专利名称：开关电源大电流输出宽温度范围输出电压精度的补偿方法
技术领域：
本发明属于电子技术领域，涉及一种开关电源大电流输出宽温度范围输出电压 精度的补偿方法。
背景技术：
近年来，随着航空航天领域的拓展，对高性能DC-DC变换器的需求日益大增， 而高性能DC-DC变换器要求具有高功率密度、大电流通路、宽泛的工作温度等特点。开 关电源有很多技术指标，其中的输出电压精度，一般规定，常温下其指标小于或者等于 1%。但大电流输出时，现有开关电源无法保证在高、低温条件下的输出电压精度小于或 者等于1%。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种开关电源大电 流输出宽温度范围输出电压精度的补偿方法，在大温度范围和大电流输出的条件下，对 开关电源输出电压精度进行补偿，使得开关电源的输出电压精度始终保持小于或者等于 1%。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，开关电源大电流输出宽温度范 围输出电压精度的补偿方法，在开关电源的输出反馈回路中增加补偿元器件。补偿元器件为二极管，该二极管在输出反馈回路中的连接方法
1)当开关电源输出电压具有正温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻R2串 联，使二极管的正极与电阻R2相接，二极管的负极分别与反馈回路中的电阻R3、电阻 R4和三端稳压器IC2相接；
2)当开关电源输出电压具有负温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻R4串 联，使二极管的负极与电阻R4相接，二极管的正极分别与反馈回路中的电阻R3、电阻 R2和三端稳压器IC2相接。本发明补偿方法是在现有开关电源的反馈回路中增加一个二极管，利用二极管 的负温度系数补偿开关电源的输出电压精度，使得开关电源的输出电压无论是具有正的 温度系数还是负的温度系数，均能进行输出电压精度补偿，从根本上解决了特定条件下 开关电源输出电压精度下降的问题，提高了开关电源的整体性能。
图1是本发明补偿方法在开关电源具有正温度系数时采用的补偿原理图。图2是本发明补偿方法在开关电源具有负温度系数时采用的补偿原理图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。
当开关电源在宽温度范围和大电流输出状态工作时，元器件固有的温漂特性造 成开关电源的输出电压精度下降，通过输出电压精度补偿技术可以解决由于元器件固有 的温度漂移而造成输出电压精度下降的问题，即在开关电源的输出反馈回路中增加补偿 元器件，根据开关电源输出电压具有的温度系数的正或负，将该补偿元器件的正极和负 极按不同的方向分别接入开关电源的输出反馈回路中，对开关电源的输出电压精度进行 补偿，使其小于或者等于1%。为此，本发明方法采用在开关电源输出反馈回路中增加一 个二极管D3的方法，对输出电压精度进行补偿，具体方法为
1)当开关电源输出电压具有正的温度系数时，将二极管D3与反馈回路中的电阻R2 串联，如图1所示，使二极管D3的正极与电阻R2相接，二极管D3的负极分别与反馈回 路中的电阻R3、电阻R4和三端稳压器IC2相接；
2)当开关电源输出电压具有负的温度系数时，将二极管D3与反馈回路中的电阻R4 串联，如图2所示，使二极管D3的负极与电阻R4相接，二极管D3的正极分别与反馈回 路中的电阻R3、电阻R2和三端稳压器IC2相接。本发明补偿方法利用二极管D3的负温度系数补偿输出电压精度。设二极管D3 的导通电压为Vd3，那么，
当开关电源输出电压具有正温度系数时，补偿后的输出电压Vout按公式(1)计
算
Vout=Vref(l+R2/R4+Vd3/Vref) (1)
当开关电源输出电压具有负温度系数时，补偿后的输出电压Vout按公式(2)计
算
Vout=Vref+(Vref-Vd3) R2/R4 (2)
公式(1)和公式(2)中，Vref表示反馈回路中三端稳压器IC2的基准电压；R2表 示反馈回路中电阻R2的阻值；R4表示反馈回路中电阻R4的阻值。从公式(1)可以看出，如果开关电源的输出电压具有正温度系数时，高温工作 状态下，由于二极管D3具有负温度系数，Vd3减小，使得Vout减小，从而补偿了由于输 出电压具有正的温度系数而引起的开关电源输出电压精度大于1%的问题，保证了输出电 压精度在高温工作状态时也能达到小于或者等于1%。同理，从公式(2)可以看出，如果开关电源的输出电压具有负温度系数时，高 温工作状态下，由于二极管具有负温度系数，Vd3减小，使得Vout增大，补偿了由于输出 电压具有负的温度系数而引起的开关电源输出电压精度大于1%的问题，保证了输出电压 精度在高温工作状态时能达到小于或者等于1%。从上面的论述中可以看出，无论开关电源输出电压具有正温度系数或负温度系 数，均是在高温工作状态，二极管D3具有负温度系数，Vd3减小。当开关电源在低温状 态下工作时，由于二极管D3具有负的温度系数，它的导通电压Vd3在低温时会增大，因 此，公式(1)和公式(2)同样适用于低温工作状态，在低温工作状态下，二极管D3 补偿输出电压精度的接法不变。
实施例开关电源输出电压精度要求为Vout=36V士0.3V，Iout=4A,对现有开关电源在不同温度下的输出电压进行测试，得到如表1所示的输出电压值。
表1不同温度下开关电源的输出电压值
权利要求
1.开关电源大电流输出宽温度范围输出电压精度的补偿方法，其特征在于，在开关 电源的输出反馈回路中增加补偿元器件。
2.按照权利要求1所述的补偿方法，其特征在于，所述的补偿元器件为二极管，该二 极管在输出反馈回路中的连接方法1)当开关电源输出电压具有正温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻(R2) 串联，使二极管的正极与电阻(R2)相接，二极管的负极分别与反馈回路中的电阻(R3)、电阻(R4)和三端稳压器(IC2)相接；2)当开关电源输出电压具有负温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻(R4) 串联，使二极管的负极与电阻(R4)相接，二极管的正极分别与反馈回路中的电阻(R3)、电阻(R2)和三端稳压器(IC2)相接。
全文摘要
开关电源大电流输出宽温度范围输出电压精度的补偿方法，在开关电源的输出反馈回路中增加补偿元器件。该补偿元器件为二极管，该二极管在输出反馈回路中的连接方法当开关电源输出电压具有正温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻R2串联，使二极管的正极与电阻R2相接，二极管的负极分别与反馈回路中的电阻R3、电阻R4和三端稳压器IC2相接；当开关电源输出电压具有负温度系数时，将二极管与反馈回路中的电阻R4串联，使二极管的负极与电阻R4相接，二极管的正极分别与反馈回路中的电阻R3、电阻R2和三端稳压器IC2相接。本发明补偿方法能在宽温度范围内对开关电源输出电压精度进行补偿，保证开关电源的输出电压精度。
文档编号H02M3/156GK102013804SQ201010526179
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月1日 优先权日2010年11月1日
发明者文世博, 郭顺吉 申请人:天水华天微电子股份有限公司