開關電源雙脈沖脈寬限制電路及其實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于開關電源脈寬控制技術領域，尤其涉及一種開關電源雙脈沖脈寬限制電路及其實現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，開關電源已成為人們的工作、生活中不可缺少的電子設備，它以小型、輕便和高效率的特點應用到了電子信息領域。
[0003]根據(jù)拓撲結構、控制方式的不同，開關電源中驅動開關管的脈沖有單脈沖、雙脈沖，甚至多脈沖。而開關電源中驅動開關管的脈沖大多都采用專門的PWM控制芯片來實現(xiàn)。
[0004]而現(xiàn)有的大、中功率的開關電源，常見的是采用全橋拓撲結構。但是，全橋拓撲結構的電路要求控制相鄰橋臂上的開關管輪流導通，因此，就需要互補對稱的雙脈沖來控制，脈沖的最大占空比為50%。當負載變化或控制電路異常時，電源長時間工作在PWM芯片的最大輸出脈寬附近，開關管處于長時間導通狀態(tài)，嚴重時可能導致相鄰橋臂上的開關管電流不對稱，甚至同時導通的情況，從而燒壞開關管，以致造成損失。為了避免此問題的發(fā)生，可行的解決辦法是限制PWM控制芯片的最大輸出脈寬，使開關管工作在安全電流區(qū)域內。
[0005]現(xiàn)有限制脈沖寬度的方法有很多，比較常見的是包括自帶死區(qū)時間控制的PWM芯片和獨立的脈寬限制電路。
[0006]對于帶死區(qū)時間控制的PWM芯片，其分為固定死區(qū)時間和死區(qū)時間可配置兩種。例如:控制芯片CM6900系列，死區(qū)時間固定為400納秒?？刂菩酒琒G3525系列的死區(qū)時間可根據(jù)外接電阻和電容來配置。但是，前者不便于脈沖寬度的靈活配置，而且，兩者都不適用數(shù)字化開關電源在硬件上對脈寬限制的需求。
[0007]對于獨立的脈寬限制電路，如中國實用新型專利申請(專利申請?zhí)?201220684107.9，實用新型名稱:一種LED驅動器的脈寬限制電路)公示的電路，采用電阻、電容構成的微分電路來實現(xiàn)脈寬限制。但是，通過此方法實現(xiàn)脈寬的限制的可靠性不高，電路中的三極管易誤導通，且較適用單脈沖的脈寬限制。又如中國發(fā)明專利申請(專利申請?zhí)?201410396623.5，發(fā)明名稱:一種逆變電源的脈寬限制電路)申請公示的電路，該電路通過控制注入PWM控制芯片的PWM調節(jié)端的電流來限制脈寬，但是，此方法過于依賴PWM控制芯片，無法適用數(shù)字化開關電源在硬件上對脈寬限制的需求。
[0008]然而，在大、中功率等級開關電源應用場合中使用雙脈沖驅動較多。因此，如何解決雙脈沖的脈寬限制問題，是當前亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的主要目的在于提供一種開關電源雙脈沖脈寬限制電路，解決了雙脈沖的脈寬限制的問題，達到了不受雙路脈沖發(fā)生源的限制，且能靈活設置被控雙路脈沖的脈寬的技術效果。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種開關電源雙脈沖脈寬限制電路，其包括脈寬限制電路和電子開關電路，所述脈寬限制電路與所述電子開關電路連接。
[0011]所述脈寬限制電路外接雙脈沖發(fā)生電路，所述雙脈沖發(fā)生電路用于生成兩路互補對稱、帶死區(qū)時間的初始脈沖信號，所述脈寬限制電路用于將所述初始脈沖信號轉換為預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號，并將生成脈沖控制信號發(fā)送至電子開關電路。
[0012]所述電子開關電路用于根據(jù)所述脈沖控制信號選擇輸出通道，將所述預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號輸出。
[0013]優(yōu)選地，所述開關電源雙脈沖脈寬限制電路還包括開機復位電路，所述開機復位電路分別與脈寬限制電路、電子開關電路連接。
[0014]所述開機復位電路用于控制所述電子開關電路，在開機上電延遲預設時間段后，輸出所述預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號。
[0015]優(yōu)選地，所述開關電源雙脈沖脈寬限制電路還包括整周期控制電路和打嗝控制電路，所述整周期控制電路外接所述雙脈沖發(fā)生電路，并與所述電子開關電路連接；所述打嗝控制電路外接控制環(huán)路，所述控制環(huán)路用于檢測開關電源是否出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象的有效信號，所述打嗝控制電路分別與所述脈寬限制電路、電子開關電路連接。
[0016]所述整周期控制電路，用于通過所述初始脈沖信號中任意一個脈沖信號檢測開關電源是否出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象，以及生成打嗝觸發(fā)脈沖信號。
[0017]所述打嗝控制電路，用于采集所述控制環(huán)路的有效信號，以及根據(jù)打嗝控制信號控制所述脈寬限制電路，以致所述脈寬限制電路輸出脈沖控制信號，所述電子開關電路根據(jù)脈沖控制信號選擇輸出通道，輸出初始脈沖信號。
[0018]所述電子開關電路，用于根據(jù)觸發(fā)脈沖信號和有效信號生成打嗝控制信號。
[0019]優(yōu)選地，所述脈寬限制電路與外部的雙脈沖發(fā)生電路的第一信號輸入端和第二信號輸入端連接，所述第一信號輸入端與第一二極管的陽極連接，所述第二信號輸入端與所述第二二極管的陽極連接，所述第一施密特觸發(fā)器的第三引腳分別與第一二極管的陰極、第二二極管的陰極、經(jīng)第二電阻與第二電容的一端連接，以及經(jīng)第二電阻接地，所述第一施密特觸發(fā)器的第四引腳分別與第三二極管的陽極、經(jīng)第三電阻與第二電容的另一端、經(jīng)第三電阻與第二施密特觸發(fā)器的第五引腳、第四二極管的陽極、第三施密特觸發(fā)器的第九引腳連接，所述第二施密特觸發(fā)器的第五引腳與第三二極管的陰極連接，所述第二施密特觸發(fā)器的第六引腳經(jīng)第四電阻分別與第四二極管的陰極、第一 MOS管的柵極連接，所述第三施密特觸發(fā)器的第九引腳與第四二極管的陽極連接，所述第三施密特觸發(fā)器的第八引腳經(jīng)第五電阻分別與第一 MOS管的漏極、第三電容的一端、第四施密特觸發(fā)器的第十一引腳、所述打嗝控制電路連接，所述第一 MOS管的原極接地，所述第三電容的另一端接地，所述第四施密特觸發(fā)器的第十引腳與所述電子開關電路連接。
[0020]優(yōu)選地，所述電子開關電路具有電子開關，所述電子開關的VEE引腳和VSS引腳以及第四電容的一端接地，所述電子開關的VDD引腳和INH引腳、第四電容的另一端與所述開關復位電路連接，所述電子開關的C引腳和B引腳與脈寬限制電路的第四施密特觸發(fā)器的第十引腳連接，所述電子開關的A引腳與整周期控制電路連接，所述電子開關的X引腳和XO引腳分別與所述打嗝控制電路連接，所述電子開關的Zl引腳和Yl引腳接地，所述電子開關的Z引腳與TORA連接，其Y引腳與TORB連接，其ZO引腳與OUTA連接，其YO引腳與OUTB連接。
[0021]優(yōu)選地，所述開關復位電路具有一個電源，所述電源分別與所述電子開關電路的VDD引腳和第四電容一端、第五電容的一端連接，所述第五電容的另一端分別與所述電子開關電路的INH引腳、第五二極管的陰極連接，以及經(jīng)第六電阻接地，所述第五二極管的陽極接地。
[0022]優(yōu)選地，所述整周期控制電路具有第五施密特觸發(fā)器，所述第五施密特觸發(fā)器的第一引腳與第一電容的一端連接，以及經(jīng)第一電阻接地，所述第五施密特觸發(fā)器的第二引腳與所述電子開關電路的A引腳連接，所述第五施密特觸發(fā)器的第十四引腳與電源連接，所述第五施密特觸發(fā)器的第七引腳接地，所述第一電容的另一端與雙脈沖發(fā)生電路的第一信號輸入端和第二信號輸入端中任意一個輸入端連接。
[0023]優(yōu)選地，所述打嗝控制電路包括第二 MOS管和第六施密特觸發(fā)器，所述第六施密特觸發(fā)器的第十三引腳經(jīng)第七電阻采集外部的控制環(huán)路的有效信號，所述第六施密特觸發(fā)器的第十二引腳與所述電子開關電路的X引腳連接，所述第二 MOS管的柵極與所述電子開關電路的XO引腳連接，以及經(jīng)第六電容接地、經(jīng)第八電阻接地，所述第二 MOS管的原極接地，所述第二 MOS管的漏極分別與所述脈寬限制電路的第四施密特觸發(fā)器的第十一引腳、第三電容的一端、第五電阻的一端、第一 MOS管的漏極連接。
[0024]此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種開關電源雙脈沖脈寬限制電路的實現(xiàn)方法，構建依次連接的雙脈沖發(fā)生電路、脈寬限制電路、電子開關電路，以及分別與所述脈寬限制電路、電子開關電路連接的開機復位電路；
[0025]雙脈沖發(fā)生電路生成兩路互補對稱、帶死區(qū)時間的初始脈沖信號，并將所述初始脈沖信號發(fā)送至所述脈寬限制電路；
[0026]脈寬限制電路將所述初始脈沖信號轉換為預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號，并將生成的脈沖控制信號發(fā)送至電子開關電路；
[0027]所述電子開關電路根據(jù)接收到的所述脈沖控制信號選擇輸出通道，將所述預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號輸出；
[0028]所述開機復位電路控制所述電子開關電路，在開機上電延遲預設時間段后，輸出所述預設脈寬的兩路互補的驅動脈沖信號。
[0029]優(yōu)選地，所述開關電源雙脈沖脈寬限制電路還包括整周期控制電路和打嗝控制電路；
[0030]當所述整周期控制電路根據(jù)所述初始脈沖信號中任意一個脈沖信號檢測到開關電源出現(xiàn)打嗝現(xiàn)象時，發(fā)出