一种带有补偿电路的直流电源的制作方法

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种带有补偿电路的直流电源。

背景技术：

伴随着开关电源越来越广泛的应用，对于开关电源的性能及工作稳定性要求越来越高。现有技术中，国内主流电源厂商生产的电源模块缺少有效的环路补偿电路，导致电源模块存在输出振荡、输出不稳定等问题，特别是在高频工况下，电源模块的输出振荡剧烈，其工作稳定性和可靠性有待提高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种带有补偿电路的直流电源，该电源模块通过在电源模块电压反馈环路中增加补偿电路，实现对系统闭环极点的补偿，提高了电源模块的稳定裕度、增益以及工作稳定性，有效解决了开关电源输出振荡等问题。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种带有补偿电路的直流电源，包括输入滤波电路、输出滤波电路、功率开关电路和主控电路，其特征在于：前端输入口依次通过所述输入滤波电路、功率开关电路和输出滤波电路连接电源模块的负载端，所述主控电路分别连接所述输出滤波电路、功率开关电路和电源模块的前端输入口，所述功率开关电路包括一变压器；

所述输出滤波电路包括第一二极管、第一电容、第二电容、第三电容和电感，所述第一二极管的正极连接所述变压器的次级绕组异名端，所述第一二极管的负极通过电感连接负载端正极，所述第一二极管的负极与所述变压器的次级绕组同名端之间分别连接有第一电容和第二电容，所述第三电容接在负载端正极与变压器的次级绕组同名端之间，所述变压器的次级绕组同名端接地。

进一步的，所述功率开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电容、第二二极管、光电耦合器和mos管，负载端正极通过所述第一电阻连接所述光电耦合器的输入端正极，负载端正极依次通过第二电阻和第三电阻接地，所述光电耦合器输入端负极连接所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极接地，所述第四电容的一端连接所述第二二极管的负极，所述第四电容的另一端通过第三电阻接地，所述mos管的源极连接所述变压器的初级绕组异名端，所述mos管的漏极连接前端输入口负极。

进一步的，所述主控电路包括lm5020芯片电路和第四电阻，所述lm5020芯片包括vin引脚、out引脚和comp引脚，所述vin引脚通过第四电阻连接前端输入口正极，所述out引脚连接所述mos管的栅极，所述comp引脚连接所述光电耦合器的集电极，所述光电耦合器的发射极连接前端输入口负极。

进一步的，所述输入滤波电路包括第五电容和第六电容，所述前端输入口正极连接所述变压器的初级绕组同名端，所述前端输入口正极与前端输入口负极之间分别连接有第五电容和第六电容。

进一步的，所述功率开关电路还包括环路补偿电路，所述环路补偿电路包括第七电容和第五电阻，所述第七电容与第五电阻串联后与所述第四电容并联。

本发明的一种带有补偿电路的直流电源具有以下有益效果：

本发明提供了一种带有补偿电路的直流电源，属于电力电子技术领域，该电源模块包括输入滤波电路、输出滤波电路、功率开关电路和主控电路其，前端输入口依次通过输入滤波电路、变压器和输出滤波电路连接电源模块的负载端，功率开关电路分别连接变压器、输出滤波电路和主控电路，主控电路连接所述电源模块的前端输入口。本发明通过在电源模块电压反馈环路中增加补偿电路，实现对系统闭环极点的补偿，提高了电源模块的稳定裕度、增益以及工作稳定性，有效解决了开关电源输出振荡等问题，可以广泛应用于航空、航天、船舶、通信、导弹、雷达等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的一种带有补偿电路的直流电源的模块连接示意图；

图2为本发明的一种带有补偿电路的直流电源的电路连接示意图。

具体实施方式

以下将结合图1、图2对本发明进行详细说明。

如图1、图2所示，一种带有补偿电路的直流电源，包括输入滤波电路1、输出滤波电路3、功率开关电路4和主控电路5，其特征在于：前端输入口6依次通过所述输入滤波电路1、功率开关电路4和输出滤波电路3连接电源模块的负载端7，所述主控电路5分别连接所述输出滤波电路3、功率开关电路4和电源模块的前端输入口6，所述功率开关电路4包括一变压器2。

进一步的，所述输出滤波电路3包括第一二极管d1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和电感l，所述第一二极管d1的正极连接所述变压器2的次级绕组异名端，所述第一二极管d1的负极通过电感l连接所述负载端7正极out，所述第一二极管d1的负极与所述变压器2的次级绕组同名端之间分别连接有第一电容c1和第二电容c2，所述第三电容c3接在所述负载端7正极out与变压器2的次级绕组同名端之间，所述变压器2的次级绕组同名端接地。

进一步的，所述功率开关电路4包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电容c4、第二二极管d2、光电耦合器401和mos管q，所述负载端7正极out通过所述第一电阻r1连接所述光电耦合器401的输入端正极，所述负载端7正极out依次通过第二电阻r2和第三电阻r3接地，所述光电耦合器401输入端负极连接所述第二二极管d2的负极，所述第二二极管d2的正极接地，所述第四电容c4的一端连接所述第二二极管d2的负极，所述第四电容c4的另一端通过第三电阻r3接地，所述mos管q的源极连接所述变压器2的初级绕组异名端，所述mos管q的漏极连接所述前端输入口6负极。

进一步的，所述主控电路5包括lm5020芯片电路和第四电阻r4，所述lm5020芯片包括vin引脚、out引脚和comp引脚，所述vin引脚通过第四电阻r4连接前端输入口6正极，所述out引脚连接所述mos管q的栅极，所述comp引脚连接所述光电耦合器401的集电极，所述光电耦合器401的发射极连接所述前端输入口6负极。

进一步的，所述输入滤波电路1包括第五电容c5和第六电容c6，所述前端输入口6正极连接所述变压器2的初级绕组同名端，所述前端输入口6正极与前端输入口6负极之间分别连接有第五电容c5和第六电容c6。

需要说明的是，mos管q主要是控制变压器2次级绕的通断，改变变压器2中存储的能量，变压器2主要是完成电能由初级向次级的传输，次级的第一二极管d1完成整流功能；输出滤波电路3主要是保证电源输出电压的稳定性、减小输出电压中的纹波，由电容和电感组成。主控电路5主要是完成对mos管q的开关控制，同时对电路进行短路等保护，其主要由lm5020芯片及一些外围电路组成。

具体的，光电耦合器401选用tlp280芯片，第二二极管d2选用tl431型二极管。负载端7的负极接地gnd。

进一步的，所述功率开关电路4还包括环路补偿电路402，所述环路补偿电路402包括第七电容c7和第五电阻r5，所述第七电容c7与第五电阻r5串联后与所述第四电容c4并联。

具体的，通过增加的环路补偿电路402提高了电源模块的稳定裕度，能够有效的解决开关电源输出振荡等问题，提升了电源模块的性能。

本发明提供了一种带有补偿电路的直流电源，通过在电源模块电压反馈环路中增加补偿电路，实现对系统闭环极点的补偿，提高了电源模块的稳定裕度、增益以及工作稳定性，有效解决了开关电源输出振荡等问题，可以广泛应用于航空、航天、船舶、通信、导弹、雷达等领域。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。