CN108258888B - 开关电源移相并联驱动控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关电源移相并联驱动控制电路，包括移相信号发生电路、PWM驱动信号发生与控制电路A、以及PWM驱动信号发生与控制电路B；移相信号发生电路用于产生振荡信号并基于振荡信号输出相位差为180°的两个移相的方波信号；PWM驱动信号发生与控制电路A用于接收第一个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的一路主开关电路；PWM驱动信号发生与控制电路B用于接收第二个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的另一路主开关电路。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源移相并联驱动控制电路，是一种区别于传统开关电源并联的驱动控制电路，电路简单，可靠性高，整体方案成本低。
背景技术
在设计大功率开关电源过程中，当受到空间布局或其他限制需要采用两路或多路电源并联输出以满足输出功率时，一般的方案是：a做两路或多路独立电源再并联输出；b用同一组驱动信号驱动两路或多路主变换器并联输出(图1)。其中a方案成本很高，b方案成本较高但电路的纹波很大(图7i)。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种新型的简单可靠、电路纹波小、成本低的开关电源移相并联驱动控制电路。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供一种开关电源移相并联驱动控制电路，其特点在于，其包括移相信号发生电路、PWM驱动信号发生与控制电路A、以及PWM驱动信号发生与控制电路B；
所述移相信号发生电路用于产生振荡信号并基于振荡信号输出相位差为180°的两个移相的方波信号；
所述PWM驱动信号发生与控制电路A用于接收第一个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的一路主开关电路；
所述PWM驱动信号发生与控制电路B用于接收第二个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的另一路主开关电路。
较佳地，所述移相信号发生电路包括芯片IC(11)、滑动变阻器(RP1)、电容(C34)、电阻(R79)和电阻(R80)，所述芯片IC(11)的CT引脚通过电容(C34)与滑动变阻器(RP1)的一端电连接、RT引脚通过电阻(R79)与滑动变阻器(RP1)的一端电连接、DSG引脚通过电阻(R80)与CT引脚电连接、in+引脚与滑动变阻器(RP1)的可调端电连接，滑动变阻器(RP1)的另一端与Vref引脚电连接，所述芯片IC(11)的OutB引脚输出第一个方波信号(SYNC1)、OutA引脚输出第二个方波信号(SYNC2)。
较佳地，所述芯片IC(11)的in+引脚通过电阻(R83)与滑动变阻器(RP1)的可调端电连接、soft-start引脚通过电容(C35)与滑动变阻器(RP1)的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻(R87)接地。
较佳地，所述PWM驱动信号发生与控制电路A包括芯片IC(8)、电容(C30)、电容(C26)、电阻(R62)、电阻(R63)、电阻(R64)和电阻(R61)，所述芯片IC(8)的sync引脚通过电容(C30)接收第一个方波信号(SYNC1)、CT引脚通过电容(C26)与电阻(R64)的一端电连接、RT引脚通过电阻(R62)与电阻(R64)的一端电连接、DSG引脚通过电阻(R63)与CT引脚电连接、in+引脚与电阻(R64)的另一端电连接并接入开关电源主电路的反馈信号(Vf)，所述电阻(R64)的另一端通过电阻(R61)与Vref引脚电连接且Vref引脚接基准电压(Vref)，所述芯片IC(8)的OutB引脚输出PWM驱动信号(a1)、OutA引脚输出PWM驱动信号(a2)。
较佳地，所述芯片IC(8)的in+引脚通过电阻(R65)接入反馈信号(Vf)、soft-start引脚通过电容(C31)与电阻(R64)的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻(R76)接地、Vcc引脚通过电容(C27)与GND引脚电连接。
较佳地，所述PWM驱动信号发生与控制电路A包括芯片IC(10)、电容(C29)、电容(C28)、电阻(R73)和电阻(R74)，所述芯片IC(10)的sync引脚通过电容(C20)接收第二个方波信号(SYNC2)、CT引脚通过电容(C28)接地、RT引脚通过电阻(R73)接地、DSG引脚通过电阻(R74)与CT引脚电连接、in+引脚与芯片IC(8)的in-引脚电连接，所述芯片IC(10)的OutB引脚输出PWM驱动信号(b1)、OutA引脚输出PWM驱动信号(b2)。
较佳地，所述芯片IC(8)的soft-start引脚通过电容(C32)接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻(R75)接地并与芯片IC(10)的Shutdown引脚电连接、Vcc引脚通过电容(C33)与GND引脚电连接。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明将移相信号发生电路所产生的移相信号作为PWM驱动信号发生与控制电路A与PWM驱动信号发生与控制电路B的时钟基准信号，使得两组电路输出的驱动信号有固定的相位推迟。本发明简单可靠、电路纹波小、成本低。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的开关电源主电路并联示意图。
图2为本发明较佳实施例的开关电源移相并联驱动控制电路示意图。
图3为本发明较佳实施例的移相信号发生电路图。
图4为本发明较佳实施例的PWM驱动信号发生与控制电路A电路图。
图5为本发明较佳实施例的PWM驱动信号发生与控制电路B电路图。
图6为本发明较佳实施例的移相信号示意图。
图7i-ii为本发明较佳实施例的并联开关电源电流波形图。
图8为本发明较佳实施例的PWM驱动信号图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和2所示，本实施例提供一种开关电源移相并联驱动控制电路，其包括移相信号发生电路、PWM驱动信号发生与控制电路A、以及PWM驱动信号发生与控制电路B。
所述移相信号发生电路1用于产生振荡信号并基于振荡信号输出相位差为180°的两个移相的方波信号(见图6)。
所述PWM驱动信号发生与控制电路A 2用于接收第一个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路(见图1)的一路主开关电路。
所述PWM驱动信号发生与控制电路B 3用于接收第二个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为90°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的另一路主开关电路。
其中，如图3所示，移相信号发生电路由芯片IC11及其外围电路组成，芯片IC11通过其外围的电容C34、电阻R79、R80产生振荡信号，并通过调整滑动变阻器RP1，可使IC11的Pin11/Pin14输出相位差为180°、占空比为5％的移相信号(方波信号SYNC1、SYNC2)(图6)。将所获得的方波信号SYNC1、SYNC2分别通过电容C30、C29送至芯片IC8和IC10的Pin3脚，作它们各自的时钟基准。
具体地，所述移相信号发生电路包括芯片IC11、滑动变阻器RP1、电容C34、电阻R79和电阻R80，所述芯片IC11的CT引脚通过电容C34与滑动变阻器RP1的一端电连接、RT引脚通过电阻R79与滑动变阻器RP1的一端电连接、DSG引脚通过电阻R80与CT引脚电连接、in+引脚通过电阻R83与滑动变阻器RP1的可调端电连接，滑动变阻器RP1的另一端与Vref引脚电连接，所述芯片IC11的OutB引脚输出第一个方波信号SYNC1、OutA引脚输出第二个方波信号SYNC2，所述芯片IC11的soft-start引脚通过电容C35与滑动变阻器RP1的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R87接地。
如图4所示，PWM驱动信号发生与控制电路A由芯片IC8及其外围电路组成，监测输出并控制开关电源主电路的一路主开关电路。所述PWM驱动信号发生与控制电路A包括芯片IC8、电容C30、电容C26、电阻R62、电阻R63、电阻R64和电阻R61，所述芯片IC8的sync引脚通过电容C30接收第一个方波信号SYNC1、CT引脚通过电容C26与电阻R64的一端电连接、RT引脚通过电阻R62与电阻R64的一端电连接、DSG引脚通过电阻R63与CT引脚电连接、in+引脚通过电阻R65与电阻R64的另一端电连接并接入开关电源主电路的反馈信号Vf，所述电阻R64的另一端通过电阻R61与Vref引脚电连接且Vref引脚接基准电压Vref，所述芯片IC8的OutB引脚输出PWM驱动信号a1、OutA引脚输出PWM驱动信号a2(见图8)，所述芯片IC8的soft-start引脚通过电容C31与电阻R64的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R76接地、Vcc引脚通过电容C27与GND引脚电连接。
如图5所示，PWM驱动信号发生与控制电路B由芯片IC10及其外围电路组成，监测输出并控制开关电源主电路的另一路主开关电路。所述PWM驱动信号发生与控制电路B包括芯片IC10、电容C29、电容C28、电阻R73和电阻R74，所述芯片IC10的sync引脚通过电容C20接收第二个方波信号SYNC2、CT引脚通过电容C28接地、RT引脚通过电阻R73接地、DSG引脚通过电阻R74与CT引脚电连接、in+引脚与芯片IC8的in-引脚电连接，所述芯片IC10的OutB引脚输出PWM驱动信号b1、OutA引脚输出PWM驱动信号b2(见图8)，所述芯片IC8的soft-start引脚通过电容C32接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R75接地并与芯片IC10的Shutdown引脚电连接、Vcc引脚通过电容C33与GND引脚电连接。
芯片IC8通过其外围的电容C26、电阻R62、R63产生振荡信号，芯片IC10通过其外围的电容C28、电阻R73、R74产生振荡信号，并因为有SYNC1、SYNC2作它们的时钟基准，于是在其各自的Pin11和Pin14产生并输出相位差为90°的PWM驱动信号(图8)。
开关电源主回路输出的反馈信号通过电阻R65由芯片IC8的Pin2输入，再由芯片IC8的Pin9送至芯片IC10的Pin2，使得整个电路输出的四路PWM驱动信号按实际需要实时调整占空比，使得整个电路控制有效且稳定。
通过移相并联驱动控制，使得并联之后的主电路电流纹波幅值大大下降且纹波频率提升一倍(图7ii)，由此使得主回路的储能滤波成本大为下降。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，其包括移相信号发生电路、PWM驱动信号发生与控制电路A、以及PWM驱动信号发生与控制电路B；
所述移相信号发生电路用于产生振荡信号并基于振荡信号输出相位差为90°的两个移相的方波信号；
所述PWM驱动信号发生与控制电路A用于接收第一个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为180°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的一路主开关电路；
所述PWM驱动信号发生与控制电路B用于接收第二个方波信号作为时钟基准信号，产生振荡信号并基于时钟基准信号和振荡信号输出相位差为180°的两个PWM驱动信号来控制开关电源主电路的另一路主开关电路；
所述移相信号发生电路包括芯片IC11、滑动变阻器RP1、电容C34、电阻R79和电阻R80，所述芯片IC11的CT引脚通过电容C34与滑动变阻器RP1的一端电连接、RT引脚通过电阻R79与滑动变阻器RP1的一端电连接、DSG引脚通过电阻R80与CT引脚电连接、in+引脚与滑动变阻器RP1的可调端电连接，滑动变阻器RP1的另一端与Vref引脚电连接，所述芯片IC11的OutB引脚输出第一个方波信号SYNC1、OutA引脚输出第二个方波信号SYNC2。
2.如权利要求1所述的开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，所述芯片IC11的in+引脚通过电阻R83与滑动变阻器RP1的可调端电连接、soft-start引脚通过电容C35与滑动变阻器RP1的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R87接地。
3.如权利要求1所述的开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，所述PWM驱动信号发生与控制电路A包括芯片IC8、电容C30、电容C26、电阻R62、电阻R63、电阻R64和电阻R61，所述芯片IC8的sync引脚通过电容C30接收第一个方波信号SYNC1、CT引脚通过电容C26与电阻R64的一端电连接、RT引脚通过电阻R62与电阻R64的一端电连接、DSG引脚通过电阻R63与CT引脚电连接、in+引脚与电阻R64的另一端电连接并接入开关电源主电路的反馈信号Vf，所述电阻R64的另一端通过电阻R61与Vref引脚电连接且Vref引脚接基准电压Vref，所述芯片IC8的OutB引脚输出PWM驱动信号a1、OutA引脚输出PWM驱动信号a2。
4.如权利要求3所述的开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，所述芯片IC8的in+引脚通过电阻R65接入反馈信号Vf、soft-start引脚通过电容C31与电阻R64的一端电连接并接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R76接地、Vcc引脚通过电容C27与GND引脚电连接。
5.如权利要求4所述的开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，所述PWM驱动信号发生与控制电路B包括芯片IC10、电容C29、电容C28、电阻R73和电阻R74，所述芯片IC10的sync引脚通过电容C20接收第二个方波信号SYNC2、CT引脚通过电容C28接地、RT引脚通过电阻R73接地、DSG引脚通过电阻R74与CT引脚电连接、in+引脚与芯片IC8的in-引脚电连接，所述芯片IC10的OutB引脚输出PWM驱动信号b1、OutA引脚输出PWM驱动信号b2。
6.如权利要求5所述的开关电源移相并联驱动控制电路，其特征在于，所述芯片IC8的soft-start引脚通过电容C32接地、in-引脚与comp引脚电连接、Shutdown引脚通过电阻R75接地并与芯片IC10的Shutdown引脚电连接、Vcc引脚通过电容C33与GND引脚电连接。
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