CN103248207B - 一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器 - Google Patents

Abstract

一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器，包括：整流桥、∏型滤波器、由初级绕组、次级绕组及辅助绕组构成的变压器、辅助供电电路、恒流恒压控制器及开关管，恒流恒压控制器包括恒压模块、频率发生器、恒流模块、或门、RS触发器及驱动模块，恒压模块的输出端及恒流模块第一、第二输出端分别与或门的三个输入端连接，恒流模块的输入端与所述开关管的发射极连接用于采样初级绕组的电流信号，或门的输出端与RS触发器的R端连接并用于将或门生成的关断信号传送至RS触发器的R端，频率发生器产生的开通信号并输出至RS触发器的S端，RS触发器用于接收开通信号和关断信号，生成调制信号，RS触发器的Q端与驱动模块的输入端连接。

Description

一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器

技术领域

本发明设计集成电路领域。更具体地说，本发明涉及一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器。

背景技术

近年来手持式个人通讯终端（比如手机）产品，发展迅速。其相关充电器市场随之发展。反激式变换器由于其自身成本、性能优势，被广泛应用于这个领域。而各种采用原边反馈的恒流恒压控制器，因其外围结构简单，成本低廉，被广泛接受和应用。

现有原边反馈的恒流恒压控制器，搭建的反激式变换器，如图1所示。包括，整流桥170、∏型滤波器171、吸收电路172、变压器173（初级绕组180、次级绕组181、辅助绕组182）、原边反馈的恒流恒压控制器187、次级整流二极管174、输出电容175、输出假负载176、辅助供电电路177、开关管178、初级电流采样电阻179。

原边反馈的恒流恒压控制器187，包括，去磁检测模块120、采样保持模块110、延时模块130、运算放大器112、比较器140、RS触发器150、驱动模块152、前沿消隐模块160、传输开关162等。

原边反馈的恒流恒压控制器187，需要提取与输出电压和输出负载有关的信息，通过输出调制信号控制开关的导通和截止，来稳定输出电压。在图1所示的系统中，这样的信息可以通过信号100和信号101被提取。其中，信号100等比例反映输出电压值；而信号101，为流经初级绕组180的电流，在初级电流采样电阻179形成的电压信号。

假设，输出电压为Vout，次级绕组181匝数为Ns、辅助绕组182匝数为Naux，信号100在直流段的电压值为V_fb。

$V_{\mathrm{fb}}=\frac{N_{\mathrm{aux}}}{N_s}*V_o*\frac{R3}{R2+R3}$ （公式1）

公式1可以看出，输出电压Vo与V_fb电压成线性关系，可以通过恒定V_fb电压电压的办法来恒定输出电压。

如果开关178导通，则流经初级绕组180的电流，线性增大，信号101也线性增大。信号101经过传输开关162后，生成信号102，并与阈值电压信号113一起进入比较器140，生成信号141。当信号102超过阈值电压信号116时，则比较器信号141为高电平。

当开关178截止时，存储在变压器中的能量被释放给输出端，去磁过程开始。在去磁过程中，采样保持模块110对信号100进行采样保持，输出信号111。信号111与参考电压Vref1之差，被误差放大器112放大以生成放大信号113。同时去磁检测模块，检测去磁时间Tdemag，生成信号121。信号113和信号121一起进入延时模块130，经过Tdis时间后，输出信号131。

RS触发器150接收信号131和141，并作为响应生成信号151。如果信号131为逻辑高电平并且信号141为逻辑低电平，则信号151为逻辑高电平。如果信号131为逻辑低电平并且信号141为逻辑高电平，则信号151为逻辑低电平。

如果1所示，信号151被驱动模块152接收，并输出信号153给开关178。如果信号151为高电平，驱动模块输出信号153，使驱动开关178导通。反之，如果信号151为低电平，驱动模块输出信号153，使驱动开关178截止。

参考图1所示电源变换器系统，输出负载越大，那么误差放大器112的输出信号113变得越大。延时模块130的输出信号131，决定的Tdis时间越小。整个电源变换器系统频率越高。反之，输出负载越小，那么误差放大器112的输出信号113变得越小。延时模块130的输出信号131，决定的Tdis时间越小大。整个电源变换器系统频率越低。

如果输出负载动态切换时，负载突然从轻载切换到满载，由于原边反馈的反馈信息需要下一个周期内才能采样。那么在一个周期时间内，由于原边反馈的控制器无法检测到输出电压信息，输出电压会持续跌落。

最新USB3.0标准对额定输出为5V1A的充电器提出了较高的动态响应能力，输出电压范围为4.75～5.25V。5V1A的充电器输出电容一般为1000uF。

按照0.5V的跌落电压值。

$C=\frac{Q}{U}=\frac{I*T}{U}$ （公式2）

$T=\frac{C*U}{I}=500\mathrm{uS}$

$\mathrm{Fsw}=\frac{1}{T}=2\mathrm{KHz}$

原边反馈的控制器的最低开关频率Fsw要大于等于2K。

空载时，原边反馈的恒流恒压控制，需要保证2K的最低开关频率的要求，此时的开通时间的大小，决定了整个电源变换器的待机损耗的大小。

$P=V_{\mathrm{DC}}*\frac{1}{2}*I_p*\frac{\mathrm{Ton}}{T}$ （公式3）

反激式变换器在开通瞬间，有瞬间电流通过变压器匝间电容、二极管等效电容，通过开关178，在初级电流采样电阻179形成尖峰。为了躲避尖峰电压的干扰。需要前沿消隐模块160，接收信号151，延迟一段时间Tleb后才使传输开关161导通。（见图2、图3）

实际应用中Tleb通常设计为500nS。

那么，图1所示系统，最小导通时间Ton也为500nS。

那么按照计算，额定输出为5V1A的充电器，变压器的初级绕组110的电感量约为1.5mH，那么在230V交流输入时，整个充电器待机功耗至少为，由最小占空比和最低开关频率限制决定的，损耗至少为

公式 $P=V_{\mathrm{DC}}*\frac{1}{2}*I_p*\frac{T_{\mathrm{LEB}}}{T}=V_{\mathrm{DC}}*\frac{1}{2}*\left(\frac{V_{\mathrm{DC}}*T_{\mathrm{LEB}}}{L_P}\right)*\frac{T_{\mathrm{LEB}}}{T}\≈17\mathrm{mW}$

如果设计一种新的原边反馈的恒流恒压控制器，如果其最小开通时间不受前沿消隐时间的限制。那么，使用其搭建的电源变换器，同样条件下，相对通用的原边反馈的恒流恒压控制器，将会有更低的待机功耗。

发明内容

本发明提供一种动态响应更好且待机功耗更低的基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器。

本发明解决技术问题的技术方案是：

一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器，包括：整流桥、∏型滤波器、吸收电路、由初级绕组、次级绕组及辅助绕组构成的变压器、恒流恒压控制器及开关管，所述次级绕组还连接有次级电路，所述辅助绕组还连接有辅助供电电路，所述开关管的基极与恒流恒压控制器的输出端连接，开关管的集电极与初级绕组连接，开关管的发射极通过初级电流采样电阻接地，所述恒流恒压控制器包括恒压模块、频率发生器、恒流模块、或门、RS触发器及驱动模块，所述恒压模块的输入端用于采样辅助绕组的电压分压信号，恒压模块的输出端及恒流模块的第一、第二输出端分别与或门的三个输入端连接并用于将第一关断信号、第二关断信号及第三关断信号分别传送至或门的三个输入端，恒流模块的输入端与所述开关管的发射极连接用于采样初级绕组的电流信号，所述或门的输出端与RS触发器的R端连接并用于将或门生成的关断信号传送至RS触发器的R端，所述频率发生器的输入端用于采样并接收辅助绕组的电压分压信号，频率发生器产生的开通信号并输出至RS触发器的S端，所述RS触发器用于接收开通信号和关断信号，生成调制信号，RS触发器的Q端与驱动模块的输入端连接，所述驱动模块用于接收调制信号，并且向所述开关管输出驱动信号。

与传统原边反馈的恒流恒压控制器相比，本发明有许多益处。空载时，第一阈值信号与内部的三角波进入第一比较器进行比较。通过调制模块，输出调制信号。通过本发明的一些实验，表明本发明搭建的反激式变换器，不会受到前沿消隐时间的限制，空载时可以具有更小的开通时间和更高的最低开关频率（见图3、图6对比），因而，可以同时满足动态响应和待机功耗的要求。

附图说明

图1是现有原边反馈的恒流恒压控制器的反激式变换器系统简化示图。

图2是图1中系统的简化时序图。

图3是图1中系统的空载时简化时序图。

图4是根据本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统简化示图。

图5是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统的简化时序图。

图6是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统的空载时简化时序图。

图7是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，去磁检测模块420的简化示图。

图8是图7去磁检测模块420的简化时序图。

图9是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，采样保持模块410的简化示图。

图10是图9采样保持模块410的简化时序图。

图11是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，延时模块430的简化示图。

图12是图11延时模块430的简化时序图。

图13是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，三角波发生器433的简化示图。

图14是图13三角波发生器433的简化时序图。

图15是图4本发明的实施例的原边反馈搭建的恒流恒压式反激式变换器系统中，电流采样计算模块440的简化示图。

图16是图15电流采样计算模块440的简化时序图。

具体实施方式

一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器，包括：整流桥470、∏型滤波器471、吸收电路472、由初级绕组480、次级绕组481及辅助绕组482构成的变压器473、恒流恒压控制器479及开关管487，所述次级绕组481还连接有次级电路494，所述辅助绕组482还连接有辅助供电电路474，所述开关管487的基极与恒流恒压控制器479的输出端连接，开关管487的集电极与初级绕组480连接，开关管487的发射极通过初级电流采样电阻488接地，所述恒流恒压控制器479包括恒压模块490、频率发生器491、恒流模块492、或门462、RS触发器464及驱动模块466，所述恒压模块490的输入端用于采样辅助绕组482的电压分压信号400，恒压模块490的输出端及恒流模块492的第一、第二输出端分别与或门462的三个输入端连接并用于将第一关断信号415、第二关断信号453及第三关断信号461分别传送至或门462的三个输入端，恒流模块492的输入端与所述开关管487的发射极连接用于采样初级绕组480的电流信号401，所述或门462的输出端与RS触发器463的R端连接并用于将或门462生成的关断信号463传送至RS触发器464的R端，所述频率发生器491的输入端用于采样并接收辅助绕组482的电压分压信号400，频率发生器491产生的开通信号432并输出至RS触发器464的S端，所述RS触发器464用于接收开通信号432和关断信号463，生成调制信号465，RS触发器464的Q端与驱动模块466的输入端连接，所述驱动模块466用于接收调制信号465，并且向所述开关管487输出驱动信号467。

在本实施例中，

所述频率发生器491包括去磁检测模块420、延时模块430和三角波发生器433，去磁检测模块420的输入端作为频率发生器491的输入端，去磁检测模块420的输出去磁时间信号421，去磁时间信号421进入延时模块430，经过延时后产生第一开通信号432和第二开通信号431，第一开通信号432作为频率发生器491的输出信号通过所述频率发生器491的输出端输送至与RS触发器464的S端，三角波发生器433接收第二开通信号431，生成三角波信号434；

所述恒压模块490包括采样保持模块410、第一误差放大器412、第一比较器414，采样保持模块410的输入端作为恒压模块490的的输入端，采样保持模块410的输出信号411进入第一误差放大器412，并生成第一阈值信号413，第一阈值信号413和由所述三角波发生器433生成的三角波信号434进入第一比较器414，生成第一关断信号415并作为恒压模块490输出信号；

所述恒流模块492包括电流采样计算模块440、第二误差放大器450、第二比较器452及第三比较器460，电流采样计算模块440作为恒流模块492的输入端并用于采样初级绕组480的电流信号401，经过计算后的输出信号进入第二误差放大器450，生成第二阈值信号451，第二阈值信号451和由所述三角波发生器433生成的三角波信号434进入第二比较器452，并生成第二关断信号453，同时，初级绕组电流信号401进入第三比较器460，生成第三关断信号461。

参考下面详细描述和附图，可以全面本发明的目的、特点和优点。

图4是根据本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。

图5是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统的简化时序图。

图6是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统的空载时简化时序图。

图4所示的电源变换系统，在一个实例中，信号465输出高电平，通过驱动模块466，生成驱动信号467，使开关管487导通，初级绕组480中电流线性增大，储存能量。与此同时，三角波信号434线性上升增大。在另一个实例中，阈值信号413和三角波信号434，一起进入比较器414。信号434超过阈值信号413，则比较信号415为逻辑高电平。进入多路或门462。

在又一个实例中，信号465输出低电平，通过驱动模块466，生成驱动信号467，使开关管487截止，此时储存在初级绕组480能量被释放给次级绕组481和辅助绕组482，变压器完成去磁。在去磁过程中，采样保持模块410对辅助绕组482的分压信号400进行采样，并输出电压信号411。信号411与参考电压Vref1一起进入误差放大器412，进行误差放大，输出信号413。

根据一个实例，初级绕组电流采样电阻488用于检测初级绕组480的电流信号，生成电压信号401。信号401、信号421、信号432，一起进入电流采样模块440，生成信号441。在另一个实例中，信号441与参考电压Vref2一起进入误差放大器450，进行误差放大，输出阈值信号451。在另一个实例中，阈值信号451和三角波信号434，一起进入比较器452。三角波信号434线性上升增大，超过阈值信号451，则比较信号453为逻辑高电平。

在另一个实例中，信号401被比较器460接收，比较器还用于接收过流保护的阈值信号Vref3，并且将阈值信号Vref3与信号401相比较，当信号401超过阈值信号Vref3时，比较器460输出信号461变为高电平。

在一个实例中，多路或门462接收信号415、信号453、信号461，并输出信号463。例如，信号415为高电平，信号453为低电平，信号461为低电平，那么信号463为高电平。信号415为低电平，信号453为高电平，信号461为低电平，那么信号463为高电平。信号415为低电平，信号453为低电平，信号461为高电平，那么信号363为高电平。信号315为低电平，信号353为低电平，信号361为低电平，那么信号463为低电平。

根据一个实例，延时模块430接收去磁时间信号421，信号411，信号441，经过一定的延时时间Tdis后，输出信号432变为高电平，进入RS触发器464。在另一个实例中，延时模块430输出信号431，进入三角波发生器433。

在一个实例中，三角波发生器433接收触发信号431，并生成三角波信号434.

在一个实例中，RS触发器464接收信号432和信号463，并且作为响应输出信号465。例如，如果信号432为逻辑高电平并且463为逻辑低电平，则信号465为逻辑高电平。如果信号432为逻辑高电平并且463为逻辑高电平，则信号465为逻辑低电平。

图7是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，去磁检测模块420的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和更改。

例如，去磁检测模块420包括比较器701，非门710和720，与门730和750，RS触发器740。

图8是图7去磁检测模块420的简化时序图。参考图4，图7和图8，辅助绕组的分压信号400进入比较器701，与阈值电压（图7中为0.1V）相比较，输出信号702，经非门710后，输出信号711。另一实例中，信号465经非门720后，输出信号721。根据另一个实例，与门730接收信号711和信号721，输出信号731,。

在一个实例中，RS触发器740，接收信号465和信号731，并且作为响应输出信号741。例如，如果信号731为逻辑高电平并且465为逻辑低电平，则信号741为逻辑高电平。如果信号731为逻辑低电平并且465为逻辑高电平，则信号741为逻辑低电平。

在一个实例中，与门750接收信号741和702，输出信号421。

图9是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，采样保持模块410的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和更改。

图10是图9采样保持模块410的简化时序图。

采样保持模块410包括：D触发器901、与门903、与门904、与门951、与门952和971、电流源910、电流源911、电流源913和924、开关921、开关922、开关923、开关914、开关991、电容931、电容932和981、比较器941和942、单稳态955和956、或门961。

参考图9和图10，去磁时间信号421与D触发器CLK端相连接，D触发器901的D输入端与输出端相连接而组成2分频电路，对去磁时间信号421进行2分频，D触发器901的Q输出端和去磁时间信号421进入与门903，并输出信号905，D触发器901的输出端和去磁时间信号421进入与门904，并输出信号906。去磁时间信号421被分成第一个周期去磁时间信号905和第二个周期去磁时间信号906。电流源910上端与恒定电压VDD相连接，下端与开关921上端相连接，开关921下端与开关922上端相连接，开关922下端与另一电流源911上端，电流源911下端接地。电流源913上端与恒定电压VDD相连接，下端与开关923上端相连接，开关923下端与开关914上端相连接，开关914下端与另一电流源924上端，电流源924下端接地。信号905控制开关921和914。信号906控制开关922和923。开关921与开关922的连接点，同时与电容931一端相连接，并与比较器941负端相连接，电容931另一端接地。开关923与开关914的连接点，同时与电容932一端相连接，并与比较器942负端相连接，电容932另一端接地。比较器941和942正输入端接基准电压0.1V。比较器941的输出和信号906进入与门951，输出信号953。比较器942的输出和信号905进入与门952，输出信号954。单稳态955接收信号953，并输出脉冲信号957。单稳态956接收信号954，并输出脉冲信号958。脉冲信号957和958一起进入或门961，并输出信号962。信号962和去磁信号421进入与门971，输出信号972。开关991一端与辅助绕组的分压信号400相连接，开关991另一端与电容981一端相连接，生成信号411，电容981另一端接地。信号972控制开关991。第一个周期去磁时间信号905通过开关921对电容器931以恒定电流I充电，以积分的方式，对第一个周期去磁时间信号905，进行存储记录。第二个周期去磁时间信号906通过开关922对电容器931进行恒定电流2I放电。电容器931的电压信号925低于0.1V时，触发比较器941输出高电平，并和信号906进入与门951，并输出信号953，信号953进入单稳态955生成脉冲信号957。第二个周期去磁时间信号906通过开关923对电容器932以恒定电流I充电，以积分的方式，对第二个周期去磁时间信号906，进行存储记录。第一个周期去磁时间信号905通过开关914对电容器932进行恒定电流2I放电。电容器932的电压信号926低于0.1V时，触发比较器942输出高电平，并和信号905进入与门952，并输出信号954，信号954进入单稳态956生成脉冲信号958。信号957和958经或门961生成信号962，信号962经与门971生成信号972，控制开关991，对辅助绕组的分压信号400进行采样。

图11是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，延时模块430的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到更多变体、替换和更改。

图12是图11延时模块430的简化时序图。

延时模块430包括：开关1110、电容1120、电阻1140、比较器1150、乘法器1130。参考图11和图12。去磁时间信号421控制开关1110。开关1110一端与电压VDD相连接，另一端与电容1120和电阻1140相连接，连接点信号为1101。电容1120和电阻1140另一端与地相连。信号411和441进入乘法器1130，乘法器1130输出信号1102。信号1101和信号1102分别与比较器1150的正输入端和负输入端相连接。比较器1150输出信号431和信号432。

例如，去磁时间信号421控制开通开关1110时，对电容1120充电；关断时，利用电阻1140对电容1120进行RC放电。另一个实例中，分别反映输出电压、输出电流信息的信号411和441，进入乘法器1130，输出信号1102，信号1102反映输出功率信息。

根据另一个实例，信号1101和信号1102，进入比较器1150，输出信号431和432。控制开关频率。使得，功率越大，信号1102越大，Tdis时间越短，开关频率越高；反之，功率越低，信号1102越小，Tdis越长，开关频率越低。

图13是图4本发明的实施例的原边反馈的恒流恒压式反激式变换器系统中，三角波发生器433的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到更多变体、替换和更改。

图14是图13三角波发生器433的简化时序图。

三角波发生器433包括：D触发器1310、非门1320和1380、开关1330和1340、电容1360、电流源1150、比较器1370。参考图13和图14，D触发器1310的D输入端与电压VDD相连，信号431与D触发器1310的CLK相连接。D触发器1310的Q输出端控制开关1330。D触发器1310的Q输出端经过非门1320后，控制另一个开关1340。电流源1150一端与VDD相连，另一端与开关1330一端相连，1330另一端与另一个开关1340一端相连，开关1340另一端接地。开关1330和开关1340的连接点同时与电容1360相连，并与比较器1370的负输入端相连。电容1360另一端接地。固定电压2V与比较器1370的正输入端相连，比较器1370输出信号1371，经非门1380后，生成信号1381，信号1381与D触发器1310的CLR输入端相连。

例如，信号1311和信号1321分别控制开关1330和1340，对电容1360进行充电放电。生成三角波信号434。另一个实例中，三角波信号434与2V阈值进入比较器1370，当信号434超过2V时，输出比较信号1371为低电平。根据另一个实例，信号1371进入非门1180后，输出信号1381。根据又一个实例，信号431和信号1381进入D触发器1310，生成信号1311。D触发器1310，D输入端接高电平。如果信号431为高电平并且CLR输入端为低电平，那么D触发器Q输出端，输出高电平；如果CLR输入端为高电平，那么D触发器Q输出端，输出低电平。

图15是图4本发明的实施例的原边反馈搭建的恒流恒压式反激式变换器系统中，电流采样计算模块440的简化示图。。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到更多变体、替换和更改。

图16是图15电流采样计算模块440的简化时序图。

电流采样计算模块440包括：开关1510、开关1530、开关1531、开关1532、电容1520、电容1560、电阻1540、非门1553、异或门1550。

参考图15和图16，开关1510一端与信号401相连，另一端与电容1520相连，连接点信号为1511。电容1520另一端接地。开关1530一端与信号1511相连，另一端与开关1531和1532相连，同时与电阻1540相连。开关1531另一端接地。开关1532另一端接地。电阻1540另一端与电容1560相连，连接点信号为441。电容1560另一端接地。信号421经非门1553后生成信号1552。信号432和信号1552，进入异或门1550，并输出信号1551。信号432控制开关1510。信号421控制开关1530。信号432控制开关1531。信号1551控制开关1532。

信号432控制开关1510对信号401进行峰值采样，把信号401的电压最大值保持在电容1520。在另一个实例中，信号421、信号432和信号1551，分别控制开关1530、开关1531和开关1532，通过电阻1540对电容1560进行充放电。

根据另一个实例，信号421经非门后生成信号1552，信号1552和信号432一起进入异或门1550，并生成信号1551。当信号1552为逻辑高电平并且信号432为逻辑低电平时，信号1551为高电平；当信号1552为逻辑低电平并且信号432为逻辑高电平时，信号1551为高电平；当信号1552为逻辑高电平并且信号432为逻辑高电平时，信号1551为低电平；当信号1552为逻辑低电平并且信号432为逻辑低电平时，信号1551为低电平。

见图16，信号432高电平的时间代表开关管487的开通时间Ton，信号421为高电平的时间代表变压器去磁时间Tdemag，信号1551代表延时时间Tdis。

电容1560容量相对较大，信号441电压值基本稳定，不会因为充放电而明显波动。那么在一个开关周期内，电容1560的充电电荷基本等于放电电荷。假设信号401的峰值电压为Vcs,假设信号441的电压值为Vavg。

那么 $\frac{V_{\mathrm{cs}}-V_{\mathrm{avg}}}{R8}*T_{\mathrm{demag}}=\frac{V_{\mathrm{avg}}}{R8}*(T_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{dis}})$ （公式4）

得出， $\frac{T_{\mathrm{demag}}}{T_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{demag}}+T_{\mathrm{dis}}}*V_{\mathrm{cs}}=V_{\mathrm{avg}}$ （公式5）

假设，初级峰值电流为Ip，初级绕组匝数Np,次级绕组匝数Ns，输出电流为Iout

输出电流

$I_{\mathrm{out}}=\frac{1}{2}*I_P*\frac{N_P}{N_S}*\frac{T_{\mathrm{demag}}}{T_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{demag}}+T_{\mathrm{dis}}}$

$=\frac{1}{2}*\frac{V_{\mathrm{CS}}}{R8}*\frac{N_P}{N_S}*\frac{T_{\mathrm{demag}}}{T_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{demag}}+T_{\mathrm{dis}}}$

$=\frac{1}{2}*\frac{V_{\mathrm{avg}}}{R8}*\frac{N_P}{N_S}$

（公式6）

由公式6可以看出，信号441的电压值Vavg实际上跟输出电流成正比。

根据图4所示中的一个实例，信号441和Vref2一起进入误差放大器450，输出误差放大信号451。在另一个实例中，误差放大信号451与三角波信号434一起进入比较器452，并输出比较信号453。当三角波信号434电压值超过误差放大信号451时，比较信号453变为高电平。在另一个实例中，信号453变为高电平，那么经过或门462后，输出信号463变为高电平。根据又一个实例，信号463高电平触发RS触发器464，输出信号465变为低电平。在另一个实例中，信号465电平进入驱动模块466，并输出信号367关断开关管487。

参考图4所示系统，当输出电流逐渐加大时，电流采样计算模块440的输出信号441的电压值Vavg逐渐加大，当Vavg等于Vref2时，形成反馈环路，通过控制开关管487的开通和关断，使得Vavg不再增大，从而限制输出电流，起到恒定输出电流的作用。

最后，还要注意的是，以上举例的仅是本发明的某个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或者联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (1)

1. 一种基于原边反馈的恒流恒压式反激式变换器， 包括：整流桥(470)、∏型滤波器(471)、吸收电路(472)、由初级绕组(480)、次级绕组(481)及辅助绕组(482)构成的变压器(473)、恒流恒压控制器(479)及开关管（487），所述次级绕组(481)还连接有次级电路（494），所述辅助绕组(482) 还连接有辅助供电电路（474），所述开关管（487）的基极与恒流恒压控制器(479)的输出端连接，开关管（487）的集电极与初级绕组(480)连接，开关管（487）的发射极通过初级电流采样电阻（488）接地，其特征在于，所述恒流恒压控制器(479)包括恒压模块（490）、频率发生器（491）、恒流模块（492）、或门（462）、RS触发器（464）及驱动模块（466），所述恒压模块（490）的输入端用于采样辅助绕组(482)的电压分压信号（400），恒压模块（490）的输出端及恒流模块（492）的第一、第二输出端分别与或门（462）的三个输入端连接并用于将第一关断信号（415）、第二关断信号（453）及第三关断信号（461）分别传送至或门（462）的三个输入端，恒流模块（492）的输入端与所述开关管（487）的发射极连接用于采样初级绕组(480)的电流信号（401），所述或门（462）的输出端与RS触发器（464）的R端连接并用于将或门（462）生成的关断信号（463）传送至RS触发器（464）的R端，所述频率发生器（491）的输入端用于采样并接收辅助绕组(482)的电压分压信号（400），频率发生器（491）产生第一开通信号（432），并将第一开通信号（432）输出至RS触发器（464）的S端，所述RS触发器（464）用于接收第一开通信号（432）和关断信号（463），生成调制信号（465），RS触发器（464）的Q端与驱动模块（466）的输入端连接，所述驱动模块（466）用于接收调制信号（465），并且向所述开关管（487）输出驱动信号（467），

所述频率发生器（491）包括去磁检测模块（420）、延时模块（430）和三角波发生器（433），去磁检测模块（420）的输入端作为频率发生器（491）的输入端，去磁检测模块（420）输出去磁时间信号（421），去磁时间信号（421）进入延时模块（430），经过延时后产生第一开通信号（432）和第二开通信号（431），第一开通信号（432）作为频率发生器（491）的输出信号通过所述频率发生器（491）的输出端输送至RS触发器（464）的S端，三角波发生器（433）接收第二开通信号（431），生成三角波信号（434）；

所述恒压模块（490）包括采样保持模块（410）、第一误差放大器（412）、第一比较器（414），采样保持模块（410）的输入端作为恒压模块（490）的输入端，采样保持模块（410）的输出信号（411）进入第一误差放大器（412），并生成第一阈值信号（413），第一阈值信号（413）和由所述三角波发生器（433）生成的三角波信号（434）进入第一比较器（414），生成第一关断信号（415）并作为恒压模块（490）输出信号；

所述恒流模块（492）包括电流采样计算模块（440）、第二误差放大器（450）、第二比较器（452）及第三比较器（460），电流采样计算模块（440）作为恒流模块（492）的输入端并用于采样初级绕组(480)的电流信号（401），经过计算后的输出信号进入第二误差放大器（450），生成第二阈值信号（451），第二阈值信号（451）和由所述三角波发生器（433）生成的三角波信号（434）进入第二比较器（452），并生成第二关断信号（453），同时，初级绕组电流信号（401）进入第三比较器（460），生成第三关断信号（461）。