一种供电调整电路、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，包括第一电流生成模块、开关模块、第二电流生成模块、充放电模块和比较模块，所述开关模块分别与所述第一电流生成模块、所述第二电流生成模块、所述充放电模块和所述比较模块电连接，所述第一电流生成模块用于与第一电源和第二电源电连接，所述开关模块用于与降压变换器中的上管的栅极电连接，所述第二电流生成模块用于与所述降压变换器中的原级输出模块电连接，所述比较模块用于与所述降压变换器中的控制模块电连接，所述第二电流生成模块和所述充放电模块均用于接地；

3、所述第一电流生成模块用于根据所述第二电源提供的直流电压生成第一电流；所述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，使所述第一电流为所述充放电模块充电；所述第二电流生成模块用于根据所述原级输出模块提供的第一输出电压生成第二电流，使所述充放电模块以所述第二电流放电；所述充放电模块用于根据所述第一电流和所述第二电流向所述比较模块输出第一电压；所述比较模块用于接收第一参考电压，根据所述第一参考电压和所述第一电压向所述控制模块输出第一过零信号，使所述控制模块调整所述降压变换器的开关频率；其中，所述第一控制信号为控制所述上管导通的信号。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述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第一电流生成模块电连接，所述第一开关的第二导通端分别与所述第二电流生成模块、所述充放电模块和所述比较模块电连接。

5、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电流生成模块包括第一电阻、第一电流镜和第二电流镜，所述第一电阻的第一端用于与所述第二电源电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电流镜的第一端电连接，所述第一电流镜的第二端与所述第二电流镜的第一端电连接，所述第一电流镜的第三端和所述第一电流镜的第四端均用于接地，所述第二电流镜的第二端和所述第二电流镜的第三端均用于与所述第一电源电连接，所述第二电流镜的第四端与所述开关模块电连接。

6、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电流镜包括第一nmos管和第二nmos管，所述第一nmos管的栅极分别与所述第二nmos管的栅极、所述第一nmos管的漏极和所述第一电阻的第二端电连接，所述第二nmos管的漏极与所述第二电流镜的第一端电连接，所述第一nmos管的源极和所述第二nmos管的源极均用于接地。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二电流镜包括第一pmos管和第二pmos管，所述第一pmos管的栅极分别与所述第二pmos管的栅极、所述第一pmos管的漏极和所述第一电流镜的第二端电连接，所述第一pmos管的源极和所述第二pmos管的源极均用于与所述第一电源电连接，所述第二pmos管的漏极与所述开关模块电连接。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二电流生成模块包括第二电阻和第三电流镜，所述第二电阻的第一端用于与所述原级输出模块电连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电流镜的第一端电连接，所述第三电流镜的第二端分别与所述开关模块、所述充放电模块和所述比较模块电连接，所述第三电流镜的第三端和所述第三电流镜的第四端均用于接地；其中，所述第一电阻的阻值等于所述第二电阻的阻值。

9、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第一电容，所述第一电容的正极分别与所述开关模块、所述第二电流生成模块和所述比较模块电连接，所述第一电容的负极用于接地。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述比较模块包括比较器，所述比较器的正输入端分别与所述充放电模块、所述开关模块和所述第二电流生成模块电连接，所述比较器的负输入端用于接收所述第一参考电压，所述比较器的输出端用于与所述控制模块电连接。

11、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、控制模块、原级输出模块、次级输出模块、过零检测模块和第一方面中任一项所述的供电调整电路，所述供电调整电路中的第一电流生成模块和所述上管的漏极均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、所述过零检测模块和所述变压器的原级绕组的一端电连接，其连接处称为开关节点，所述下管的源极用于接第一地，所述控制模块分别与所述上管的栅极、所述下管的栅极、所述供电调整电路中的开关模块、所述供电调整电路中的比较模块、所述原级输出模块和所述过零检测模块电连接，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；

12、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，其中，所述第一控制信号为控制所述上管导通的信号；所述原级输出模块用于向所述供电调整电路输出第一输出电压；所述供电调整电路用于根据所述第一控制信号、所述第一输出电压和所述第二电源提供的直流电压向所述控制模块输出第一过零信号；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第二过零信号；所述控制模块用于根据所述第一过零信号和所述第二过零信号调整所述降压变换器的开关频率。

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

14、本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

15、本技术实施例提供了一种供电调整电路，包括第一电流生成模块、开关模块、第二电流生成模块、充放电模块和比较模块。开关模块分别与第一电流生成模块、第二电流生成模块、充放电模块和比较模块电连接，第一电流生成模块用于与第一电源和第二电源电连接，开关模块用于与降压变换器中的上管的栅极电连接，第二电流生成模块用于与降压变换器中的原级输出模块电连接，比较模块用于与降压变换器中的控制模块电连接，第二电流生成模块和充放电模块均用于接地。

16、第一电流生成模块用于根据第二电源提供的直流电压生成第一电流。开关模块用于接收第一控制信号，根据第一控制信号导通，使第一电流为充放电模块充电。第二电流生成模块用于根据原级输出模块提供的第一输出电压生成第二电流，使充放电模块以第二电流放电。充放电模块用于根据第一电流和第二电流向比较模块输出第一电压。比较模块用于接收第一参考电压，根据第一参考电压和第一电压向控制模块输出第一过零信号，使控制模块调整降压变换器的开关频率。其中，第一控制信号为控制上管导通的信号。

17、本技术实施例提供的供电调整电路通过检测降压变换器中励磁电流的过零点，可间接获得降压变换器的次级负载的变化情况，在降压变换器的次级负载增加时，使控制模块根据第一过零信号提高降压变换器的开关频率，以提高降压变换器的次级带载能力。

18、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。

19、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。