一种远端电压反馈电路及开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种远端电压反馈电路及开关电源；其中远端电压反馈电路包括差分放大器，第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和电位器；差分放大器的第一输入端通过第一电阻连接至远端负载电压；差分放大器的第二输入端通过第二电阻连接至电源输出内部反馈电压，差分放大器的第二输入端还通过第六电阻接地；差分放大器的输出端通过第五电阻连接至差分放大器的第一输入端；第三电阻的一端与远端负载电压连接，第三电阻的另一端与电源输出内部反馈电压连接；电位器的一端通过第四电阻连接至差分放大器的输出端，电位器的另一端用于连接至加法器的反相输入端。本实用新型提供的电压远端反馈电路结构简单、灵活、调节方便。
【专利说明】—种远端电压反馈电路及开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型属于开关电源领域，更具体地，涉及一种远端电压反馈电路及开关电源。
【背景技术】
[0002]目前有多种不同远端稳压补偿电路，如图1所示，一般使用电源输出正端+Vout、输出负端-Vout、远端反馈正端+S、远端反馈负端-S，进行多次比较调整，电路较复杂，且要求+S、-S必须在近端或远端与电源的输出相连，电源才能正常工作。
[0003]目前一些电源用户使用情况是:电源的输出电压低，输出电流大，且电源至负载之间线路较长，导致线路上压降随负载电流变化而变化，即负载端电压不稳。
实用新型内容
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种远端电压反馈电路，旨在解决现有技术中负载端电压不稳的技术问题。
[0005]本实用新型提供了一种远端电压反馈电路，包括:差分放大器N1B，第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R24、第六电阻R23和电位器RP2 ;所述差分放大器NlB的第一输入端通过所述第一电阻R21连接至远端负载电压Vload+ ;所述差分放大器NlB的第二输入端通过所述第二电阻R22连接至电源输出内部反馈电压Vout+，所述差分放大器NlB的第二输入端还通过所述第六电阻R23接地；所述差分放大器NlB的输出端通过所述第五电阻R24连接至所述差分放大器NlB的第一输入端；所述第三电阻R18的一端与所述远端负载电压Vload+连接，所述第三电阻R18的另一端与所述电源输出内部反馈电压Vout+连接；所述电位器RP2的一端通过所述第四电阻R19连接至所述差分放大器NlB的输出端，所述电位器RP2的另一端用于连接至加法器的反相输入端。
[0006]其中，所述差分放大器NlB为型号为LM258的运放芯片；所述PWM控制器N2为专用的开关电源控制芯片，PWM的全称是脉冲宽度调制，它是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源的输出的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
[0007]本实用新型还提供了一种开关电源，包括加法器、连接在所述加法器的输出端的PWM控制器，以及连接在所述加法器的反相输入端的四条支路；所述加法器的正相输入端接地，四条支路为限流支路、均流支路、电源的正常反馈环路和远端电压反馈电路，所述远端电压反馈电路为上述的远端电压反馈电路。
[0008]本实用新型提供的电压远端反馈电路结构简单、灵活、调节方便；本实用新型中将内部反馈电压与远端负载电压通过差分放大器进行放大后产生一个电压信号送到电源稳压反馈网络，调节PWM脉冲宽度，使得负载端电压稳定，不会因为电源至负载之间线路较长，导致线路上压降随负载电流变化而变化，即负载端电压不稳。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是现有技术提供的远端稳压补偿电路的具体电路图；
[0010]图2是本实用新型提供的远端电压反馈电路的具体电路图；
[0011]图3是本实用新型提供的开关电源的具体电路图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0013]图2示出了本实用新型提供的远端电压反馈电路的具体电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下:
[0014]远端电压反馈电路包括差分放大器N1B，第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R24、第六电阻R23和电位器RP2 ;差分放大器NlB的第一输入端通过第一电阻R21连接至远端负载电压Vload+ ;差分放大器NlB的第二输入端通过第二电阻R22连接至电源输出内部反馈电压Vout+，差分放大器NlB的第二输入端还通过第六电阻R23接地；差分放大器NlB的输出端通过第五电阻R24连接至差分放大器NlB的第一输入端；第三电阻R18的一端与远端负载电压Vload+连接，第三电阻R18的另一端与电源输出内部反馈电压Vout+连接；电位器RP2的一端通过第四电阻R19连接至差分放大器NlB的输出端，电位器RP2的另一端用于连接至加法器的反相输入端。
[0015]其中，差分放大器NlB可以采用型号为LM258的运放芯片，也可以采用其它型号的运放芯片。
[0016]本电路在原开关电源的基础上增加了 I个差分放大器(NlB)、6只电阻(R18、R21、R22、R23、R24、R19)、I个电位器(RP2)，将远端负载电压+与电源输出内部反馈电压+进行差分放大，然后将放大后的信号送到该电源的电压反馈环路即可完成远端电压反馈，确保远端负载电压稳定；负载端电压还可以通过电位器RP2适当进行调节；当不需要远端反馈控制时，不连接Vload+也可实现近端电压正常反馈，保证电源正常工作。
[0017]本实用新型提供的电压远端反馈电路结构简单、灵活、调节方便。
[0018]本实用新型还提供了一种开关电源，包括加法器、连接在加法器的输出端的PWM控制器，以及连接在加法器的反相输入端的四条支路；加法器的正相输入端接地，四条支路为限流支路、均流支路、电源的正常反馈环路和远端电压反馈电路，远端电压反馈电路为上述的远端电压反馈电路。其中PWM控制器N2为专用的开关电源控制芯片，PWM的全称是脉冲宽度调制，它是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源的输出的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
[0019]图3示出了该开关电源的具体电路，为了便于说明，仅示出与本实用新型相关的部分，详述如下:[0020]移相全桥开关电源的控制电路一般没有虚线框部分电路，电源输出内部反馈电压通过电阻R20、电位器RP1、差分放大器NlA降压，送至加法器N3调节，再送至型号为N2的PWM控制芯片的误差放大器。
[0021]如图2所示，Vout+为电源输出内部反馈电压，Vload+为远端负载电压。Vout+、Vload+通过差分放大后的信号送到加法器N3进行加法运算，然后送给PWM控制芯片的误差放大器的EA-端，调节PWM的脉冲宽度，从而使得负载端电压稳定。当负载电流变大时线路上压降增加，远端负载电压Vload+低于电源输出内部反馈电压Vout+，通过差分放大(线路上压降放大)后控制输出电压上升，根据负载电流大小对应补偿多少伏电压(通过RP2可以适当进行调节补偿电压)。当用户不使用远端反馈(即不接入Vload+)时，由于电阻R18的存在，差分放大器的输出为零，电源正常工作。
[0022]图3中，N2为TI公司生产的专用的开关电源控制芯片，四支路和加法器N3组成，加法器N3的输出电压V。由下式确定:Vo=-(R5 / RlXVol+R5 / R2XVo2+R5 /R4XVo3+R5 / (R19+RP2) X Vo4)。Rl支路为限流支路，其作用是:限制整台开关电源的输出电流。R2支路为均流支路，其作用是:当多台电源并联使用时，确保每台电源均分负载。R4及N1A、RP1、R20组成的支路是电源的正常反馈环路。R19(包括RP2)及N1B、R21_24组成的支路是远端电压反馈电路，其中NIB、R21-24组成标准的差分放大器，当R24 / R21=R23 /R22 时，NlB 的输出电压 Vo4 由下式确定。Vo4=R24 / R21 (Vout-Vload)。
[0023]在本实用新型中，电阻R18的作用是:当用户不使用远端反馈(即Vload+悬空)时，由于电阻R18两端电压为零，差分放大器的输出电压Vo4为零。电阻R19和电位器RP2组成的远端电压反馈支路R5 / (R19+RP2) XVo4为零，该支路对加法器N3不起作用。电容ClO的作用为抗干扰。
[0024]本实用新型提供的电压远端反馈电路结构简单、灵活、调节方便；本实用新型中将内部反馈电压与远端负载电压通过差分放大器进行放大后产生一个电压信号送到电源稳压反馈网络，调节PWM脉冲宽度，使得负载端电压稳定，不会因为电源至负载之间线路较长，导致线路上压降随负载电流变化而变化，即负载端电压不稳。
[0025]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种远端电压反馈电路，其特征在于，包括:差分放大器N1B，第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R24、第六电阻R23和电位器RP2 ； 所述差分放大器NlB的第一输入端通过所述第一电阻R21连接至远端负载电压Vload+ ;所述差分放大器NlB的第二输入端通过所述第二电阻R22连接至电源输出内部反馈电压Vout+，所述差分放大器NlB的第二输入端还通过所述第六电阻R23接地；所述差分放大器NlB的输出端通过所述第五电阻R24连接至所述差分放大器NlB的第一输入端； 所述第三电阻R18的一端与所述远端负载电压Vload+连接，所述第三电阻R18的另一端与所述电源输出内部反馈电压Vout+连接； 所述电位器RP2的一端通过所述第四电阻R19连接至所述差分放大器NlB的输出端，所述电位器RP2的另一端用于连接至加法器的反相输入端。
2.如权利要求1所述的远端电压反馈电路，其特征在于，所述差分放大器NlB为型号为LM258的运放芯片。
3.一种开关电源，包括加法器、连接在所述加法器的输出端的PWM控制器，以及连接在所述加法器的反相输入端的四条支路；所述加法器的正相输入端接地，四条支路为限流支路、均流支路、电源的正常反馈环路和远端电压反馈电路，其特征在于，所述远端电压反馈电路为权利要求1-2任一项所述的远端电压反馈电路。
【文档编号】G05F1/56GK203643882SQ201320835235
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】龙道志, 舒凯, 沈鹏程 申请人:武汉永力科技股份有限公司