用于反激式开关电源的谐波控制方法及控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于反激式开关电源中的谐波控制电路及控制方法，其通过信号调节电路来调节主功率开关管的导通时间，以使其与主功率开关管的占空比成反比例关系。保证无论所述反激式开关电源在工作过程中占空比是否发生变化，所述输入电流波形均能很好地跟随输入电压变化，即呈正弦变化，提高了功率因数，并且大大减小了系统的谐波。本发明从原理上消除了占空比的变化对输入电流的影响，并且控制电路简单，成本低而效果好。
【专利说明】用于反激式开关电源的谐波控制方法及控制电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种用于反激式开关电源的谐波控制方法及控制电路。 【背景技术】
[0002]近年来，随着电力电子技术的快速发展，开关电源的应用越来越广泛，尤其是反激式开关电源由于其电路设计简单和能适应于输入电压变化等优越性而备受青睐。
[0003]如图1A所示为现有技术中的一种反激式开关电源的原理框图，现有技术的反激式开关电源包含有电压反馈电路101、补偿信号发生电路102和驱动控制电路103。这里，对所述反激式开关电源的输出电压信息进行采样，其中，串联在输出电压Vrat和地之间的电阻札和电阻R2组成的分压电阻网络作为电压反馈电路101，接收输出端的输出电压Vwt，从而在电阻R1和电阻R2的公共连接端产生一表征输出电压信息的米样电压信号Vfb。补偿信号发生电路102接收上述米样电压信号Vfb和表征期望输出电压的第一基准电压Vrafl,以在输出端产生表征当前输出电压Vtjut和期望输出电压之间误差的第一补偿信号Vcomp,这里，由于第一补偿信号Votp经过补偿信号发生电路的补偿作用，基本维持不变。驱动控制电路103接收所述第一补偿信号Votp和一三角波信号Vstaia后产生驱动控制信号以控制主功率开关管Qm的开关状态。可见，现有技术中的开关电源在半个输入电压周期内，由于第一补偿信号Votp基本不变，主功率开关管Qm的导通时间Ton也基本固定。
[0004]现有技术中的反激式开关电源，为得到较好的功率因数以及减小电源的开关损耗和电磁干扰，多采用准谐振控制模式，在这种控制模式下，其输入电流波形如图1B所示，此时，输入电流平均值的表达式为:
[0005]
【权利要求】
1.一种谐波控制方法，应用于反激式开关电源中，其特征在于，包括以下步骤: 根据所述反激式开关电源的输出电信号获得一采样电压信号； 计算所述采样电压信号和第一基准电压之间的误差，并对误差结果进行补偿，以获得一第一补偿信号； 根据所述反激式开关电源的主功率开关管的占空比调节所述第一补偿信号，以获得一第二补偿信号； 根据所述第二补偿信号和一三角波信号产生一控制信号，用以控制所述主功率开关管的开关动作，以维持所述反激式开关电源的输出电信号恒定，同时保证所述反激式开关电源的输入电流波形跟随输入电压变化。
2.根据权利要求1所述的一种谐波控制方法，其特征在于，所述第二补偿信号与所述第一补偿信号成正比例关系，与所述占空比成反比例关系。
3.一种谐波控制电路，应用于反激式开关电源中，所述反激式开关电源包括有补偿信号发生电路和驱动控制电路，其特征在于，所述谐波控制电路包括信号调节电路，其中， 所述补偿信号发生电路对接收的表征所述反激式开关电源的输出电信号的采样电压信号和第一基准电压进行误差计算，并对计算结果进行补偿，以获得一第一补偿信号； 所述信号调节电路连接在所述补偿信号发生电路和驱动控制电路之间，其接收所述第一补偿信号，并根据所述反激式开关电源的主功率开关管的占空比调节所述第一补偿信号，以获得一第二补偿信号； 所述驱动控制电路根据所述第二补偿信号和一三角波信号产生一控制信号，用以控制所述主功率开关管的开关动作，以维持所述反激式开关电源的输出电信号恒定，同时保证所述反激式开关电源的输入电流波形跟随输入电压变化。
4.根据权利要求3所述的一种谐波控制电路，其特征在于，所述信号调节电路接收所述控制信号以获得表征所述主功率开关管的占空比信息。
5.根据权利要求3所述的一种谐波控制电路，其特征在于，所述第二补偿信号与所述第一补偿信号成正比例关系，与所述占空比成反比例关系。
6.根据权利要求3所述的一种谐波控制电路，其特征在于，所述信号调节电路包括串联的第一晶体管和第二晶体管、由第一电阻和第一电容组成的RC滤波电路以及运算放大器，其中， 所述第一晶体管的漏极接所述运算放大器的输出端，所述第二晶体管的源极接地，其中所述第一晶体管与所述主功率开关管的开关状态相同，所述第二晶体管与所述主功率开关管的开关状态相反； 所述第一电阻的一端连接在第一晶体管和第二晶体管的公共连接端，另一端与所述第一电容串联后接地，所述第一电容的两端电压作为第一电压信号； 所述运算放大器的第一输入端接收所述第一电压信号，第二输入端接收所述第一补偿信号，输出端输出所述第二补偿信号。
7.一种用于反激式开关电源的控制芯片，包括一补偿信号发生电路、驱动控制电路，其特征在于，还包括权利要求3-6中任意一项谐波控制电路。
8.一种反激式开关电源，包括一补偿信号发生电路、驱动控制电路和功率级电路，其特征在于，还包括权利要求3-6中任意一项谐波控制电路。
【文档编号】H02M3/335GK103475199SQ201310418554
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】黄晓东 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司