开关电源的反馈控制方法及电路的制作方法_5

文档序号:9690461阅读:来源:国知局
要求1所述的反馈控制方法,其特征在于:所述同步整流管Ms的关断阶段, 副边调制解调电路同时检测输出电压Vout的过欠冲情况,并将过欠冲信号调制为第三窄脉 冲,通过磁隔离变压器传送到主边调制解调电路;主边调制解调电路将第三窄脉冲信号解 调为过欠冲信号,再根据过欠冲信号将反馈信号拉高或拉低,使得主边的主控电路迅速做 出反应,抑制开关电源的过欠冲。3. 根据权利要求1所述的反馈控制方法,其特征在于:所述副边调制解调电路将采样的 比较结果调制为第二窄脉冲,该第二窄脉冲可以为增能量窄脉冲或减能量窄脉冲,若分压 值VB小于基准电压,则传送增能量窄脉冲到主边,主边调制解调电路检测到增能量脉冲,产 生将逐周期增大的电压反馈信号;若分压值VB大于基准电压,则传送减能量窄脉冲到主边, 主边调制解调电路检测到减能量脉冲,产生将逐周期减小的电压反馈信号。4. 一种开关电源的反馈控制电路,其特征在于:包括主边调制解调电路、磁隔离变压器 和副边调制解调电路, 在同步整流管Ms的开通阶段,所述主边调制解调电路将主控制电路中功率管Mp的驱动 信号DR的下降沿调制为第一窄脉冲,再通过磁隔离变压器传送到副边调制解调电路;副边 调制解调电路检测到第一窄脉冲后,输出驱动信号SR以控制副边同步整流管Ms开通; 在同步整流管Ms的关断阶段,所述副边调制解调电路通过检测同步整流管Ms的漏极电 压VD以检测同步整流管Ms关断的时刻,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,将比较结果调制为第二窄脉冲,再将第二窄脉冲通过磁隔 离变压器传送到主边调制解调电路;主边调制解调电路根据第二窄脉冲产生电压反馈信号 FB,输出到主边的主控电路中,实现开关电源的闭环控制。5. 根据权利要求4所述的反馈控制电路,其特征在于:所述主边调制解调电路,包括可 逆计数器电路、数模转换器电路、同步脉冲驱动电路、递减时钟产生电路和增减信号检测电 路,其具体连接关系是,所述可逆计数器电路接所述数模转换器电路、递减时钟产生电路和 增减信号检测电路;所述数模转换器电路接可逆计数器电路、增减信号检测电路和电源的 PWM/PFM主控电路的反馈输入端FB;所述同步脉冲驱动电路接增减信号检测电路和电源的 PWM/PFM主控电路;所述递减时钟产生电路接可逆计数器电路和增减信号检测电路;所述增 减信号检测电路接可逆计数器电路、数模转换器电路、递减时钟产生电路、同步脉冲驱动电 路以及磁隔离变压器的主边绕组端。6. 根据权利要求5所述的反馈控制电路,其特征在于:所述副边调制解调电路,包括同 步驱动电路、输出采样判断电路、同步检测电路、增减脉冲产生电路和窄脉冲驱动电路,其 具体连接关系是,所述窄脉冲驱动电路接磁隔离变压器的副边绕组端、同步检测电路和增 减脉冲产生电路;所述同步检测电路接窄脉冲驱动电路和同步驱动电路;所述同步驱动电 路接同步检测电路、输出采样判断电路以及电源同步整流管的栅极和漏极;所述输出采样 判断电路接同步驱动电路、增减脉冲产生电路以及电源输出电压Vout的分压值VB;所述增 减脉冲产生电路接输出采样判断电路和窄脉冲驱动电路。7. 根据权利要求4所述的反馈控制电路,其特征在于:所述主边调制解调电路,包括 5bitsDAC电路、大动态还原电路、5bits可逆计数器电路、8421时钟产生电路、同步脉冲驱 动及增减信号检测电路,其具体连接关系是,所述5bitsDAC电路接大动态还原电路和 5bits可逆计数器电路,5bitsDAC电路输出生成的电压反馈信号FB;所述大动态还原电路 接5bitsDAC电路和同步脉冲驱动及增减信号检测电路;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。8. 根据权利要求7所述的反馈控制电路,其特征在于: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。9. 根据权利要求8所述的反馈控制电路,其特征在于: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。
【专利摘要】本发明提供了一种新型的、可靠的反馈控制电路,将反馈信号离散化,并调制为窄脉冲反馈到隔离电源的原边,原边电路检测此窄脉冲生成合适的反馈信号用于PWM/PFM主控电路的闭环控制。本发明的有益效果为: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;减小磁隔离变压器体积、降低功耗的同时简化了反馈过程;由主边控制同步整流管开通,便于同步整流的实现,提高了可靠性;在同步整流结束时刻采样输出电压,提高了采样的精度。
【IPC分类】H02M3/28, H02M3/335
【公开号】CN105450029
【申请号】CN201511033836
【发明人】於昌虎, 唐盛斌, 曾正球
【申请人】广州金升阳科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月31日
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