反饋電壓采樣電路、反饋電壓消隱電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及反饋電壓采樣電路、反饋電壓消隱電路及方法。所述反饋電壓消隱電路包括消隱時(shí)間控制電路和消隱濾波電路;消隱時(shí)間控制電路用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào);消隱濾波電路連接在反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間,用于根據(jù)消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。本發(fā)明還公開了對(duì)應(yīng)的反饋電壓消隱方法和應(yīng)用所述反饋電壓消隱電路的反饋電壓采樣電路。本發(fā)明根據(jù)負(fù)載狀態(tài)設(shè)置消隱時(shí)間,既可以有效防止反饋電壓誤采樣,還可以避免電路在空載或輕載的損耗。
【專利說明】反饋電壓采樣電路、反饋電壓消隱電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù),具體涉及一種反饋電壓采樣電路、反饋電壓消隱電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隔離式變換器被廣泛應(yīng)用于各種離線供電系統(tǒng)中。隔離式變換器通常包括原邊側(cè)電路和副邊側(cè)電路,兩者通過具有原邊繞組和副邊繞組的變壓器隔離。對(duì)于隔離式變換器,可以通過開關(guān)管控制原邊繞組的電流從而使得隔離式變換器輸出恒定的電壓和/或電流。
[0003]對(duì)于隔離式變換器,原邊控制方式具有器件少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn)。在原邊控制方式中,輸出電壓反饋采樣是通過采樣輔助繞組上的電壓來實(shí)現(xiàn)。在隔離式變換器的原邊功率開關(guān)導(dǎo)通時(shí),輔助繞組的電壓與隔離式變換器的輸入電壓成比例。在隔離式變換器的原邊功率開關(guān)關(guān)斷時(shí),副邊二極管進(jìn)行續(xù)流,副邊二極管的續(xù)流電流從峰值開始線性減小。當(dāng)副邊二極管的續(xù)流電流逐漸接近于零時(shí),輔助繞組的電壓與隔離式變換器的輸出電壓成比例,此時(shí)采樣輔助繞組電壓作為輸出電壓的反饋,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的控制。當(dāng)副邊二極管的續(xù)流電流等于零時(shí),輔助繞組電壓不被隔離式變換器的輸出電壓箝位,并且會(huì)發(fā)生振蕩,也就是輔助繞組電壓會(huì)有一個(gè)較大的跌落,通常會(huì)通過將跌落開始的時(shí)刻作為輸出電壓反饋的采樣時(shí)刻。同時(shí),隔離式變換器的原邊功率開關(guān)再次導(dǎo)通。
[0004]但是,在隔離式變換器的原邊功率開關(guān)關(guān)斷后,由于變壓器漏感的存在以及寄生二極管反向恢復(fù)等原因,輔助繞組上的電壓會(huì)發(fā)生振蕩,這樣有可能發(fā)生反饋電壓的誤采樣?,F(xiàn)有技術(shù)通常會(huì)設(shè)定一個(gè)預(yù)定的消隱時(shí)間,在原邊功率開關(guān)關(guān)斷后預(yù)定的消隱時(shí)間內(nèi),不進(jìn)行輸出電壓的反饋采樣。然而,輔助繞組的振蕩時(shí)間并不是固定的,預(yù)設(shè)較長(zhǎng)的消隱時(shí)間會(huì)導(dǎo)致電路在空載或輕載時(shí)的損耗變高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種反饋電壓采樣電路、反饋電壓消隱電路及方法,用于對(duì)隔離式變換器進(jìn)行原邊控制,避免不必要的消隱時(shí)間所導(dǎo)致的電路在輕載或空載時(shí)的損耗。
[0006]第一方面,提供一種反饋電壓消隱電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行消隱,所述反饋電壓消隱電路包括消隱時(shí)間控制電路和消隱濾波電路;
[0007]所述消隱時(shí)間控制電路用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào),所述消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間;
[0008]所述消隱濾波電路連接在反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間,用于根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地,所述消隱時(shí)間控制電路包括充電電流源、壓控電流源、充電電容、放電開關(guān)和消隱比較器;[0010]所述充電電容、所述放電開關(guān)和所述壓控電流源并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間,所述放電開關(guān)由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖控制導(dǎo)通;所述壓控電流源由所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量控制;
[0011]所述充電電流源連接到所述充電電壓輸出端,用于對(duì)所述充電電容充電;
[0012]所述消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第一參考電壓連接,所述消隱比較器的輸出端輸出所述消隱時(shí)間控制信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地,所述消隱濾波電路包括消隱開關(guān)、濾波電阻和濾波電容;
[0014]所述消隱開關(guān)與所述濾波電阻并聯(lián)連接在反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間;
[0015]所述濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0016]所述消隱開關(guān)由所述消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。
[0017]優(yōu)選地,所述消隱濾波電路包括消隱開關(guān)、濾波電阻、第一濾波電容和第二濾波電容;
[0018]所述濾波電阻串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間;
[0019]所述第一濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0020]所述第二濾波電容和所述消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0021]所述消隱開關(guān)由所述消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0022]優(yōu)選地,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
[0023]第二方面,提供一種反饋電壓消隱電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行消隱,所述反饋電壓消隱電路包括消隱時(shí)間控制電路和消隱濾波電路;
[0024]所述消隱時(shí)間控制電路用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和第二消隱時(shí)間控制信號(hào),所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)分別指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,所述第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且所述第二消隱時(shí)間區(qū)間大于所述第一消隱時(shí)間區(qū)間;
[0025]所述消隱濾波電路連接在反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間,用于根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0026]優(yōu)選地,所述消隱時(shí)間控制電路包括充電電流源、壓控電流源、充電電容、放電開關(guān)、第一消隱比較器和第二消隱比較器;
[0027]所述充電電容、所述放電開關(guān)和所述壓控電流源并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間,所述放電開關(guān)由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖控制導(dǎo)通;所述壓控電流源由所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量控制;
[0028]所述充電電流源連接到充電電壓輸出端,用于對(duì)所述充電電容充電;
[0029]所述第一消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第二參考電壓連接,所述第一消隱比較器的輸出端輸出第一消隱時(shí)間控制信號(hào);
[0030]所述第二消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第三參考電壓連接;所述第二消隱比較器的輸出端輸出第二消隱時(shí)間控制信號(hào);
[0031]所述第二參考電壓小于所述第三參考電壓。
[0032]優(yōu)選地,所述消隱濾波電路包括第一消隱開關(guān)、第二消隱開關(guān)、濾波電阻和濾波電容;
[0033]所述濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0034]所述第二消隱開關(guān)與所述濾波電阻并聯(lián)連接組成通道選擇電路;所述通道選擇電路與所述第一消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間;
[0035]所述第一消隱開關(guān)由所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通;
[0036]所述第二消隱開關(guān)由所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。
[0037]優(yōu)選地,所述消隱濾波電路包括第一消隱開關(guān)、第二消隱開關(guān)、濾波電阻、第一濾波電容和第二濾波電容;
[0038]所述濾波電阻和所述第一消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間;
[0039]所述第一濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0040]所述第二濾波電容和所述第二消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;
[0041]所述第一消隱開關(guān)由所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通;
[0042]所述第二消隱開關(guān)由所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0043]優(yōu)選地,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
[0044]第三方面,提供一種反饋電壓采樣電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行采樣,所述反饋電壓采樣電路包括電壓源、采樣比較器、采樣執(zhí)行電路和如上所述的反饋電壓消隱電路;
[0045]所述電壓源連接在反饋電壓輸入端和所述采樣比較器的第一輸入端之間;所述反饋電壓消隱電路的消隱輸出端與所述采樣比較器的第二輸入端以及所述采樣執(zhí)行電路的輸入端連接;
[0046]所述采樣比較器的輸出端輸出采樣控制信號(hào),所述采樣控制信號(hào)控制所述采樣執(zhí)行電路對(duì)所述反饋電壓消隱電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣。
[0047]第四方面,提供一種反饋電壓消隱方法,包括:
[0048]根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào),所述消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間;
[0049]根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。[0050]第五方面,提供一種反饋電壓消隱方法,包括:
[0051]根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和第二消隱時(shí)間控制信號(hào),所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)分別指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,所述第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且所述第二消隱時(shí)間區(qū)間大于所述第一消隱時(shí)間區(qū)間;
[0052]根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0053]本發(fā)明基于輔助繞組振蕩時(shí)間隨負(fù)載狀態(tài)變化的特點(diǎn),根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量自適應(yīng)生成消隱時(shí)間控制信號(hào),消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間,在輕載時(shí)消隱時(shí)間較小,而在重載時(shí)消隱時(shí)間較大,使得消隱時(shí)間與輔助繞組振蕩時(shí)間相匹配,既避免了由于振蕩造成反饋電壓誤采樣,又避免了因增加假負(fù)載來滿足消隱時(shí)間而導(dǎo)致的輕載或空載時(shí)的損耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0054]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
[0055]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的使用輔助繞組實(shí)現(xiàn)反饋的隔離式變換器的電路示意圖;
[0056]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0057]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的隔離式變換器中各信號(hào)參量的波形示意圖;
[0058]圖4A是本發(fā)明第一實(shí)施例的反饋電壓采樣電路的電路示意圖;
[0059]圖4B是本發(fā)明第一實(shí)施例的反饋電壓消隱電路的電路示意圖;
[0060]圖4C是本發(fā)明第一實(shí)施例中反饋電壓和經(jīng)延遲的反饋電壓的波形圖;
[0061]圖4D是本發(fā)明第一實(shí)施例的消隱濾波電路的一個(gè)替代電路的示意圖;
[0062]圖5A是本發(fā)明第二實(shí)施例的反饋電壓消隱電路的電路示意圖;
[0063]圖5B是本發(fā)明第二實(shí)施例的消隱濾波電路的一個(gè)替代電路的示意圖;
[0064]圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的反饋電壓消隱方法的流程圖;
[0065]圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的反饋電壓消隱方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。雖然本發(fā)明是結(jié)合以下的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的,但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì),公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。
[0067]此外,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,并且附圖不一定是按比例繪制的。[0068]同時(shí),應(yīng)當(dāng)理解,“電路”是指由至少一個(gè)元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件或電路“連接在”兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間時(shí),它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件,元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反,當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時(shí),意味著兩者不存在中間元件。除非上下文明確要求,否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說,是“包括但不限于”的含義。
[0069]在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0070]本發(fā)明可以被應(yīng)用于任何原邊控制的隔離式變換器,在以下的詳細(xì)描述中,僅以反激式變換器(flyback converter)為例解釋本發(fā)明的具體工作原理。
[0071]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的使用輔助繞組實(shí)現(xiàn)反饋的隔離式變換器的電路示意圖。如圖1所示,隔離式變換器10包括變壓器T、功率開關(guān)S、開關(guān)控制電路11、電壓反饋電路12、副邊整流電路13和供電電路14以及電流采樣電阻Rsm。變壓器T包括原邊繞組LI以及與其耦合的副邊繞組L2和輔助繞組L3 ;副邊整流電路13與副邊繞組L2連接,用于對(duì)副邊繞組L2的兩端電壓進(jìn)行整流以輸出恒定電壓和/或電流,在圖1中,副邊整流電路13包括副邊整流二極管D和副邊輸出電容C。
[0072]供電電路14與輔助繞組L3連接,通過對(duì)輔助繞組L3的兩端電壓進(jìn)行整流,并輸出穩(wěn)定的偏置電壓為開關(guān)控制電路11供電。開關(guān)控制電路11包括偏置電壓輸入端Vb、電流檢測(cè)信號(hào)輸入端SEN、反饋電壓輸入端FB、信號(hào)接地端GND和開關(guān)控制信號(hào)輸出端DRV,供電電路14的輸出端連接到偏置電壓輸入端Vb。電流采樣電阻Rsm將流過功率開關(guān)S的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),其與功率開關(guān)S連接的公共端與開關(guān)控制電路11的電流檢測(cè)信號(hào)輸入端SEN連接,將原邊電流檢測(cè)信號(hào)輸入到開關(guān)控制電路11。在圖1中,電壓反饋電路12為連接在輔助繞組L3兩端的分壓電路,其將輔助繞組L3兩端的電壓分壓后輸入到開關(guān)控制電路11的反饋電壓輸入端FB。通常,開關(guān)控制電路11可以單獨(dú)或與隔離式變換器中的功率開關(guān)被制造為集成電路。
[0073]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,開關(guān)控制電路11包括反饋電壓采樣電路111、置位脈沖生成電路112、電壓誤差放大器113、脈沖寬度調(diào)制比較器114和邏輯控制電路115。
[0074]其中,反饋電壓采樣電路111的輸入端連接到反饋電壓輸入端FB,用于在副邊繞組電流變化為零或接近零時(shí),對(duì)輔助繞組的次級(jí)輸出電壓進(jìn)行采樣。
[0075]反饋電壓采樣電路111的輸出端與置位脈沖生成電路112連接,置位脈沖生成電路112根據(jù)反饋電壓采樣電路111采樣到的電壓值生成控制開關(guān)控制信號(hào)頻率的置位脈沖信號(hào)。
[0076]同時(shí),電壓誤差放大器113與反饋電壓采樣電路111連接,用于比較反饋電壓采樣電路111采樣到的電壓值相對(duì)于內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓值Vm的誤差,并將該誤差進(jìn)行放大后輸出誤差電壓Vramp。電壓誤差放大器113的輸出構(gòu)成了開關(guān)控制電路11的電壓控制環(huán)路的輸出。誤差電壓V_p (也即,電壓控制環(huán)路的輸出電壓)可以表征隔離式變換器的負(fù)載狀態(tài),在負(fù)載較大時(shí),誤差電壓ν.ρ較大,在輕載或空載時(shí),誤差電壓Vranip較小。
[0077]類似地,原邊電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)也可以表征負(fù)載狀態(tài),在負(fù)載較大時(shí),原邊電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)較大,在負(fù)載較小時(shí),原邊電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)較小。
[0078]脈沖寬度調(diào)制比較器114的輸入端分別與電壓誤差放大器113的輸出端以及電流檢測(cè)信號(hào)輸入端連接,用于將電壓誤差放大器113輸出的誤差電壓V_p和原邊側(cè)電路中電流采樣電阻Rsm采樣獲得的原邊電流檢測(cè)信號(hào)Vsen比較,生成置零脈沖信號(hào)。
[0079]邏輯控制電路115根據(jù)脈沖寬度調(diào)制比較器114輸出的置零脈沖信號(hào)和置位脈沖生成電路112輸出的置位脈沖信號(hào)生成控制功率開關(guān)的開關(guān)控制信號(hào),邏輯控制電路115的輸出端連接到開關(guān)控制信號(hào)輸出端DRV。 [0080]邏輯控制電路115可以包括RS觸發(fā)器,置位脈沖信號(hào)輸入到RS觸發(fā)器的S端,控制功率開關(guān)的導(dǎo)通。置零脈沖信號(hào)輸入到RS觸發(fā)器的R端,控制功率開關(guān)的關(guān)斷。
[0081]可選地,邏輯控制電路115還可以包括與RS觸發(fā)器輸出端連接的驅(qū)動(dòng)電路,該驅(qū)動(dòng)電路給功率開關(guān)S提供驅(qū)動(dòng)。
[0082]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的隔離式變換器中各信號(hào)參量的波形示意圖。Vdkv為開關(guān)控制信號(hào),其為方波信號(hào),Ip為流過原邊繞組的電流,Is為流過副邊繞組的電流,Vaux為輔助繞組兩端的電壓,其與反饋電壓Vfb成正比。如圖3所示,開關(guān)控制信號(hào)Vdkv控制功率開關(guān)導(dǎo)通期間,也即時(shí)刻h至?xí)r刻h期間,原邊繞組的電感電流持續(xù)上升,原邊繞組持續(xù)儲(chǔ)能,反饋電壓Vfb與隔離式變換器的輸入端電壓(也即直流母線電壓)成正比。
[0083]在開關(guān)控制信號(hào)Vdkv控制功率開關(guān)關(guān)斷后,也即時(shí)刻A至?xí)r刻t2期間,原邊繞組電流Ip變?yōu)榱?,原邊繞組的儲(chǔ)能傳遞至副邊繞組,副邊繞組電流Is持續(xù)下降,直到電流降為零,副邊繞組的儲(chǔ)能全部傳遞至負(fù)載。
[0084]副邊繞組在放電結(jié)束時(shí),反饋電壓Vfb與功率級(jí)電路的輸出電壓成正比,因此,在t2時(shí)刻附近對(duì)反饋電壓Vfb進(jìn)行采樣所獲得的采樣電壓可以反映輸出電壓的狀況。
[0085]在副邊繞組的電感電流下降為零后直至原邊功率開關(guān)再次導(dǎo)通前,也即時(shí)刻〖2至?xí)r刻t3期間,原邊繞組的漏感與功率開關(guān)以及線路的寄生電容產(chǎn)生諧振,這時(shí)反饋電壓會(huì)有較大的跌落。反饋電壓采樣電路111可以通過檢測(cè)反饋電壓的跌落來確定反饋電壓的采樣時(shí)刻,保證采樣獲得的電壓在時(shí)刻t2或該時(shí)刻附近,由此,可以準(zhǔn)確獲取隔離式變換器輸出電壓的狀況。
[0086]同時(shí),如圖3所示,在功率開關(guān)關(guān)斷后一段時(shí)間內(nèi),也即,圖3中時(shí)刻h至?xí)r刻t。^期間,輔助繞組兩端的電壓會(huì)發(fā)生振蕩。由于振蕩時(shí),輔助繞組兩端的電壓會(huì)時(shí)高時(shí)低,當(dāng)輔助繞組的兩端電壓過低時(shí),會(huì)導(dǎo)致對(duì)反饋電壓的誤采樣,誤采樣得到的電壓與隔離式變換器的輸出電壓沒有關(guān)聯(lián),會(huì)導(dǎo)致功率開關(guān)控制出現(xiàn)錯(cuò)誤。為了避免對(duì)于反饋電壓的誤采樣,需要設(shè)置消隱時(shí)間,在輔助繞組發(fā)生振蕩的時(shí)間段內(nèi)不進(jìn)行反饋電壓采樣?,F(xiàn)有的消隱時(shí)間被設(shè)置為固定值,使得空載或輕載時(shí)的損耗變高。同時(shí),輔助繞組兩端的電壓的振蕩時(shí)間會(huì)隨著輸出負(fù)載增大而增大,由此,可以根據(jù)反映負(fù)載狀態(tài)的參量來自適應(yīng)設(shè)置消隱時(shí)間。
[0087]圖4A是本發(fā)明第一實(shí)施例的反饋電壓采樣電路的電路示意圖。如圖4A所示,反饋電壓采樣電路111包括反饋電壓消隱電路41、電壓源42、采樣比較器43和采樣執(zhí)行電路44。[0088]其中,電壓源42連接在反饋電壓輸入端FB和采樣比較器43的第一輸入端之間;反饋電壓消隱電路41的消隱輸出端OFF與采樣比較器43的第二輸入端以及采樣執(zhí)行電路44的輸入端連接。
[0089]采樣比較器43的輸出端輸出采樣控制信號(hào)Ps,以控制采樣執(zhí)行電路44對(duì)反饋電壓消隱電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行米樣。
[0090]在圖4A中,電壓源42的負(fù)極與反饋電壓輸入端FB連接,正極與采樣比較器43連接,電壓源的電壓值預(yù)設(shè)為Λ V,從而使得輸入到采樣比較器中的電壓高于反饋電壓Vfb —個(gè)預(yù)定電壓值Λ V。在圖4Α中,第一輸入端為采樣比較器43的反相輸入端,第二輸入端為米樣比較器43的同相輸入端。由此,在消隱輸出端OFF的輸出電壓變化為大于Vfb+Δ V時(shí),米樣比較器43輸出高電平。
[0091]如圖4Α所示,采樣執(zhí)行電路44包括連接在輸入端和輸出端之間的采樣開關(guān)SI和連接在輸出端和接地點(diǎn)之間的采樣電容Cl。采樣開關(guān)SI根據(jù)采樣控制信號(hào)Ps的指示,在米樣時(shí)刻導(dǎo)通,給米樣電容Cl充電,直到米樣電容Cl兩端的電壓等于消隱輸出端輸出的電壓,然后采樣開關(guān)Si斷開,采樣電容Cl上的電壓保持,直到采樣開關(guān)SI再次導(dǎo)通。
[0092]圖4Β是本發(fā)明第一實(shí)施例的反饋電壓消隱電路的電路示意圖。如圖4Β所示,反饋電壓消隱電路41包括消隱時(shí)間控制電路411和消隱濾波電路412。
[0093]消隱時(shí)間控制電路411用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào)P<w,消隱時(shí)間控制信號(hào)Pcw指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間。
[0094]在本實(shí)施例中,負(fù)載越大,消隱時(shí)間越長(zhǎng)。
[0095]消隱濾波電路412連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間,用于根據(jù)消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptw在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0096]由于在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),反饋電壓消隱電路41在消隱輸出端OFF輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),因此,米樣比較器43第二輸入端的電壓小于第一輸入端的電壓,由此,采樣比較器43輸出低電平。
[0097]在消隱時(shí)間區(qū)間外,反饋電壓消隱電路41在消隱輸出端OFF輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào),在反饋電壓平緩變化時(shí)(圖3中時(shí)刻t。^至?xí)r刻t2),采樣比較器43第二輸入端的電壓仍然小于第一輸入端的電壓。但是,當(dāng)副邊繞組L2放電結(jié)束后,反饋電壓開始快速下降。參見圖4C,Vfb為反饋電壓波形,Vfb’為延遲At的反饋電壓波形。由于采樣比較器43第二輸入端的電壓為延遲Λ t的反饋電壓,因此,在t2+ Λ t時(shí)刻(也即副邊繞組L2放電結(jié)束后Λ t),第二輸入端的電壓反饋Vfb’的電壓值與t2時(shí)刻的反饋電壓Vfb的電壓值相等。而此時(shí)采樣比較器43的第一輸入端的電壓為當(dāng)前時(shí)刻的反饋電壓加上電壓源的電壓AV,由于反饋電壓快速下降,t2+At時(shí)刻的反饋電壓小于t2時(shí)刻的反饋電壓。當(dāng)At和AV設(shè)置的合適時(shí),在t2+At時(shí)刻,米樣比較器43的第二輸入端的電壓由小于第一輸入端的電壓變換為大于第一輸入端的電壓。由此,米樣比較器43輸出高電平,其輸出信號(hào)的上升沿指示出采樣時(shí)刻,也即時(shí)刻t2+At。
[0098]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,根據(jù)采樣控制信號(hào)表現(xiàn)形式的不同,采樣比較器43的第一輸入端和第二輸入端也可以互換,也即,第一輸入端為同相輸入端,第二輸入端為反相輸入端,這時(shí),采樣比較器43輸出信號(hào)的下降沿指示出采樣時(shí)刻。同時(shí),采樣控制信號(hào)Ps的形式也可以根據(jù)實(shí)際情況選擇,只要能實(shí)現(xiàn)采樣開關(guān)SI采樣控制信號(hào)Ps在采樣時(shí)刻導(dǎo)通即可。
[0099]米樣執(zhí)行電路44根據(jù)米樣比較器43輸出的米樣控制信號(hào)Ps在米樣時(shí)刻對(duì)消隱輸出端OFF的電壓進(jìn)行米樣。同樣,由于此時(shí)消隱輸出端OFF的電壓等于t2時(shí)刻的反饋電壓,因此,采樣得到的電壓可以用于表征隔離式變換器輸出電壓的狀況。
[0100]消隱時(shí)間控制電路411包括充電電流源Al、壓控電流源A2、充電電容C2、放電開關(guān)S2和消隱比較器411a。
[0101]充電電容C2、放電開關(guān)S2和壓控電流源A2并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間。放電開關(guān)S2由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖Pz控制導(dǎo)通。
[0102]充電電流源Al連接到充電電壓輸出端,對(duì)充電電容C2充電。壓控電流源A2由表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量Vum控制。如前所述,開關(guān)控制電路中的電壓控制環(huán)路的輸出電壓可以表征負(fù)載狀態(tài),因此,可以被用于控制本實(shí)施例的壓控電流源A2。
[0103]類似地,電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值也可以表征負(fù)載狀態(tài),因此,在開關(guān)控制電路中存在電流峰值檢測(cè)電路時(shí),也可以使用電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)來控制壓控電流源A2。
[0104]消隱比較器411a的輸入端分別與充電電壓輸出端和第一參考電壓Vl連接,消隱比較器411a根據(jù)輸入端電壓的比較狀況輸出消隱時(shí)間控制信號(hào)PQFF。雖然圖4B中,充電電壓輸出端與消隱比較器411a的反相輸入端連接,而第一參考電壓Vl輸入到同相輸入端,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解,上述連接關(guān)系可以調(diào)換,也即,充電電壓輸出端與消隱比較器411a的同相輸入端連接,而第一參考電壓Vl輸入到反相輸入端。
[0105]放電開關(guān)S2受控制脈沖Pz的控制,在開關(guān)控制信號(hào)的下降沿或反饋電壓過零點(diǎn)處導(dǎo)通,使得充電電容C2放電直到其兩端電壓變?yōu)榱銜r(shí),放電開關(guān)S2關(guān)斷。放電開關(guān)S2關(guān)斷后,充電電流源Al開始給充電電容C2充電,直到充電電容C2兩端電壓上升至第一參考電壓Vl時(shí),消隱比較器411a的輸出發(fā)生跳變。同時(shí),充電電流源Al的一部分電流流進(jìn)壓控電流源A2。由于壓控電流源的輸出電流隨控制電壓Vum變化,在負(fù)載較小時(shí),壓控電流源的輸出電流較小,此時(shí)流向充電電容C2的充電電流較大,使得充電電容C2兩端電壓以較快速度上升,其上升至第一參考電壓Vl所需要的時(shí)間較短,由此,消隱比較器411a輸出消隱時(shí)間區(qū)間較小的消隱時(shí)間控制信號(hào)Ρ_。對(duì)應(yīng)地,在負(fù)載較大時(shí),壓控電流源的輸出電流較大,此時(shí)流向充電電容C2的充電電流較小,使得充電電容C2兩端電壓以較慢速度上升,其上升至第一參考電壓Vl所需要的時(shí)間較長(zhǎng),由此,消隱比較器411a輸出消隱時(shí)間區(qū)間較長(zhǎng)的消隱時(shí)間控制信號(hào)Poff。
[0106]消隱濾波電路412包括消隱開關(guān)Stw、濾波電阻Rtw和濾波電容C-。
[0107]消隱開關(guān)Soff與濾波電阻Rtw并聯(lián)連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間。
[0108]濾波電容Cqff連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間。
[0109]消隱開關(guān)Stw由消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptw控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。[0110]在消隱開關(guān)Stw導(dǎo)通時(shí),濾波電阻Rtw被短路,濾波電容Ctw兩端電壓隨反饋電壓同步變化。
[0111]在消隱開關(guān)Soff關(guān)斷時(shí),濾波電阻Rqff和濾波電容Cqff組成RC延遲電路,對(duì)反饋電壓進(jìn)行延遲后輸出。
[0112]圖4D是本發(fā)明第一實(shí)施例的消隱濾波電路的一個(gè)替代電路的示意圖。如圖4D所示,消隱濾波電路412包括消隱開關(guān)Stw、濾波電阻Rtw、第一濾波電容Ctwi和第二濾波電容
Goff2 O
[0113]濾波電阻Rqff連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間。
[0114]第一濾波電容Cqffi連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間;第二濾波電容Cqff2和消隱開關(guān)Soff串聯(lián)連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間。優(yōu)選地,第二濾波電容Ctw2大于第一濾波電容Qwi。
[0115]消隱開關(guān)Stw由消隱時(shí)間Ptw控制信號(hào)控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0116]在消隱開關(guān)Stw關(guān)斷時(shí),濾波電阻Rtw和第一濾波電容C_組成具有較小時(shí)間常數(shù)的RC延遲電路,在濾波電阻阻值選取得較小時(shí),消隱輸出端OFF電壓以極小的延遲隨反饋電壓變化,可以認(rèn)為其隨反饋電壓同步變化。
[0117]在消隱開關(guān)Soff導(dǎo)通時(shí),濾波電阻Rtw和第一濾波電容Ctwi以及第二濾波電容Ctw2組成具有較大時(shí)間常數(shù)的RC延遲電路,對(duì)反饋電壓進(jìn)行延遲后輸出。
[0118]本實(shí)施例基于輔助繞組振蕩時(shí)間隨負(fù)載狀態(tài)變化的特點(diǎn),根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量自適應(yīng)生成消隱時(shí)間控制信號(hào),消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間,在輕載時(shí)消隱時(shí)間較小,而在重載時(shí)消隱時(shí)間較大,使得消隱時(shí)間與輔助繞組振蕩時(shí)間相匹配,既避免了由于振蕩造成反饋電壓誤采樣,又避免了因增加假負(fù)載來滿足消隱時(shí)間而導(dǎo)致的輕載或空載時(shí)的損耗。
[0119]圖5A是本發(fā)明第二實(shí)施例的反饋電壓消隱電路的電路示意圖。所述反饋電壓消隱電路可以應(yīng)用于圖4A所述的反饋電壓采樣電路。如圖5A所示,反饋電壓消隱電路41包括消隱時(shí)間控制電路411和消隱濾波電路412。
[0120]消隱時(shí)間控制電路411用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量Vioad生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Pkti和第二消隱時(shí)間控制信號(hào)PoFF2,所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Ρ_和第二消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptw2分別指示隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量Vumd變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且第二消隱時(shí)間區(qū)間大于第一消隱時(shí)間區(qū)間。
[0121]消隱濾波電路412連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間,用于根據(jù)消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptwi和Ptw2在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0122]本實(shí)施例中,通過兩個(gè)消隱時(shí)間控制信號(hào),將功率開關(guān)的關(guān)斷期間劃分為三個(gè)區(qū)間,在第一個(gè)區(qū)間,也即第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),功率開關(guān)關(guān)斷時(shí)間短,反饋電壓的振蕩幅度較大,此時(shí)關(guān)斷反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間的電連接,防止振蕩電壓幅度過大對(duì)電路造成損害。在第二個(gè)區(qū)間,也即第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),防止采樣比較器輸出錯(cuò)誤的采樣時(shí)刻。在第三個(gè)區(qū)間,反饋電壓的振蕩結(jié)束,輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào),使得采樣比較器可以檢測(cè)反饋電壓的跌落,從而精確捕捉采樣時(shí)刻。
[0123]具體地,如圖5A所示,消隱時(shí)間控制電路411包括充電電流源Al、壓控電流源A2、充電電容C2、放電開關(guān)S2、第一消隱比較器411a和第二消隱比較器411b。
[0124]充電電容C2、放電開關(guān)S2和壓控電流源A2并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間,放電開關(guān)S2由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖控制導(dǎo)通;壓控電流源A2由表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量Vwad控制。
[0125]如前所述,開關(guān)控制電路中的電壓控制環(huán)路的輸出電壓可以表征負(fù)載狀態(tài),因此,可以被用于控制本實(shí)施例的壓控電流源A2。
[0126]類似地,原邊電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)也可以表征負(fù)載狀態(tài),因此,在開關(guān)控制電路中存在電流峰值檢測(cè)電路時(shí),也可以使用電流檢測(cè)信號(hào)Vsen的峰值信號(hào)來控制壓控電流源A2。
[0127]充電電流源Al連接到充電電壓輸出端,對(duì)充電電容C2充電。
[0128]第一消隱比較器411a的輸入端分別與充電電壓輸出端和第二參考電壓V2連接,第一消隱比較器411a的輸出端輸出第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Pmti。
[0129]第二消隱比較器411b的輸入端分別與充電電壓輸出端和第三參考電壓V3連接;第二消隱比較器411b的輸出端輸出第二消隱時(shí)間控制信號(hào)PoFF2。
[0130]放電開關(guān)S2受控制脈沖Pz的控制,在開關(guān)控制信號(hào)的下降沿或反饋電壓過零點(diǎn)處導(dǎo)通,使得充電電容C2放電直到其兩端電壓變?yōu)榱銜r(shí),放電開關(guān)S2關(guān)斷。放電開關(guān)S2關(guān)斷后,充電電流源Al開始給充電電容C2充電,直到充電電容C2兩端電壓上升至第二參考電壓V2時(shí),第一消隱比較器411a的輸出發(fā)生跳變;直到充電電容C2兩端電壓上升至第三參考電壓V3時(shí),第二消隱比較器411b的輸出發(fā)生跳變。
[0131]通過設(shè)置第二參考電壓V2小于第三參考電壓V3,可以使得對(duì)應(yīng)的第一消隱時(shí)間區(qū)間小于第二消隱時(shí)間區(qū)間。
[0132]與第一實(shí)施例類似,充電電流源Al的電流一部分流入壓控電流源A2。由于壓控電流源的輸出電流隨控制電壓Vum變化,在負(fù)載較小時(shí),消隱比較器411a和消隱比較器411b分別輸出消隱時(shí)間區(qū)間較小的第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Pkti和第二消隱時(shí)間控制信號(hào)Pofke ;在負(fù)載較大時(shí),消隱比較器411a和消隱比較器411b分別輸出消隱時(shí)間區(qū)間較大的第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Pkti和第二消隱時(shí)間控制信號(hào)PoFK。
[0133]由此,消隱時(shí)間可以隨著負(fù)載的變化而被自適應(yīng)地設(shè)定。
[0134]消隱濾波電路412包括第一消隱開關(guān)Stw1、第二消隱開關(guān)Stw2、濾波電阻Rtw和濾波電容Qw。
[0135]濾波電容Ctw連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間。
[0136]第二消隱開關(guān)Stw2與濾波電阻Rtw并聯(lián)連接組成通道選擇電路;通道選擇電路與第一消隱開關(guān)Stwi串聯(lián)連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間。
[0137]第一消隱開關(guān)Stwi由第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Ρ_控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0138]第二消隱開關(guān)Stw2由第二消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptw2控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。
[0139]由于第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,同時(shí),第二消隱時(shí)間區(qū)間大于第一消隱時(shí)間區(qū)間,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),第一消隱開關(guān)Stwi關(guān)斷而第二消隱開關(guān)Stw2導(dǎo)通,反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間的電連接被第一消隱開關(guān)S0FFl關(guān)斷。
[0140]在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),第一消隱開關(guān)Stwi導(dǎo)通且第二消隱開關(guān)Stw2導(dǎo)通,濾波電阻Rtw被短路,濾波電容Ctw兩端電壓隨反饋電壓同步變化。
[0141]在第二消隱時(shí)間區(qū)間外,第一消隱開關(guān)Stwi導(dǎo)通而第二消隱開關(guān)Stw2關(guān)斷,濾波電阻Rotp和濾波電容Qw組成RC延遲電路,對(duì)反饋電壓進(jìn)行延遲后輸出。
[0142]圖5B是本發(fā)明第二實(shí)施例的消隱濾波電路的一個(gè)替代電路的示意圖。如圖5B所示,消隱濾波電路412包括第一消隱開關(guān)Stw1、第二消隱開關(guān)Stw2、濾波電阻Rtw、第一濾波電容Qwi和第二濾波電容Ce
[0143]濾波電阻Rtw和第一消隱開關(guān)Stwi串聯(lián)連接在反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間。
[0144]第一濾波電容C_連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間。
[0145]第二濾波電容Ctw2和第二消隱開關(guān)Stw2串聯(lián)連接在消隱輸出端OFF和接地點(diǎn)之間。
[0146]第一消隱開關(guān)Stwi由第一消隱時(shí)間控制信號(hào)Ρ_控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0147]第二消隱開關(guān)Stw2由第二消隱時(shí)間控制信號(hào)Ptw2控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
[0148]由于第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,同時(shí),第二消隱時(shí)間區(qū)間大于第一消隱時(shí)間區(qū)間,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),第一消隱開關(guān)Stwi和第二消隱開關(guān)Stw2均關(guān)斷,反饋電壓輸入端FB和消隱輸出端OFF之間的電連接被第一消隱開關(guān)S0FFl關(guān)斷。
[0149]在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),第一消隱開關(guān)Stwi導(dǎo)通而第二消隱開關(guān)Stw2關(guān)斷,濾波電阻Rtw和第一濾波電容Ctwi組成具有較小時(shí)間常數(shù)的RC延遲電路,在濾波電阻阻值選取得較小時(shí),消隱輸出端OFF電壓以極小的延遲隨反饋電壓變化,可以認(rèn)為其隨反饋電壓同步變化。
[0150]在第二消隱時(shí)間區(qū)間外,第一消隱開關(guān)Stwi導(dǎo)通且第二消隱開關(guān)Stw2導(dǎo)通,濾波電阻Rtw和第一濾波電容Ctwi以及第二濾波電容Ctw2組成具有較大時(shí)間常數(shù)的RC延遲電路,對(duì)反饋電壓進(jìn)行延遲后輸出。
[0151]本實(shí)施例通過設(shè)置兩個(gè)自適應(yīng)變化的消隱時(shí)間區(qū)間,使得在反饋電壓振蕩幅度較大的第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),反饋電壓輸入端和后級(jí)電路之間的電連接被關(guān)斷,從而為后級(jí)電路提供了更好的保護(hù),同時(shí),消隱時(shí)間隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化,既避免了由于電壓振蕩造成反饋電壓誤采樣,又避免了因增加假負(fù)載來滿足消隱時(shí)間而導(dǎo)致的輕載或空載時(shí)的損耗。
[0152]圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的反饋電壓消隱方法的流程圖。如圖6所示,所述方法包括:[0153]步驟610、根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào),所述消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間。
[0154]其中,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
[0155]步驟620、根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
[0156]本實(shí)施例基于輔助繞組振蕩時(shí)間隨負(fù)載狀態(tài)變化的特點(diǎn),根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量自適應(yīng)生成消隱時(shí)間控制信號(hào),消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間,在輕載時(shí)消隱設(shè)置得較小,而在重載時(shí)消隱時(shí)間較大,使得消隱時(shí)間與輔助繞組振蕩時(shí)間相匹配,既避免了由于振蕩造成反饋電壓誤采樣,又避免了因增加假負(fù)載來滿足消隱時(shí)間而導(dǎo)致的輕載或空載時(shí)的損耗。
[0157]圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例的反饋電壓消隱方法的流程圖。如圖7所示,所述方法包括:
[0158]步驟710、根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和第二消隱時(shí)間控制信號(hào),所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)分別指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,所述第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且所述第二消隱時(shí)間區(qū)間大于所述第一消隱時(shí)間區(qū)間。
[0159]其中,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
[0160]步驟720、根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷所述反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的
第二電壓信號(hào)。
[0161]本實(shí)施例通過設(shè)置兩個(gè)自適應(yīng)變化的消隱時(shí)間區(qū)間,使得在反饋電壓振蕩幅度較大的第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi),反饋電壓輸入端和后級(jí)電路之間的電連接被關(guān)斷,從而為后級(jí)電路提供了更好的保護(hù),同時(shí),消隱時(shí)間隨表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化,既避免了由于振蕩造成反饋電壓誤采樣,又避免了因增加假負(fù)載來滿足消隱時(shí)間而導(dǎo)致的輕載或空載時(shí)的損耗。
[0162]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種反饋電壓消隱電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行消隱,所述反饋電壓消隱電路包括消隱時(shí)間控制電路和消隱濾波電路; 所述消隱時(shí)間控制電路用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào),所述消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間; 所述消隱濾波電路連接在反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間,用于根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱時(shí)間控制電路包括充電電流源、壓控電流源、充電電容、放電開關(guān)和消隱比較器; 所述充電電容、所述放電開關(guān)和所述壓控電流源并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間,所述放電開關(guān)由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖控制導(dǎo)通;所述壓控電流 源由所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量控制; 所述充電電流源連接到所述充電電壓輸出端,用于對(duì)所述充電電容充電; 所述消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第一參考電壓連接,所述消隱比較器的輸出端輸出所述消隱時(shí)間控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱濾波電路包括消隱開關(guān)、濾波電阻和濾波電容; 所述消隱開關(guān)與所述濾波電阻并聯(lián)連接在反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間; 所述濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間; 所述消隱開關(guān)由所述消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱濾波電路包括消隱開關(guān)、濾波電阻、第一濾波電容和第二濾波電容; 所述濾波電阻串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間; 所述第一濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間; 所述第二濾波電容和所述消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間; 所述消隱開關(guān)由所述消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
6.一種反饋電壓消隱電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行消隱,所述反饋電壓消隱電路包括消隱時(shí)間控制電路和消隱濾波電路; 所述消隱時(shí)間控制電路用于根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和第二消隱時(shí)間控制信號(hào),所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)分別指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,所述第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且所述第二消隱時(shí)間區(qū)間大于所述第一消隱時(shí)間區(qū)間; 所述消隱濾波電路連接在反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間,用于根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱時(shí)間控制電路包括充電電流源、壓控電流源、充電電容、放電開關(guān)、第一消隱比較器和第二消隱比較器; 所述充電電容、所述放電開關(guān)和所述壓控電流源并聯(lián)連接在充電電壓輸出端和接地點(diǎn)之間,所述放電開關(guān)由反饋電壓過零點(diǎn)或功率開關(guān)控制信號(hào)下降沿相對(duì)應(yīng)的控制脈沖控制導(dǎo)通;所述壓控電流源由所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量控制; 所述充電電流源連接到充電電壓輸出端,用于對(duì)所述充電電容充電; 所述第一消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第二參考電壓連接,所述第一消隱比較器的輸出端輸出第一消隱時(shí)間控制信號(hào); 所述第二消隱比較器的輸入端分別與所述充電電壓輸出端和第三參考電壓連接;所述第二消隱比較器的輸出端輸出第二消隱時(shí)間控制信號(hào); 所述第二參考電壓小于所述第三參考電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱濾波電路包括第一消隱開關(guān)、第二消隱開關(guān)、濾波電阻和濾波電容; 所述濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間; 所述第二消隱開關(guān)與所述濾波電阻并聯(lián)連接組成通道選擇電路;所述通道選擇電路與所述第一消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間; 所述第一消隱開關(guān)由所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通; 所述第二消隱開關(guān)由所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)導(dǎo)通,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外關(guān)斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述消隱濾波電路包括第一消隱開關(guān)、第二消隱開關(guān)、濾波電阻、第一濾波電容和第二濾波電容; 所述濾波電阻和所述第一消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述反饋電壓輸入端和所述消隱輸出端之間; 所述第一濾波電容連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間; 所述第二濾波電容和所述第二消隱開關(guān)串聯(lián)連接在所述消隱輸出端和接地點(diǎn)之間;所述第一消隱開關(guān)由所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通; 所述第二消隱開關(guān)由所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)控制,在第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷,在第二消隱時(shí)間區(qū)間外導(dǎo)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的反饋電壓消隱電路,其特征在于,所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量為電壓控制環(huán)路的輸出電壓或原邊電流檢測(cè)信號(hào)的峰值信號(hào)。
11.一種反饋電壓采樣電路,用于對(duì)原邊控制的隔離式變換器的反饋電壓進(jìn)行采樣,所述反饋電壓采樣電路包括電壓源、采樣比較器、采樣執(zhí)行電路和如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的反饋電壓消隱電路; 所述電壓源連接在反饋電壓輸入端和所述采樣比較器的第一輸入端之間;所述反饋電壓消隱電路的消隱輸出端與所述采樣比較器的第二輸入端以及所述采樣執(zhí)行電路的輸入端連接; 所述采樣比較器的輸出端輸出采樣控制信號(hào),所述采樣控制信號(hào)控制所述采樣執(zhí)行電路對(duì)所述反饋電壓消隱電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣。
12.一種反饋電壓消隱方法,包括: 根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成消隱時(shí)間控制信號(hào),所述消隱時(shí)間控制信號(hào)指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的消隱時(shí)間區(qū)間; 根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在對(duì)應(yīng)的消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在消隱時(shí)間區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
13.一種反饋電壓消隱方法,包括: 根據(jù)表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量生成第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和第二消隱時(shí)間控制信號(hào),所述第一消隱時(shí)間控制信號(hào)和所述第二消隱時(shí)間控制信號(hào)分別指示隨所述表征負(fù)載狀態(tài)的電壓參量變化的第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間,所述第一消隱時(shí)間區(qū)間和第二消隱時(shí)間區(qū)間具有相同的起始時(shí)刻,且所述第二消隱時(shí)間區(qū)間大于所述第一消隱時(shí)間區(qū)間; 根據(jù)所述消隱時(shí)間控制信號(hào)在第一消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)關(guān)斷反饋電壓輸入端和消隱輸出端之間的電連接,在第一消隱時(shí)間區(qū)間外、第二消隱時(shí)間區(qū)間內(nèi)輸出隨反饋電壓同步變化的第一電壓信號(hào),在第二消隱時(shí)間`區(qū)間外輸出延遲所述反饋電壓獲得的第二電壓信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01R19/10GK103715898SQ201410034017
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】黃秋凱, 胡志亮, 徐孝如, 白永江 申請(qǐng)人:矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司