CN105305823A - 一种开关电源线损补偿智能选择电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电路技术领域，提供了一种开关电源线损补偿智能选择电路，其包括智能选择模块、粗调模块及细调模块。智能选择模块与粗调模块及细调模块电连接，并包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管。智能选择模块检测输出电压，计算输出电压与一参考电压的差值的绝对值，然后比较输出电压与参考电压的差值的绝对值与一预定电压差值的大小，根据比较结果控制第一、第二场效应晶体管的导通或断开。若第一场效应晶体管导通，则进行线损补偿粗调。若第二场效应晶体管导通，则进行线损补偿细调。粗调模块对开关电源进行线损补偿粗调。细调模块对开关电源进行线损补偿细调。本发明还涉及一种开关电源线损补偿智能选择方法。
Description
技术领域
本发明属于电路技术领域，尤其涉及一种开关电源线损补偿智能选择电路及方法。
背景技术
由于开关电源的线损补偿会使得输出电压不稳定，因此开关电源的线损补偿非常重要。现在的开关电源线损补偿方案主要有两种：第一种方案是基于电压线损补偿，通过对输出电压与参考电压进行对比，进而经过调理电路进行处理，进而补偿输出电压；第二种方案是基于电流的线损补偿方案，通过对输出电流，通过镜像电流源进行对比，同比例补偿输出电流，从而补偿输出电压。这两种方案的缺点就是只针对特定的一种补偿，即通过将输出电压与所需要的电压进行比较，从而进行补偿，只能进行粗调或者细调一种，粗调会导致输出电压与参考电压相差很大，细调会使得输出电压与参考电压相差不大，但是这样势必会存在补偿缺陷，不能够满足高精度的线损补偿，以及自适应能力较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种开关电源线损补偿智能选择电路及方法，旨在能够智能选择对该开关电源进行线损补偿粗调或者线损补偿细调，自适应能力强。
本发明是这样实现的，一种开关电源线损补偿智能选择电路，用于对一个开关电源进行线损补偿，其包括一个智能选择模块、一个粗调模块及一个细调模块。该智能选择模块与该粗调模块及该细调模块电连接，并包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管。该智能选择模块用于检测输出电压，计算该输出电压与一个参考电压的差值的绝对值，然后比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值与一个预定电压差值的大小，并根据比较结果控制该第一场效应晶体管及第二场效应晶体管的导通或断开。若该第一场效应晶体管导通，则进行线损补偿粗调。若该第二场效应晶体管导通，则进行线损补偿细调。该粗调模块及该细调模块均与该开关电源电连接。该粗调模块用于对该开关电源进行线损补偿粗调。该细调模块用于对该开关电源进行线损补偿细调。
本发明还提供了一种开关电源线损补偿智能选择方法，其包括如下步骤：检测一输出电压；计算该输出电压与一个参考电压的差值的绝对值；比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值与一个预定电压差值的大小；根据比较结果控制第一场效应晶体管及第二场效应晶体管的导通或断开；若第一场效应晶体管导通，则进行线损补偿粗调；若第二场效应晶体管导通，则进行线损补偿细调。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的开关电源线损补偿智能选择电路及方法，根据参考电压与输出电压之间的差值范围，自动选择与之相匹配的线损补偿方式，自适应能力强。
附图说明
图1是本发明实施例提供的开关电源线损补偿智能选择电路的功能模块图。
图2是图1的开关电源线损补偿智能选择电路的电路图的第一部分。
图3是图1的开关电源线损补偿智能选择电路的电路图的第二部分。
图4是本发明实施例提供的开关电源线损补偿智能选择方法的流程图。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供的开关电源线损补偿智能选择电路100，用于对一个开关电源(图未示)进行线损补偿。在本实施例中，该开关电源为单端反击式开关电源AC-DC。
该开关电源线损补偿智能选择电路100包括一个智能选择模块10、一个粗调模块20及一个细调模块30。
该智能选择模块10与该粗调模块20及该细调模块30电连接，并包括第一比较器U1A、第二比较器U2A、第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2。该第一比较器U1A用于计算输出电压U0与一个参考电压Uref的差值的绝对值|U0-Uref|，该第二比较器U2A用于将该输出电压U0与该参考电压Uref的差值的绝对值|U0-Uref|进行放大，且比较该输出电压U0与该参考电压Uref的差值的绝对值|U0-Uref|放大后的值与一预定电压差值Ugap，根据比较结果控制该第一场效应晶体管Q1及该第二场效应晶体管Q2的导通或断开。若第一场效应晶体管Q1导通，则进行线损补偿粗调，若第二场效应晶体管Q2导通，则进行线损补偿细调。
该粗调模块20与该开关电源电连接，用于对该开关电源进行线损补偿粗调。该粗调模块20包括一个电源控制芯片。在本实施例中，该电源控制芯片的型号为ME8311。
该细调模块30与该开关电源电连接，用于对该开关电源进行线损补偿细调。该细调模块30包括一个控制器。该控制器由晶振、复位及电源组成，该控制器内部含有线损补偿细调专用电路。在本实施例中，该控制器的型号为U3。
如图2所示，该第一比较器U1A的正输入端连接输出电压U0，负输入端连接参考电压Uref，输出端连接该第二比较器U2A的负输入端。该第二比较器U2A的正输入端接地，负输入端连接该控制器U3的第一引脚P44，输出端与该第一场效应晶体管Q1的栅极及该第二场效应晶体管Q2的栅极连接。该第一场效应晶体管Q1的漏极连接该第二场效应晶体管Q2的源极。该第一场效应晶体管Q1的源极接地，该第二场效应晶体管Q2的漏极连接电源Vcc。该第一场效应晶体管Q1的漏极与该第二场效应晶体管Q2的源极连接，且输出一控制信号Vcon，该控制信号Vcon与该控制器U3的第二引脚P45连接。
图2的电路的工作过程为：输出电压U0与参考电压Uref通过该第一比较器U1A进行比较，比较结果经过该第二放大器U2A进行放大，输出放大后的电压值，放大后的电压值控制该第一场效应晶体管Q1导通还是该第二场效应晶体管Q2导通，这样输出控制信号Vcon便会形成一个高电平或者低电平，根据高低电平控制该控制器U3启动进行细调。该控制器U3的第三引脚P47输出补偿电流I0，以控制该电源控制芯片ME8311进行粗调。
如图3所示，该控制信号Vcon连接该第一三极管Q6的基极及该第二三极管Q7的基极，该补偿电流I0通过第一电阻R1连接该第一三极管Q6的集电极，且通过第二电阻R2连接该第一三极管Q6的发射极。该电源控制芯片ME8311的INV引脚通过第三电阻R3连接第一三极管Q6的发射极，且通过第四电阻R4连接第二三极管Q7的集电极。第二三极管Q7的集电极与发射极之间通过第五电阻R5进行连接。该第五电阻R5与该第二三极管Q7的发射极均接地。该电源控制芯片ME8311的DRAIN1引脚、DRAIN1引脚及VDD引脚均与该开关电源200电连接。
图3的电路的工作过程为：在粗调模式下，控制信号Vcon的电平会控制该控制器U3不启动，禁止细调，进行粗调，通过控制信号Vcon的电平控制该第一三极管Q6及第二三极管Q7的导通与断开。若控制信号Vcon是低电平，控制该控制器U3不启动，禁止细调，进行粗调，则该第一三极管Q6及该第二三极管Q7处于截止状态，即断开，通过该第二电阻R2与该第五电阻R5分别加大上下反馈电阻值，相当于同比例放大反馈电阻，进行线损补偿粗调。若控制信号Vcon是高电平，则禁止粗调，进行细调，该第一三极管Q6与该第二三极管Q7导通，将该第二电阻R2及该第五R5短接，反馈电阻由该第三电阻R3与该第四电阻R4组成。
如图4所示，本发明的开关电源线损补偿智能选择方法，用于对一个开关电源进行线损补偿。该开关电源线损补偿智能选择方法通过采样输出电压U0，将输出电压U0与一参考电压Uref进行比较，检测输出电压U0与参考电压Uref之间的差值|U0-Uref|，并将|U0-Uref|进行放大，比较|U0-Uref|被放大后的值与一个预定电压差值Ugap的大小，且根据比较结果驱动金属氧化物半导体(metal-oxid-semiconductor)场效应晶体管(MOS管)导通或者关闭，选择与之相匹配的线损补偿方式(粗调或细调)。其中线损补偿粗调是通过一电源控制芯片ME8311来实现，线损补偿细调通过一控制器U3来实现。
具体的，该开关电源线损补偿智能选择方法包括如下步骤：
S1：检测一输出电压U0。
S2：计算输出电压U0与一参考电压Uref的差值的绝对值|U0-Uref|。
S3：将|U0-Uref|进行放大。
S4：根据|U0-Uref|被放大后的值与一预定电压差值Ugap的比较结果，控制第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2的导通或断开。
S5：若第一场效应晶体管Q1导通，则进行线损补偿粗调。
S6：若第二场效应晶体管Q2导通，则进行线损补偿细调。
与现有技术相比较，本发明的开关电源线损补偿智能选择电路及方法，通过将输出电压与参考电压进行比较，检测参考电压与输出电压之间的差值范围，根据差值范围，选择与之相匹配的线损补偿方式；同时，本发明对线损补偿不需要进行手动调节，自动进行成比例放大反馈电阻；进一步的，本发明能够自动适应不同线长的线损补偿，自适应能力强。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种开关电源线损补偿智能选择电路，用于对一个开关电源进行线损补偿，其包括一个智能选择模块、一个粗调模块及一个细调模块；该智能选择模块与该粗调模块及该细调模块电连接，并包括第一场效应晶体管及第二场效应晶体管；该智能选择模块用于检测输出电压，计算该输出电压与一个参考电压的差值的绝对值，然后比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值与一个预定电压差值的大小，并根据比较结果控制该第一场效应晶体管及该第二场效应晶体管的导通或断开；若该第一场效应晶体管导通，则进行线损补偿粗调；若该第二场效应晶体管导通，则进行线损补偿细调；该粗调模块及该细调模块均与该开关电源电连接，该粗调模块用于对该开关电源进行线损补偿粗调，该细调模块用于对该开关电源进行线损补偿细调。
2.如权利要求1所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该智能选择模块还用于将该输出电压与该参考电压的差值的绝对值进行放大，比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值被放大后的值与该预定电压差值的大小，并根据比较结果控制该第一场效应晶体管及该第二场效应晶体管的导通或断开。
3.如权利要求2所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该智能选择模块还包括第一比较器及第二比较器，该第一比较器用于计算该输出电压与该参考电压的差值的绝对值，该第二比较器用于将该输出电压与该参考电压的差值的绝对值进行放大，且比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值被放大后的值与该预定电压差值的大小，根据比较结果控制该第一场效应晶体管及该第二场效应晶体管的导通或断开。
4.如权利要求3所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该细调模块包括一个控制器，该第一比较器的正输入端连接该输出电压，负输入端连接该参考电压，输出端连接该第二比较器的负输入端；该第二比较器的正输入端接地，负输入端连接该控制器的第一引脚，输出端与该第一场效应晶体管的栅极及该第二场效应晶体管的栅极连接；该第一场效应晶体管的漏极连接该第二场效应晶体管的源极；该第一场效应晶体管的源极接地，该第二场效应晶体管的漏极连接电源；该第一场效应晶体管的漏极与该第二场效应晶体管的源极连接，且输出一控制信号，该控制信号与该控制器的第二引脚连接；该控制器的第三引脚输出补偿电流，以控制该电源控制芯片进行线损补偿粗调。
5.如权利要求4所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该控制器由晶振、复位及电源组成，该控制器内部含有线损补偿细调专用电路。
6.如权利要求3所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该粗调模块包括一个电源控制芯片、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，该控制信号连接该第一三极管的基极及该第二三极管的基极，该补偿电流通过该第一电阻连接该第一三极管的集电极，且通过该第二电阻连接该第一三极管的发射极；该电源控制芯片与该开关电源电连接，且通过该第三电阻连接该第一三极管的发射极，通过该第四电阻连接该第二三极管的集电极；该第二三极管的集电极与发射极之间通过该第五电阻进行连接；该第五电阻与该第二三极管的发射极均接地。
7.如权利要求6所述的开关电源线损补偿智能选择电路，其特征在于，该电源控制芯片的型号为ME8311。
8.一种开关电源线损补偿智能选择方法，其包括如下步骤：检测一输出电压；计算该输出电压与一个参考电压的差值的绝对值；比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值与一个预定电压差值的大小；根据比较结果控制第一场效应晶体管及第二场效应晶体管的导通或断开；若第一场效应晶体管导通，则进行线损补偿粗调；若第二场效应晶体管导通，则进行线损补偿细调。
9.如权利要求8所述的开关电源线损补偿智能选择方法，其特征在于，在步骤“计算该输出电压与一个参考电压的差值的绝对值”之后还包括步骤“将该输出电压与该参考电压的差值的绝对值进行放大”，则步骤“比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值与一个预定电压差值的大小”变成“比较该输出电压与该参考电压的差值的绝对值被放大后的值与该预定电压差值的大小”。
10.如权利要求8所述的开关电源线损补偿智能选择方法，其特征在于，该线损补偿粗调通过电源控制芯片实现，该线损补偿细调通过控制器实现。
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