CN111478557B - 一种负高压反馈电源电路 - Google Patents

一种负高压反馈电源电路 Download PDF

Info

Publication number
CN111478557B
CN111478557B CN202010382765.1A CN202010382765A CN111478557B CN 111478557 B CN111478557 B CN 111478557B CN 202010382765 A CN202010382765 A CN 202010382765A CN 111478557 B CN111478557 B CN 111478557B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
negative high
sampling
feedback
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010382765.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111478557A (zh
Inventor
李建兵
周东方
吴昊
郭盼盼
徐涵
任栋
王妍
吴志东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Information Engineering University of PLA Strategic Support Force
Original Assignee
Information Engineering University of PLA Strategic Support Force
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Information Engineering University of PLA Strategic Support Force filed Critical Information Engineering University of PLA Strategic Support Force
Priority to CN202010382765.1A priority Critical patent/CN111478557B/zh
Publication of CN111478557A publication Critical patent/CN111478557A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111478557B publication Critical patent/CN111478557B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明提供一种负高压反馈电源电路，属于电源电路领域。该电源电路包括前端采样部分和后端输出部分，前端采样部分用于对负高压输出端输出的负高压信号进行采样得到采样信号，后端输出部分用于对采样信号进行转换输出；前端采样部分包括串联分压电路，串联分压电路连接在地与负高压输出端之间，串联分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，将这两个电阻的串联点作为采样点；后端输出部分包括基准电压源，基准电压源的基准端接地，基准电压源的阳极连接采样点，基准电压源的阴极用于输出。本发明能完成负高压信号的取样反馈。

Description

一种负高压反馈电源电路
技术领域
本发明涉及一种负高压反馈电源电路，属于电源电路技术领域。
背景技术
在开关电源电路中，通常需要对输出电压进行取样，得到一个低于输出电压的较小电压值，然后根据取样电压的大小，采取相应的控制措施，从而稳定输出电压。当输出电压为正时，通常以输出地电位为参考点取样。当输出电压为负时，只能以负电压端为参考点取样，而且需要通过光耦隔离反馈，光耦需要耐受高于输出电压的隔离强度。如果输出电压很高，超过光耦的隔离强度，电路将无法正常工作。
常规的反馈电路，例如公告号为CN203674971U、CN205596020U、CN209402418U或CN207184048U的中国实用新型专利文件中公开的反馈电路，均是以地为参考点实现低压或高压反馈输入，但这些反馈电路只能实现正电压反馈输入，当反馈输入是负高压(即负电压且是高压)时则无法正常工作。
综上，现有的反馈电路当电源电路输出为负高压时不再适用，因此需要研制出一款反馈电路能够满足以负电压为输出反馈电压，并且能够满足其反馈输入为高压的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种负高压反馈电源电路，用以解决当反馈输入信号是负高压信号时现有的反馈电路无法进行取样反馈的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种负高压反馈电源电路，包括前端采样部分和后端输出部分，所述前端采样部分用于对负高压输出端输出的负高压信号进行采样得到采样信号，所述后端输出部分用于对所述采样信号进行转换输出；所述前端采样部分包括串联分压电路，串联分压电路连接在地与负高压输出端之间，串联分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，将这两个电阻的串联点作为采样点；所述后端输出部分包括基准电压源，所述基准电压源的基准端接地，基准电压源的阳极连接所述采样点，基准电压源的阴极用于输出。
本发明的有益效果是：本发明的负高压反馈电源电路的反馈输入信号是负高压信号，为了完成负高压信号的取样反馈，本发明首先利用串联分压电路将负高压信号转换为电压值较低的负电压，即采样点电压；然后，将基准电压源的基准端接地，由于采样点电压是负电压，则此时基准端的输入电压相对于采样点电压来说，可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，又由于基准电压源的阳极连接采样点，则此时基准电压源的参考极也可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，那么通过基准电压源进行基准比较后，基准电压源的阴极电流就能表征采样点电压，从而完成了负高压信号的取样反馈，解决了目前反馈输入信号是负高压信号时无法进行取样反馈的问题。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述基准电压源的基准端与限流电阻串联后接地。
这样做的有益效果是：增加限流电阻能对基准电压源起到保护作用。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述前端采样部分还包括电压跟随器，电压跟随器的同相输入端接地，电压跟随器的输出端连接基准电压源的基准端，电压跟随器的负电源端连接所述采样点。
这样做的有益效果是：增加电压跟随器能在实现负高压信号取样反馈的基础上进一步提高输出电压精度；其中，实现负高压信号取样反馈的原理如下：将电压跟随器的同相输入端接地，电压跟随器的负电源端连接采样点，由于采样点电压是负电压，则此时电压跟随器的输入电压相对于采样点电压来说，可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，从而实现了当反馈输入为负高压时电压跟随器依然能正常工作，进而保证了反馈电路依然能够正常工作；接着，将电压跟随器的输出端与基准电压源的基准端连接，由于电压跟随器的输出电压与输入电压相同，且电压跟随器的输出端连接基准电压源的基准端，则基准端的输入电压相对于采样点电压来说，也可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，又由于基准电压源的参考极也可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，那么通过基准电压源进行基准比较后，基准电压源的阴极电流就能表征采样点电压，从而完成了负高压信号的取样反馈，解决了目前反馈输入信号是负高压信号时无法进行取样反馈的问题；提高输出电压精度的原理如下：由于电压跟随器的输入电压与输出电压相同，但输出电流远大于输入电流，如此就能降低后端采样部分对串联分压电路中与地连接的电阻的等效并联电阻，从而提高输出电压精度。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述电压跟随器的同相输入端与限流电阻串联后接地。
这样做的有益效果是：增加限流电阻能对电压跟随器起到保护作用。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述后端输出部分还包括光耦和反馈调节模块，所述光耦的原边串联在电源与基准电压源的阴极之间，光耦的副边串联在反馈调节模块与地之间。
这样做的有益效果是：首先，先对负高压信号进行采样得到电压值较低的采样点电压，再进行光耦连接，能够降低光耦的承受电压，使其能够正常进行隔离反馈；其次，当采样点电压发生变化时，基准电压源的阴极电流会相应变化，进而能利用基准电压源的阴极电流控制光耦原边电流大小，将相应的采样点电压传递给光耦副边，由反馈调节模块对光耦副边输出的信号进行调制(例如PWM(脉宽调制)调节、PFM(频率调制)调节或PS(移相)调节)，输出反馈信号。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述基准电压源为TL431。
进一步地，在上述负高压反馈电源电路中，所述反馈调节模块是IC芯片。
附图说明
图1是本发明实施方式1中的负高压反馈电源电路的结构示意图；
图2是本发明实施方式1中的负高压反馈电源电路的电路连接图；
图3是本发明实施方式2中的负高压反馈电源电路的电路连接图。
具体实施方式
实施方式1：
如图1所示，本实施方式的负高压反馈电源电路包括前端采样部分和后端输出部分，前端采样部分用于对负高压输出端输出的负高压信号进行采样得到采样信号，后端输出部分用于对采样信号进行转换输出。其中，前端采样部分包括串联分压电路和电压跟随器，由电压跟随器的输出端输出采样信号，后端输出部分包括基准电压源、光耦和反馈调节模块。
下面结合图2，对本实施方式的负高压反馈电源电路进行详细介绍。
图2中，cath为负高压输出端输出的负高压信号，也就是反馈输入端。
如图2所示，本实施方式的串联分压电路连接在地与负高压输出端之间，串联分压电路包括串联的第一电阻(即电阻R0)和第二电阻(即电阻R1)，电阻R0的一端接负高压信号cath，另一端与电阻R1串联后接地(即GND)，将电阻R0和电阻R1的串联点作为采样点，从采样点处得到采样点电压GF，采样点电压GF是负电压且是低压。其中，电阻R0的阻值需足够大以保证得到的采样点电压GF的电压值满足实际应用需求。
电压跟随器(即U1)的同相输入端与限流电阻(即电阻R2)串联后接地，U1的负电源端连接采样点，U1的正电源端接入电源VGF。电源VGF以采样点为参考地。
本实施方式的基准电压源(即U2)为TL431，TL431的基准端连接U1的输出端，TL431的阳极连接采样点，TL431的基准端和阳极之间还并联有电容C1，TL431的基准端和阴极之间还并联有电阻R3和电容C2组成的串联支路。
本实施方式的光耦(即U3)的型号是PC817，反馈调节模块是型号为UCC25600的IC芯片，光耦的原边与电阻R5串联后串接在U1的正电源端与TL431的阴极之间，光耦的副边串联在IC芯片与地之间，光耦的原边还并联有电阻R4。
本实施方式的负高压反馈电源电路的工作原理如下：
首先，从电阻R0和电阻R1的串联点处采样得到采样点电压GF，从而将负高压信号转换能够正常处理的电压值较低的负电压，以便进行后续处理；
然后，将U1的同相输入端经电阻R2接地，将U1的负电源端与采样点连接，由于采样点电压GF是负电压，则此时U1的输入电压相对于采样点电压GF来说，可等效为一个电压值与GF相等的正电压，从而实现了当反馈输入为负高压时U1依然能正常工作，进而保证了反馈电路依然能够正常工作；其中，电阻R2的作用是限流以保护电压跟随器；
接着，将U1的输出端与TL431的基准端连接，并将TL431的阳极与采样点连接，由于U1的输出电压与其输入电压相同，则U1的输出电压也可等效为一个电压值与GF相等的正电压，又由于TL431的阳极连接采样点，则此时TL431的参考极也可等效为一个电压值与GF相等的正电压，那么通过TL431进行基准比较后，TL431阴极电流就能表征采样点电压GF，当采样点电压GF发生变化时，TL431阴极电流会相应变化，进而能根据TL431阴极电流控制光耦原边电流大小，就能将相应的采样点电压GF传递给光耦副边，最后由IC芯片对光耦副边输出的信号进行调制(例如PWM(脉宽调制)调节、PFM(频率调制)调节或PS(移相)调节)，输出反馈信号，从而解决了目前反馈输入信号是负高压信号时无法进行取样反馈的问题。
本实施方式的负高压反馈电源电路还具有输出电压精度高的优点，原理如下：由于采样点电压GF的采样点在电阻R0和电阻R1之间，此时后端采样部分相当于电阻R1的等效并联电阻，因此采样点的存在会导致电阻R1上的电流被分流，进而会导致电阻R0和电阻R1上的电流不同，从而使得两电阻上电压的变化量与电阻的比值不同，最终会导致反馈不及时甚至会出现不稳定，反馈精度差，输出电压精度不高。本实施方式中，利用电压跟随器来解决这一问题，电压跟随器U1的输出电压跟随其输入电压不变，但U1的输出端a点电流Ia远大于输入端b点电流Ib，从而能对电阻R1上的电流进行等效补偿，进而等效保障反馈输入电压变化量分别和电阻R0与电阻R1比值成比例，从而使得最终的反馈输出能够及时有效地进行电源电压反馈调节，反馈精度提高，输出电压精度提高，最终使得电源电路能够保证相对稳定的电压输出，大大提高整个电源的稳定性。
另外，本实施方式的负高压反馈电源电路先对负高压信号进行采样得到电压值较低的采样点电压，再进行光耦连接，能够降低光耦的承受电压，使其能够正常进行隔离反馈。
本实施方式的串联分压电路由串联的电阻R0和电阻R1构成，电阻R0连接负高压信号cath，电阻R1接地；作为其他实施方式，串联分压电路的构成还可以根据实际需要调整(例如增加电容进行稳压)，只要将串联分压电路连接在地与负高压输出端之间即可。
本实施方式中，后端输出部分包括基准电压源、光耦和反馈调节模块，将反馈调节模块的输出信号作为稳压控制信号。
作为其他实施方式，还可以省略限流电阻，直接将电压跟随器的同相输入端接地。
作为其他实施方式，还可以根据实际需要选择其他型号的基准电压源，例如TL1431。
作为其他实施方式，还可以根据实际需要选择其他型号的光耦，例如TLP521或MOC8113。
作为其他实施方式，反馈调节模块还可以是UC3863。
实施方式2：
如图3所示，本实施方式的负高压反馈电源电路与实施方式1的区别在于：前端采样部分中仅包含串联分压电路，省略了电压跟随器，此时，基准电压源的基准端与限流电阻串联后接地。
该负高压反馈电源电路同样能实现负高压信号的取样反馈，原理如下：首先利用串联分压电路将负高压信号转换为电压值较低的负电压，即采样点电压；然后，将基准电压源的基准端接地，由于采样点电压是负电压，则此时基准端的输入电压相对于采样点电压来说，可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，又由于基准电压源的阳极连接采样点，则此时基准电压源的参考极也可等效为一个电压值与采样点电压相等的正电压，那么通过基准电压源进行基准比较后，基准电压源的阴极电流就能表征采样点电压，从而完成了负高压信号的取样反馈，解决了目前反馈输入信号是负高压信号时无法进行取样反馈的问题。

Claims (7)

1.一种负高压反馈电源电路，包括前端采样部分和后端输出部分，所述前端采样部分用于对负高压输出端输出的负高压信号进行采样得到采样信号，所述后端输出部分用于对所述采样信号进行转换输出；其特征在于，
所述前端采样部分包括串联分压电路，串联分压电路连接在地与负高压输出端之间，串联分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻，将这两个电阻的串联连接点作为采样点；
所述后端输出部分包括基准电压源，所述基准电压源的基准端接地，基准电压源的阳极连接所述采样点，基准电压源的阴极用于输出。
2.根据权利要求1所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述基准电压源的基准端与限流电阻串联后接地。
3.根据权利要求1所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述前端采样部分还包括电压跟随器，电压跟随器的同相输入端接地，电压跟随器的输出端连接基准电压源的基准端，电压跟随器的负电源端连接所述采样点。
4.根据权利要求3所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述电压跟随器的同相输入端与限流电阻串联后接地。
5.根据权利要求1-4任一项所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述后端输出部分还包括光耦和反馈调节模块，所述光耦的原边串联在电源VGF与基准电压源的阴极之间，光耦的副边串联在反馈调节模块与地之间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述基准电压源为TL431。
7.根据权利要求5所述的负高压反馈电源电路，其特征在于，所述反馈调节模块是IC芯片。
CN202010382765.1A 2020-05-08 2020-05-08 一种负高压反馈电源电路 Active CN111478557B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010382765.1A CN111478557B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种负高压反馈电源电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010382765.1A CN111478557B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种负高压反馈电源电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111478557A CN111478557A (zh) 2020-07-31
CN111478557B true CN111478557B (zh) 2021-02-23

Family

ID=71763046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010382765.1A Active CN111478557B (zh) 2020-05-08 2020-05-08 一种负高压反馈电源电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111478557B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112147564B (zh) * 2020-09-09 2023-11-10 浙江永泰隆电子股份有限公司 高精度直流电压源
CN114217658A (zh) * 2021-11-03 2022-03-22 中冶南方（武汉）自动化有限公司 一种负压基准电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001494A (zh) * 2012-12-12 2013-03-27 杭州士兰微电子股份有限公司 开关电源及控制其恒定输出电流的控制器
CN104158399A (zh) * 2014-08-27 2014-11-19 圣邦微电子（北京）股份有限公司 单电感正负电压输出装置
CN204288038U (zh) * 2014-11-25 2015-04-22 安徽华东光电技术研究所 控制电路
CN104600996A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 福州智元仪器设备有限公司 一种高压直流稳压电路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9906181B2 (en) * 2015-04-23 2018-02-27 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Voice coil motor driver and camera module having the same
CN108429461B (zh) * 2018-03-20 2023-12-05 惠州三华工业有限公司 高压电源电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001494A (zh) * 2012-12-12 2013-03-27 杭州士兰微电子股份有限公司 开关电源及控制其恒定输出电流的控制器
CN104158399A (zh) * 2014-08-27 2014-11-19 圣邦微电子（北京）股份有限公司 单电感正负电压输出装置
CN204288038U (zh) * 2014-11-25 2015-04-22 安徽华东光电技术研究所 控制电路
CN104600996A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 福州智元仪器设备有限公司 一种高压直流稳压电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Design of A High Efficiency Switching Power Supply with Negative Feedback;Xionghao;《International Symposium on Computational Intelligence and Design》;20181231;第124-127页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111478557A (zh) 2020-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111478557B (zh) 一种负高压反馈电源电路
CN102368662B (zh) 电流基准发生电路、恒流开关电源的控制电路及方法
CN101588131B (zh) 隔离型反激变流器的原边反馈闭环控制电路
CN102290994A (zh) 一种开关电源的隔离传输方法及其电路
CN103560668B (zh) 单电感双输出变换器中实现次级开关100%占空比输出的方法
CN208819107U (zh) 电压调节电路、可调输出电压电路及电器设备
CN104578850B (zh) 一种ac‑dc变换器输出电压的恒压控制方法及其电路
CN101645708B (zh) 一种基于光耦的线性隔离电路及方法
CN104812121A (zh) Led驱动电路
CN102201751A (zh) 一种反激式功率转换器
CN109842301B (zh) 一种电流控制电路及其控制方法
CN109639112B (zh) 一种将副边电压反馈给原边的反馈电路及系统
CN201421565Y (zh) 一种隔离型反激变流器的原边反馈闭环控制电路
CN114938129B (zh) 一种自适应高线性度的斜波补偿电路
CN105305832A (zh) 一种实现多路正负高压输出的电路
CN109149935A (zh) 一种开关电源不同工作模式自由切换的控制电路
CN211785743U (zh) 一种开关电源的输出电流采样电路
CN204696949U (zh) 一种稳压电源
CN102368667A (zh) 离线式ac-dc控制电路和包含该控制电路的转换电路
CN202331248U (zh) 一种单电源零伏起调稳定电源
CN210605501U (zh) 一种电压闭环控制电路
CN208226862U (zh) 一种PWM电压信号隔离转换到4～20mA电流信号的电路
CN108599572A (zh) 一种光耦隔离加权反馈控制方法
CN112542939A (zh) 一种原边反馈同步响应电路
CN217563534U (zh) 一种仪表放大器的隔离反馈电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant