，从而保证所述反激式变换器开关电源的输出电压Vout维持恒定；当所述第一使能信号EN1有效时，所述主电路开关管QM保持关断状态。

[0107] 在实际应用中，可将所述第一使能控制信号EN1通过一反相器得到一与其逻辑相反的信号 所述信号 与所述PWM控制信号分别输入一个与门407的两个输入端，采用所述与门407的输出信号作为所述主开关管QM控制信号DRV。

[0108] 在恒压模式下，负载为一般轻载时，所述第一使能信号EN1始终保持低电平，所述恒压恒流控制电路的工作波形图如图5所示。由于所述第一使能信号EN1始终为低电平无效状态，因此，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的开关动作仅由所述第一控制信号Vctrl1决定。

[0109] 在t1～t2时刻内，所述输出电压反馈信号VFB大于所述第二基准电压Vref2，所述第一比较器402输出的中间信号Vsig为低电平，所述第一控制信号Vctrl1相应的也保持低电平状态，并控制所述第一开关管Q1保持关断状态，而第二开关管Q2保持导通状态，所述第一电容C1通过所述放电电路406进行放电，所述恒压控制信号Vcomp随之减小，相应的所述PWM控制信号的占空比随之减小，所述输出电压反馈信号VFB随之减小。

[0110] 在t2时刻，所述输出电压反馈信号VFB小于所述第二基准电压Vref2，所述第一比较器402输出的所述中间信号Vsig跳变为高电平。此时，由于PWM控制信号的上升沿尚未到来，因此，所述第一控制信号Vctrl1仍保持低电平状态，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的开关状态不变，所述恒压控制信号Vcomp继续减小，直至t3时刻，所述PWM控制信号的上升沿到来，所述D触发器输出的所述第一控制信号Vctrl1跳变为高电平。

[0111] 所述第一控制信号Vctrl1跳变为高电平后，控制所述第一开关管Q1导通，而第二开关管Q2关断，所述第一电容C1接收所述误差信号Verr根据输出电流反馈信号IFB的大小进行充电，所述恒压控制信号Vcomp随之增大，相应的所述PWM控制信号的占空比随之增大，所述输出电压反馈信号VFB随之增大，以此往复，以保证所述主电路的输出电压Vout保持恒定。

[0112] 当主电路的负载进一步减轻时，所述使能信号EN1为一脉冲信号。此时，所述恒压恒流控制电路的工作波形图如图6所示。由于负载的减轻使主电路的输出电压Vout随之上升，所述输出电压反馈信号VFB相对较大并始终大于所述第二基准电压Vref2，所述第一比较器402输出的所述第一控制信号Vctrl1相应的也保持低电平状态，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的开关动作仅由所述第一使能信号EN1决定。

[0113] 在t1～t2时刻区间内，所述恒压控制信号Vcomp从上限电压VH下降至下限电压VL，所述第一使能信号EN1为低电平状态，所述第一或门405的输出也始终为低电平状态，所述第一开关管Q1保持关断，所述第二开关管Q2导通，所述第一电容C1通过所述放电电路406进行放电，所述恒压控制信号Vcomp逐渐减小。此时，所述主开关管QM的控制信号DRV与所述PWM控制信号保持一致，所述输出电压反馈信号VFB逐渐增大。

[0114] 在t2时刻，所述恒压控制信号Vcomp下降至下限电压VL，此时所述第一迟滞比较器404输出的所述第一使能信号EN1跳变为高电平，所述第一或门405的输出也相应跳变为高电平，并控制所述第一开关管Q1导通，同时所述第二开关管Q2关断，随着所述第一使能信号EN1跳变为高电平，所述第一跨导放大器401的跨导减小，其输出的误差信号Verr变小。

[0115] 在t2～t3时刻的区间内，此时所述第一电容C1接收所述误差信号Verr进行充电，其充电时间由于误差信号Verr变小相应的延长，所述恒压控制信号Vcomp逐渐增大。此时，所述主开关管QM控制信号DRV始终为低电平，即主电路开关管QM保持关断状态，所述输出电压反馈信号VFB逐渐下降。

[0116] 本实施例所述恒压恒流控制电路各模块的实现方式为优选实施方式，并不是唯一实现方式。即本实施例中所述各模块的实现方式可以由能实现相同功能的其他电路结构或电路原件来替代，如恒压恒流控制电路中的第一开关管和第二开关管可以为MOSFET晶体管或者其他合适的开关管。

[0117] 与实施例二相同，本实施例所述恒压恒流控制电路利用选择控制模块来控制整个电路的工作模式，并在主电路的负载减轻至一定程度时，利用第一使能信号EN1控制主开关管QM保持关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费。

[0118] 实施例四

[0119] 在实施例三中，所述输出电压反馈信号VFB始终能够在所述恒压控制信号Vcomp上升至上限电压VH，下降至所述第二基准电压Vref2。但在负载再进一步减轻甚至为空载运行时，当所述恒压控制信号Vcomp上升至上限电压VH时，所述第一使能信号EN1跳变为低电平，此时的输出电压反馈信号VFB尚未下降至所述第二基准电压Vref2，并随着主开关管QM控制信号DRV持续与所述PWM控制信号保持一致，逐渐升高。为了使主电路在负载更轻甚至空载时，所述主开关管QM的关断时间进一步延长，本实施例在上述实施例的基础上对所述恒压恒流控制电路进行改进，提供了另一种恒压恒流控制电路的具体实现方式。

[0120] 参考图7，与上述实施例相比，本实施例所述恒压恒流控制电路将上述两输入端与门407换为三输入端的与门704，所述与门704其中两端的输入信号不变，仍为信号 和PWM控制信号，第三输入端通过第二使能信号发生模块输入第二使能信号EN2。其中，所述第二使能信号发生模块包括：第二比较器701、第一与门702和RS触发器703，其端口连接方式如图所示。

[0121] 其中，所述第二比较器701的同相输入端接收所述输出电压反馈信号VFB，其反相输入端接收第三基准电压Vref3，其输出端连接至所述第一与门702的第一输入端；

[0122] 所述第一与门702的第二输入端接收与所述PWM控制信号逻辑相反的信号其输出端连接至所述RS触发器703的复位端；

[0123] 所述RS触发器703的置位端接收所述第一使能信号EN1，其输出端输出第二使能信号EN2。

[0124] 当所述第二使能信号EN2处于高电平有效状态且所述第一使能信号EN1为低电平无效状态时，所述PWM控制信号控制所述主开关管QM的开关动作；当所述第二使能信号EN2为低电平无效状态或所述第一使能信号EN1为高电平有效状态时，所述主开关管QM保持关断状态。如图7所示，在实际应用中，将所述第一使能信号EN1通过一反相器得到一与其逻辑相反的信号 并将所述信号 所述第二使能信号EN2以及所述PWM控制信号分别输入与门704的输入端，所述与门704的输出为主开关管QM的控制信号DRV。

[0125] 下面结合具体的波形图详细说明本实施例所述恒压恒流控制电路的工作过程和工作原理。

[0126] 参考图8，在t1～t2时刻的区间内，所述输出电压反馈信号VFB始终小于第三基准电压Vref3，因此所述第二比较器701的输出信号始终为低电平，导致所述第二使能信号EN2保持为高电平有效状态，因此在此区间内，所述恒压恒流控制电路的工作过程与工作原理与图4中所示的恒压恒流控制电路相同。

[0127] 当主电路的负载较之实施例三中所述情况进一步减小，甚至变为空载运行时，所述主电路的输出电压Vout升高，导致所述输出电压反馈信号VFB在t2时刻尚未降至所述第二基准电压Vref2，但此时所述恒压控制信号Vcomp上升至上限电压VH，导致第一使能信号EN1跳变为低电平，所述PWM控制信号继续控制所述主电路开关管QM的开关动作，因此所述输出电压反馈信号VFB从t2时刻起继续上升，而所述恒压控制信号Vcomp由于所述第一电容C1的放电而开始下降。

[0128] 在t3时刻所述输出电压反馈信号VFB上升至所述第三基准电压Vref3，所述第二比较器701的输出信号变为高电平并输入至所述第一与门702。同一时刻，所述PWM控制信号为低电平状态，因此所述第一与门702输出一高电平信号至所述RS触发703的复位端，使所述第二使能信号EN2复位至低电平，因此从t3时刻起，所述主电路开关管QM控制信号DRV开始变为低电平状态，即所述主电路开关管开始关断。所述输出电压反馈信号VFB由于主电路的输入侧停止能量的传输而逐渐减小。

[0129] 在t3～t4时刻的区间内，所述第二使能信号EN2一直为低电平状态。由于所述第一使能信号EN1保持低电平状态，所述第一电容C1的放电使所述恒压控制信号Vcomp继续下降。

[0130] 在t4时刻，所述恒压控制信号Vcomp降至所述下限电压VL，导致所述第一使能信号EN1跳变为高电平，并输入至所述RS触发器703的置位端，所述RS触发器703输出的所述第二使能信号EN2跳变为高电平。

[0131] 而在t4～t5时刻的区间内，随着第一使能信号EN1跳变为高电平，所述主电路开关管QM继续保持关断状态，所述输出电压反馈信号VFB继续下降，所述第一电容C1开始充电，所述恒压控制信号Vcomp开始上升，直至t5时刻上升至所述上限电压VH。

[0132] 本实施例所述恒压恒流控制电路在具有上述两个实施例中所述控制电路的有益效果外，该实施例所述技术方案在主电路的负载减轻至一定程度甚至空载运行时，可以通过第二使能信号控制主开关管QM关断以停止主电路的输入侧能量的传输，以免造成电能的浪费，进一步节约了电能。

[0133] 实施例五

[0134] 本发明技术方案采用辅助绕组NT采集输出电压信号，以获得所述输出电压反馈信号VFB。由于辅助绕组NT上的输出电压Vs为断续信号，因此需要将所述输出电压反馈信号VFB下拉，以避免整个电路进入锁死状态。有鉴于此，本实施例提供了又一种所述恒压恒流控制电路的具体实现方式。

[0135] 参考图9，相比于实施例三，本实施例所述恒压恒流控制电路进一步包括第二与门901和恢复电路902。

[0136] 其中，所述第二与门901分别接收所述第一控制信号Vctrl1和第二使能信号EN2，其输出端连接至所述选择控制模块中第一或门405的第一输入端。

[0137] 所述恢复电路902在所述第二比较器701的输出为高电平时，能够将所述输出电压反馈信号VFB下拉，将所述第二比较器701的输出快速恢复至低电平。

[0138] 在本实施中所述恢复电路902包括：第三开关管Q3和第四开关管Q4；所述第三开关管Q3的第一输入端连接至所述第二比较器701的同相输入端，其第二输入端与所述第四开关管Q4串联至地，其控制端与其第一输入端连接；所述第四开关管Q4的控制端连接至所述第二比较器701的输出端。

[0139] 在所述输出电压反馈信号VFB大于所述第三基准电压Vref3时，所述第二比较器701的输出变为高电平，并控制所述第四开关管Q4导通，所得到的所述输出电压反馈信号VFB被所述第三开关管Q3和第四开关管Q4下拉，导致所述第二比较器701的输出又变为低电平状态。因此当所述输出电压反馈信号VFB大于所述第三基准电压Vref3时，所述第二比较器701的输出为一个单脉冲信号。

[0140] 同时，由于所述输出电压反馈信号VFB被迫下拉，因此有可能小于至所述第二基准电压Vref2，所述电压控制模块输出的所述第一控制信号Vctrl1可能跳变为高电平状态，为保证所述第一开关管Q1不会误导通，而第二开关管Q2不会误关断，将所述第一控制信号Vctrl1和第二使能信号EN2连接至第二与门901的输入端，当所述第一控制信号Vctrl1由于所述输出电压反馈信号VFB被拉低而跳变为高电平时，此时的所述第二比较器701输出一低电平信号保证所述第二使能信号EN2为低电平，因此所述第二与门901的输出仍为低电平无效状态，并输入至所述第一或门405的第一输入端。

[0141] 本实施例所述技术方案通过所述第二与门901和恢复电路902能够将所述输出电压反馈信号VFB下拉，以避免整个电路进入锁死状态。同时，与上述几个实施例相同，在进行开关电源稳定输出控制时，可随着负载的变化控制主开关管的开关状态了，以避免电能的浪费。

[0142] 实施例六

[0143] 本实施例提供了一种具有改进的负载调节的恒压恒流控制方法，应用于反激式变换器开关电源，参考图10，该方法包括：

[0144] 步骤S1001：获取输出电流反馈信号和输出电压反馈信号；

[0145] 可通过信号采集电路采集所述开关电源的输出电流以及输出电压信号，然后通过电压反馈模块以及电流反馈模块分别对所述输出电流以及输出电压信号进行处理获得所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号。

[0146] 步骤S1002：根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号生成恒压/恒流控制信号；

[0147] 步骤S1003：根据所述恒压/恒流控制信号以及第一基准电压生成第一使能信号；

[0148] 步骤S1004：根据所述第一使能信号控制所述反激式变换器开关电源的主开关管的开关动作；

[0149] 其中，在第一工作模式时，根据所述恒流控制信号生成恒流状态下的PWM控制信号控制所述主开关管的开关状态，以保证输出电流的恒定；

[0150] 在第二工作模式时，根据所述恒压控制信号生成恒压状态下的PWM控制信号，如果所述第一使能信号无效，则通过所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；如果所述第一使能信号有效，通过所述第一使能信号控制所述主开关管处于关断状态。

[0151] 其中所述第一使能信号，用于表征主电路负载的状态，当其负载很轻甚至空载运行时，控制主电路负载减轻至一定程度甚至是空载运行时控制所述开关电源的主开关管关闭，以停止主电路侧的能量传输，以减少电能的浪费。

[0152] 优选的，上述控制方法还包括：

[0153] 根据所述输出电流反馈信号和输出电压反馈信号分别生成误差信号和第一控制信号，计算接所述输出电流反馈信号与第一基准电流之间的误差，获得所述误差信号；所述输出电压反馈信号和第二基准电压进行比较，产生所述第一控制信号；

[0154] 根据所述误差信号和第一控制信号选择所述反激式变换器开关电源的工作模式，生成恒压/恒流控制信号。

[0155] 优选的，当所述开关电源工作在第二工作模式时，上述控制方法还包括：

[0156] 根据所述输出电压反馈信号、第三基准电压、PWM控制信号和所述第一使能信号，获得第二使能信号；

[0157] 当所述第二使能信号有效且所述第一使能信号无效时，根据所述PWM控制信号控制所述主开关管的开关动作；当所述第二使能信号无效或所述第一使能信号有效时，关断所述主开关管。

[0158] 本实施例所述恒压恒流控制方法与上述其他实施例所述恒压恒流控制电路相互对照，在工作原理以及实现方式上可相互对照说明。

[0159] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。