供电调整电路、降压变换器及直流电源的制作方法

本技术属于电子电路，尤其涉及一种供电调整电路、降压变换器及直流电源。

背景技术：

1、随着电力电子技术的快速发展，人们对各类电子产品的需求也日益提高，同时对直流电源的需求也越来越高。对于采用fly-buck拓扑的降压变换器由于能够提供一路隔离输出和一路非隔离输出受到了越来越多的关注，与常见的fly-back拓扑相比，fly-buck拓扑可提供更低成本的替代方案。

2、采用fly-buck拓扑的降压变换器包括控制模块、上管、下管、变压器、原级输出模块和次级输出模块。现有技术中，一般采用强制连续导通模式(fccm)进行控制，虽然在原级轻载时能够保证次级带载能力，但是整体效率低。如果采用断续导通模式(dcm)进行控制，虽然整体效率较高，但在原级轻载时无法保证次级带载能力。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种供电调整电路、降压变换器及直流电源，可以解决基于断续导通模式的fly-buck降压变换器在原级轻载时，无法保证次级带载能力的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种供电调整电路，包括电流源模块、第一开关模块、第二开关模块、充放电模块和电阻模块，所述第一开关模块分别与所述电流源模块、所述第二开关模块和所述充放电模块电连接，所述第二开关模块与所述电阻模块电连接，所述电流源模块用于与第一电源电连接，所述电阻模块和所述充放电模块均用于接地，所述第一开关模块用于与降压变换器中的上管的栅极电连接，所述第二开关模块和所述充放电模块均用于与所述降压变换器中的控制模块电连接；

3、所述电流源模块用于提供充电电流；所述第一开关模块用于接收第一控制信号，根据所述第一控制信号导通，使所述充电电流为所述充放电模块充电；所述第二开关模块用于接收第二控制信号，根据所述第二控制信号导通，使所述充放电模块通过所述电阻模块放电；所述充放电模块用于根据所述充电电流向所述控制模块输出目标参考电压，使所述控制模块调整所述上管的导通时间；其中，所述第一控制信号为控制所述上管导通的信号；当所述上管和所述降压变换器中的下管均关断时，所述第二控制信号在预设时间内保持低电平信号，当所述上管导通或所述下管导通时，所述第二控制信号为高电平信号。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流源模块包括电流源，所述电流源的一端用于与所述第一电源电连接，所述电流源的另一端与所述第一开关模块电连接。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一开关模块包括第一开关，所述第一开关的控制端用于与所述上管的栅极电连接，所述第一开关的第一导通端与所述电流源模块电连接，所述第一开关的第二导通端分别与所述第二开关模块和所述充放电模块电连接。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二开关模块包括第二开关，所述第二开关的控制端用于与所述控制模块电连接，所述第二开关的第一导通端分别与所述第一开关模块和所述充放电模块电连接，所述第二开关的第二导通端与所述电阻模块电连接。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电阻模块包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第二开关模块电连接，所述第一电阻的第二端用于接地。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述充放电模块包括充放电单元和滤波单元，所述充放电单元分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述滤波单元电连接，所述滤波单元用于与所述控制模块电连接，所述充放电单元和所述滤波单元均用于接地；

9、所述充放电单元用于根据所述充电电流向所述滤波单元输出所述目标参考电压；所述滤波单元用于对所述目标参考电压进行滤波，并向所述控制模块输出滤波后的所述目标参考电压。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述充放电单元包括第一电容，所述第一电容的正极分别与所述第一开关模块、所述第二开关模块和所述滤波单元电连接，所述第一电容的负极用于接地。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述滤波单元包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的第一端分别与所述充放电单元、所述第一开关模块和所述第二开关模块电连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二电容的正极和所述控制模块电连接，所述第二电容的负极用于接地。

12、第二方面，本技术实施例提供了一种降压变换器，包括上管、下管、变压器、原级输出模块、次级输出模块、控制模块、过零检测模块和第一方面中任一项所述的供电调整电路；

13、所述上管的漏极用于与第二电源电连接，所述上管的源极分别与所述下管的漏极、所述变压器的原级绕组的一端和所述过零检测模块电连接，其连接处称为开关节点，所述下管的源极用于接第一地，所述变压器的原级绕组的另一端与所述原级输出模块电连接，所述原级输出模块用于与原级负载电连接，所述原级输出模块还用于接第一地，所述变压器的次级绕组的一端用于接第二地，所述变压器的次级绕组的另一端与所述次级输出模块电连接，所述次级输出模块用于与次级负载电连接，所述次级输出模块还用于接第二地，所述控制模块分别与所述上管的栅极、所述下管的栅极、所述过零检测模块、所述原级输出模块、所述供电调整电路中的第一开关模块、所述供电调整电路中的第二开关模块和所述供电调整电路中的充放电模块电连接；

14、所述控制模块用于向所述供电调整电路输出第一控制信号和第二控制信号；其中，所述第一控制信号为控制所述上管导通的信号；当所述上管和所述下管均关断时，所述第二控制信号在预设时间内保持低电平信号，当所述上管导通或所述下管导通时，所述第二控制信号为高电平信号；所述供电调整电路用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号向所述控制模块输出目标参考电压；所述控制模块用于根据所述目标参考电压调整所述上管的导通时间；所述过零检测模块用于检测所述开关节点处的电流，在所述电流为零时，向所述控制模块输出过零检测信号；所述控制模块用于根据所述过零检测信号控制所述下管关断，并开始计时，当计时时间大于所述预设时间时，控制所述下管导通，以使所述原级输出模块输出的第一输出电压维持稳定。

15、第三方面，本技术实施例提供了一种直流电源，包括第二方面所述的降压变换器。

16、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

17、本技术实施例提供了一种供电调整电路，包括电流源模块、第一开关模块、第二开关模块、充放电模块和电阻模块。第一开关模块分别与电流源模块、第二开关模块和充放电模块电连接，第二开关模块与电阻模块电连接，电流源模块用于与第一电源电连接，电阻模块和充放电模块均用于接地，第一开关模块用于与降压变换器中的上管的栅极电连接，第二开关模块和充放电模块均用于与降压变换器中的控制模块电连接。

18、电流源模块用于提供充电电流。第一开关模块用于接收第一控制信号，根据第一控制信号导通，使充电电流为充放电模块充电。第二开关模块用于接收第二控制信号，根据第二控制信号导通，使充放电模块通过电阻模块放电。充放电模块用于根据充电电流向控制模块输出目标参考电压，使控制模块调整上管的导通时间。其中，第一控制信号为控制上管导通的信号；当上管和降压变换器中的下管均关断时，第二控制信号在预设时间内保持低电平信号，当上管导通或下管导通时，第二控制信号为高电平信号。

19、本技术利用充放电模块的充放电平衡的原理，使充放电模块输出的目标参考电压能够监测降压变换器的次级负载的变化，当降压变换器的次级负载越大时，充放电模块向控制模块输出的目标参考电压越大，则控制模块可以增大上管的导通时间，以提升降压变换器中的励磁电流，从而提高降压变换器的次级带载能力。同时将第二控制信号限定为在预设时间内保持低电平信号，即限定了降压变换器中的零电流时间是固定的，保证了降压变换器的开关频率不会发生变化，在提高降压变换器的次级带载能力的同时，也能使降压变换器的原级输出电压保持稳定。

20、综上，本技术实施例提供的供电调整电路解决了基于断续导通模式的fly-buck降压变换器在原级轻载时，无法保证次级带载能力的问题。

21、可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。