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稳流驱动装置

阅读：1发布：2020-07-21

专利汇可以提供稳流驱动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明主要涉及在电源管理装置中控制稳流的系统，更确切地说，涉及一种可应用于管理LED的稳流控制系统。通过在反激变压器的原边对串接在变压器上的控制开关实施控制，产生驱动信号来驱动该控制开关，从而实现在反激变压器的一副边来实现恒流输出，籍此以恒流的方式来驱动功率LED器件。，下面是稳流驱动装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种稳流驱动装置，其特征在于，包括：
一串联连接在一反激变压器(224)原边绕组上的开关晶体管(M1)；
一原边电压检测单元(230)，将反激变压器(224)原边的输入电压(Vin)的一第一分压与一第一参考电压(V2)进行比较后，将比较结果输出给一驱动脉冲产生模块(240)；
一原边电流采样模块(235)，具有一采样电阻(R1)串联在开关晶体管(M1)和接地端之间，将反激变压器(224)原边的输入电压(Vin)的一第二分压与采样电阻(R1)两端撷取的电压进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块(240)；
一锯齿波发生器(250)接收来自驱动脉冲产生模块(240)传输的第一路、第二路脉冲信号和第三路、第四路脉冲信号，并输出锯齿波到驱动脉冲产生模块(240)；
一副边电流检测单元(260)，将反激变压器(224)副边绕组输出的输出电压(Vout)与第二参考电压(V4)进行比较后，产生第一路、第二路控制信号并输出给驱动脉冲产生模块(240)；
所述驱动脉冲产生模块(240)将所产生的第一路脉冲信号用于驱动开关晶体管(M1)的开关切换状态；
其中在一个开关周期内固定开关晶体管(M1)之导通时间(T1)来提高功率因子，并籍由预设反激变压器(224)副边绕组接通的时间(T2)与开关周期时间(Ts)之比为一恒定值来实现恒流输出；
在驱动脉冲产生模块(240)中，包括：
一第一RS触发器(105)，原边电流采样模块(235)输出的比较结果传输给第一RS触发器(105)的R输入端，第一RS触发器(105)的S输入端连接到驱动脉冲产生模块(240)中一与门(104)的输出端，并且该与门(104)的一个输入端接收来自原边电压检测单元(230)输出的比较结果，第一RS触发器(105)的一Q输出端产生第一路脉冲信号；
一第二RS触发器(108)，第一路脉冲信号传输给驱动脉冲产生模块(240)的一方波振荡器(112)的输入端后，方波振荡器(112)触发产生的振荡信号从其输出端同步传送给第二RS触发器(108)的R输入端、驱动脉冲产生模块(240)的一与门(110)的一输入端、驱动脉冲产生模块(240)的一方波振荡器(113)的输入端，并且方波振荡器(113)输出的振荡信号通过驱动脉冲产生模块(240)的一反相器(109)传送给该与门(110)的另一输入端，与门(110)的输出端连接到驱动脉冲产生模块(240)的一方波振荡器(114)的输入端后，方波振荡器(114)触发产生的振荡信号从其输出端传送给第二RS触发器(108)的S输入端；
一第三RS触发器(111)，与门(110)的输出端连接到第三RS触发器(111)的R输入端，而第三RS触发器(111)的S输入端接收副边电流检测单元(260)输出的第一路控制信号，并且第三RS触发器(111)的一Q输出端产生第三路脉冲信号以及一Q输出端产生第二路脉冲信号；
一脉宽调制比较器(128)，其反向输入端接收来自锯齿波发生器(250)输出的锯齿波，其正向输入端连接到第二参考电压(V4)，并在输出端产生传送给锯齿波发生器(250)的第四路脉冲信号；
其中，副边电流检测单元(260)输出的第二路控制信号输出给驱动脉冲产生模块(240)的一与门(129)的一个输入端，与门(129)的另一个输入端连接到脉宽调制比较器(128)的输出端，与门(129)的输出端、第二RS触发器(108)的一Q输出端分别连接到驱动脉冲产生模块(240)的一与门(107)的两个输入端，而与门(107)的输出端和一个启动信号源(V3)连接到驱动脉冲产生模块(240)的一或门(106)的两个输入端，而或门(106)的输出端则连接到与门(104)的另一个输入端；
副边电流检测单元(260)具有一个比较器(124)，其反向输入端耦合到反激变压器(224)的一用于监测次级侧电流过零点的辅助绕组，其正向输入端连接到第二参考电压(V4)；
比较器(124)的输出端产生第二路控制信号并输出给驱动脉冲产生模块(240)，以及比较器(124)的输出端同步连接到副边电流检测单元(260)中一方波振荡器(125)的输入端和副边电流检测单元(260)中一与门127的一个输入端，方波振荡器(125)输出的振荡信号通过副边电流检测单元(260)中一反相器(126)传输给与门(127)的另一输入端，与门(127)的输出端产生第一路控制信号。
2.如权利要求1所述的稳流驱动装置，其特征在于，原边电压检测单元(230)包括一个比较器(101)和由两个电阻(R2、R3)组成的分压器，电阻(R2、R3)串联连接在反激变压器(224)原边绕组的输入端与接地端之间，比较器(101)的正向输入端连接到该两个电阻(R2、R3)之间公共节点，该两个电阻(R2、R3)之间公共节点用于提供第一分压，比较器(101)的反向输入端连接到一个固定的参考电压(V2)，比较器(101)的比较结果输出给驱动脉冲产生模块(240)。
3.如权利要求1所述的稳流驱动装置，其特征在于，原边电流采样模块(235)包括一个比较器(102)和由两个电阻(R4、R5)组成的分压器，电阻(R4、R5)串联连接在反激变压器(224)原边绕组的输入端与接地端之间，比较器(102)的正向输入端连接到采样电阻(R1)和开关晶体管(M1)之间的节点，比较器(102)的反向输入端连接到该两个电阻(R4、R5)之间公共节点，该两个电阻(R4、R5)之间公共节点用于提供第二分压，比较器(102)的比较结果输出给驱动脉冲产生模块(240)。
4.如权利要求1所述的稳流驱动装置，其特征在于，在锯齿波发生器(250)的一第一组充放电回路中，包括：
一第一充电电流单元(I1)；
一与第一充电电流单元(I1)串联连接的电容(C6)，并在第一充电电流单元(I1)与电容(C6)之间设置有一个开关(SW1)；
一与电容(C6)并联连接的第一放电电流单元(I4)，并在电容(C6)与开关(SW1)之间的耦合节点(M)和第一放电电流单元(I4)之间设置有一个开关(SW2)；
一比较器(118)，其反向输入端连接到电容(C6)与开关(SW1)之间的耦合节点(M)处，其正向输入端连接到第二参考电压(V4)，比较器(118)的输出端连接到第一组充放电回路中一或非门(120)的一个输入端，或非门(120)的另一个输入端接收第一路脉冲信号；
其中，或非门(120)的输出信号传送给第一组充放电回路中一驱动器(119)，并由驱动器(119)驱动开关(SW2)的开关切换状态，第一组充放电回路中一驱动器(115)接收第一路脉冲信号并驱动开关(SW1)的开关切换状态，开关(SW1)闭合时开关(SW2)断开，开关(SW2)闭合时开关(SW1)断开，以便让电容(C6)实施充放电并在电容(C6)与开关(SW1)之间的耦合节点(M)处产生锯齿波。
5.如权利要求1所述的稳流驱动装置，其特征在于，在锯齿波发生器(250)的一第二组充放电回路中，包括：
一第二充电电流单元(I2)；
一与第二充电电流单元(I2)串联连接的电容(C5)，并在第二充电电流单元(I2)与电容(C5)之间设置有一个开关(SW3)；
一与电容(C5)并联连接的第二放电电流单元(I3)，并在电容(C5)与开关(SW3)之间的耦合节点(N)和第二放电电流单元(I3)之间设置有一个开关(SW4)；
一与门(116)的两个输入端分别接收第二路脉冲信号和比较器(118)的输出信号，与门(116)的输出端连接到第二组充放电回路的一个驱动器(117)的输入端，通过驱动器(117)驱动开关(SW3)的开关切换状态；
一与门(122)的一个输入端接收通过第二组充放电回路的一反相器(121)提供的第四路脉冲信号的反相信号，另一个输入端接收第三路脉冲信号，与门(122)的输出端连接到第二组充放电回路的一个驱动器(123)的输入端，通过驱动器(123)驱动开关(SW4)的开关切换状态；
其中，开关(SW3)闭合时开关(SW4)断开，开关(SW4)闭合时开关(SW3)断开，以便让电容(C5)实施充放电并在电容(C5)与开关(SW3)之间的耦合节点(N)处产生锯齿波。

说明书全文

稳流驱动装置

技术领域

[0001] 本发明主要涉及在电源管理装置中控制稳流的系统，更确切地说，涉及一种可应用于管理LED的稳流控制系统。

背景技术

[0002] 常规LED的光特性通常被描述为与电流函数有关，而不是直接关联电压的函数，LED的正向压降微小变化有时候会诱发较大的电流变化，从感官上体现出LED 亮度突变。一般认为采用恒压驱动不能完全保障LED亮度的一致性，籍此进一步抑制LED的长期可靠性或寿命，和引发负面的光衰。除了LED领域，部分民用设备，诸如手机充电器等也必须具备恒流输出的功能特征。

[0003] 譬如在小功率LED 驱动器和手机充电器等设备中，反激变换器被广泛应用，其成本低廉是很大的一个优势。反激变换器是一种隔离型结构，输入和输出相互隔离，控制电路一般放在原边，传统的恒流控制的反激变换器需要采样一副边的输出电流，并将调制后的信号经过光耦合传递到原边的控制芯片，在控制芯片中该电流信号与设置好的电流基准进行比较，以此来控制反激变换器的占空比，形成负反馈控制，实现恒流输出。光耦合器件会存在常见的老化问题，直接的影响就是电源的稳定性变差，此外一副边输出的电流采样电路和光耦合增加了电源的成本，降低了市场竞争力。手机充电器和小功率LED驱动器越来越趋向于在反激变换器中去掉光耦合，从而实现原边可以实现恒定电流控制，大体上是无需采样一副边的输出电流，而直接在反激变换器原边一侧单独控制。

发明内容

[0004] 在本发明的一种稳流驱动装置中，包括：一个串联连接在一个反激变压器224原边绕组上的开关晶体管M1；一个原边电压检测单元230，将反激变压器224原边的输入电压Vin的一个第一分压与一个第一参考电压V2进行比较后，将比较结果输出给一驱动脉冲产生模块240；一个原边电流采样模块235，具有一个采样电阻R1串联在开关晶体管M1和接地端之间，将反激变压器224原边的输入电压Vin的一个第二分压与采样电阻R1两端采集或撷取的电压进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240；一个锯齿波发生器250，接收来自驱动脉冲产生模块240传输的第一路、第二路脉冲信号和第三路、第四路脉冲信号，并输出锯齿波到驱动脉冲产生模块240；一个副边电流检测单元260，将反激变压器224副边绕组输出的输出电压Vout与第二参考电压V4进行比较后，产生第一路、第二路控制信号并输出给驱动脉冲产生模块240；驱动脉冲产生模块240将所产生的第一路脉冲信号用于驱动开关晶体管M1的开关切换状态。其中在反激变压器224的一个开关周期内，固定开关晶体管(M1)之导通时间(T1)，来提高和改善功率因子，获得较高的功率因子Power Factor，并籍由预设反激变压器224副边绕组接通的时间(T2)与开关周期时间(Ts)之比为一恒定值，来实现恒流输出电流Iout。

[0005] 上述稳流驱动装置，原边电压检测单元230包括一个比较器101和由两个电阻(R2、R3)组成的分压器，电阻(R2、R3)串联连接在反激变压器224原边绕组的输入端与接地端之间，比较器101的正向输入端连接到该两个电阻(R2、R3)之间公共节点，该两个电阻(R2、R3)之间公共节点用于提供第一分压，比较器101的反向输入端连接到一个固定的参考电压V2，比较器101的比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。

[0006] 上述稳流驱动装置，原边电流采样模块235包括一个比较器102和由两个电阻(R4、R5)组成的分压器，电阻(R4、R5)串联连接在反激变压器224原边绕组的输入端与接地端之间，比较器102的正向输入端连接到采样电阻R1和开关晶体管M1之间的节点，比较器102的反向输入端连接到该两个电阻(R4、R5)之间公共节点，该两个电阻((R4、R5)之间公共节点用于提供第二分压，比较器102的比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。

[0007] 上述稳流驱动装置，在驱动脉冲产生模块240中，至少还包括：一个第一RS触发器105，原边电流采样模块235输出的比较结果传输给第一RS触发器105的R输入端，第一RS触发器105的S输入端连接到驱动脉冲产生模块240中一个与门104的输出端，并且该与门104的一个输入端接收来自原边电压检测单元230输出的比较结果，第一RS触发器105的一个Q输出端产生第一路脉冲信号；一个第二RS触发器108，第一路脉冲信号传输给驱动脉冲产生模块240的一个方波振荡器112的输入端后，方波振荡器112触发产生的振荡信号从其输出端同步传送给第二RS触发器108的R输入端、驱动脉冲产生模块240的一个与门110的一个输入端、驱动脉冲产生模块240的一个方波振荡器113的输入端，并且方波振荡器113输出的振荡信号通过驱动脉冲产生模块240的一个反相器109传输给该与门110的另一输入端，与门
110的输出端连接到驱动脉冲产生模块240的一个方波振荡器114的输入端后，方波振荡器
114触发产生的振荡信号从其输出端传送给第二RS触发器108的S输入端；一个第三RS触发器111，与门110的输出端连接到第三RS触发器111的R输入端，而第三RS触发器111的S输入端接收副边电流检测单元260输出的第一路控制信号，并且第三RS触发器111的一个Q输出端产生第三路脉冲信号以及一个输出端产生第二路脉冲信号；一个脉宽调制比较器128，其反向输入端接收来自锯齿波发生器250输出的锯齿波，其正向输入端连接到第二参考电压V4，并在输出端产生传送给锯齿波发生器250的第四路脉冲信号；其中，副边电流检测单元260输出的第二路控制信号输出给驱动脉冲产生模块240的一个与门129的一个输入端，与门129的另一个输入端连接到脉宽调制比较器128的输出端，与门129的输出端、第二RS触发器108的一个Q输出端对应分别连接到驱动脉冲产生模块240的一个与门107的两个输入端，而与门107的输出端和一个启动信号源V3连接到驱动脉冲产生模块240的一个或门106的两个输入端，而或门106的输出端则连接到与门104的另一个输入端。

[0008] 上述稳流驱动装置，副边电流检测单元260具有一个比较器124，其反向输入端耦合到反激变压器(224)的一个用于监测次级侧电流过零点的辅助绕组(例如异名端)，其正向输入端连接到第二参考电压V4；比较器124的输出端产生第二路控制信号并输出给驱动脉冲产生模块240，以及比较器124的输出端同步连接到副边电流检测单元260中一个方波振荡器125的输入端和副边电流检测单元260中一个与门127的一个输入端，方波振荡器125输出的振荡信号通过副边电流检测单元260中一个反相器126传输给与门127的另一个输入端，与门127的输出端产生第一路控制信号。

[0009] 上述稳流驱动装置，在锯齿波发生器250的一个第一组充放电回路中，包括：一个第一充电电流单元I1；一个与第一充电电流单元I1串联连接的电容C6，并在第一充电电流单元I1与电容C6之间设置有一个开关SW1；一个与电容C6并联连接的第一放电电流单元I4，并在电容C6与开关SW1之间的耦合节点M和第一放电电流单元I4之间设置有一个开关SW2；一个比较器118，其反向输入端连接到电容C6与开关SW1之间的耦合节点M处，其正向输入端连接到第二参考电压V4，比较器118的输出端连接到第一组充放电回路中一或非门120的一个输入端，或非门120的另一个输入端接收第一路脉冲信号；其中，或非门120的输出信号传送给第一组充放电回路中一个驱动器119，并由驱动器119驱动开关SW2的开关切换状态，第一组充放电回路中一个驱动器115接收第一路脉冲信号并驱动开关SW1的开关切换状态，开关SW1闭合时开关SW2断开，开关SW2闭合时开关SW1断开，以便让电容C6实施充放电并在电容C6与开关SW1之间的耦合节点M处产生锯齿波。

[0010] 上述稳流驱动装置，在锯齿波发生器250的一个第二组充放电回路中，包括：一个第二充电电流单元I2；一个与第二充电电流单元I2串联连接的电容C5，并在第二充电电流单元I2与电容C5之间设置有一个开关SW3；一个与电容C5并联连接的第二放电电流单元I3，并在电容C5与开关SW3之间的耦合节点N和第二放电电流单元I3之间设置有一个开关SW4；一个与门116的两个输入端对应分别接收第二路脉冲信号和比较器118的输出信号，与门
116的输出端连接到第二组充放电回路的一个驱动器117的输入端，通过驱动器117驱动开关SW3的开关切换状态；一个与门122的一个输入端接收通过第二组充放电回路的一个反相器121提供的第四路脉冲信号的反相信号，另一个输入端接收第三路脉冲信号，与门122的输出端连接到第二组充放电回路的一个驱动器123的输入端，通过驱动器123驱动开关SW4的开关切换状态；其中，开关SW3闭合时开关SW4断开，开关SW4闭合时开关SW3断开，以便让电容C5实施充放电并在电容C5与开关SW3之间的耦合节点N处产生锯齿波。
附图说明

[0011] 阅读以下详细说明并参照以下附图之后，本发明的特征和优势将显而易见：

[0012] 图1A是本发明涉及LED恒流输出的原理图。

[0013] 图1B是基于图1A的驱动电路而对反激变压器原边电流和一副边电流的开启、关断时间段实施按控制的波形图。

[0014] 图2A～2B是本发明隔离型反激变换器详细的驱动电路结构。

[0015] 图3是利用辅助绕组判定次级侧电流变换状态的示意图。

[0016] 图4是选取隔离型反激变换器中若干采样点撷取的电压或电流波形示意图。

具体实施方式

[0017] 在图1A中，常规的市电也即电网交流电压Vac，通过一个桥式整流器的整流作用输出一个直流输入电压Vin，并将该直流输入电压Vin作为隔离型反激变换器的初级侧输入电压。在隔离型反激变换器中，设置一个受到脉冲宽度调制信号PWM控制的开关SW0在关断和闭合之间进行切换，开关SW0用于控制变压器T初级侧绕组的断开与导通。当直流输入电压Vin输入给变压器T之后，变压器T的一次级侧输出经过一个二极管整流后得到输出端的输出电压Vout，且在输出端和接地端GND之间还设有一个输出电容来维持该输出电压Vout在相对恒定的状态，输出电压Vout为负载(例如图示的串接的LED 发光二极管)提供负载输出电流Iout。

[0018] 在本发明中，为了最大限度的避免因技术术语造成对发明内容理解的不便或偏差，可认为变压器的一个初级侧和一个次级侧也可以分别用一个原边和一副边表征或替代。

[0019] 在图1A中，变压器T的初级侧和次级侧两者之绕组匝数比可设定为Np∶Ns，除此之外，还可预设初级侧之固定电感值Lp和次级侧之电感值Ls，依照图1A～1B揭示，初级侧电流Ip具有初级侧电流峰值Ip_peak，而对应次级侧电流Is则具有相应次级侧电流峰值Is_peak。以变压器T在一个开关周期内为例，初级侧具有导通时间T1(同时次级侧关断)，然后关闭初级侧，则紧接着其次级侧开始接通而具有导通时间T2，随后次级侧关断时间T3(初级侧同时亦关断)，其后再以同样的方式循环下一个周期。在完整的一个周期的时间Ts＝T1+T2+T3内，初级侧接通时间T1而关闭T2+T3的时间段，次级侧关闭T1的时间段后开启T2的时间段然后又关闭T3的时间段。其中，初级侧电流和变压器的直流输入电压Vin、电感Lp满足以下函数关系：

[0020]

[0021] 预设电感Lp是定值，若进一步设定某一开关时间t是定值，则可以获悉ip(t)正比于直流输入电压Vin，在这种情形下，实质上便可为整个反激变换器系统获得较佳的功率因子power factor提供便利。而对于初级侧和次级侧各自的峰值电流而言，以及流经LED二极管负载的负载输出电流Iout，它们之间具有以下关系：

[0022]

[0023]

[0024] 依本发明的一个发明精神，现在假定令T2＝K×(T1+T3)，并且设定K是一个常数或恒定值(作为示范但不构成限制，例如K可以是正整数等)，则可以进一步得到：

[0025]

[0026] 上式中代入次级侧电流峰值Is_peak，并且假定K取值为1，则有函数关系：

[0027]

[0028] 从上式获悉，人为选定Np∶Ns之比恒定并无任何困难，藉此从变压器的次级侧实现输出恒定电流(Iout)，使流经负载LED之输出电流Iout，也是期望的平均输出电流可以取得基本恒定的电流输出。在一个开关周期内，在固定开关晶体管(开关SW0)之导通时间的状况下，较之未钳制和固定开关SW0的导通时间T1的情况，可大大提高和改善功率因子，获得较高功率因子Power Factor。在业界，LED的输出光和波长同PN结的温度以及电流密切相关，常规的驱动电路所维持的恒流效果差，温度漂移特性差，并且输入电压范围窄等缺点，将引起LED的提前老化，无法有效延长LED寿命的特点。而本发明中前述的研究可改变电路的该等缺点，达到高效率、低成本，也真正地实现恒流效果，符合实际工业生产。

[0029] 图2A～2B更详细的介绍了用于切换控制一个初级侧开关晶体管M1的控制系统，以期翼实现我们所期望的恒流效果，唯独需要强调是的，图2A和图2B实质是一个整体性隔离型反激变换器作为稳流驱动装置，考虑到单页纸张篇幅的问题，和基于详尽展示电路图的目的，特意拆分成两幅图。图2A～2B所披露的实施例在后续内容将详细介绍。

[0030] 作为示范但非限制，典型的CLC型EMI滤波电路220包括一个滤波电感L1和两个滤波电容C1和C2，电容C1的一端接电感L1的输入端，电容C2的一端接电感L1的输出端，电容C1和C2各自的另一端连接在一起并耦合到桥式整流电路222的一个输入端，电感L1的输出端则耦合到桥式整流电路222的另一个输入端。

[0031] 市用交流电V1输入给EMI滤波电路220，经EMI滤波电路220进行EMI滤波后，EMI滤波电路220的输出提供给桥式整流电路222进行全波整流，得到直流输入电压Vin，输入电压Vin再经过例如工频滤波电解电容进行工频滤波后，生成一个具有一定微小电压纹波的直流电压，来为反激变压器224提供输入电能。具体而言，桥式整流电路222的输出端产生反激变换器的输入电压Vin，桥式整流电路222的输出端耦合到电容C3的一端，电容C3的另一端例如负极接到接地端，输入电压Vin经电容C3滤波产生稳压后再输送给反激变压器224的初级侧绕组的一端(例如同名端)。在隔离型反激变换器中，例如一个开关晶体管M1(N型MOSFET)的漏极连接在反激变压器224初级侧绕组的另一端(如异名端)，在开关晶体管M1的源极和接地端之间连接有一个电阻R1。

[0032] 在隔离型反激变换器中，具有一个反激变压器224，反激变压器224的次级侧绕组的一端(如同名端)接到接地端，而次级侧绕组另一端(如异名端)通过一个整流二极管D1在反激变换器的输出端节点DN1处输出一个输出电压Vout，如整流二极管D1的阴极端处可作为输出端，并且在输出端节点DN1和接地端之间连接有一个滤波电容C4。输出端节点DN1产生的输出电压Vout经过电容C4的滤波后，在电容C4未接地的一端产生具有微小电压纹波的相对稳定的直流电压，作为给LED等负载提供的直流输出电压。另外，还可以选择在输出电压Vout的输出端或电容C4未接地的一端和负载之间连接一个电感L2，负载例如是串联的一个单独的或者多个串接的LED发光二极管D2。

[0033] 在隔离型反激变换器中，提供了一个初级侧电流采样模块或原边电流采样模块235，原边电流采样模块235具有一个带有电阻R4和电阻R5的分压器，电阻R4的一端连接到桥式整流电路222的输出端，电阻R4的另一端和接地端之间连接有一个电阻R5。该电阻R4和电阻R5可对桥式整流电路222生成的输出电压也即反激变压器224的输入电压Vin进行分压，电阻R4、R5两者之间的一个公共耦合节点的电压值(即输入电压Vin在采样模块235中的一个分压，该两个电阻(R4、R5)之间公共节点用于提供第二分压)被输入给原边电流采样模块235的一个比较器102的反相输入端。而比较器102的正相输入端则连接到开关晶体管M1的源极和电阻R1之间的耦合节点处，电阻R1可以认为是反激变压器224的初级侧峰值电流或原边峰值电流采样网络，开关晶体管M1的源极和电阻R1之间的耦合节点可以检测反激变压器224原边绕组的峰值电流，而这个峰值电流因为流经电阻R1，则可由电阻R1转换成峰值电压信号来输送给比较器102的正相输入端，所以对峰值电流的采样体现出来的步骤是，横跨在采样电阻R1两端的电压变化被采集或撷取和传送给比较器102的正相输入端。

[0034] 在隔离型反激变换器中，还提供了一个初级侧电压检测单元或原边电压检测单元230，原边电压检测单元230具有一个带有电阻R2和电阻R3的分压器，电阻R2的一端连接到桥式整流电路222的输出端，电阻R2的另一端和接地端GND之间连接有一个电阻R3，该电阻R2和电阻R3可对桥式整流电路222生成的输出电压也即反激变压器224的输入电压Vin进行分压，电阻R2、R3两者之间的一个公共耦合节点的电压值(即输入电压Vin在检测单元230中的一个分压，该两个电阻(R2、R3)之间公共节点用于提供第一分压，)被输入给原边电压检测单元230的一个比较器101的正相输入端，比较器101的反向输入端连接到一个固定的基准参考电压V2(第一参考电压)，因此，电阻R2、R3之间的连接点或耦合节点处所探测的电压值将和基准参考电压V2由比较器101进行比较。需要强调的是，原边电压检测单元230中由电阻R2、R3构成的分压器与原边电流采样模块235中由电阻R4、R5构成的分压器的对同一个电压的分压效果不相同，因为电阻R2、R3两者的阻值比例关系与电阻R4、R5两者的阻值比例关系并不相同。

[0035] 在隔离型反激变换器中，还包括一个驱动脉冲产生模块240，用于决定反激变压器224初级侧绕组的开关状态，调整占空比，驱动脉冲产生模块240输出的第一路脉冲信号传输给一个驱动器103，由驱动器103来驱动开关晶体管M1进行接通和断开之间的切换。驱动脉冲产生模块240的部分结构体现在图2A中，另一部分体现在图2B中。

[0036] 驱动脉冲产生模块240具有一个RS触发器105(第一RS触发器)，驱动脉冲产生模块240需要产生用于控制开关晶体管M1开关状态的第一路脉冲信号，可借由RS触发器105来完成。对原边电流采样模块235而言，主要将反激变压器224原边的输入电压Vin的一个分压值与采样电阻R1两端撷取的电压值进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。具体步骤包括，采样网络电阻R1采集或撷取的流经初级侧绕组的初级侧峰值电流信号或原边峰值电流信号被提供给比较器102的正向输入端，桥式整流电路222产生的输入电压Vin的一个分压值(电阻R4、R5两者间的公共节点处的电压)被提供给比较器102的反向输入端，这两者将由比较器102进行比较，因为比较器102的输出端连接到RS触发器105的复位设置端R输入端口，所以比较器102输出的比较结果的高低电平信号也被输送给RS触发器105的R输入端口。

[0037] 对原边电压检测单元230而言，主要是将反激变压器224初级侧或原边的输入电压Vin的一个分压值与一个第一参考电压V2进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。具体步骤包括，桥式整流电路222产生的输入电压Vin的一个分压值(R2、R3两者之间的节点处的电压)提供给比较器101的正向输入端，一个固定的基准电压值V2(第一参考电压)被提供给比较器101的反向输入端，它们利用比较器101进行比较后，因为比较器101的输出端连接到驱动脉冲产生模块240所包含的一个与逻辑门104的一个输入端，所以也将比较器101的比较结果输送给与逻辑门104的该输入端，而该与逻辑门104的输出端则直接连接到驱动脉冲产生模块240的RS触发器105(第一RS触发器)之置位端S输入端口，所以与逻辑门104输出的电平信号被输送给RS触发器105之S输入端口。籍此，RS触发器105的Q输出端口所产生的第一路脉冲信号经由一个缓冲器或驱动器103传递给开关晶体管M1的控制端。驱动器103的输入端接收RS触发器105的Q输出端输出的第一路脉冲信号，驱动器103的输出端则连接到开关晶体管M1的栅极，并驱动开关晶体管M1在接通和断开之间切换。

[0038] 参见图2B，在驱动脉冲产生模块240中，图2A中的RS触发器105的Q输出端输出的第一路脉冲信号除了传送给驱动器103之外，还传输给振荡器112，如图示该Q输出端还在节点A处同步连接到图2B中用于产生方波的振荡器112的输入端。驱动脉冲产生模块240产生的第一路脉冲信号由RS触发器105的Q输出端形成，第一路脉冲信号除了控制驱动器103来驱动开关晶体管M1在接通和断开之间切换之外，振荡器112的输出振荡波也由第一路脉冲信号触发产生。

[0039] 驱动脉冲产生模块240的该振荡器112的输出端被设置为分别对应连接到：一个方波振荡器113的输入端、与门110的一个输入端、RS触发器108的R输入端。振荡器112由RS触发器105的Q端输出信号触发而产生振荡方波，振荡方波同时传输给振荡器113、与门110和RS触发器108。进一步而言，驱动脉冲产生模块240的振荡器113的输出端则连接到驱动脉冲产生模块240中一个反相器109的输入端，反相器109的输出端连接到驱动脉冲产生模块240中的前述与门110的另一个输入端。所以振荡器112的振荡方波直接传输给与门110的一个输入端，振荡器113的振荡方波则经由反相器109反向后再传输给与门110的另一个输入端。其中，与门110的输出端则连接到驱动脉冲产生模块240中一个方波振荡器114的输入端，该振荡器114的输出端连接到驱动脉冲产生模块240的一个RS触发器108(第二RS触发器)的S输入端，并且与门110的输出端被设定为连到驱动脉冲产生模块240中的一个RS触发器111(第三RS触发器)的R输入端，与门110输出的逻辑高低电平信号一方面触发振荡器114产生振荡方波，另一方面输送给RS触发器111的复位端R输入端。此外，RS触发器108的复位端R输入端口直接接收方波振荡器112产生的振荡波，置位端S输入端口接收方波振荡器114产生的振荡波，并在Q输出端产生脉冲信号。

[0040] 在驱动脉冲产生模块240中，还具有一个脉宽调制比较器128和一个与门129，其中比较器128的正相输入端连接一个预设稳定的基准参考电压源V4(第二参考电压)，而比较器128的反相输入端则接收来自锯齿波发生器250产生和输出的锯齿波信号，比较器128的输出端连接到与门129的一个输入端，当比较器128将接收的锯齿波信号与特定的参考电压V4比较后，籍此将比较结果作为驱动脉冲产生模块240所产生和输出的第四路脉冲信号，第四路脉冲信号由比较器128的输出端输出，同时将其输出给与门129的一个输入端。与门129的另一个输入端则接收来自副边电流检测单元260或次级侧电流检测单元的第二路控制信号，副边电流检测单元260会产生第一路、第二路控制信号，这在后续内容中将会详细介绍。与门129的输出端在节点C处连接到属于驱动脉冲产生模块240的一个与门107的一个输入端，与门107的另一个输入端则在节点B处连接到RS触发器108(第二RS触发器)的Q输出端。
除此之外，在驱动脉冲产生模块240中，还包括一个或门106，或门106的两个输入端对应分别连接到：与门107的输出端、驱动脉冲产生模块240的一个启动触发单元V3的输出端，注意这里所谓的启动触发单元或称为启动信号源V3可主动触发产生逻辑高、低电平。进一步而言，在前文内容中已经介绍过比较器101的输出端连接到与门104的一个输入端，而此处介绍的或门106的输出端又连接到与门104的另一个输入端，与门104的输出信号藉此可以由比较器101输出的高低电平信号和该或门106的输出电平来确定，与门104输出的逻辑电平信号用于置位RS触发器105之S输入端状态。

[0041] 在隔离型反激变换器中，还包括一个副边电流检测单元260或次级侧电流检测单元，副边电流检测单元260将会产生第一路控制信号和第二路控制信号，输出给驱动脉冲产生模块240。副边电流检测单元260具有一个比较器124，比较器124的正向输入端连接参考电压源V4(第二参考电压)，该参考电压源V4的电压大小实质上接近零，例如电压V4取值可为比0略大的正电压，譬如0.0001伏。作为实时监测反激变压器224次级侧电流升降变化情况的手段，次级侧绕组的输出端节点DN1处的电流信号可被采集、撷取转换成一个电压信号，同时将该捕获取样的电压信号同步输入至比较器124的反向输入端也即比较节点DN2处，与参考电压源V4进行比较。在本发明中，未直接取出、探测次级侧整流二极管D1阴极端节点DN1处的电流信号，而是采用了间接获取该处电流信号的方式，正如图3所示，反激变压器224除了原有的初级侧次级侧绕组之外，还额外设有一个辅助绕组K(辅助绕组的设置方式有多种，图式仅仅作为示范而不构成限制)，辅助绕组K的绕向与次级侧绕组相同，例如同名端接地而在异名端引出一个节点DN3，节点DN3连接到比较器124的反向输入端(节点DN2)。当反激变压器224次级侧绕组电流变为0时，辅助绕组K的异名端电压也即节点DN3处成为负电压(变为0以下)，相当于整流二极管D1阴极端节点DN1处的电流降至为0时，辅助绕组K的异名端低电位和参考电压V4两者经比较器124比较后，比较器124输出逻辑高电平信号。换言之，通过检测辅助绕组K电压信号的过零点，可间接检测变压器次级侧电感电流的过零点，虽然节点DN2未直接耦合到节点DN1，却可以从节点DN2撷取次级侧节点DN1电流的过零时间。

[0042] 在副边电流检测单元260中，比较器124的输出端对应分别连接到：驱动脉冲产生模块240中与门129的一个输入端、方波振荡器125的输入端、与门127的一个输入端。当比较器124比较节点DN2处的电压水平和第二参考电压V4的大小后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240中与门129的一个输入端，和将比较结果输出给副边电流检测单元260的一个与门127的一个输入端，以及将比较结果输出给副边电流检测单元260的一个振荡器125的输入端。值得注意的是，比较器124输出给驱动脉冲产生模块240中与门129的比较结果信号，同时也是副边电流检测单元260产生的输出给驱动脉冲产生模块240的第二路控制信号。从前文已经能够获悉与门127的一个输入端直接连接到比较器124的输出端，与此同时，振荡器125的输出端连接到副边电流检测单元260的一个反相器126的输入端，而反相器126的输出端则连接到与门127的另一个输入端，所以振荡器125籍由比较器124的比较结果而触发产生的输出振荡波信号经过反相器126反相之后，再输出给与门127的另一个输入端。从而与门127的两个输入端对应分别受比较器124和反相器126的输出信号控制，与门127的输出端则连接到驱动脉冲产生模块240中RS触发器111(第三RS触发器)的置位S输入端，所以与门127产生的高低逻辑电平输出给RS触发器111的S输入端，来设定RS触发器111输出的置位逻辑状态。需要强调的是，与门127输出端输出给RS触发器111的输出信号，作为副边电流检测单元260产生的输出给驱动脉冲产生模块240的第一路控制信号。

[0043] 在驱动脉冲产生模块240中，RS触发器111的置位S输入端和复位R输出端对应分别受到与门127、110输出的逻辑状态的控制，RS触发器111的一个输出端(反向输出端)产生第二路脉冲信号以及一个Q输出端(同相输出端)产生第三路脉冲信号，这两者是互为反相的。第二路脉冲信号和第三路脉冲信号作为驱动脉冲产生模块240输出的驱动信号，将传输给的锯齿波发生器250，下文中将会详细介绍。

[0044] 参见图2B，在隔离型反激变换器中，还包括一个锯齿波振荡电路或者锯齿波发生器250。而锯齿波发生器250则具有一个第一组充放电回路和一个第二组充放电回路，其中第一组充放电回路实质上是锯齿波发生器250的一个反馈内环，而第二组充放电回路才为外部电路/模块例如驱动脉冲产生模块240提供锯齿波信号。

[0045] 在锯齿波发生器250的第一组充放电回路中，驱动脉冲产生模块240传输的第一路脉冲信号将驱动第一组充放电回路产生锯齿波或三角波。第一组充放电回路具有一个充电电流单元I1(第一充电电流单元)和一个电容C6及一个开关SW1(第一开关)，在充电电流单元I1和电容C6之间连接有一个开关SW1，该开关SW1和电容C6串联在连接充电电流单元I1和接地端GND之间，而且在电容C6上并联有第一组充放电回路的一个放电电流单元I4(第一放电电流单元)。详细的电路结构可描述为：在充电电流单元I1和电容C6之间连接有一个开关SW1(如MOS晶体管开关等)，电容C6的一端连接开关SW1，电容C6未连接到开关SW1的相对另一端连接到接地端，电容C6与开关SW1之间的公共节点M与放电电流单元I4之间还连接有另一个开关SW2(第二开关)，相当于开关SW2和放电电流单元I4先行串联后，这两者再与电容C6并联。其中，放电电流单元I4除了连接开关SW2外还具有接地端以便可以释放电容C6储存的电荷到地。电容C6未接地的一端即M节点处可产生第一锯齿波。

[0046] 第一组充放电回路还具有一个比较器118，比较器118的正向输入端连接到基准参考电压V4(第二参考电压)，比较器118的反向输入端连接到电容C6未接地的一端，也即连接到电容C6与开关SW1两者之间的公共耦合节点M处，因此节点M处产生的锯齿波(第一锯齿波)作为负反馈信号与参考电压V4进行比较，由于比较器118的输出端连接到第一组充放电回路的一个或非门120的一个输入端，所以比较器118的比较结果也即比较控制信号将会输出给或非门120的该输入端。同时，或非门120的另一个输入端在节点A处连接到驱动脉冲产生模块240中RS触发器105(第一RS触发器)的Q输出端，并接收来自RS触发器105的Q输出端输出的第一路脉冲信号。或非门120的输出端连接到第一组充放电回路中一个驱动器119的输入端，而驱动器119的输出端则连接到开关SW2的控制端，因此，在接收驱动脉冲产生模块240输出的第一路脉冲信号和比较器118的比较结果后，或非门120的输出结果传送给用来驱动开关SW2的驱动器119，驱动器119根据或非门120的指令来驱动开关SW2在接通或断开之间切换。

[0047] 在第一组充放电回路中，除了驱动器119用于控制和驱动例如晶体管开关SW2(第二开关)的开关状态切换。第一组充放电回路还具有另一个驱动器115，用于控制和驱动例如晶体管开关SW1(第一开关)的开关状态切换。参见图2A～2B，驱动器115的输入端也在节点A处耦合连接到驱动脉冲产生模块240中RS触发器105的Q输出端也即其正向输出端，驱动器115的输出端则连接到开关SW1的控制端，从而将RS触发器105的Q输出端输出的第一路脉冲信号传输给驱动器115，驱动器115根据RS触发器105的逻辑信号，按指令驱动开关SW1在接通或断开之间切换。

[0048] 在第一组充放电回路中，开关SW1、SW2两者须满足一定的时序开关状态：其中一者接通时另一者断开。在第一路脉冲信号的控制下，预设开关SW1首先闭合，充电电流单元I1将为电容C6进行充电，但是在该充电步骤中，籍由接收第一路脉冲信号的或非门120的作用下，控制开关SW2断开。当电容C6充满电之后，第一路脉冲信号的逻辑状态发生翻转，驱动器115依第一路脉冲信号的指令控制开关SW2闭合，但驱动器119依或非门120的指令会同步控制开关SW1断开，以便电容C6的电荷从接通的开关SW2和经由放电电流单元I4释放到地。因此，开关SW1、SW2两者相对彼此互相在接通与断开之间切换，周而复始的循环，则电容C6的未接地的一端也即电容C6与开关SW1之间的耦合节点M处，会产生电压变动的锯齿波(第一锯齿波)。

[0049] 在锯齿波发生器250的第二组充放电回路中，第二组充放电回路包含一个充电电流单元I2(第二充电电流单元)和一个电容C5以及一个开关SW3(第三开关)，在充电电流单元I2和电容C5之间连接有一个开关SW3，电容C5和开关SW3串联连接在充电电流单元I2和接地端GND之间，而且在电容C5上并联有第二组充放电回路的一个放电电流单元I3(第二放电电流单元)。详细的电路结构可描述为：在充电电流单元I2和电容C5之间连接有一个开关SW3(如MOS晶体管开关等)，电容C5的一端连接开关SW3，电容C5未连接到开关SW1的相对另一端连接到接地端，电容C5与开关SW3之间的公共节点N和放电电流单元I3之间还连接有另一个开关SW4(第四开关)，相当于开关SW4和放电电流单元I3先行串联后，这两者再与电容C6并联。其中，放电电流单元I3(第二放电电流单元)除了连接开关SW4外还具有接地端以便可以释放电容C5储存的电荷。电容C5未接地的一端即N节点处可产生电压变动的锯齿波(第二锯齿波)。

[0050] 第二组充放电回路将接收驱动脉冲产生模块240输出的第二路脉冲信号、第三路和第四路脉冲信号，和接收第一组充放电回路输出的比较控制信号，从而驱动第二组充放电回路产生锯齿波或三角波。第二组充放电回路的一个驱动器117的输出端连接到开关SW3的控制端，驱动器117用于控制和驱动例如MOS晶体管集成的开关SW3(第三开关)的开关状态。第二组充放电回路的一个与门116的一个输入端连接到第一组充放电回路中比较器118的输出端，该与门116的另一个输入端则连接到驱动脉冲产生模块240中RS触发器111(第三RS触发器)的输出端(反向输出端)，相当于与门116接收来自驱动脉冲产生模块240由RS触发器111的输出端发送的第二路脉冲信号，和接收比较器118输出的比较结果即比较控制信号，来产生逻辑输出。籍由与门116的输出端连接到驱动器117的输入端之后，驱动器117根据与门116输出的指令，来驱动开关SW3在接通或断开之间切换。

[0051] 第二组充放电回路还包括一个驱动器123，驱动器123的输出端连接到开关SW4的控制端，用于控制和驱动例如MOS晶体管集成的开关SW4(第四开关)的开关状态。第二组充放电回路的一个与门122的一个输入端连接到驱动脉冲产生模块240中RS触发器111的Q输出端(正向输出端)，与门122的另一个输入端则连接到第二组充放电回路的一个反相器121的输出端，反相器121的输入端则连接到驱动脉冲产生模块240中比较器128的输出端。针对与门122而言，其连接到RS触发器111的Q输出端的一个端口，接收RS触发器111的Q输出端产生的第三路脉冲信号，其连接到反相器121输出端的另一个端口，则接收比较器128产生的第四路脉冲信号的反相脉冲信号(籍由反相器121反相)。从而与门122的输出端连接到驱动器123的输入端之后，驱动器123根据与门122传输的指令来驱动开关SW4在接通或断开之间切换。在第二组充放电回路中，电容C5未接地的一端，也即电容C5与开关SW3之间的连接节点N处，将产生锯齿波(第二锯齿波)或三角波，并传送给驱动脉冲产生模块240中比较器128的反向输入端，比较器128将锯齿波信号与基准参考电压V4(第二参考电压)进行比较，比较结果也即驱动脉冲产生模块240所产生的第四路脉冲信号输出给第二组充放电回路的反相器121，反相器121接收该结果后执行反相并输出给与门122，第四路脉冲信号同步还传输给与门129的一个输入端。

[0052] 在第二组充放电回路中，开关SW3、SW4两者须满足一定的时序开关状态：其中一者接通时另一者断开。在第二路脉冲信号及比较控制信号的控制下，预设开关SW3首先闭合，充电电流单元I2将为电容C5进行充电，在该充电步骤中，第三路脉冲信号和第二路脉冲信号互为反相信号，第三路脉冲信号相当于是第二路脉冲信号的逻辑状态发生翻转的信号，那么在第三路脉冲信号的控制下，开关SW4是断开的，故而充电电流单元I2可以轻易为电容C5充电。当电容C5充满电之后，第二路、第三路脉冲信号逻辑状态皆同步发生翻转，第四路脉冲信号的反相脉冲信号和第三路脉冲信号将会控制开关SW4闭合，但第二路脉冲信号亦同步控制开关SW3断开，以便完成充电的电容C5的电荷可经由接通的开关SW4和放电电流单元I3释放到地。如此一来，在这样重复的周期内，开关SW3、SW4两者彼此互相在接通与断开之间切换，周而复始的循环，从而电容C5的未接地的一端也即电容C5与开关SW3之间的耦合节点N处，会产生电压变动的锯齿波(第二锯齿波)，这个锯齿波是整个锯齿波发生器250表现出来的输出信号，例如输给驱动脉冲产生模块240的比较器128的反向输入端。

[0053] 在一些实施例中，充电电流单元I1、I2(第一、第二充电电流单元)可以耦合到接地端。在这个将隔离型反激变换器作为稳流驱动装置中，原边电压检测单元230将反激变压器224原边的输入电压Vin的一个分压与一个第一参考电压V2进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。原边电流采样模块235将反激变压器224原边的输入电压Vin的一个分压与初级侧绕组的采样电阻R1两端撷取的电压进行比较后，将比较结果输出给驱动脉冲产生模块240。副边电流检测单元260将反激变压器224副边绕组或次级侧绕组经由整流二极管D1输出的输出电压Vout与第二参考电压V4进行比较后，产生第一路控制信号、第二路控制信号，并输出给驱动脉冲产生模块240。驱动脉冲产生模块240籍由RS触发器105产生第一路脉冲信号、籍由RS触发器111第二路脉冲信号和第三路脉冲信号、籍由比较器128产生第四路脉冲信号，锯齿波发生器250接收来自驱动脉冲产生模块240传输的第一路、第二路脉冲信号和第三路、第四路脉冲信号，并输出锯齿波到驱动脉冲产生模块240。驱动脉冲产生模块240将所产生的第一路脉冲信号用于驱动串接在初级侧绕组上的开关晶体管M1在接通与断开之间切换状态。

[0054] 在图4中，展示了数个节点处的电流或电压相对于时间的波形图。其中I(Dled)是流经LED的电流。Vdetect是分压器中电阻R4、R5两者之间的检测电压，也是输出给比较器102反向输入端的电压，Vrs是原边峰值电流采样网络中电阻R1两端采集的电压值，也是输出给比较器102正向输入端的电压。图4还展示了一副边电流Isec或次级侧绕组电流和提供给LED的电压VLED的变化波形。

[0055] 以上，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，上述发明提出了现有的较佳实施例，但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

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