一种开关电源的输出电压检测方法和电路及其开关电源的制作方法_2

文档序号:9234146阅读:来源:国知局
提高了系统稳定性,减小输出纹波。同时,在输出电流为静态时或处于动态变化 时,均能保证控制周期采样点的FB引脚电压Vw对应的次级电流Is不变,进一步提高了输 出电压检测精度,纹波更小。
【附图说明】
[002引图1是现有技术中典型的原边反馈反激拓扑系统。
[0029] 图2是图1中的系统工作时的各节点的波形及其采样的示意图。
[0030] 图3是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例一的流程图。
[0031] 图4是采用图3中的开关电源的输出电压检测方法的检测波形图。
[0032] 图5是逐周期进行采样控制的检测波形图。
[0033] 图6是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例二的流程图。
[0034] 图7是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例一的示意图.
[0035] 图8A是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例二的电路图。
[0036] 图8B是图8A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图。
[0037] 图9A是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例S的电路图。
[003引图9B是图9A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图。
【具体实施方式】
[0039] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,W下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用W解释本发明,并不 用于限定本发明。
[0040] 如图3所示,在本发明一种开关电源的输出电压检测方法实施例一的流程图中, 说明了本发明开关电源的输出电压检测方法应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统时,需 要执行的步骤如下:
[0041] S31、检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
[0042]S32、根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的 采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电 压放电时间,并且相差一固定时间,在本实施例中,该固定时间为2US;
[0043]S33、按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
[0044] S34、将所采样的FB引脚电压调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
[0045] 进一步地,图4示出了采用图3中的开关电源的输出电压检测方法的检测波形图。 如图4所示,在负载电流为小电流1〇1时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较小,W当前采 样时间Tsaml(n)作为采样点,采样当前FB引脚电压,其中,当前采样时间与上一周期的FB 引脚电压放电时间Tonsl(n-l)的关系为;Tsaml(n) =Tonsl(n-l)-2]is。稳态时,功率开 关管的上一周期的导通时间Tonpl(n-1)与当前的导通时间Tonpl(n)相等,即Tonpl(n-1) =Tonp1 (n),次级电流Is放电斜率相同,可W看出,在FB引脚电压放电时间结束回退2ys 时,次级电流Is相等,相应地,采样到的上一周期的FB引脚电压V(n-1)和当前FB引脚 电压VpBi(n)所对应的次级电流也相等,即Isl(n-l) =Isl(n)。
[0046] 当负载电流为较大电流Io2时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较大,W当前 采样时间Tsam2(n)作为采样点,采样到当前FB引脚电压,其中,当前采样时间与上一周 期的FB引脚电压放电时间Tons2(n-l)的关系为;Tsam2(n) =Tons2(n-l)-2ys。稳态 时,功率开关管的上一周期的导通时间Tonp2(n-l)与当前的导通时间Tonp2(n)相等,即 Tonp2 (n-1) =Tonp2 (n),次级电流IS放电斜率相同,可W看出,在FB引脚电压放电时间结 束回退2yS时,次级电流Is相等,相应地,采样到的上一周期的FB引脚电压Vw2 (n-1)和 当前FB引脚电压Vpe2(n)所对应的次级电流也相等,即Is2(n-1) =Is2(n)。
[0047] 在不同负载电流时,次级电流Is放电斜率相同,在次级绕组电感放电时间结束回 退2 yS时,次级电流Is也相同,因此由图4可W看出,Isl (n-1)=Isl (n)=Is2(n-1)= Is2 (n),Vw的采样点对应的Is电流维持不变,该样次级整流二极管20的正向压降Vf在采 样点处保持一致,使得原边反馈控制器控制的输出电压Vo保持一致,进而输出电压不随次 级电流变化而变化,精确检测出输出电压。
[0048] 由上述分析可知,在负载电流1〇稳态时,功率开关管的上一周期的导通时间与其 当前的导通时间相等。若按照上述检测方法逐周期进行检测输出电压,由于功率开关管的 上一周期的导通时间与其当前的导通时间相等,使得采样后精确检测出输出电压,但是在 负载电流1〇处于非稳态时,即变化的过程,功率开关管的上一周期的导通时间与其当前的 导通时间并不能相等。
[0049] 进一步地,图5示出了逐周期进行采样控制的检测波形图。如图5所示,在第 n-1周期内,功率开关管的导通时间为Tonp(n-l),FB引脚电压放电时间为Tons(n-l),采 用上述检测方法,对应FB引脚电压的采样点的次级电流为Is(n-1),若采样到的Vw(n-1) 电压偏低,卯j增大第n周期的Tonp(n),对应Tons(n)增大,W采样时间Tsam(n)= Tons(n-l)-化采样FB引脚电压Vp?,对应的次级电流为Is(n);若采样到的Vw(n)电压 偏高,则减小第(n+1)周期的Tonp(n+l),对应Tons(n+l)减小,W采样时间Tsam(n+1)= Tons(n)-化采样FB引脚电压Vw(n+1),对应的次级电流为Is(n+1)。从图4中可W明显看 出Is(n-1)声Is(n)声Is(n+1),即逐周期进行采样的每个采样点对应的次级电流不一致,则 对应的每个采样点的次级整流二极管20的正向导通压降Vf也不相同,对应的输出电压Vo 引入的误差也不相同,输出电压检测精度低,且可能导致误检测,引起振荡,应用在FB引脚 电压变化斜率较大的场合时,尤其严重。
[0化0] 针对在负载电流1〇处于非稳态时,逐周期进行采样检测的上述不足之处,如图6 所示,是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例二的流程图。该开关电源的输 出电压检测方法应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统,包括W下步骤:
[0化1] S61、检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
[0052]S62、根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的 采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电 压放电时间,并且相差一固定时间;
[0053]S63、按照所确定的当前采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
[0054]S64、将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,调节输 出电压。
[0055] 在本实施例中,该固定时间为2 US。
[0056] 在本实施例中,将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控 审IJ,进而调节输出电压,在输出电流为静态时或处于动态变化时,均能保证控制周期采样点 的FB引脚电压Vw对应的次级电流Is不变,次级整流二极管20的正向压降Vf保持一致, 进而调节输出电压Vo,检测精度更高,纹波更小。
[0057] 本发明还提供了一种开关电源的输出电压检测电路,应用于图1中的原边反馈反 激拓扑系统,如图7所述,是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例一的示意 图。该电路100包括检测单元110、确定单元120W及采样单元130,其中,检测单元110用 于检测上一周期的FB引脚电压放电时间;确定单元120用于根据所检测的上一周期的FB 引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压 的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚
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