开关电源的反馈控制方法及电路的制作方法_2

文档序号:9690461阅读:来源:国知局
电路;所述5bits可逆计数器电路接8421时钟产生电路和同步脉冲驱动 及增减信号检测电路;所述8421时钟产生电路接5bits可逆计数器电路和同步脉冲驱动及 增减信号检测电路;所述同步脉冲驱动及增减信号检测电路接大动态还原电路、5bits可逆 计数器电路、8421时钟产生电路以及磁隔离变压器的主边绕组端,同步脉冲驱动及增减信 号检测电路还外接主功率管的驱动信号端DR。
[0019] 针对本发明另一改进方案的改进,所述副边调制解调电路,包括增减脉冲驱动及 同步信号检测电路、RS触发器、同步整流管驱动电路、过零比较器、与门、双边沿窄脉冲调制 电路、第一下降沿窄脉冲调制电路、第一判断比较器、第二判断比较器、采样电容和采样开 关,其具体连接关系是,所述增减脉冲驱动及同步信号检测电路的双向输入/输出端接磁隔 离变压器的副边绕组端,输出端接RS触发器的置位端S,其中一个输入端接与门的输出端, 另一个输入端接双边沿窄脉冲调制电路的一个输出端;所述RS触发器的置位端S接增减脉 冲驱动及同步信号检测电路的输出端,复位端R接过零比较器的输出端和采样开关的控制 端,输出端Q接同步整流管驱动电路的输入端;所述同步整流管驱动电路的输入端接RS触发 器的输出端Q,输出端输出同步整流管栅极驱动信号SR;所述的过零比较器的正向输入端接 同步整流管的漏极采样电压VD,负向输入端接副边的电源地,过零比较器的输出端接RS触 发器的复位端R以及采样开关的控制端;所述与门的一个输入端接双边沿窄脉冲调制电路 的一个输出端,与门的另一个输入端接第一下降沿窄脉冲调制电路的输出端,与门的输出 端接增减脉冲驱动及同步信号检测电路的一个输入端;所述双边沿窄脉冲调制电路的一个 输出端接与门的一个输入端,另一个输出端接增减脉冲驱动及同步信号检测电路的另一个 输入端,双边沿窄脉冲调制电路的输入端接第一判断比较器的输出端;所述第一下降沿窄 脉冲调制电路的输出端接与门的另一个输入端,第一下降沿窄脉冲调制电路的输入端接第 二判断比较器的输出端;所述第一判断比较器的正向输入端接基准电压VR,负向输入端接 采样开关的输出端以及第二判断比较器的正向输入端;所述第二判断比较器的负向输入端 接欠冲基准电压VU,正向输入端接第一判断比较器的负向输入端以及采样开关的输出端, 第二判断比较器的输出端接第一下降沿窄脉冲调制电路的输入端;所述的采样电容的上极 板接第一判断比较器的负向输入端、第二判断比较器的正向输入端以及采样开关的输出 端,采样电容的下极板接副边的电源地;所述采样开关的输入端接电源输出电压Vout的分 压值VB,输出端接第一判断比较器的负向输入端、第二判断比较器的正向输入端以及采样 电容的上极板。
[0020 ]针对本发明另一改进方案所述副边调制解调电路的另一种改进,所述副边调制解 调电路,还包括第二下降沿窄脉冲调制电路、与非门、振荡器,所述第二下降沿窄脉冲调制 电路替代所述双边沿窄脉冲调制电路,其具体连接关系是,所述第二下降沿窄脉冲调制电 路的输入端接与非门的输出端,第二下降沿窄脉冲调制电路的输出端接所述与门的一个输 入端;所述与非门的一个输入端接所述第一判断比较器的输出端,另一个输入端接所述RS 触发器的复位端R、过零比较器的输出端以及采样开关的控制端;所述振荡器的输入端接第 二判断比较器的输出端,振荡器的输出端接第一下降沿窄脉冲调制电路的输入端;所述的 第二判断比较器的正向输入端接欠冲基准VU,负向输入端接第一判断比较器的负向输入 端、采样开关的输出端以及采样电容的上极板。
[0021] 本发明的有益效果在于:
[0022] 1、实现了磁隔离方式下的副边反馈、主边控制,相对于跨周期(PSM)的调制方式, 在不降低电源动态性能的条件下提高了稳态性能,降低了低频纹波,改善了负载调整率;
[0023] 2、通过将采样的电源输出电压信号离散化,处理为利用窄脉冲传递两种反馈信 号,减小了磁隔离变压器的体积,降低了功耗,简化了反馈过程;
[0024] 3、采用主边驱动信号的下降沿开通同步整流管,不需要在副边采用高精度比较器 判断同步整流管的开通,简化了同步整流的实现,提高了可靠性;
[0025] 4、在同步整流管关断时刻采样输出电压,因为输出电容中ESR会造成消磁阶段的 输出电压出现尖峰,尖峰持续的时间为消磁时间,在消磁结束时(即同步整流管关断时刻) 采样输出电压就避免了上述尖峰,从而提高了采样精度。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明反馈控制电路在反激变换器应用下的电路原理框图;
[0027]图2为本发明第一实施例的反馈控制电路的电路原理框图;
[0028] 图3为本发明第二实施例的反馈控制电路的电路原理框图;
[0029]图4为本发明反馈控制电路的控制流程图;
[0030]图5为本发明实施例一的反馈控制电路的关键信号的波形图;
[0031]图6为本发明实施例一的反馈控制电路应用于反激变换器时电源输出电压的仿真 波形。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示,以反激变换器的应用为例,本发明提供的反馈控制方法及电路由主边 调制解调电路11、磁隔离变压器12和副边调制解调电路13实现。主边调制解调电路11将主 控制电路中功率管Mp的驱动信号DR的下降沿调制为窄脉冲,通过磁隔离变压器12传送到副 边,副边调制解调电路13检测到此窄脉冲后,输出驱动信号SR将副边同步整流管Ms开通。同 时,副边调制解调电路13通过检测同步整流管Ms的漏极电压VD检测同步整流管Ms关断的时 亥|J,并在此时刻采样电源输出电压Vout的分压值VB,并将分压值VB与基准电压进行比较。副 边调制解调电路13将比较的结果调制为增能量窄脉冲或减能量窄脉冲,并将此窄脉冲通过 磁隔离变压器12传送到主边调制解调电路11。主边调制解调电路11根据增能量窄脉冲或减 能量窄脉冲,通过可逆计数器、递减时钟产生电路和数模转换器等电路产生电压反馈信号 FB。该反馈信号FB表征了输出电压与基准电压的偏差,用其限制主边的电感电流峰值,即采 样电阻Rs上的电压,从而实现闭环控制。为了提高控制环路的动态性能,副边调制解调电路 13同时检测输出电压的过欠冲情况,并将过欠冲信号调制为窄脉冲通过磁隔离变压器12传 送到主边。主边调制解调电路11将此脉冲信号解调为过欠冲信号。根据过欠冲信号将反馈 信号拉高或拉低,使得环路迅速做出反应,抑制电源的过欠冲。
[0033]其中,主边调制解调电路11包括:可逆计数器电路111、数模转换器电路(DAC) 112、 同步脉冲驱动电路113、递减时钟产生电路114和增减信号检测电路115。所述可逆计数器电 路111接所述数模转换器电路112、递减时钟产生电路114和增减信号检测电路115;所述数 模转换器电路112接可逆计数器电路111、增减信号检测电路115和电源的PWM/PFM主控电路 的反馈输入端1?;所述同步脉冲驱动电路113接增减信号检测电路115和电源的PWM/PFM主 控电路;所述递减时钟产生电路114接可逆计数器电路111和增减信号检测电路115;所述增 减信号检测电路115接可逆计数器电路111、数模转换器电路112、递减时钟产生电路114、同 步脉冲驱动电路113以及磁隔离变压器12的主边绕组端。
[0034]副边调制解调电路13包括:同步驱动电路131、输出采样判断电路132、同步检测电 路133、增减脉冲产生电路134和窄脉冲驱动电路135。所述窄脉冲驱动电路135接磁隔离变 压器12的副边绕组端、同步检测电路133和增减脉冲产生电路134;所述同步检测电路133接 窄脉冲驱动电路135和同步驱动电路131;所述同步驱动电路131接同步检测电路133、输出 采样判断电路132以及电源同步整流管的栅极和漏极;所述输出采样判断电路132接同步驱 动电路131、增减脉冲产生电路134以及电源输出电压Vout的分压值VB;所述增减脉冲产生 电路134接输出采样判断电路132和窄脉冲驱动电路135。
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及
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