CN113708637B - 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源 - Google Patents

一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源 Download PDF

Info

Publication number
CN113708637B
CN113708637B CN202110950744.XA CN202110950744A CN113708637B CN 113708637 B CN113708637 B CN 113708637B CN 202110950744 A CN202110950744 A CN 202110950744A CN 113708637 B CN113708637 B CN 113708637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sampling
voltage
module
signal
feedback
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
CN202110950744.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113708637A (zh
Inventor
文鹏
张波
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.)
Hangzhou Biyi Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Biyi Microelectronics Co ltd
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 Hangzhou Biyi Microelectronics Co ltd filed Critical Hangzhou Biyi Microelectronics Co ltd
Priority to CN202110950744.XA priority Critical patent/CN113708637B/zh
Publication of CN113708637A publication Critical patent/CN113708637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113708637B publication Critical patent/CN113708637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/143Arrangements for reducing ripples from dc input or output using compensating arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,基于DEM信号生成补偿信号对反馈电压进行补偿,其中,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号,反馈电压通过辅助绕组电压经过电阻分压后获得。本发明还提出了相应的原边反馈控制电路和反激电源。本发明通过对比例采样后的电压施加补偿,去除二极管的导通压降、变压器绕组和线路上寄生电阻引起的压降的影响,从而提高原边反馈控制输出电压的控制精度。

Description

一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激 电源
技术领域
本发明涉及电子领域,具体但不限于涉及一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源。
背景技术
如图1所示的副边反馈控制(SSR)反激电路,最主要的特征是包含光耦、TL431,优点是输出精度高、动态响应快,缺点是光耦和TL431成本高、且占用电源体积尺寸。
如图2所示的原边反馈控制(PSR)反激电路,相比副边反馈控制(SSR)反激电路,它没有光耦和TL431,结构简单,经济性好。因此在中小功率充电器和适配器广泛应用。
根据反激电源的工作原理,输出二极管的续流过程中,变压器绕组电压与(Vo+VF)呈比例关系,如图3所示,其中Vo为输出电压,VF包含了二极管的导通压降以及变压器绕组和线路上寄生电阻引起的压降。一般从辅助绕组上通过分压电阻获取VFB电压,
Figure BDA0003218540810000011
其中,R1和R2为由辅助绕组连接到FB管脚的分压电阻;Ns和Na分别为副边绕组和辅助绕组匝数。
理想情况下,只要控制VFB电压恒定,就能保证输出电压Vo恒定,从而实现输出电压的恒定控制。
目前常用的反馈电压采样技术称为比例采样,图4示意了比例采样的工作原理。其中PWM为反激电源原边开关管开通信号,Dem根据VFB电压信号产生,用以表征反激电源的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间,其持续时间记为Tdem。CV_sample脉冲信号用于控制对VFB信号进行采样保持。以DEM上升沿为起始标记CV_sample采样脉冲的位置,则有
P(n+1)=k*Tdem(n)
其意义是当前周期CV_sample的位置时间等于上一个周期DEM持续时间的k倍。这也是比例采样名称的由来。
在原边反馈控制电路中对VFB电压实施比例采样作为反馈量,存在本质上的缺陷,因为VF实际上不是恒定的。在变压器峰值电流变化的情况下,或者反激电路工作在电感电流连续模式(CCM)且CCM深度发生变化时,VF的变化量尤其显著,这些都降低了输出电压Vo的控制精度,导致恒压曲线质量变差或者输出电压产生较大的纹波脉动。
有鉴于此,需要提供一种新的结构或控制方法,以期解决上述至少部分问题。
发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题,本发明提出了一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,通过对比例采样后的电压施加补偿,去除二极管的导通压降、变压器绕组和线路上寄生电阻引起的压降的影响,从而提高原边反馈控制输出电压的控制精度。
实现本发明目的的技术解决方案为:
根据本发明的一个方面,一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,基于DEM信号生成补偿信号对反馈电压进行补偿,其中,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号,反馈电压通过辅助绕组电压经过电阻分压后获得。
可选的,用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,包括:
基于反馈电压和脉宽调制信号生成DEM信号,其中,反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
基于DEM信号生成采样脉冲信号,并基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样保持,得到反馈保持电压;
基于DEM信号对反馈保持电压进行补偿,生成实际反馈电压;
基于实际反馈电压生成控制反激电源原边开关管的脉宽调制信号。
可选的,生成实际反馈电压包括:
基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间呈正比,该比例值为第一补偿比例;
将第一采样补偿量与反馈保持电压叠加,生成实际反馈电压。
可选的,生成实际反馈电压包括:
基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间呈正比,该比例值为第一补偿比例;
基于峰值电流控制基准值生成第二采样补偿量,所述第二采样补偿量满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值呈正比;
将第一采样补偿量与反馈保持电压相加再减去第二采样补偿量,生成实际反馈电压。
可选的,第一补偿比例为固定值,或通过比例配置模块进行配置。
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制电路,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块和采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压和脉宽调制信号,基于反馈电压和脉宽调制信号输出DEM信号,所述反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管的采样脉冲信号;
采样保持模块,第一端接入反馈电压,基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样并输出反馈保持电压;
采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出采样补偿量;
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压与采样补偿量的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于反馈保持电压与采样补偿量的叠加信号输出脉宽调制信号,所述脉宽调制信号用于控制反激电源原边开关管。
可选的,采样补偿量满足:当前周期的采样补偿量与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间呈正比,该正比比例为补偿比例。
可选的,补偿比例为固定值。
可选的,还包括比例配置模块,其第一端悬空、或者通过电阻或电容接地,输出端耦接采样误差补偿模块,用于根据电阻或电容生成补偿比例并输出给采样误差补偿模块。
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制电路,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块、第一采样误差补偿模块和第二采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压和脉宽调制信号,基于反馈电压和脉宽调制信号输出DEM信号,所述反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管的采样脉冲信号;
采样保持模块,第一端接入反馈电压,基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样并输出反馈保持电压;
第一采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出第一采样补偿量;
第二采样误差补偿模块,第一端接入峰值电流控制基准值,基于峰值电流控制基准值生成第二采样补偿量;
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压叠加第一采样补偿量与第二采样补偿量之差的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于叠加信号输出脉宽调制信号,所述脉宽调制信号用于控制反激电源原边开关管。
可选的,还包括峰值电流控制基准产生模块,其输出端耦接第二采样误差补偿模块,用于生成峰值电流控制基准值并输出给第二采样误差补偿模块。
可选的,第一采样补偿量满足:当前周期的采样补偿量与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间呈正比,该正比比例为第一补偿比例。
可选的,第一补偿比例为固定值。
可选的,还包括比例配置模块,其第一端悬空、或者通过电阻或电容接地,输出端耦接采样误差补偿模块,用于根据电阻或电容生成补偿比例并输出给采样误差补偿模块。
可选的,第二采样补偿量满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值呈正比。
可选的,采样保持模块包括开关管和电容,开关管的第一端接入反馈电压,电容的第一端接地,开关管的第二端与电容的第二端共接并作为输出端输出反馈保持电压。
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制的反激电路,其特征在于,包括整流电路、反激式电压变换电路和如权利要求6-16任一所述的原边反馈控制电路,其中,
整流电路的输入端耦接市电交流电源,用于将交流电源整流成直流电源;
隔离式电压变换电路的输入端耦接整流电路的输出端,输出端耦接负载,用于提供驱动负载的输出电压;
原边反馈控制电路的输出端耦接隔离式电压变换电路的开关管。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
本发明对原边反馈控制电路的反馈电压比例采样进行改进,通过对比例采样后的电压施加补偿,去除二极管的导通压降、变压器绕组和线路上寄生电阻引起的压降的影响,实现了提高原边反馈控制输出电压的控制精度,优化了输出电压的调整率或者降低了输出电压的纹波噪音。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,与说明描述一起用于解释本发明的实施例,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1示出了现有技术的副边反馈控制反激电路的示意图。
图2示出了现有技术的原边反馈控制反激电路的示意图。
图3示出了现有技术的原边反馈控制反激电路的信号波形示意图。
图4示出了现有技术的原边反馈控制反激电路反馈电压比例采样的波形图。
图5示出了现有技术的原边反馈控制电路框架的示意图。
图6示出了本发明一实施例的原边反馈控制电路的示意图。
图7示出了本发明另一实施例的原边反馈控制电路示意图。
图8示出了本发明另一实施例的原边反馈控制电路示意图。
图9示出了本发明一实施例的原边反馈控制电路中的采样误差补偿模块示意图。
图10示出了本发明一实施例的原边反馈控制电路中的采样误差补偿模块的信号波形示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
该部分的描述只针对几个典型的实施例,本发明并不仅局限于实施例描述的范围。不同实施例的组合、不同实施例中的一些技术特征进行相互替换,相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。
说明书中的“耦接”或“连接”既包含直接连接,也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接,如通过电传导媒介如导体的连接,其中电传导媒介可含有寄生电感或寄生电容,也可通过说明书中实施例所描述的中间电路或部件的连接;间接连接还可包括可实现相同或相似功能的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接,如通过开关、信号放大电路、跟随电路等电路或部件的连接。“多个”或“多”表示两个或两个以上。
如图5所示为现有原边反馈控制电路的基本框架,包含采样保持电路、DEM检测模块、比例采样模块和电压环路模块。DEM检测模块根据VFB电压信号和PWM信号产生DEM信号,DEM信号是表征反激电源的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号。比例采样模块根据DEM信号产生CV_sample,控制采样保持电路对VFB信号进行采样和保持,并获得VFB_hold信号。电压环路控制模块根据VFB_hold信号产生PWM信号,PWM信号控制反激电路原边开关管的开通和关断。
普通的反馈电压比例采样控制方法,VFB电压中包含了反激电源副边回路阻抗的压降,其中反激电源副边回路阻抗的压降记为VF。即:
Figure BDA0003218540810000061
一般的,
VF=VF0+is×Rs
其中,VF0是一个固定压降,is为流过反激电源副边绕组的电流,Rs为反激电源副边回路的阻抗。
结合比例采样,VFB上包含反激电源副边回路阻抗引起的采样误差为:
Figure BDA0003218540810000062
其中,Tdem(n)为第n个周期反激电源的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间,VFB_error(n+1)为第n+1个周期VFB电压上包含的VF误差,Vcs_ref(n+1)为第n+1个周期峰值电流控制的参考值,k为反馈电压比例采样的比例值。
化简后有:
VFB_error(n+1)≈a0+a1×Vcs_ref(n+1)-a2×Tdem(n)
对于固定的系统,a0、a1和a2均为固定的值。
因此,对原边反馈控制电路的反馈电压构建补偿,以消除反激电源副边回路阻抗引起的采样误差。
对于特定的系统,或者关注普遍系统的特定负载,反激电源峰值电流控制的参考值可以是固定的,VFB上包含的误差进一步化简为:
VFB_error(n+1)≈a0-a1×Tdem(n)
由此,就得到了本发明的补偿方法。
本发明的一个方面,一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,基于DEM信号生成补偿信号对反馈电压进行补偿,其中,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号,反馈电压通过辅助绕组电压经过电阻分压后获得。
在一个实施例中,结合图6,一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法包括:
基于反馈电压VFB和脉宽调制信号(PWM信号)生成DEM信号,其中,反馈电压VFB是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,PWM信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
基于DEM信号生成采样脉冲信号CV_sample,并基于采样脉冲信号CV_sample对反馈电压VFB进行采样保持,得到反馈保持电压VFB_hold
基于DEM信号对反馈保持电压VFB_hold进行补偿,生成实际反馈电压VFB_real
基于实际反馈电压VFB_real生成控制反激电源原边开关管的脉宽调制信号(PWM信号)。
在一个实施例中,结合图7,生成实际反馈电压VFB_real的方法包括:
1)基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量VFB_comp1(n+1)与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间Tdem(n)呈正比,即:
VFB_comp1(n+1)=m1*Tdem(n)
其中,m1为补偿比例;在一个实施例中,补偿比例m1为固定值;在另一个实施例中,补偿比例m1采用电阻或电容元件进行配置。理想的补偿条件为:m1=a1。
2)将第一采样补偿量与反馈保持电压叠加,生成实际反馈电压VFB_real,在理想的补偿作用下,VFB_real信号不再包含VF的分量,可以准确反映Vo,即:
VFB_real(n+1)=m1*Tdem(n)+VFB_hold(n+1)
在另一个实施例中,结合图8,生成实际反馈电压VFB_real的方法包括:
1)基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量VFB_comp1(n+1)与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间Tdem(n)呈正比,即:
VFB_comp1(n+1)=m1*Tdem(n)
其中,m1为第一补偿比例;在一个实施例中,第一补偿比例m1为固定值;在另一个实施例中,第一补偿比例m1通过比例配置模块进行配置。
2)基于峰值电流控制基准值生成第二采样补偿量,所述第二采样补偿量满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值Vcs_ref呈正比,即:
VFB_comp2(n+1)=m2*Vcs_ref(n+1)
其中,m2为第二补偿比例。
3)将第一采样补偿量与反馈保持电压相加再减去第二采样补偿量,生成实际反馈电压,即:
VFB_real(n+1)=VFB_hold(n+1)+m1*Tdem(n)-m2*Vcs_ref(n+1)
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制电路,如图6所示,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块和采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压VFB和脉宽调制信号(PWM信号),基于反馈电压VFB和PWM信号输出DEM信号,所述反馈电压VFB是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,PWM信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管S1,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管S1的采样脉冲信号CV_sample;
采样保持模块,第一端接入反馈电压VFB,基于采样脉冲信号CV_sample对反馈电压VFB进行采样并输出反馈保持电压VFB_hold
采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出采样补偿量VFB_comp1
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压VFB_hold与采样补偿量VFB_comp1的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于反馈保持电压VFB_hold与采样补偿量VFB_comp1的叠加信号输出PWM信号,所述PWM信号用于控制反激电源原边开关管。
在一个实施例中,采样保持模块包括开关管S1和电容C1,开关管S1的第一端接入反馈电压,电容C1的第一端接地,开关管S1的第二端与电容C1的第二端共接并作为输出端输出反馈保持电压VFB_hold
在一个实施例中,采样误差补偿模块输出采样补偿量的补偿比例为固定值。
在一个实施例中,如图7所示,原边反馈控制电路还包括比例配置模块,其第一端悬空、或者通过电阻或电容接地,输出端耦接采样误差补偿模块,用于根据电阻或电容生成补偿比例m1并输出给采样误差补偿模块。采样误差补偿模块根据DEM信号和补偿比例m1输出采样补偿量VFB_comp,所述采样补偿量VFB_comp满足:当前周期的采样补偿量VFB_comp(n+1)与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间Tdem(n)呈正比,即:VFB_comp(n+1)=m1*Tdem(n)。在一个实施例中,比例配置模块的第一端通过电容Ccf接地。
在另一个实施例中,采样误差补偿模块的一种实现方式及信号波形示意图如图9、图10所示。其利用电容充电的原理,把DEM所表征的时间量转换成电压量。VFB是通过辅助绕组电压经过电阻分压后获得的反馈电压。VFB_COMP是最终产生的补偿量,借助于两路充放电电容,达到了当前周期的第一采样补偿量与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间呈正比的效果。
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制电路,如图8所示,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块、第一采样误差补偿模块和第二采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压VFB和脉宽调制信号(PWM信号),基于反馈电压VFB和PWM信号输出DEM信号,所述反馈电压VFB是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,PWM信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管S1,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管S1的采样脉冲信号CV_sample;
采样保持模块,第一端接入反馈电压VFB,基于采样脉冲信号CV_sample对反馈电压VFB进行采样并输出反馈保持电压VFB_hold
第一采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出第一采样补偿量VFB_comp1
第二采样误差补偿模块,第一端接入峰值电流控制基准值Vcs_ref,基于峰值电流控制基准值Vcs_ref生成第二采样补偿量VFB_comp2
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压VFB_hold叠加第一采样补偿量VFB_comp1与第二采样补偿量VFB_comp2之差的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于叠加信号输出PWM信号,所述PWM信号用于控制反激电源原边开关管。
在一个实施例中,采样保持模块包括开关管S1和电容C1,开关管S1的第一端接入反馈电压,电容C1的第一端接地,开关管S1的第二端与电容C1的第二端共接并作为输出端输出反馈保持电压VFB_hold
在一个实施例中,如图8所示,原边反馈控制电路还包括峰值电流控制基准产生模块,其输出端耦接第二采样误差补偿模块,用于生成峰值电流控制基准值Vcs_ref并输出给第二采样误差补偿模块。峰值电流控制基准产生模块的一端耦接电压环路模块。
在一个实施例中,第一采样补偿量VFB_comp1满足:当前周期的采样补偿量VFB_comp1(n+1)与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间Tdem(n)呈正比,该正比比例为第一补偿比例。在一个实施例中,第一补偿比例为固定值。在另一个实施例中,第一补偿比例由电阻或电容元件或通过比例配置模块进行配置。
在一个实施例中,第二采样补偿量VFB_comp2满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值呈正比。
根据本发明的另一个方面,一种原边反馈控制的反激电路,包括整流电路、反激式电压变换电路和上述的原边反馈控制电路,其中,
整流电路的输入端耦接市电交流电源,用于将交流电源整流成直流电源;
隔离式电压变换电路的输入端耦接整流电路的输出端,输出端耦接负载,用于提供驱动负载的输出电压;
原边反馈控制电路的输出端耦接隔离式电压变换电路的开关管。
本领域技术人员应当知道,说明书或附图所涉逻辑控制中的“高电平”与“低电平”、“置位”与“复位”、“与门”与“或门”、“同相输入端”与“反相输入端”等逻辑控制可相互调换或改变,通过调节后续逻辑控制而实现与上述实施例相同的功能或目的。
这里本发明的描述和应用是说明性的,并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。说明书中所涉及的效果或优点等相关描述可因具体条件参数的不确定或其它因素影响而可能在实际实验例中不能体现,效果或优点等相关描述不用于对发明范围进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的,对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是,在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下,本发明可以以其它形式、结构、布置、比例,以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下,可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (16)

1.一种用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,其特征在于,基于DEM信号生成补偿信号对反馈电压进行补偿,其中,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号,反馈电压通过辅助绕组电压经过电阻分压后获得;具体包括:
基于反馈电压和脉宽调制信号生成DEM信号,其中,反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
基于DEM信号生成采样脉冲信号,并基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样保持,得到反馈保持电压;
基于DEM信号对反馈保持电压进行补偿,生成实际反馈电压;
基于实际反馈电压生成控制反激电源原边开关管的脉宽调制信号。
2.根据权利要求1所述的用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,其特征在于,生成实际反馈电压包括:
基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间呈正比,该正比的比例值为第一补偿比例;
将第一采样补偿量与反馈保持电压叠加,生成实际反馈电压。
3.根据权利要求1所述的用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,其特征在于,生成实际反馈电压包括:
基于DEM信号生成第一采样补偿量,所述第一采样补偿量满足:当前周期的第一采样补偿量与上一个周期的变压器退磁时间或续流二极管导通时间呈正比,该正比的比例值为第一补偿比例;
基于峰值电流控制基准值生成第二采样补偿量,所述第二采样补偿量满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值呈正比;
将第一采样补偿量与反馈保持电压相加再减去第二采样补偿量,生成实际反馈电压。
4.根据权利要求2或3所述的用于原边反馈控制电路的反馈电压采样补偿方法,其特征在于,第一补偿比例为固定值,或通过比例配置模块进行配置。
5.一种原边反馈控制电路,其特征在于,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块和采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压和脉宽调制信号,基于反馈电压和脉宽调制信号输出DEM信号,所述反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管的采样脉冲信号;
采样保持模块,第一端接入反馈电压,基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样并输出反馈保持电压;
采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出采样补偿量;
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压与采样补偿量的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于反馈保持电压与采样补偿量的叠加信号输出脉宽调制信号,所述脉宽调制信号用于控制反激电源原边开关管。
6.根据权利要求5所述的原边反馈控制电路,其特征在于,采样补偿量满足:当前周期的采样补偿量与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间呈正比,该正比比例为补偿比例。
7.根据权利要求6所述的原边反馈控制电路,其特征在于,补偿比例为固定值。
8.根据权利要求6所述的原边反馈控制电路,其特征在于,还包括比例配置模块,其第一端悬空、或者通过电阻或电容接地,输出端耦接采样误差补偿模块,用于根据电阻或电容生成补偿比例并输出给采样误差补偿模块。
9.一种原边反馈控制电路,其特征在于,包括采样保持模块、DEM检测模块、比例采样模块、电压环路模块、第一采样误差补偿模块和第二采样误差补偿模块,其中,
DEM检测模块,输入端接入反馈电压和脉宽调制信号,基于反馈电压和脉宽调制信号输出DEM信号,所述反馈电压是辅助绕组电压经过电阻分压后获得的电压,脉宽调制信号是反激电源原边开关管的开通信号,DEM信号是表征反激电源变压器退磁时间或者续流二极管导通时间的信号;
比例采样模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,第二端耦接采样保持模块的开关管,基于DEM信号输出控制采样保持模块开关管的采样脉冲信号;
采样保持模块,第一端接入反馈电压,基于采样脉冲信号对反馈电压进行采样并输出反馈保持电压;
第一采样误差补偿模块,第一端耦接DEM检测模块的输出端,基于DEM信号输出第一采样补偿量;
第二采样误差补偿模块,第一端接入峰值电流控制基准值,基于峰值电流控制基准值生成第二采样补偿量;
电压环路模块,输入端耦接反馈保持电压叠加第一采样补偿量与第二采样补偿量之差的叠加信号,输出端耦接反激电源原边开关管,基于叠加信号输出脉宽调制信号,所述脉宽调制信号用于控制反激电源原边开关管。
10.根据权利要求9所述的原边反馈控制电路,其特征在于,还包括峰值电流控制基准产生模块,其输出端耦接第二采样误差补偿模块,用于生成峰值电流控制基准值并输出给第二采样误差补偿模块。
11.根据权利要求9所述的原边反馈控制电路,其特征在于,第一采样补偿量满足:当前周期的采样补偿量与上一周期的变压器退磁时间或者续流二极管导通时间呈正比,该正比比例为第一补偿比例。
12.根据权利要求11所述的原边反馈控制电路,其特征在于,第一补偿比例为固定值。
13.根据权利要求11所述的原边反馈控制电路,其特征在于,还包括比例配置模块,其第一端悬空、或者通过电阻或电容接地,输出端耦接采样误差补偿模块,用于根据电阻或电容生成补偿比例并输出给采样误差补偿模块。
14.根据权利要求9所述的原边反馈控制电路,其特征在于,第二采样补偿量满足:当前周期的第二采样补偿量与当前周期的峰值电流控制基准值呈正比。
15.根据权利要求5或9所述的原边反馈控制电路,其特征在于,采样保持模块包括开关管和电容,开关管的第一端接入反馈电压,电容的第一端接地,开关管的第二端与电容的第二端共接并作为输出端输出反馈保持电压。
16.一种原边反馈控制的反激电路,其特征在于,包括整流电路、反激式电压变换电路和如权利要求5-15任一所述的原边反馈控制电路,其中,
整流电路的输入端耦接市电交流电源,用于将交流电源整流成直流电源;
反激式电压变换电路的输入端耦接整流电路的输出端,输出端耦接负载,用于提供驱动负载的输出电压;
原边反馈控制电路的输出端耦接反激式电压变换电路的开关管。
CN202110950744.XA 2021-08-18 2021-08-18 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源 Active CN113708637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110950744.XA CN113708637B (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110950744.XA CN113708637B (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113708637A CN113708637A (zh) 2021-11-26
CN113708637B true CN113708637B (zh) 2023-03-31

Family

ID=78653337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110950744.XA Active CN113708637B (zh) 2021-08-18 2021-08-18 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113708637B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114200992B (zh) * 2021-12-02 2023-08-25 深圳市必易微电子股份有限公司 反馈电压采样方法及电路、输出电压控制方法及电路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107579670A (zh) * 2017-09-19 2018-01-12 东南大学 一种同步整流原边反馈反激式电源的恒压输出控制系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE58907619D1 (de) * 1989-09-29 1994-06-09 Siemens Ag Schaltungsanordnung für ein Sperrwandler-Schaltnetzteil.
CN104578792B (zh) * 2013-10-17 2017-11-28 比亚迪股份有限公司 线损补偿装置、开关电源系统和线损补偿方法
CN203813661U (zh) * 2014-03-14 2014-09-03 上海飞克浦电子科技有限公司 原边控制反激式开关电源控制芯片及输出线电压补偿电路
CN212278125U (zh) * 2020-03-31 2021-01-01 比亚迪半导体有限公司 电源控制装置和开关电源系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107579670A (zh) * 2017-09-19 2018-01-12 东南大学 一种同步整流原边反馈反激式电源的恒压输出控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113708637A (zh) 2021-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10284096B2 (en) Current converter with control on the primary winding side and compensation of the propagation delay
CN107579670B (zh) 一种同步整流原边反馈反激式电源的恒压输出控制系统
US9882500B2 (en) Power supply device
US11201556B2 (en) Accurate peak detection architecture for secondary controlled AC-DC converter
CN107979287B (zh) 用于主开关切换转换的零电压开关式逆变器
US9148061B2 (en) Systems and methods for constant voltage control and constant current control
CN110212771B (zh) 用于控制开关转换器的控制模块以及方法
US8717785B2 (en) Multi-stage sampling circuit for a power converter controller
TWI460983B (zh) A system and method for performing constant flow control using primary side sensing and adjustment
US8164928B2 (en) Method and apparatus of operating a primary-side-regulation power converter at both continuous current mode and discontinuous current mode
US9391523B2 (en) Controller with constant current limit
JP2010284071A (ja) 電源のためのコントローラ
US20170025957A1 (en) Voltage sense control circuit, voltage sense control method and isolated converter thereof
US20110254537A1 (en) Method and Apparatus for Detecting CCM Operation of a Magnetic Device
CN110768533B (zh) 电源控制器与相关的控制方法
CN113708637B (zh) 一种反馈电压采样补偿方法及其原边反馈控制电路、反激电源
CN113472207B (zh) 开关电源及其控制电路
WO2016044489A1 (en) Constant on-time (cot) control in isolated converter
JP7141917B2 (ja) 電源制御装置、およびllc共振コンバータ
CN115149811A (zh) 反激变换器及其启动控制方法
US10924020B1 (en) Prestart control circuit for a switching power converter
US20070041133A1 (en) Switch mode power supply apparatus with multiple regulated outputs and a single feedback loop
US9735687B2 (en) Regulating power converter by sensing transformer discharge timing
CN113612392B (zh) 开关电源及其控制电路
CN114079381B (zh) 返驰式电源转换电路及其主动箝位缓冲器

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
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20221028

Address after: 310000 Wangsheng Building, No. 788, Liye Road, Changhe Street, Binjiang District, Hangzhou, Zhejiang

Applicant after: Hangzhou Biyi Microelectronics Co.,Ltd.

Address before: 518000 room 3303, block a, block 8, area C, Wanke Yuncheng phase III, Liuxin 4th Street, Xili community, Xili street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: Shenzhen Biyi Microelectronics Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant