CN108254614B - 开关电源及其电压采样电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关电源及其电压采样电路，该电路包括：采样保持模块，其具有采样输入端、采样输出端和采样控制端，其用于在采样阶段采样电压采样点的电压，以使采样输出端的采样电压跟随电压采样点的电压，并在采样阶段结束后保持采样输出端的采样电压；控制模块，其用于在根据电压采样点的电压判断电压采样点的电压处于可采样电压段时，控制采样保持模块进入采样阶段，以及在根据电压采样点的电压和采样输出端的采样电压判断电压采样点的电压处于电压拐点时，控制采样保持模块的采样阶段结束以使采样输出端的采样电压保持在电压拐点对应的电压，从而通过采样电压拐点的电压，能够准确反映输出电压的大小，提高了开关电源的恒压精度。

Description

开关电源及其电压采样电路
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种电压采样电路和一种具有该电路的开关电源。
背景技术
开关电源由于体积小、效率高且电流大的等优点，被广泛应用于手机充电器和适配器等电源方案中。相关技术中开关电源的电压采样电路通常通过电压反馈引脚采样反馈线圈的电压变化，并根据采样到的电压值控制功率开关管的工作频率和导通的占空比，以调整次级线圈的输出电压。
但是，相关技术存在的缺点是，负载大小会影响电压反馈引脚的电压，导致采样到的电压值发生变化，不能准确表示输出电压的大小，因此，次级线圈的输出电压难以保持稳定，降低了开关电源的恒压精度。
因此，相关技术需要进行改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电压采样电路，该电路能够提高开关电源的恒压精度。
本发明的另一个目的在于提出一种开关电源。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的电压采样电路，包括：采样保持模块，所述采样保持模块具有采样输入端、采样输出端和采样控制端，所述采样输入端与电压采样点相连,所述采样保持模块用于在采样阶段采样所述电压采样点的电压，以使所述采样输出端的采样电压跟随所述电压采样点的电压，并在所述采样阶段结束后保持所述采样输出端的采样电压；控制模块，所述控制模块分别与所述电压采样点以及所述采样保持模块的控制端和采样输出端相连，所述控制模块用于在根据所述电压采样点的电压判断所述电压采样点的电压处于可采样电压段时，控制所述采样保持模块进入所述采样阶段，以及在根据所述电压采样点的电压和所述采样输出端的采样电压判断所述电压采样点的电压处于电压拐点时，控制所述采样保持模块的采样阶段结束以使所述采样输出端的采样电压保持在所述电压拐点对应的电压。
根据本发明实施例提出的电压采样电路，控制模块在电压采样点的电压处于可采样电压段时控制采样保持模块进入采样阶段，以使采样输出端的采样电压跟随电压采样点的电压，并在电压采样点的电压处于电压拐点时控制采样保持模块的采样阶段结束，以使采样输出端的采样电压保持在电压拐点对应的电压，从而通过采样电压拐点的电压，能够准确反映输出电压的大小，避免开关电源的负载变化对采样电压产生影响，改善了控制系统的稳定性和准确性，提高了开关电源输出电压的恒压精度，提升了用户体验。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种开关电源，包括所述的电压采样电路。
根据本发明实施例提出的开关电源，通过上述电压采样电路采样电压拐点的电压，能够准确反映输出电压的大小，避免开关电源的负载变化对采样电压产生影响，改善了控制系统的稳定性和准确性，提高了开关电源输出电压的恒压精度，提升了用户体验。
附图说明
图1是相关技术中的电压采样电路的波形示意图；
图2是根据本发明实施例的电压采样电路的方框示意图；
图3是根据本发明一个具体实施例的电压采样电路的波形示意图；
图4是根据本发明一个具体实施例的电压采样电路的电路原理图；
图5是根据本发明实施例的开关电源的方框示意图；
图6是根据本发明一个具体实施例的开关电源的电路原理图；以及
图7是图6所示的开关电源的电源控制芯片的方框示意图。
附图标记：
采样保持模块10和控制模块20；
触发器201、第一控制单元202和第二控制单元203；
第一比较器CMP1、第二比较器CMP2和延时单元210；
采样保持单元101、开关单元102和触发单元103；
第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第二电容C2；
第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2；前沿消隐电路110。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
为便于理解，先简单介绍相关技术中的电压采样电路的工作原理。
在相关技术中，电压采样电路通过RC进行滤波处理，以滤除电压采样点的电压V1＇波形中的高频干扰。当电压采样点的电压V1＇上升超过预设阈值例如0.1V时，电压采样电路的比较器的输出信号从低电平跳变为高电平，由于电压采样点的电压V1＇波形的初期存在谐振波动，可通过延时电路将比较器的输出信号延时预设延时时间T＇以避免采样谐振波动区域的电压，延时预设延时时间T＇后，可采样到电压采样点的电压V1＇电压平台中段的电压，该电压更接近电压采样点的电压V1＇的平均值。进一步地，前沿消隐LEB模块根据延时后的输出信号生成脉冲很小的PWM信号SH＇，PWM信号SH＇控制传输门TR，当PWM信号SH＇为高电平时，传输门TR导通，电压采样电路进入采样阶段，以获取当前的电压值；当PWM信号SH＇为低电平时，传输门TR关闭，电压采样电路采样阶段结束，并进入保持阶段，整个采样过程的时序逻辑如图1所示。
如图1所示，在一个周期时间内，电压采样点的电压V1＇波形的电压平台并不是完全相等的，而存在下降趋势的，因此，当延时电路的预设延时时间不同时，电压采样电路采样到的电压V1＇可能不同。另外，由于电压采样点的电压平台时间的长短实际对应的是次级绕组消磁时间的长短，开关电源的负载不同，则电压采样点的电压平台时间长短发生变化，当开关电源的负载较重时，电压采样点的电压平台时间较长；当开关电源的负载较轻时，电压采样点的电压平台时间较短。因此，当开关电源的负载不同时，延时电路延时预设延时时间后，电压采样点的电压可能并不能准确表示输出电压的大小，电压采样电路输出的采样电压V2＇不准确，则误差放大器接收到采样电压V2＇存在偏差，导致电源控制芯片的控制失效，系统输出的电压出现偏差即开关电源输出的电压并非预设电压值，导致开关电源的恒压精度降低。
基于此，本发明实施例提出了一种开关电源及其电压采样电路。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的开关电源及其电压采样电路。
图2是根据本发明实施例的电压采样电路的方框示意图。如图2所示，该电压采样电路包括：采样保持模块10和控制模块20。其中，电压采样电路可设置于开关电源的电源控制芯片。
其中，采样保持模块10具有采样输入端IN、采样输出端OUT和采样控制端P，采样输入端IN与电压采样点M相连,采样保持模块10用于在采样阶段采样电压采样点M的电压V1，以使采样输出端的采样电压V2跟随电压采样点M的电压V1，并在采样阶段结束后保持采样输出端的采样电压V2；控制模块20分别与电压采样点M以及采样保持模块10的采样控制端P和采样输出端OUT相连，控制模块20用于在根据电压采样点M的电压V1判断电压采样点M的电压V1处于可采样电压段时，控制采样保持模块10进入采样阶段，以及在根据电压采样点M的电压V1和采样输出端的采样电压V2判断电压采样点M的电压V1处于电压拐点时，控制采样保持模块10的采样阶段结束以使采样输出端的采样电压V2保持在电压拐点对应的电压。
也就是说，控制模块20接收电压采样点M的电压V1并判断电压采样点M的电压V1是否处于可采样的电压段，当电压采样点M的电压V1处于可采样的电压段时，控制模块20输出开通控制信号SH例如高电平至采样保持模块10的采样控制端P，采样保持模块10在接收到开通控制信号SH时进入采样阶段，此时，采样保持模块10采样电压采样点M的电压V1，以使采样输出端的采样电压V2跟随电压采样点M的电压V1。当电压采样点M的电压V1变化至电压拐点时，控制模块20输出关断控制信号SH例如低电平至采样保持模块10的采样控制端P，采样保持模块10在接收到关断控制信号SH时结束采样阶段并进入保持阶段，此时，采样输出端的采样电压V2保持在电压拐点对应的电压。
需要说明的是，结合图6的实施例，电压采样点M可为开关电源中反馈线圈的电压反馈端Q即图6所示的电源控制芯片的电压反馈引脚VFB(Voltage Feed Back)，由于电压采样点M的电压平台时间的长短实际对应的是次级绕组消磁时间的长短，当次级线圈消磁结束时，流过次级线圈的电流为0，此时，次级线圈上不产生压降，次级线圈的输出线路也不产生压降，反馈线圈可以准确映射次级线圈的输出电压，如果电压采样电路此时采样反馈线圈的电压反馈引脚VFB的电压，则可通过电压采样点M的电压准确映射输出电压的大小，如图3所示，在t3时刻，次级线圈消磁结束，电压反馈引脚VFB的电压即将开始下降即电压采样点M的电压V1波形出现电压拐点。由此，无论电压采样点M的电压平台时间长短，不管轻载还是重载，最终采样到的电压均是电压拐点对应的电压，能够准确映射次级线圈的输出电压的大小。
由此，采样保持模块10可采样电压拐点对应的电压，并将电压拐点对应的电压作为最终的采样电压输出至误差放大器，以及根据采样电压调整电源控制芯片输出的控制信号，以调整功率开关管的工作频率和导通的占空比，使次级线圈的输出电压保持稳定，从而能够避免开关电源的负载变化对采样电压产生影响，改善了控制系统的稳定性和准确性，提高了开关电源输出电压的恒压精度，提升了用户体验。
下面结合图3和图4来具体描述本发明实施例的电压采样电路的电路结构和工作原理。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，控制模块20包括：触发器201、第一控制单元202和第二控制单元203。
其中，触发器201具有置位端S、复位端R和输出端O，触发器201的输出端O与采样保持模块10的采样控制端P相连；第一控制单元202的输入端IN1与电压采样点M相连，第一控制单元202的输出端OUT1与触发器201的置位端S相连，第一控制单元202用于在判断电压采样点M的电压V1处于可采样电压段时控制触发器201置位以控制采样保持模块10进入采样阶段；第二控制单元203的输入端IN2与电压采样点M以及采样输出端相连，第二控制单元203的输出端OUT2与触发器201的复位端R相连，第二控制单元203用于在判断电压采样点M的电压处于电压拐点时控制触发器201复位，以控制采样保持模块10的采样阶段结束。
具体来说，当电压采样点M的电压V1处于可采样电压段时，第一控制单元202的输出端OUT1输出采样信号例如高电平至触发器201的置位端S，以控制触发器201置位，触发器201输出开通控制信号SH至采样保持模块10的采样控制端P，以控制采样保持模块10进入采样阶段；当电压采样点M的电压处于电压拐点时，第二控制单元203的输出端OUT2输出采样结束信号例如高电平至触发器201的复位端R，以控制触发器201复位，触发器201输出关断控制信号SH至采样保持模块10的采样控制端P，以控制采样保持模块10的采样阶段结束即进入保持阶段。
需要说明的是，可采样电压段可指电压采样点M的电压V1的电压平台中段，在本发明实施例中，将电压采样点M的电压V1与预设电压V0进行比较，并在电压采样点M的电压V1大于预设电压V0后延时预设延时时间判断电压采样点M的电压V1处于可采样电压段即电压平台中段。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，第一控制单元202包括：第一比较器CMP1和延时单元210，其中，第一比较器CMP1的第一输入端与电压采样点M相连，第一比较器CMP1的第二输入端与预设电压提供端Vref相连，第一比较器CMP1用于在电压采样点M的电压V1大于预设电压V0时输出采样信号；延时单元210的一端与第一比较器CMP1的输出端相连，延时单元210的另一端与触发器201的置位端S相连，延时单元210用于将采样信号延时预设延时时间T后输出至触发器201以控制触发器201置位。另外，第一比较器CMP1的电源端与预设电源VCC相连，第一比较器CMP1的接地端接地。
具体来说，预设电压提供端Vref提供的预设电压V0可为0.1V，当电压采样点M的电压V1小于等于0.1V时，第一比较器CMP1输出第一采样信号例如低电平；当电压采样点M的电压V1大于0.1V时，第一比较器CMP1的输出发生翻转即输出第二采样信号例如高电平。延时电路210将第一比较器CMP1输出的采样信号延时预设延时时间T后输出至触发器201的置位端S，从而在第一比较器CMP1输出高电平后延时预设延时时间T控制触发器201置位，采样保持模块10进入采样阶段。
需要说明的是，如图3所示，由于电压采样点M的电压V1在一个周期内的初始阶段存在振荡波动，延时电路210将采样信号延时预设延时时间T能够避免采样保持模块10采样到电压平台初期干扰较大的电压。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，第二控制单元203包括：第二比较器CMP2，第二比较器CMP2的第一输入端与采样输出端相连，第二比较器CMP2的第二输入端与电压采样点M相连，第二比较器CMP2的输出端与触发器201的复位端R，第二比较器CMP2用于在采样输出端输出的采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间的差值大于预设阈值时，输出采样结束信号至触发器201以控制触发器201复位。另外，第二比较器CMP2的电源端与预设电源VCC相连，第二比较器CMP2的接地端接地。
根据本发明的一个具体实施例，第二比较器CMP2可为输入端存在微小失配的比较器，也就是说，当第二比较器CMP2的第一输入端和第二输入端的差值较小时第二比较器CMP2输出的电平不翻转。
具体来说，在电压采样阶段，采样输出端输出的采样电压V2变化滞后于电压采样点M的电压V1变化，如图3所示，在电压采样点M的电压平台的中段，电压采样点M的电压V1变化比较缓慢，此时，采样输出端输出的采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间的差值小于预设阈值，即第二比较器CMP2的第一输入端和第二输入端的电压差值小于预设阈值，第二比较器CMP2输出第一采样结束信号例如低电平至触发器201的复位端R，触发器201保持置位即继续输出高电平。如图3所示，在电压采样点M的电压处于电压拐点时，电压采样点M的电压V1突然减小，采样输出端输出的采样电压V2变化滞后于电压采样点M的电压V1变化，因此，采样输出端输出的采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间的差值大于预设阈值，即第二比较器CMP2的第一输入端和第二输入端的电压差值大于预设阈值，第二比较器CMP2输出第二采样结束信号例如高电平至触发器201的复位端R，触发器201复位即输出低电平。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，采样保持模块10包括：采样保持单元101、开关单元102和触发单元103。
其中，采样保持单元101分别与电压采样点M和控制模块20相连，采样保持单元101包括传输门TR，其中，控制模块20通过控制传输门TR导通以控制采样保持模块10进入采样阶段，并通过控制传输门TR关断以控制采样阶段结束；开关单元102与采样保持单元101并联连接；触发单元103分别与控制模块20和开关单元102相连，触发单元103用于在采样保持模块10进入采样阶段时生成触发信号以触发开关单元102导通预设时间，以使采样保持模块10的输出端先通过开关单元102跟随电压采样点M的电压，再在预设时间后通过采样保持单元101跟随电压采样点M的电压。
由此，能够避免电压采样点M的电压平台已经结束而采样输出端OUT输出的采样电压V2还未跟上电压采样点M的电压V1的情况出现，从而可保证电压采样电路采样到电压拐点的电压。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，采样保持单元101还包括：第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第二电容C2，其中，第一电阻R1的一端与电压采样点M相连，第一电阻R1的另一端与传输门TR的一端相连，传输门TR的控制端与控制模块20相连；第一电容C1与传输门TR的另一端相连，第一电容C1的另一端接地，第一电容C1与传输门TR之间具有第一节点；第二电阻R2的一端与第一节点相连，第二电阻R2的另一端与控制模块20相连；第二电容C2与第二电阻R2的另一端相连，第二电容C2的另一端接地，第二电容C2与第二电阻R2之间具有第二节点。
具体来说，第一电阻R1和第一电容C1可构成第一级RC滤波电路，第二电阻R2和第二电容C2可构成第二级RC滤波电路，其中，第一电阻R1的一端可作为采样保持模块10的采样输入端IN，传输门TR的控制端可作为采样保持模块10的采样控制端P，第一节点可作为采样保持模块10的第一采样输出端OUT＇，第二节点可作为采样保持模块10的第二采样输出端OUT″，其中，可通过第一采样输出端OUT＇将采样电压输出至开关电源的误差放大器，可通过第二采样输出端OUT″将采样电压输出至控制模块20。
应当理解的是，也可通过第二采样输出端OUT″将采样电压输出至开关电源的误差放大器。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，开关单元102包括：第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2，其中，第一MOS管MOS1的源极S分别与第一电阻R1的一端和电压采样点M相连，第一MOS管MOS1的漏极D与第一节点相连，第一MOS管MOS1的栅极G与触发单元103相连；第二MOS管MOS2的源极S与第一节点相连，第一MOS管MOS1的漏极D与第二节点相连，第二MOS管MOS2的栅极G分别与第一MOS管MOS1的栅极G和触发单元103相连。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，触发单元103包括前沿消隐电路110。
根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，在t1时刻，电压采样点M的电压V1大于预设电压V0例如0.1V，在t1至t3时间段内，电压采样点M的电压平台初始阶段的电压波形存在振荡波动，随后电压采样点M的电压平台存在缓慢下降趋势，在t3时刻，电压采样点M的电压有快速下降趋势，也就是说，在t3时刻，电压采样点M的电压处于电压拐点。在本发明的实施例中，可在t2时刻进行采样，即言，在t2时刻，延时单元210将采样信号输出至触发器201的置位端S，电压采样电路开始进入采样阶段，以避免采样到振荡波动，此时，延时单元210的预设延时时间T＝t2-t1。
具体来说，在t1时刻，电压采样点M的电压V1大于0.1V，第一比较器CMP1输出采样信号例如高电平，延时单元210在图3所示的t2时刻将采样信号输出至触发器201的置位端S，触发器201的输出置高即触发器201的输出端O输出开通控制信号SH例如高电平。传输门TR在接收到开通控制信号SH时导通以控制采样保持模块10进入采样阶段，在采样开始阶段，触发单元103接收开通控制信号SH以生成触发信号例如脉冲很小的PWM信号SHFA，触发信号SHFA的脉冲宽度小于开通控制信号SH的脉冲宽度，当PWM信号SHFA为高电平时，第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2开通，开关单元102导通预设时间，以使采样保持单元101中的传输门TR、第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第二电容C2均短路预设时间，此时，采样输出端OUT输出的采样电压V2不经过RC滤波电路，采样电压V2通过开关单元102迅速跟随电压采样点M的电压V1，在电压采样点M的电压平台时间较短时，能够避免电压采样点M的电压平台已经结束而采样输出端OUT输出的采样电压V2还未跟上电压采样点M的电压V1的情况出现，从而可保证电压采样电路采样到电压拐点的电压。
在PWM信号SHFA变为低电平时，第一MOS管MOS1和第二MOS管MOS2关断，采样输出端OUT输出的采样电压V2通过采样保持单元101跟随电压采样点M的电压V1。具体地，传输门TR在开通控制信号SH的控制下导通，传输门TR和第一级RC滤波电路对电压采样点M的电压V1进行处理后输出采样电压V2至开关电源的误差放大器，且传输门TR、第一级RC滤波电路和第二级RC滤波电路对电压采样点M的电压V1进行处理后输出采样电压V2至第二比较器CMP2的第一输入端。由于RC滤波电路的时间常数较大，因此，采样输出端OUT输出的采样电压V2的变化滞后于电压采样点M的电压V1的变化。
在t2-t3时间段内，电压采样点M的电压V1变化比较缓慢，采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间的差值小于预设阈值，第二比较器CMP2输出第一采样结束信号例如低电平至触发器201的复位端R，触发器201保持置位即继续输出高电平，控制传输门TR保持导通以持续进行采样，采样电压V2跟随电压采样点M的电压V1。如果电压采样点M的电压V1变化较大，则在采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间产生差值，在t3时刻，电压采样点M的电压V1有迅速下降的趋势即电压采样点M的电压V1处于电压拐点，此时，采样输出端输出的采样电压V2与电压采样点M的电压V1之间的差值大于预设阈值，第二比较器CMP2输出第二采样结束信号例如高电平至触发器201的复位端R，触发器201复位即输出低电平，控制传输门TR关断以控制采样阶段结束，进入保持阶段，采样电压V2保持在电压拐点对应的电压。
综上，根据本发明实施例提出的电压采样电路，控制模块在电压采样点的电压处于可采样电压段时控制采样保持模块进入采样阶段，以使采样输出端的采样电压跟随电压采样点的电压，并在电压采样点的电压处于电压拐点时控制采样保持模块的采样阶段结束，以使采样输出端的采样电压保持在电压拐点对应的电压，从而通过采样电压拐点的电压，能够准确反映输出电压的大小，避免开关电源的负载变化对采样电压产生影响，改善了控制系统的稳定性和准确性，提高了开关电源输出电压的恒压精度，提升了用户体验。
图5是根据本发明实施例提出的开关电源的方框示意图。如图5所示，开关电源200包括电压采样电路100。
根据本发明的一个实施例，如图6所示，开关电源200包括整流模块30、电源控制芯片40、功率开关管Q1和变压器组件50。其中，电压采样电路100集成在电源控制芯片40内部；变压器组件50包括初级线圈501、次级线圈502和反馈线圈503，次级线圈502的一端与开关电源200的第一输出端V+相连，次级线圈502的另一端与开关电源200的第二输出端V-相连，反馈线圈503的一端与电源控制芯片40相连，反馈线圈503的一端与整流模块30相连。
具体来说，电源控制芯片40用于输出控制信号以控制功率开关管Q1例如MOS管的开通或关断，以实现变压器组件50的初、次级能量传递，并通过控制功率开关管Q1的工作频率和导通的占空比控制次级线圈502的输出电压和输出电流。电源控制芯片40还用于通过反馈线圈503采样次级线圈502的输出电压，进而调节控制信号的输出频率和占空比，以使次级线圈502的输出电压保持稳定。
根据本发明的一个具体实施例，如图7所示，电源控制芯片40包括以下端口：供电引脚VDD、接地引脚VSS、电流输入引脚CS、输出引脚OUT和电压反馈引脚VFB。其中，供电引脚VDD作为电源控制芯片40供电端以为控制芯片供电；电流输入引脚CS用于检测流过变压器组件50的初级线圈的电流；输出引脚OUT用于输出控制信号以控制功率开关管Q1的开通或关断；采样引脚VFB用于采样反馈线圈的反馈电压，即言，电压反馈引脚VFB为上述实施例中电压采样电路的电压采样点。
在本发明的实施例中，如图7所示，电源控制芯片40还包括：基准偏置模块401、启动模块402、时间采样电路403、误差放大器404、脉冲调制模块405、逻辑处理模块406、驱动模块407和过流保护模块408。
其中，电压采样电路100的输入端与电压反馈引脚VFB相连，电压采样电路100的输出端(例如图4实施例中的OUT’)与误差放大器404的第一输入端相连；误差放大器404的第二输入端与基准电压提供端相连；时间采样电路403的输入端与电压反馈引脚VFB相连，时间采样电路403的输出端与误差放大器404的输出端相连，时间采样电路403的输出端与误差放大器404的输出端之间具有第三节点；脉冲调制模块405的第一输入端与第三节点相连，脉冲调制模块405的第二输入端与时间采样电路403的输出端相连；逻辑处理模块406的第一输入端与脉冲调制模块405的输出端相连；驱动模块407的输入端与逻辑处理模块406的输出端相连，驱动模块407的输出端与输出引脚OUT相连；过流保护模块408的第一输入端与电流输入引脚CS相连，过流保护模块408的第二输入端与基准电流提供端相连，过流保护模块408的输出端与逻辑处理模块406的第二输入端相连。
具体来说，基准偏置模块401用于提供电源控制芯片40内部所需的电压基准和电流偏置；启动模块402用于控制源控制芯片40的启动和关断；电压采样电路100用于采样反馈绕组的电压V1并输出采样电压V2；时间采样电路403用于采样电压采样点的电压平台时间以对开关电源进行恒流控制；误差放大器404用于将采样电压V2和基准电压进行比较，并进行误差放大；脉冲调制模块405用于进行脉冲宽度调制和脉冲频率调制，以将误差放大器404输出的模拟信号输出转化为PWM信号，并将PWM信号输出至逻辑处理模块406，逻辑处理模块406对PWM信号进行逻辑处理以生成相应的控制信号，驱动模块407用于生成驱动控制信号以驱动功率开关管Q1；过流保护模块408用于检测初级电流的峰值电流，当初级电流的峰值电流超过预设电流阈值时生成功率开关管关断信号，以对开关电源进行过流保护。
这样，开关电源可通过反馈线圈采样次级线圈的输出电压，其中，电压采样电路根据电压采样点M的电压V1生成相应的采样电压V2，并将采样电压V2输出至误差放大器，误差放大器404对采样电压V2进行处理，并根据采样电压V2调节整个系统环路，以及根据采样电压V2调整电源控制芯片40输出的控制信号，以调整功率开关管Q1的工作频率和导通的占空比，使次级线圈的输出电压保持稳定。
综上，根据本发明实施例提出的开关电源，通过上述电压采样电路采样电压拐点的电压，能够准确反映输出电压的大小，避免开关电源的负载变化对采样电压产生影响，改善了控制系统的稳定性和准确性，提高了开关电源输出电压的恒压精度，提升了用户体验。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电压采样电路，其特征在于，包括：
采样保持模块，所述采样保持模块具有采样输入端、采样输出端和采样控制端，所述采样输入端与电压采样点相连,所述采样保持模块用于在采样阶段采样所述电压采样点的电压，以使所述采样输出端的采样电压跟随所述电压采样点的电压，并在所述采样阶段结束后保持所述采样输出端的采样电压；
控制模块，所述控制模块分别与所述电压采样点以及所述采样保持模块的控制端和采样输出端相连，所述控制模块用于在根据所述电压采样点的电压判断所述电压采样点的电压处于可采样电压段时，控制所述采样保持模块进入所述采样阶段，以及在根据所述电压采样点的电压和所述采样输出端的采样电压判断所述电压采样点的电压处于电压拐点时，控制所述采样保持模块的采样阶段结束以使所述采样输出端的采样电压保持在所述电压拐点对应的电压；
其中，所述采样保持模块包括：采样保持单元，所述采样保持单元分别与所述电压采样点和所述控制模块相连，所述采样保持单元包括传输门，其中，所述控制模块通过控制所述传输门导通以控制所述采样保持模块进入所述采样阶段，并通过控制所述传输门关断以控制所述采样阶段结束；开关单元，所述开关单元与所述采样保持单元并联连接；触发单元，所述触发单元分别与所述控制模块和所述开关单元相连，所述触发单元用于在所述采样保持模块进入所述采样阶段时生成触发信号以触发所述开关单元导通预设时间，以使所述采样保持模块的输出端先通过所述开关单元跟随所述电压采样点的电压，再在所述预设时间后通过采样保持单元跟随所述电压采样点的电压。
2.根据权利要求1所述的电压采样电路，其特征在于，所述控制模块包括：
触发器，所述触发器具有置位端、复位端和输出端，所述触发器的输出端与所述采样保持模块的采样控制端相连；
第一控制单元，所述第一控制单元的输入端与所述电压采样点相连，所述第一控制单元的输出端与所述触发器的置位端相连，所述第一控制单元用于在判断所述电压采样点的电压处于可采样电压段时控制所述触发器置位以控制所述采样保持模块进入所述采样阶段；
第二控制单元，所述第二控制单元的输入端与所述电压采样点以及所述采样输出端相连，所述第二控制单元的输出端与所述触发器的复位端相连，所述第二控制单元用于在判断所述电压采样点的电压处于电压拐点时控制所述触发器复位，以控制所述采样保持模块的采样阶段结束。
3.根据权利要求2所述的电压采样电路，其特征在于，所述第一控制单元包括：
第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述电压采样点相连，所述第一比较器的第二输入端与预设电压提供端相连，所述第一比较器用于在所述电压采样点的电压大于所述预设电压时输出采样信号；
延时单元，所述延时单元的一端与所述第一比较器的输出端相连，所述延时单元的另一端与所述触发器的置位端相连，所述延时单元用于将所述采样信号延时预设延时时间后输出至所述触发器以控制所述触发器置位。
4.根据权利要求2所述的电压采样电路，其特征在于，所述第二控制单元包括：
第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述采样输出端相连，所述第二比较器的第二输入端与所述电压采样点相连，所述第二比较器的输出端与所述触发器的复位端,所述第二比较器用于在所述采样输出端输出的采样电压与所述电压采样点的电压之间的差值大于预设阈值时，输出采样结束信号至所述触发器以控制所述触发器复位。
5.根据权利要求1所述的电压采样电路，其特征在于，所述采样保持单元还包括：
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电压采样点相连，所述第一电阻的另一端与所述传输门的一端相连，所述传输门的控制端与控制模块相连；
第一电容，所述第一电容与所述传输门的另一端相连，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容与所述传输门之间具有第一节点；
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一节点相连，所述第二电阻的另一端与所述控制模块相连；
第二电容，所述第二电容与所述第二电阻的另一端相连，所述第二电容的另一端接地，所述第二电容与所述第二电阻之间具有第二节点。
6.根据权利要求5所述的电压采样电路，其特征在于，所述开关单元包括：
第一MOS管，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电阻的一端和所述电压采样点相连，所述第一MOS管的漏极与所述第一节点相连，所述第一MOS管的栅极与所述触发单元相连；
第二MOS管，所述第二MOS管的源极与所述第一节点相连，所述第一MOS管的漏极与所述第二节点相连，所述第二MOS管的栅极分别与所述第一MOS管的栅极和所述触发单元相连。
7.根据权利要求1所述的电压采样电路，其特征在于，所述触发单元包括前沿消隐电路。
8.一种开关电源，其特征在于，包括根据权利要求1-7中任一项所述的电压采样电路。
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