磁隔离反馈电路的制作方法

本实用新型涉及，尤其涉及一种电源领域中实现闭环控制的磁隔离反馈电路。

背景技术：

在卫星和航天电子系统等专业级别的电源中，一般都需要原副边的电气隔离。功率链路上主要采用功率变压器进行电气隔离，而在反馈链路上，也需要电气隔离。

目前，反馈链路上的电气隔离广泛采用光耦合隔离方法，光电耦合器是通过光信号的传送实现耦合的，输入和输出之间没有直接的电气联系，具有很强的隔离作用。但是由于光耦隔离方式存在辐照环境下失效率高的问题，而磁隔离反馈则无光耦合反馈的上述问题，在高温、高压等恶劣环境下能保持较高的精度和稳定性，适用于高等级、长寿命场合。

技术实现要素：

本实用新型实施例要解决的技术问题是，提供一种磁隔离反馈电路，能准确的反馈误差信号，抗干扰能力强。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种磁隔离反馈电路，包括：

电压比较模块，用于根据外部电源输入的电压信号产生误差信号；

误差信号转换模块，用于接收电压比较模块输出的误差信号并根据所述误差信号产生方波信号；

磁隔离模块，用于接收误差信号转换模块输出的方波信号并对所述方波信号进行磁隔离后输出；

整流滤波模块，用于对磁隔离模块输出的电压进行整流滤波后再输出；

信号放大模块，用于将整理滤波模块的输出电压进行放大；以及，

COMP比较模块，用于接收信号放大模块输出的放大信号进而实现反馈控制。

进一步地，所述误差信号转换模块包括用于将电压比较模块输出的误差信号转换成方波信号的误差信号转换芯片。

进一步地，所述磁隔离模块为变压器，所述变压器的一次线圈的两端分别连接至所述误差信号转换芯片相对应的两个端脚，所述变压器的二次线圈的第一端和第二端分别连接整流滤波模块和接地。

进一步地，所述变压器的一次线圈的两端还分别通过第一电阻和第二电阻接地。

进一步地，所述整流滤波模块由二极管和第一电容构成，所述二极管的阳极连接至所述二次线圈的第一端，第一电容一端连接所述二极管的阴极而另一端接地。

进一步地，所述信号放大模块包括三极管，所述三极管的基极连接至二极管的阴极，集电极通过第三电阻连接基准电压端且所述集电极还连接COMP比较模块输入端，发射极接地，且自集电极至发射极之间还依次串联有第二电容和第四电阻。

进一步地，所述信号放大模块还包括串联在三极管的基极与二极管阴极之间的分压电阻以及一端与所述二极管的阴极连接而另一端连接至发射极的分流电阻。

进一步地，所述COMP比较模块包括用于根据所述信号放大模块的输出信号调整输出电压进而实现反馈控制的脉宽调整芯片，所述脉宽调整芯片具有接收所述信号放大模块的输出信号的COMP端口。

通过采用上述技术方案，本实用新型实施例的有益效果如下：本实用新型实施例通过电压比较模块与外部电源输出端连接，电压比较模块根据外部电源输出端的电压信号产生误差信号输出给误差信号转换模块，误差信号转换模块将误差信号转换成方波信号输出，再通过磁隔离模块和整理滤波模块对误差信号转换模块传送过来的方波信号进行磁隔离和整流滤波处理，最后再通过信号放大模块将磁隔离和整流滤波后的电压信号进行放大并输出给COMP比较模块，COMP比较模块根据放大后的电压信号的电压大小调整占空比大小，进而实现反馈控制。采用磁隔离方式代替了光耦隔离方式，消除了光耦隔离方式在航天等辐照环境中性能退化对产品的影响，能准确地还原副边的误差信号，实现电源电路的闭环控制，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本实用新型磁隔离反馈电路一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型磁隔离反馈电路一个实施例的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图2所示，本实用新型一个实施例提供一种磁隔离反馈电路，包括：

电压比较模块1，用于根据外部电源输入的电压信号产生误差信号；

误差信号转换模块2，用于接收电压比较模块1输出的误差信号并根据所述误差信号产生方波信号；

磁隔离模块3，用于接收误差信号转换模块2输出的方波信号并对所述方波信号进行磁隔离后输出；

整流滤波模块4，用于对磁隔离模块3输出的电压进行整流滤波后再输出；

信号放大模块5，用于将整理滤波模块4的输出电压进行放大；以及，

COMP比较模块6，用于接收信号放大模块输出的放大信号进而实现反馈控制。

本实施例通过电压比较模块1与外部电源输出端连接，电压比较模块1根据外部电源输出端的电压信号产生误差信号输出给误差信号转换模块2，误差信号转换模块2将误差信号转换成方波信号输出，再通过磁隔离模块3和整理滤波模块4对误差信号转换模块2传送过来的方波信号进行磁隔离和整流滤波处理，最后再通过信号放大模块5将磁隔离和整流滤波后的电压信号进行放大并输出给COMP比较模块6，COMP比较模块6根据放大后的电压信号的电压大小调整占空比，进而实现反馈控制。通过采用磁隔离方式代替了光耦隔离方式，消除了光耦隔离方式在航天等辐照环境中性能退化对产品的影响，能准确地还原副边的误差信号，实现电源电路的闭环控制，抗干扰能力强。

在一个实施例中，所述误差信号转换模块2包括用于将电压比较模块1输出的误差信号转换成方波信号的误差信号转换芯片U1。

本实施例的误差转换模块2采用误差信号转换芯片U1将电源输出的误差信号转换成方波信号，能有效避免误差信号在传输时受到干扰而产生的误差。

在一个实施例中，所述磁隔离模块3为变压器T1，所述变压器T1的一次线圈的两端分别连接至所述误差信号转换芯片U1相对应的两个端脚，所述变压器T1的二次线圈的第一端和第二端分别连接整流滤波模块4和接地。

本实施例通过变压器T1对误差信号转化芯片U1输出的方波信号进行磁隔离处理。在具体实施时，所述变压器T1的匝比可以设计成1:1，电路结构简单，可靠性高，有效简化了磁隔离耦合变压器的设计，降低生产成本。

在另一实施例中，所述变压器T1的一次线圈的两端还分别通过第一电阻R1和第二电阻R2接地。

本实施例通过在变压器T1的一次线圈的两端分别通过第一电阻R1和第二电阻R2接地，能有效降低变压器T1的空载损耗，避免输入的方波信号超出变压器额定电压进而导致变压器T1损坏。

在一个可选实施例中，所述整流滤波模块4由二极管D1和第一电容C1构成，所述二极管D1的阳极连接至所述二次线圈的第一端，第一电容C1一端连接所述二极管D1的阴极而另一端接地。

本实施例通过二极管D1和第一电容C1对隔离后的方波信号进行整流处理输出直流电压，并通过滤波处理滤除直流电压中的纹波，输出平滑的直流电压。

在另一个实施例中，所述信号放大模块5包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接至二极管D1的阴极，集电极通过第三电阻R3连接基准电压端VREF且所述集电极还连接COMP比较模块6输入端，发射极接地，且自集电极至发射极之间还依次串联有第二电容C2和第四电阻R4。

本实施例通过信号放大模块5对整流滤波模块4整流滤波后的电压信号变化情况进行方向放大，然后输出给COMP比较模块6，能有效提高电路的抗干扰能力。

在一个可选实施例中，所述信号放大模块4还包括串联在三极管Q1的基极与二极管D1阴极之间的分压电阻R5以及一端与所述二极管D1的阴极连接而另一端连接至发射极的分流电阻R6。

本实施例通过分压电阻R5和分流电阻R6共同作用调节三极管Q1的电流，起到调节增益大小的作用，通过控制信号放大模块5输出给COMP比较模块6的电压的大小，能有效控制CMOP比较模块6的占空比。

在另一可选实施例中，所述COMP比较模块6包括用于根据所述信号放大模块5的输出信号调整输出电压进而实现反馈控制的脉宽调整芯片U2，所述脉宽调整芯片U2具有接收所述信号放大模块5的输出信号的COMP端口。

本实施例通过脉宽调整芯片U2根据信号放大模块5的输出电压调整占空比大小，信号放大模块5的输出电压越高则脉宽调整芯片U2的占空比越大，反之亦然，信号放大模块5的输出电压越低则脉宽调整芯片U2的占空比越小，从而达到调整输出电压的目的，实现反馈控制。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。