CN104950161A - 一种开关电源的输出电压检测方法和电路及其开关电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种开关电源的输出电压检测方法,包括以下步骤:检测上一周期的FB引脚电压放电时间;根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;将所采样的FB引脚电压调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。本发明还提供了对应的检测电路以及使用该电路的开关电源。实施本发明的开关电源的输出电压检测方法和电路,可提高输出电压检测精度和系统稳定性,减小输出纹波。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,更具体地说,涉及一种开关电源输出电压的检测方法及电路,以及一种包含该检测电路的开关电源。
背景技术
现有技术中典型的原边反馈反激拓扑系统如图1所示,包括全桥整流器80,变压器10(包括三个绕组:初级绕组、次级绕组和辅助绕组),原边反馈控制器60,功率开关管40,辅助供电电路50(包括电阻R0和电阻R1),次级整流二极管20,以及输出电容70。在该系统开启后,当功率开关管40导通时,经过整流后,输入电压Vin对变压器原边电感充电,同时输出电容70对负载放电,原边电流Ip的充电斜率为当原边电流Ip到达某一设定值后,功率开关管40关断,变压器原边电感存储的能量将转换到次级绕组电感和辅助绕组电感上,分别为输出电容70及负载和控制器60供电,次级电流Is的放电斜率为原边反馈控制器60根据输入电压、输出电压及负载决定功率开关管的导通和关断时间。变压器的辅助绕组通过变压器耦合成比例来反映输出电压,具体表达式为:其中,Vf为次级整流二极管20在采样时刻的正向导通电压,其值与次级电流Is相关,可表示为:Vf=F(Is),原边反馈控制器60通过采样原边FB(Feed Back)引脚的电压VFB来调节功率开关管40的导通占空比,从而控制输出电压Vo,当VFB大于内部设定参考电压Vref时减小占空比,输出电压下降,VFB下降,当VFB小于Vref时增大占空比,输出电压上升,VFB上升,稳定状态下VFB=Vref,所以从该式看出Vo与采样时刻输出整流二极管的正向压降Vf有关,当输出电压Vo较小时,如5V,Vf不能忽略。
如图2所示,为现有技术的采样的波形图,在次级绕组电感开始放电,即VFB的上升沿,延迟固定时间Tdelay,作为FB的采样点,以此采样电压反映输出电压来调节功率开关管导通与关断时间。如图所示,在较小负载电流Io1时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较小,次级绕组电感放电时间Tons1较短,固定Tdelay后采样到FB引脚的电压VFB(1),此时,次级整流二极管20的次级电流为Is1;在较大负载电流Io2时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较大,次级绕组电感放电时间Tons2较长,固定Tdelay后采样到FB引脚的电压VFB(2),此时,次级整流二极管20的次级电流为Is2。在上述两情况中,次级电流Is放电斜率不变,如图所示,固定Tdelay后采样FB引脚的电压,不同的原边电流Ip对应的次级电流Is不相同,即Is1不等于Is2,从而使得上述两种情况中采样点的Vf不相同,因此这种固定延时时间采样方法,在负载电流改变时采样点对应的次级电流Is不相同,采样的Vf也不相同,引入采样误差,使得原边反馈控制器控制的输出电压Vo随Io变化而变化,输出电压检测精度差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中固定延迟时间进行采样FB引脚电压而使得原边反馈控制器控制的输出电压Vo随Io变化而变化,输出电压检测精度差的问题,提供一种开关电源的输出电压检测方法及电路及开关电源,可以克服现有技术上述不足。
本发明解决上述问题的技术方案是提供了一种开关电源的输出电压检测方法,该方法包括以下步骤:
检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;
按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
将所采样的FB引脚电压调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
在上述开关电源的输出电压检测方法中,所述固定时间为2μs。
针对逐周期进行采样检测的不足之处,本发明还提供一种开关电源的输出电压检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;
按照所确定的当前采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
在上述开关电源的输出电压检测方法中,所述固定时间为2μs。
本发明还提供了一种开关电源的输出电压检测电路,包括:
检测单元,用于检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
确定单元,用于根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,所述检测单元包括一对第一开关、一对第二开关、一对第三开关、一对第四开关、第一电容以及第二电容,其中,串联的一个所述第一开关与一个所述第二开关的所述第一开关的一端和串联的另一个所述第一开关与另一个所述第二开关的所述第二开关的一端均连接到串联的一对所述第三开关之间;一个所述第四开关的一端连接到串联的一对所述第三开关之间的节点、另一端连接参考地;另一个所述第四开关的一端连接到串联的一对所述第三开关的一端、另一端连接参考地。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,所述确定单元包括第五开关、第一比较器以及第一逻辑运算器,其中,串联的一对所述第三开关的一端连接至所述第一比较器的正输入端;串联的一个所述第一开关与一个所述第二开关的所述第二开关的一端和串联的另一个所述第一开关与另一个所述第二开关的所述第一开关的一端均连接所述第一比较器的负输入端;所述第一比较器的负输入端还连接第五开关;所述第一比较器的输出端连接到所述第一逻辑运算器的输入端。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,所述第三开关在FB引脚电压为高电平时导通,且所述第四开关在所述FB引脚电压为高电平时关断;所述第一开关与第二开关的导通时间均为所述第三开关与所述第四开关的导通时间的两倍,且所述第一开关与所述第二开关导通或关断相反。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,所述检测单元包括第六开关、第七开关、一对第八开关、第三电容和第四电容,其中,并联的所述第四电容和一个所述第八开关的一端连接到所述第七开关的一端、另一端连接参考地;并联的所述第三电容和另一个所述第八开关的一端连接到所述第六开关的一端、另一端连接参考地。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,所述确定单元包括第九开关、第二比较器以及第二逻辑运算器,其中,所述第七开关的一端还连接到所述第二比较器的正输入端,所述第六开关的一端还连接到所述第二比较器的负输入端;所述第二比较器的负输入端还连接第九开关;所述第二比较器的输出端连接到所述第二逻辑运算器的输入端。
在上述开关电源的输出电压检测电路中,在上一周期的FB引脚电压放电时间内,所述第六开关导通且所述第七开关关断,且在下一周期的FB引脚电压放电时间内,所述第六开关关断且所述第七开关导通;所述第三电容和所述第四电容的大小相等。
本发明还提供了一种开关电源,包括原边反馈控制器,还包括如上述任意一项所述的开关电源的输出电压检测电路。
实施本发明的开关电源的输出电压检测方法和电路及其开关电源,提高输出电压检测精度,提高了系统稳定性,减小输出纹波。同时,在输出电流为静态时或处于动态变化时,均能保证控制周期采样点的FB引脚电压VFB对应的次级电流Is不变,进一步提高了输出电压检测精度,纹波更小。
附图说明
图1是现有技术中典型的原边反馈反激拓扑系统。
图2是图1中的系统工作时的各节点的波形及其采样的示意图。
图3是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例一的流程图。
图4是采用图3中的开关电源的输出电压检测方法的检测波形图。
图5是逐周期进行采样控制的检测波形图。
图6是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例二的流程图。
图7是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例一的示意图.
图8A是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例二的电路图。
图8B是图8A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图。
图9A是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例三的电路图。
图9B是图9A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图3所示,在本发明一种开关电源的输出电压检测方法实施例一的流程图中,说明了本发明开关电源的输出电压检测方法应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统时,需要执行的步骤如下:
S31、检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
S32、根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间,在本实施例中,该固定时间为2μs;
S33、按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
S34、将所采样的FB引脚电压调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
进一步地,图4示出了采用图3中的开关电源的输出电压检测方法的检测波形图。如图4所示,在负载电流为小电流Io1时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较小,以当前采样时间Tsam1(n)作为采样点,采样当前FB引脚电压,其中,当前采样时间与上一周期的FB引脚电压放电时间Tons1(n-1)的关系为:Tsam1(n)=Tons1(n-1)-2μs。稳态时,功率开关管的上一周期的导通时间Tonp1(n-1)与当前的导通时间Tonp1(n)相等,即Tonp1(n-1)=Tonp1(n),次级电流Is放电斜率相同,可以看出,在FB引脚电压放电时间结束回退2μs时,次级电流Is相等,相应地,采样到的上一周期的FB引脚电压VFB1(n-1)和当前FB引脚电压VFB1(n)所对应的次级电流也相等,即Is1(n-1)=Is1(n)。
当负载电流为较大电流Io2时,原边电流Ip和次级电流Is的峰值较大,以当前采样时间Tsam2(n)作为采样点,采样到当前FB引脚电压,其中,当前采样时间与上一周期的FB引脚电压放电时间Tons2(n-1)的关系为:Tsam2(n)=Tons2(n-1)-2μs。稳态时,功率开关管的上一周期的导通时间Tonp2(n-1)与当前的导通时间Tonp2(n)相等,即Tonp2(n-1)=Tonp2(n),次级电流Is放电斜率相同,可以看出,在FB引脚电压放电时间结束回退2μs时,次级电流Is相等,相应地,采样到的上一周期的FB引脚电压VFB2(n-1)和当前FB引脚电压VFB2(n)所对应的次级电流也相等,即Is2(n-1)=Is2(n)。
在不同负载电流时,次级电流Is放电斜率相同,在次级绕组电感放电时间结束回退2μs时,次级电流Is也相同,因此由图4可以看出,Is1(n-1)=Is1(n)=Is2(n-1)=Is2(n),VFB的采样点对应的Is电流维持不变,这样次级整流二极管20的正向压降Vf在采样点处保持一致,使得原边反馈控制器控制的输出电压Vo保持一致,进而输出电压不随次级电流变化而变化,精确检测出输出电压。
由上述分析可知,在负载电流Io稳态时,功率开关管的上一周期的导通时间与其当前的导通时间相等。若按照上述检测方法逐周期进行检测输出电压,由于功率开关管的上一周期的导通时间与其当前的导通时间相等,使得采样后精确检测出输出电压,但是在负载电流Io处于非稳态时,即变化的过程,功率开关管的上一周期的导通时间与其当前的导通时间并不能相等。
进一步地,图5示出了逐周期进行采样控制的检测波形图。如图5所示,在第n-1周期内,功率开关管的导通时间为Tonp(n-1),FB引脚电压放电时间为Tons(n-1),采用上述检测方法,对应FB引脚电压的采样点的次级电流为Is(n-1),若采样到的VFB(n-1)电压偏低,则增大第n周期的Tonp(n),对应Tons(n)增大,以采样时间Tsam(n)=Tons(n-1)-2u采样FB引脚电压VFB(n),对应的次级电流为Is(n);若采样到的VFB(n)电压偏高,则减小第(n+1)周期的Tonp(n+1),对应Tons(n+1)减小,以采样时间Tsam(n+1)=Tons(n)-2u采样FB引脚电压VFB(n+1),对应的次级电流为Is(n+1)。从图4中可以明显看出IS(n-1)≠IS(n)≠IS(n+1),即逐周期进行采样的每个采样点对应的次级电流不一致,则对应的每个采样点的次级整流二极管20的正向导通压降Vf也不相同,对应的输出电压Vo引入的误差也不相同,输出电压检测精度低,且可能导致误检测,引起振荡,应用在FB引脚电压变化斜率较大的场合时,尤其严重。
针对在负载电流Io处于非稳态时,逐周期进行采样检测的上述不足之处,如图6所示,是本发明的一种开关电源的输出电压检测方法实施例二的流程图。该开关电源的输出电压检测方法应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统,包括以下步骤:
S61、检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
S62、根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;
S63、按照所确定的当前采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
S64、将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
在本实施例中,该固定时间为2μs。
在本实施例中,将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,进而调节输出电压,在输出电流为静态时或处于动态变化时,均能保证控制周期采样点的FB引脚电压VFB对应的次级电流Is不变,次级整流二极管20的正向压降Vf保持一致,进而调节输出电压Vo,检测精度更高,纹波更小。
本发明还提供了一种开关电源的输出电压检测电路,应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统,如图7所述,是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例一的示意图。该电路100包括检测单元110、确定单元120以及采样单元130,其中,检测单元110用于检测上一周期的FB引脚电压放电时间;确定单元120用于根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;采样单元130用于按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压。
在本实施例中,将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,进而调节输出电压,在输出电流为静态时或处于动态变化时,均能保证控制周期采样点的FB引脚电压VFB对应的次级电流Is不变,次级整流二极管20的正向压降Vf保持一致,进而调节输出电压Vo,检测精度更高,纹波更小。
本领域技术人员知悉,检测单元110和确定单元120可采用不同的方式构造,只要其分别能检测到上一周期的FB引脚电压放电时间以及确定当前采样FB引脚电压的采样时间即可。本领域技术人员根据本发明的教导,可以采用现有技术中的任何元件、模块或结构实现。
如图8A所示,是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例二的电路图,应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统,其中,原边反馈控制器包括采样单元130。该电路100包括检测单元110和确定单元120,其中,检测单元110包括一偏置电流源Ibias、一对第一开关S1、一对第二开关S2、一对第三开关S3、一对第四开关S4、第一电容C1、第二电容C2;确定单元120包括另一偏置电流源Ibias、第五开关S2u1、第一比较器A1以及第一逻辑运算器L1。在本实施例中,一个偏置电流源Ibias的一端经过串联的一对第三开关S3连接至第一比较器A1的正输入端,该偏置电流源Ibias的另一端连接电压Vdd,一个第四开关S4的一端连接到串联的一对第三开关S3之间的节点、另一端连接参考地,另一个第四开关S4的一端连接到第一比较器A1的正输入端与串联的一对第三开关S3的一端之间、另一端连接参考地,第一电容C1的一端连接串联的一个第一开关S1与一个第二开关S2之间、另一端连接参考地,第二电容C2的一端连接到串联的另一个第一开关S1与另一个第二开关S2之间、另一端连接参考地,串联的一个第一开关S1与一个第二开关S2的第一开关S1的一端和串联的另一个第一开关S1与另一个第二开关S2的第二开关S2的一端均连接到串联的一对第三开关S3之间,串联的一个第一开关S1与一个第二开关S2的第二开关S2的一端和串联的另一个第一开关S1与另一个第二开关S2的第一开关S1的一端均连接到第一比较器A1的负输入端,第一比较器A1的负输入端还经过另一个偏置电流源Ibias和第五开关S2u1连接参考地,第一比较器A1的输出端连接第一逻辑运算器L1的输入端,第一逻辑运算器L1的输出端输出采样FB引脚电压的采样时间。采样单元130根据该采样时间采样FB引脚电压。
需要说明的是,在本实施例中,第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4的导通与关断由FB引脚电压的上升沿与下降沿控制,其中,当FB引脚电压VFB为高电平时,第三开关S3导通,当FB引脚电压VFB为低电平时,第三开关S3关断;第四开关S4与第三开关S3导通或关断相反,第一开关S1与第二开关S2的导通时间均为第三开关S3与第四开关S4的导通时间的两倍,且第一开关S1与第二开关S2导通或关断相反。
结合图8B,其是图8A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图,当上一周期的FB引脚电压放电开始时,即Tons(n-1)时间开始时,即VFB由低电平变为高电平,此时,第三开关S3和第一开关S1导通,第二开关S2和第四开关S4关断,偏置电流源Ibias对第一电容C1充电,比较器A1的正输入端的电压Vp与Vc1相同、负输入端的电压Vn与Vc2相同,在Vp与Vn相等时,第一比较器A1翻转,通过第一逻辑运算器L1输出上一周期的采样时间Tsam(n-1),以控制第(n-1)次FB引脚电压的采样点VFB(n-1);当上一周期的FB引脚电压放电结束时,功率开关管导通开始,其中,其导通时间Tonp(n)维持与Tonp(n-1)相同,此时,第四开关S4和第二开关S2导通,第三开关S3和第一开关S1关断,第二电容C2及第一比较器A1的正输入端的电压Vp复位至地电位,第一比较器A1的负输入端的电压Vn等于Vc1,同时,第五开关S2u1导通,则偏置电流源Ibias对第一电容C1放电一固定时间,如2μs,产生当前检测时间的基准电压,即第n次。到此,该检测电路完成了检测上一周期的FB引脚电压放电时间,以及确定当前采样FB引脚电压的采样时间。
在当前FB引脚电压放电时间Tons(n)内,第三开关S3与第二开关S2导通,第一开关S1与第四开关S4关断,偏置电流Ibias对第二电容C2充电,比较器A1的正输入端的电压Vp与Vc2相同、负输入端的电压Vn与Vc1相同,在Vp与Vn相等时,第一比较器A1翻转,通过第一逻辑运算器L1输出当前周期的采样时间Tsam(n),以控制第n次FB引脚电压的采样点VFB(n);VFB(n)经原边反馈控制器60控制第(n+1)与第(n+2)次的导通时间Tonp(n+1)与Tonp(n+2),若VFB(n)偏低,则增大Tonp(n+1)与Tonp(n+2),Tonp(n+1)=Tonp(n+2)。到此,该检测电路完成了采样当前采样FB引脚电压,以及隔周期调节原边反馈控制器的开关控制。
在当前FB引脚电压放电时间Tons(n)结束后,第一开关S1和第四开关S4导通,第二开关S2和第三开关S3关断,第一电容C1及第一比较器A1的正输入端的电压Vp复位至地电位,第一比较器A1的负输入端的电压Vn等于Vc2,同时,第五开关S2u1导通,偏置电流源Ibias对第二电容C2放电一固定时间,如2μs,产生下一检测时间的间基准电压,即第(n+1)次,以此原理,第一电容C1与第二电容C2不断交替检测上一周期的FB引脚电压放电时间,减去2μs,产生下一周期的基准电压。
如图8B所示,对应的输出电压的采样点VFB(n)及VFB(n+2)所对应的次级电流Is(n)与Is(n+2)保持一致,这样次级整流二极管的正向压降Vf保持不变,进而通过采样FB引脚电压的检测的输出电压Vo引入的误差一样,检测精度高。
在本实施例中,将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,进而调节输出电压的电路中,在输出电流为静态时或处于动态变化时,均能保证控制周期采样点的FB引脚电压VFB对应的次级电流Is不变,次级整流二极管20的正向压降Vf保持一致,进而调节输出电压Vo,检测精度更高,纹波更小。
如图9A所示,是本发明的一种开关电源的输出电压检测电路实施例三的电路图,应用于图1中的原边反馈反激拓扑系统,其中,原边反馈控制器包括采样单元130。该检测电路包括检测单元110和确定单元120,其中,检测单元110包括一偏置电流源Ibias、第六开关S6、第七开关S7、一对第八开关S8、第三电容C3以及第四电容C4;确定单元120包括另一偏置电流源Ibias、第九开关S2u2、第二比较器A1以及第二逻辑运算器L2。在本实施例中,一个偏置电流源Ibias的一端经过第七开关S7连接至第二比较器A2的正输入端,该偏置电流源Ibias的另一端连接电压Vdd;并联的第四电容C4和一个第八开关S8的一端连接第七开关S7的一端与第二比较器A2的正输入端之间、另一端连接参考地;一个偏置电流源Ibias的一端还经过第六开关S6连接至第二比较器A2的负输入端,并联的第三电容C3和另一个第八开关S8的一端连接第六开关S6的一端与第二比较器A2的负输入端之间、另一端连接参考地;第二比较器A2的负输入端还经过另一个偏置电流源Ibias和第九开关S2u2连接参考地,第二比较器A2的输出端连接到第二逻辑运算器L2的输入端,第二逻辑运算器L2的输出端输出采样FB引脚电压的采样时间。采样单元130根据该采样时间采样FB引脚电压。
需要说明的是,在本实施例中,第六开关S6、第七开关S7和第八开关S8的导通与关断由FB引脚电压的上升沿与下降沿控制,其中,在上一周期的FB引脚电压放电时间内,第六开关S6导通且第七开关S7关断;在下一周期的FB引脚电压放电时间内,第六开关S6关断且第七开关S7导通;第三电容C3和第四电容C4的大小相等。
结合图9B,其是图9A中的开关电源的输出电压检测电路的工作波形图,在上一周期内,即第(n-1)周期,次级放电时,VFB由低电平变为高电平,此时,第六开关S6导通,第七开关S7、第八开关S8和第九开关S2u2关断,偏置电流源Ibias对第三电容C3充电,第二比较器A2的负输入端的电压Vn为第三电容C3的电压,第二比较器A2的正输入端的电压Vp与第四电容C4的电压相同,为地电位,经过第二逻辑运算器L2后输出为低电平,此时,不采样FB引脚电压;当第(n-1)周期次级放电结束,功率开关管导通,导通时间Tonp(n)=Tonp(n-1),第六开关S6,第七开关S7和第八开关S8关断,第九开关S2u2导通,则偏置电流Ibias对第三电容C3放电一固定时间,如2μs,然后以此电压作为第n次FB采样控制检测时间基准;在当前FB引脚电压放电时间Tons(n)内,第七开关S7导通,第六开关S6,第八开关S8与第九开关S2u2关断,偏置电流Ibias对第四电容C4充电,第二比较器A2的正输入端的电压Vp与第四电容C4的电压相同,第二比较器A2的负输入端的电压Vn维持第三电容C3的电压,当Vp与Vn相等时,第二比较器A2翻转,通过第二逻辑运算器L2输出当前周期的采样时间Tsam(n),以控制第n次FB引脚电压的采样点VFB(n),并以此次VFB(n)决定第(n+1)及(n+2)周期的导通时间Tonp(n+1)及Tonp(n+2),即原边电流Ip峰值来控制输出电压;在当前FB引脚电压放电时间Tons(n)结束后,第六开关S6,第七开关S7与第九开关S2u2关断,第八开关S8导通一窄脉冲,迅速将第三电容C3及第四C4复位至地电位,为第(n+1)个放电时间检测周期做准备,而后第(n+2)个周期再采样FB引脚电压,以控制输出电压;以此原理,不断重复,如图8B所示对应的输出电压的采样点VFB(n)及VFB(n+2)所对应的次级电流Is(n)与Is(n+2)保持一致,这样次级整流二极管的正向压降Vf保持不变,进而输出电压检测精度高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种开关电源的输出电压检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;
按照所确定的采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
将所采样的FB引脚电压调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
2.根据权利要求1中所述的开关电源的输出电压检测方法,其特征在于,所述固定时间为2μs。
3.一种开关电源的输出电压检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间;
按照所确定的当前采样FB引脚电压的采样时间采样FB引脚电压;
将所采样的FB引脚电压间隔周期调节原边反馈控制器的开关控制,调节输出电压。
4.根据权利要求3中所述的开关电源的输出电压检测方法,其特征在于,所述固定时间为2μs。
5.一种开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,包括:
检测单元,用于检测上一周期的FB引脚电压放电时间;
确定单元,用于根据所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间确定当前采样FB引脚电压的采样时间,其中,所确定的采样FB引脚电压的采样时间小于所检测的上一周期的FB引脚电压放电时间,并且相差一固定时间。
6.根据权利要求5中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,所述检测单元包括一对第一开关、一对第二开关、一对第三开关、一对第四开关、第一电容以及第二电容,其中,串联的一个所述第一开关与一个所述第二开关的所述第一开关的一端和串联的另一个所述第一开关与另一个所述第二开关的所述第二开关的一端均连接到串联的一对所述第三开关之间;一个所述第四开关的一端连接到串联的一对所述第三开关之间的节点、另一端连接参考地;另一个所述第四开关的一端连接到串联的一对所述第三开关的一端、另一端连接参考地。
7.根据权利要求6中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,所述确定单元包括第五开关、第一比较器以及第一逻辑运算器,其中,串联的一对所述第三开关的一端连接至所述第一比较器的正输入端;串联的一个所述第一开关与一个所述第二开关的所述第二开关的一端和串联的另一个所述第一开关与另一个所述第二开关的所述第一开关的一端均连接所述第一比较器的负输入端;所述第一比较器的负输入端还连接第五开关;所述第一比较器的输出端连接到所述第一逻辑运算器的输入端。
8.根据权利要求7中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,所述第三开关在FB引脚电压为高电平时导通,且所述第四开关在所述FB引脚电压为高电平时关断;所述第一开关与第二开关的导通时间均为所述第三开关与所述第四开关的导通时间的两倍,且所述第一开关与所述第二开关导通或关断相反。
9.根据权利要求5中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,所述检测单元包括第六开关、第七开关、一对第八开关、第三电容和第四电容,其中,并联的所述第四电容和一个所述第八开关的一端连接到所述第七开关的一端、另一端连接参考地;并联的所述第三电容和另一个所述第八开关的一端连接到所述第六开关的一端、另一端连接参考地。
10.根据权利要求9中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,所述确定单元包括第九开关、第二比较器以及第二逻辑运算器,其中,所述第七开关的一端还连接到所述第二比较器的正输入端,所述第六开关的一端还连接到所述第二比较器的负输入端;所述第二比较器的负输入端还连接第九开关;所述第二比较器的输出端连接到所述第二逻辑运算器的输入端。
11.根据权利要求10中所述的开关电源的输出电压检测电路,其特征在于,在上一周期的FB引脚电压放电时间内,所述第六开关导通且所述第七开关关断,且在下一周期的FB引脚电压放电时间内,所述第六开关关断且所述第七开关导通;所述第三电容和所述第四电容的大小相等。
12.一种开关电源,包括原边反馈控制器,其特征在于,还包括如权利要求5-11中任意一项所述的开关电源的输出电压检测电路。
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