电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术，特别涉及一种电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法。
【背景技术】
[0002]负载调整率(LOAD REGULAT1N)是指电源负载的变化会引起电源输出的变化，表现为:负载增加时，输出降低；相反负载减少时，则输出升高。负载调整率是衡量电源好坏的指标。好的电源负载变化引起的输出变化较小，通常指标为3%-5%。负载调整率=(空载时输出电压_满载时输出电压)/ (额定负载时输出电压)*100%，这是稳压电源的一项重要指标，体现当负载电流变化时稳压电源的输出电压相应的变化情况，通常以输出电流从O变化到额定最大电流时，输出电压的变化量和输出电压的百分比值来表示。例如某5V直流稳压电源的输出电流从O增加到最大电流1A，它的输出电压从5.0OV降到了 4.50V，降落值
0.5V除以标称输出电压5V，得到10%，这就是该电源的负载调整率。
[0003]目前，大部分电源没有补偿设计，如标称48V输出电压的电源，在其共模电感和PCB走线的阻抗分去一部分电压后，其输出电压已低于48V，导致其负载调整率大。
[0004]因而现有技术还有待改进和提尚。
【发明内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法，可对电源输出电压进行采样，并根据采样值补偿电压使电源输出电压为其标称电压。
[0006]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种电源的输出负载调整率补偿电路，用于使电源电路的输出电压稳定，包括:电流采样模块、放大模块、MCU控制模块；
所述电流采样模块获取电源电路的输出电流，通过放大模块放大后输出给MCU控制模块；所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压，将补偿电压与电源电路的基准电压叠加，使电源的输出电压稳定。
[0007]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述补偿电压以下公式获得:
Vc= IR
其中，Vc为补偿电压，I为电流采样模块获取的采样电流，R是电源电路的输出阻抗，其包括PCB走线阻抗、电流采样模块的阻抗、电源电路中输出共模电感的阻抗。
[0008]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述MCU控制模块包括:补偿电压计算单元和控制环路单元；所述补偿电压计算单元根据PCB走线的阻抗、电流采样模块的阻抗、电源电路中输出共模电感的阻抗计算电源电路的输出回路的阻抗，结合电流采样模块输出的采样电流计算相应的补偿电压，并根据补偿电压输出相应的控制信号，使电源电路产生所述补偿电压，并将其与基准电压叠加输出给控制环路单元，由控制环路单元稳定输出电压并输出。
[0009]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述电流采样模块包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接放大模块的第一输入端，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均连接电源电路的共模电感的第3端、放大模块的第二输入端和地。
[0010]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述放大模块包括:运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第三电阻的一端为放大模块的第一输入端、连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，第三电阻的另一端连接运算放大器的反相输入端、还通过第五电阻连接运算放大器的输出端，第四电阻的一端为放大模块的第二输入端、连接第一电阻的另一端和第二电阻的另一端和共模电感的第3端，第四电阻的另一端连接运算放大器的正相输入端、还通过第六电阻接地，所述运算放大器的输出端通过第七电阻连接MCU控制模块。
[0011]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述放大模块还包括第一电容，所述第一电容的一端连接MCU控制模块、还通过第七电阻连接运算放大器的输出端，第一电容的另一端接地。
[0012]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述放大模块还包括肖特基二极管，所述肖特基二极管的第I端接地，肖特基二极管的第2端连接3.3V供电端，肖特基二极管的第3端连接MCU控制模块和第一电容的一端、还通过第七电阻连接运算放大器的输出端。
[0013]所述的电源的输出负载调整率补偿电路中，所述MCU控制模块包括DSP处理器、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、驱动芯片、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第一变压器和第二变压器；
放大模块输出的信号从DSP处理器的RA2/AN2端输入DSP处理器中，通过DSP处理器计算所需的补偿电压后，输出相应占空比的PWM信号，由DSP处理器的RA3/PWM1L端和RB14/PWM2L端输入驱动芯片中，使驱动芯片的OUTB端输出相应的驱动电流，控制第一 MOS管、第二 MOS管和第三MOS管的导通时间，增加第二变压器的初级绕组上流过的电流，该电流经第二变压器耦合产生相应的补偿电压，并叠加至基准电压上使输出电压稳定。
[0014]一种如上所述电源的输出负载调整率补偿电路的电压调整方法，其包括如下步骤:
由电流采样模块获取电源电路的输出电流，通过放大模块放大后发送给MCU控制模块；
所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压，并将补偿电压与电源电路的基准电压叠加，使电源的输出电压稳定。
[0015]一种具有负载补偿功能的电源，包括电源电路和如上所述的电源的输出负载调整率补偿电路，所述电源电路连接电源的输出负载调整率补偿电路。
[0016]相较于现有技术，本发明提供的电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法，所述电流采样模块获取电源电路的输出电流，通过放大模块放大后发送给MCU控制模块；所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压，将补偿电压与电源电路的基准电压叠加，使电源的输出电压稳定，使电源输出电压为其标称电压，从而有效的改善电源的负载调整率。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例提供的电源的输出负载调整率补偿电路的电路图。
[0018]图2为本发明实施例提供的电源的输出负载调整率补偿电路的电压调整方法的流程图。
[0019]图3为本发明实施例提供的电源的输出负载调整率补偿电路的电压调整方法中步骤S20的具体流程图。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供一种电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]请参阅图1，本发明提供一种电源的输出负载调整率补偿电路包括:电流采样模块10、放大模块20和MCU控制模块30，所述电源电路、电流采样模块10、放大模块20、MCU控制模块30依次连接形成回路。
[0022]本实施例由电流采样模块10获取电源电路的输出电流并将输出电流转换为采样电压，由放大模块20放大电流采样模块10的采样值输出给MCU控制模块，所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压，将补偿电压与电源电路的基准电压叠加，使电源的输出电压稳定，从而使电源输出电压为其标称电压，从而有效的改善电源的负载调整率。
[0023]其中，所述补偿电压以下公式获得:
Vc= IR
其中，Vc为补偿电压，I为电流采样模块获取的采样电流，R是电源电路的输出阻抗，其包括电源输出回路的阻抗、即PCB走线阻抗，电流采样模块的阻抗，电源电路中输出共模电感的阻抗，也电源电路的输出阻抗为三者的阻抗之和。
[0024]具体地，所述MCU控制模块包括:所述