电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法_3

文档序号:8456967阅读:来源:国知局
极电流,该电流通过第二变压器耦合产生相应的补偿电压,并叠加至变压器的次级的基准电压上,从而使电源电路输出电压得到补偿。如电源标称电压为48V时,通过本发明补偿后,能输出48V的参考电压。
[0043]在补偿计算时,本发明根据采样值进行计算并得到补偿电压:Vc= I*R,其中,Vc是补偿电压,I是电源某一时刻输出的电流,R是电源的输出阻抗(一般包括电源输出回路的阻抗、电流采样电阻的阻抗、输出共模电感的阻抗);电压补偿计算单元把补偿电压和基准电压相加得到一个新的基准,并把新的基准送到控制环路单元,由控制环路单元进行控制,使输出电压等于新的基准。
[0044]从补偿电压的公式可以看出,当输出电流增大时,补偿电压也增大,这个增大的补偿电压刚好可以补偿输出环路的阻抗所带来的线压降(如电感L1、共模电感L2和PCB走线的压降),从而保证输出电压保持不变,就是说通过这种补偿之后,可以有效的改善电源的负载调整率。
[0045]请参阅图2,本发明还相应提供一种电源的输出负载调整率补偿电路的电压调整方法,其包括如下步骤:
S10、由电流采样模块获取电源电路的输出电流,通过放大模块放大后发送给MCU控制丰吴块;
520、所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压,并将补偿电压与电源电路的基准电压叠加,使电源的输出电压稳定。
[0046]本发明通过电压补偿方式使电源输出电压为其标称电压,从而有效的改善电源的负载调整率。具体请参阅上述电源的输出负载调整率补偿电路对应的实施例。
[0047]如图3所示,具体实施时,所述步骤S20具体包括:
521、根据PCB走线、共模电感和电流采样电阻的大小确定输出回路的阻抗,并得出输出阻抗的大小为R ;
522、根据产品规格设定基准输出电压Vref;
523、补偿电压计算单元采样输出电流并得到输出电流的大小为I;
524、计算补偿电压的大小=I*R;
525、根据补偿电压输出相应的电流给控制环路;
526、由控制环路产生相应的补偿电压,并和基准电压Vref叠加,将输出电压稳定为标称电压输出,并返回步骤S23。
[0048]综上所述,本发明提供的电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法,所述电流采样模块获取电源电路的输出电流,通过放大模块放大后发送给MCU控制模块;所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压,将补偿电压与电源电路的基准电压叠加,使电源的输出电压稳定,使电源输出电压为其标称电压,从而有效的改善电源的负载调整率。
[0049]可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种电源的输出负载调整率补偿电路,用于使电源电路的输出电压稳定,其特征在于,包括:电流采样模块、放大模块、MCU控制模块; 所述电流采样模块获取电源电路的输出电流,通过放大模块放大后输出给MCU控制模块;所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压,将补偿电压与电源电路的基准电压叠加,使电源的输出电压稳定。
2.根据权利要求1所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述补偿电压以下公式获得:Vc= IR 其中,Vc为补偿电压,I为电流采样模块获取的采样电流,R是电源电路的输出阻抗,其包括PCB走线阻抗、电流采样模块的阻抗、电源电路中输出共模电感的阻抗。
3.根据权利要求2所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述MCU控制模块包括:补偿电压计算单元和控制环路单元;所述补偿电压计算单元根据PCB走线的阻抗、电流采样模块的阻抗、电源电路中输出共模电感的阻抗计算电源电路的输出回路的阻抗,结合电流采样模块输出的采样电流计算相应的补偿电压,并根据补偿电压输出相应的控制信号,使电源电路产生所述补偿电压,并将其与基准电压叠加输出给控制环路单元,由控制环路单兀稳定输出电压并输出。
4.根据权利要求1所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述电流采样模块包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的一端和第二电阻的一端均连接放大模块的第一输入端,第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均连接电源电路的共模电感的第3端、放大模块的第二输入端和地。
5.根据权利要求4所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述放大模块包括:运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻,所述第三电阻的一端为放大模块的第一输入端、连接第一电阻的一端和第二电阻的一端,第三电阻的另一端连接运算放大器的反相输入端、还通过第五电阻连接运算放大器的输出端,第四电阻的一端为放大模块的第二输入端、连接第一电阻的另一端和第二电阻的另一端和共模电感的第3端,第四电阻的另一端连接运算放大器的正相输入端、还通过第六电阻接地,所述运算放大器的输出端为放大模块的输出端、通过第七电阻连接MCU控制模块。
6.根据权利要求5所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述放大模块还包括第一电容,所述第一电容的一端连接MCU控制模块、还通过第七电阻连接运算放大器的输出端,第一电容的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述放大模块还包括肖特基二极管,所述肖特基二极管的第I端接地,肖特基二极管的第2端连接3.3V供电端,肖特基二极管的第3端连接MCU控制模块和第一电容的一端、还通过第七电阻连接运算放大器的输出端。
8.根据权利要求1所述的电源的输出负载调整率补偿电路,其特征在于,所述MCU控制模块包括DSP处理器、第八电阻、第九电阻、第二电容、第三电容、驱动芯片、第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第一变压器和第二变压器; 放大模块输出的信号从DSP处理器的RA2/AN2端输入DSP处理器中,通过DSP处理器计算所需的补偿电压后,输出相应占空比的PWM信号,由DSP处理器的RA3/PWM1L端和RB14/PWM2L端输入驱动芯片中,使驱动芯片的OUTB端输出相应的驱动电流,控制第一 MOS管、第二 MOS管和第三MOS管的导通时间,增加第二变压器的初级绕组上流过的电流,该电流经第二变压器耦合产生相应的补偿电压,并叠加至基准电压上使输出电压稳定。
9.一种如权利要求1所述电源的输出负载调整率补偿电路的电压调整方法,其特征在于,包括如下步骤: 由电流采样模块获取电源电路的输出电流,通过放大模块放大后发送给MCU控制模块; 所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压,并将补偿电压与电源电路的基准电压叠加,使电源的输出电压稳定。
10.—种具有负载补偿功能的电源,包括电源电路,其特征在于,还包括如权利要求1-8任意一项所述的电源的输出负载调整率补偿电路,所述电源电路连接电源的输出负载调整率补偿电路。
【专利摘要】本发明公开了电源及其输出负载调整率补偿电路和电压调整方法,所述电流采样模块获取电源电路的输出电流,通过放大模块放大后发送给MCU控制模块;所述MCU控制模块根据电源的输出阻抗和采样电流计算相应的补偿电压,将补偿电压与电源电路的基准电压叠加,使电源的输出电压稳定,使电源输出电压为其标称电压,从而有效的改善电源的负载调整率。
【IPC分类】G05F1-12
【公开号】CN104777864
【申请号】CN201510186666
【发明人】谢春华, 刘建飞, 汪兆华, 鞠万金
【申请人】深圳市京泉华科技股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月20日
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