專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路芯片技術(shù)，具體涉及一種單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，該電路應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源電路和信號(hào)處理，特別適用于直流(DC)到直 流(DC)的開(kāi)關(guān)變換和調(diào)節(jié)電路，能增強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源輸出的抗擾動(dòng)性和動(dòng)態(tài) 特性。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源是一種非線性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的線性反饋控制方法， 在電源系統(tǒng)遭到大的參數(shù)攝動(dòng)和非線性情況下難以達(dá)到理想的控制效果。 采用適當(dāng)?shù)拿}沖非線性控制能優(yōu)化開(kāi)關(guān)電源的動(dòng)態(tài)特性，減少輸入電源和 輸出負(fù)載對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出的影響。美國(guó)專(zhuān)利U.S.752，068和U.S.5，278，490中描述了一種單周期控制的開(kāi)關(guān) 電路，如圖1所示。這種開(kāi)關(guān)電路包括一個(gè)輸入端X (t) 11， 一個(gè)輸出端Y (t) 12， 一個(gè)參考電壓Vref 13， 一個(gè)開(kāi)關(guān)14和一個(gè)控制電路15。通過(guò)對(duì)輸 出端Y (t) 12積分產(chǎn)生一個(gè)反饋信號(hào)19，反饋信號(hào)19連入比較器20的正端， 比較器20的負(fù)端與參考基準(zhǔn)信號(hào)Vref 13相連。比較器輸出信號(hào)21送入RS觸 發(fā)器22的R端，時(shí)鐘電路23產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)與RS觸發(fā)器22的S端相連。時(shí)鐘 電路23產(chǎn)生一系列的時(shí)鐘脈沖，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖將觸發(fā)器22的輸出置'T'， 閉合開(kāi)關(guān)14和關(guān)斷開(kāi)關(guān)18。當(dāng)積分后的反饋信號(hào)19的值與Vref相等時(shí)，比較 器20輸出信號(hào)21送入RS觸發(fā)器22的R端，RS觸發(fā)器22的Q端輸出信號(hào)16控制 開(kāi)關(guān)14的關(guān)斷，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)18，重置積分電路。因此，開(kāi)關(guān)14一直閉合 直到積分信號(hào)19的值與Vre糊值相等。這種控制使單周期內(nèi)輸出Y (t) 12 的平均值與Vre啲值相等，從而使輸出電壓不受輸入電壓的影響。所以采用這種非線性模式控制的開(kāi)關(guān)電源具有很好的抗電源擾動(dòng)性，并且響應(yīng)速度 比較快。但是這種控制模式在開(kāi)關(guān)電源電路的應(yīng)用上不能很好的抑制輸出負(fù)載的擾動(dòng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源電路的不利影響。以Bnck結(jié)構(gòu)為例，如圖2所示接成 非線性控制回路，將圖l所示控制電路的輸入端X(t)ll與電源電壓VIN相連， 輸出端Y(t)12與節(jié)點(diǎn)28相連，采樣節(jié)點(diǎn)28的電壓，使之在單周期內(nèi)的平均值 與Vrefl3相等，因?yàn)殡娫措妷篤IN的擾動(dòng)能即時(shí)反饋為結(jié)點(diǎn)28處電壓的變化 量，所以有效控制電源電壓擾動(dòng)對(duì)輸出VOUT的影響，但負(fù)載RO的擾動(dòng)不 能即時(shí)反饋到結(jié)點(diǎn)28，通常需要幾個(gè)周期的時(shí)間，因此不能實(shí)現(xiàn)負(fù)載擾動(dòng) 的單周期控制，不能很好的控制負(fù)載RO的擾動(dòng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源電路的不利影響。 另外，這種單周期非線性控制對(duì)于開(kāi)關(guān)電源不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在應(yīng)用過(guò)程 中對(duì)反饋量的積分電路是不一樣的，靈活性不高。如在Buck結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中， 是對(duì)節(jié)點(diǎn)28的電壓量進(jìn)行積分；而在Boost結(jié)構(gòu)中，則是對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的電 感元件上的電流量進(jìn)行積分，積分電路結(jié)構(gòu)是不一樣的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，該電路可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的非線性控制，在具有良好的動(dòng)態(tài)特性和抗電源擾動(dòng)性的同 時(shí)，很好地抑制了輸出負(fù)載的擾動(dòng)對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出的不利影響，并且該電 路靈活性較高，可以廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源電路不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，包括跨導(dǎo)放大器，比較器，時(shí)鐘，RS觸發(fā)器，積分網(wǎng)絡(luò)，其特征在于該電路還 包括電壓電流轉(zhuǎn)換電路，可控電壓閾值模塊，非門(mén)，和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)；電阻分壓網(wǎng)絡(luò)接開(kāi)關(guān)電源的輸出，分壓后輸出電壓信號(hào)，連到跨導(dǎo)放 大器的正端，跨導(dǎo)放大器的負(fù)端與參考基準(zhǔn)相連；電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸 入端接電源電壓，跨導(dǎo)放大器和電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，并連到 比較器的正端和積分網(wǎng)絡(luò)的采樣端，積分網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)端口接地；比較器的負(fù)端與可控電壓閾值模塊的輸出端相連；比較器的輸出端連入rs觸發(fā)器的r端，rs觸發(fā)器的s端與時(shí)鐘輸出相連，rs觸發(fā)器的e輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)與積分網(wǎng)絡(luò)的控制端相接；rs觸發(fā)器的e輸出端和g輸出端共同輸入到可控電壓閾值模塊中去調(diào)節(jié)可控電壓閾值模塊的輸出電壓信號(hào)；rs觸發(fā)器的0輸出端為整個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路的輸岀，控制開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)整流管的閉合和關(guān)斷。本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路具有以下技術(shù)特點(diǎn)(1) 本發(fā)明所提供的控制電路，在開(kāi)關(guān)電源電路應(yīng)用中，在一周期內(nèi) 直接采樣輸出電壓，將輸出電壓的變化量通過(guò)跨導(dǎo)放大器轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)， 然后同電壓前饋的電壓電流轉(zhuǎn)換電路的輸出電流信號(hào)疊加，最后對(duì)疊加后 的電流信號(hào)進(jìn)行積分，實(shí)現(xiàn)單周期非線性控制。(2) 由于該控制電路在一周期內(nèi)是直接采樣輸出電壓，并將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，而輸出負(fù)載的擾動(dòng)即時(shí)反應(yīng)到采樣輸出電壓的變化量中，所以 電流信號(hào)即時(shí)反饋了負(fù)載擾動(dòng)對(duì)電路輸出的影響，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于負(fù)載擾動(dòng) 的單周期控制，有較好的抗負(fù)載擾動(dòng)能力。(3) 由于該控制電路采用電壓前饋，通過(guò)電壓電流轉(zhuǎn)換電路采樣電源電壓信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，所以該電流信號(hào)即時(shí)反饋了輸入電源電 壓信號(hào)的擾動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電源龜壓擾動(dòng)的單周期控制，有較好的抗電 源擾動(dòng)性。(4) 該控制電路針對(duì)開(kāi)關(guān)電源不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的反饋量都是輸入電源電壓和輸出電壓轉(zhuǎn)變成電流后的疊加值，所以積分電路是對(duì)于電流信號(hào)而 言的，不需要改變積分電路的結(jié)構(gòu)，靈活性高，可以廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源 電路不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。


圖1為美國(guó)專(zhuān)利u.s.752，068和u.s.5，278,490中描述電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為美國(guó)專(zhuān)利U.S.752,068和U.S.5,278，490中提出的單周期控制電路在開(kāi)關(guān)電源Buck結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用示意圖。圖3為本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路在開(kāi)關(guān)電源Buck結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用示意圖。圖5為本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制龜路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)序圖。 圖6為可控電壓閾值模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和等效電路圖，其中，(1)為內(nèi)部 結(jié)構(gòu)圖，(2)和(3)為二種控制條件下的等效電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖3所示，本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路包含以下幾個(gè)部分跨導(dǎo)放大器l，電壓電流轉(zhuǎn)換電路2，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)3，比較器4，可控電壓閾值 模塊5，時(shí)鐘6， RS觸發(fā)器7，非門(mén)9，積分網(wǎng)絡(luò)33。電阻分壓網(wǎng)絡(luò)3由電阻R1和R2串聯(lián)而成，采樣開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓 VOUT。開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓VOUT經(jīng)過(guò)電阻Rl和R2的分壓，輸出電壓信號(hào) VFB，連到跨導(dǎo)放大器l的正端，跨導(dǎo)放大器1的負(fù)端與參考基準(zhǔn)VREF相連。 電壓電流轉(zhuǎn)換電路2采樣電源電壓VIN，輸出電流信號(hào)i2(t)，與跨導(dǎo)放大器l 的輸出電流信號(hào)il(t)疊加后生成電流信號(hào)i3(t)，接入積分網(wǎng)絡(luò)33，對(duì)時(shí)間積 分后的電壓信號(hào)35接入比較器4的正端，比較器4的負(fù)端與可控電壓閾值模 塊5的輸出電壓信號(hào)36相連。比較器4的輸出連入RS觸發(fā)器7的R端，RS觸發(fā) 器7的S端與時(shí)鐘6的輸出相連，RS觸發(fā)器7的輸出K(t)經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)10控制 開(kāi)關(guān)K1的閉合和關(guān)斷，RS觸發(fā)器7的輸出K(t)和G(t)共同輸入到可控電壓閾 值模塊5中去調(diào)節(jié)可控電壓閾值模塊5的輸出電壓信號(hào)36。RS觸發(fā)器7的輸出 K(t)為整個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路的輸出，控制開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)整流管的閉合和 關(guān)斷，從而控制開(kāi)關(guān)電源電路的占空比，最終控制輸出VOUT。開(kāi)關(guān)K1與電容C2并聯(lián)，組成控制電路的積分網(wǎng)絡(luò)33，開(kāi)關(guān)K1的關(guān)斷與閉合控制電容 C2的導(dǎo)通與短路。按照這種控制模式，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)3的輸出VFB與參考基準(zhǔn)VREF比較 后產(chǎn)生的誤差信號(hào)il(t)與電壓電流轉(zhuǎn)換電路2的輸出信號(hào)i2(t)疊加后經(jīng)積分 網(wǎng)絡(luò)33對(duì)時(shí)間積分產(chǎn)生的一個(gè)反饋電壓信號(hào)35表征開(kāi)關(guān)電源電路的輸出信 號(hào)VOUT在一個(gè)周期內(nèi)的平均值。將這個(gè)平均值與可控電壓閾值模塊4的輸 出電壓信號(hào)36比較，當(dāng)反饋電壓信號(hào)35達(dá)到可控電壓閾值模塊4提供的電壓 閾值即電壓信號(hào)36時(shí)，通過(guò)RS觸發(fā)器7的輸出使開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)整流管 關(guān)斷，輸出VOUT降低，并使開(kāi)關(guān)K1閉合，清零電容C2所存儲(chǔ)的電荷，重 置積分網(wǎng)絡(luò)33。時(shí)鐘電路6產(chǎn)生一系列的時(shí)鐘脈沖，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升 沿將RS觸發(fā)器7的輸出K(t)置"l"，閉合開(kāi)關(guān)電源電路中的開(kāi)關(guān)整流管并關(guān)斷 開(kāi)關(guān)K1。因此，開(kāi)關(guān)電源電路中的開(kāi)關(guān)整流管一直閉合，直到積分得到的 電壓信號(hào)35的值與可控電壓閾值模塊4提供的電壓閾值即電壓信號(hào)36的值相等。圖4為本發(fā)明單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路在開(kāi)關(guān)電源Buck結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。 外部的開(kāi)關(guān)整流管由開(kāi)關(guān)KO表示，和電感L0，電容C0，續(xù)流二級(jí)管DO以及 電源電壓VIN構(gòu)成開(kāi)關(guān)電源Buck結(jié)構(gòu)。單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路的輸出K(t) 控制開(kāi)關(guān)KO的閉合和關(guān)斷。如圖5所示為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)序圖。反饋控制電路31的輸出信號(hào)K(t)控制 開(kāi)關(guān)K0，開(kāi)關(guān)K1的閉合和關(guān)斷。開(kāi)關(guān)的一個(gè)周期被定義為T(mén)s。在一個(gè)周期 中，開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間為T(mén)^，開(kāi)關(guān)關(guān)斷的時(shí)間為T(mén)on:，開(kāi)關(guān)的一個(gè)周期Ts等于開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間加上ToN開(kāi)關(guān)關(guān)斷的時(shí)間ToFF。任一個(gè)周期中，Ton與T之比定義為開(kāi)關(guān)占空比。K(t)有"O"和"l"兩種狀態(tài)。"0"狀態(tài)使開(kāi)關(guān)關(guān)斷，"1" 狀態(tài)使開(kāi)關(guān)閉合。K(t)的兩種狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)KO的關(guān)斷和閉合從而控制開(kāi)關(guān)占 空比，最終調(diào)制開(kāi)關(guān)電源電路的輸出VOUT。在這種控制模式下，開(kāi)關(guān)電源 的輸出電壓VOUT經(jīng)過(guò)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)3得到的反饋電壓信號(hào)VFB在一個(gè)周期內(nèi)的平均值與參考基準(zhǔn)VREF相等。為了控制單周期內(nèi)開(kāi)關(guān)電源輸出的平均值，反饋控制電路31對(duì)輸出信 號(hào)VOUT采樣并轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)進(jìn)行積分，同時(shí)，為了抑制電源電壓的干擾， 反饋控制電路31還采樣了電源信號(hào)VIN并轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)進(jìn)行積分。具體的 實(shí)現(xiàn)方式如下時(shí)鐘6產(chǎn)生一系列的時(shí)鐘脈沖，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖PO， Pl， P2 將RS觸發(fā)器7的輸出K(t)置"l",閉合開(kāi)關(guān)K0并關(guān)斷開(kāi)關(guān)K1?？鐚?dǎo)放大器l 采樣基準(zhǔn)信號(hào)VREF與輸出信號(hào)VOUT經(jīng)電阻分壓網(wǎng)絡(luò)3得到的信號(hào)VFB之間的誤差，并將其放大，輸出電流信號(hào)il(t)，放大倍數(shù)定義為跨導(dǎo)。電壓電 流轉(zhuǎn)換電路2采樣輸入電源信號(hào)VIN并將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)i2(t),轉(zhuǎn)換系數(shù)為 1/RX。 il(t)與i2(t)疊加后的電流信號(hào)送入積分網(wǎng)絡(luò)33進(jìn)行積分，積分后得到 電壓信號(hào)35,電壓信號(hào)35輸入到比較器4的正端與輸入到負(fù)端的可控電壓閾 值模塊5的輸出電壓信號(hào)36進(jìn)行比較。當(dāng)電壓信號(hào)35的值與電壓信號(hào)36的值 相等時(shí)，比較器4輸出信號(hào)跳變?yōu)?并送入RS觸發(fā)器7的R端，RS觸發(fā)器7的 輸出信號(hào)K(t)跳變?yōu)镺，關(guān)斷開(kāi)關(guān)K0，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)K1，重置積分電路。如 圖4所示，比較器4輸出的脈沖信號(hào)eO,el將RS觸發(fā)器7的輸出K(t)觸發(fā)為"0" 狀態(tài)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)K0并閉合開(kāi)關(guān)K1。如圖5 (1)所示，可控電壓閾值模塊5的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)為電阻R3、 R4 串聯(lián)后與開(kāi)關(guān)K3并聯(lián)，再與開(kāi)關(guān)K2串接，開(kāi)關(guān)K2的另一端接電源電壓 (VIN)，開(kāi)關(guān)K3與電阻R4的連接點(diǎn)接地，電阻R5的一端接在電阻R3、 R4 之間，另一端與電容C3串聯(lián)后接地。K(t)和G(t)為RS觸發(fā)器7的輸出信號(hào)， 分別連到RS觸發(fā)器7的e輸出端和^輸出端，輸入到可控電壓閾值模塊5中， 控制開(kāi)關(guān)K2和開(kāi)關(guān)K3的閉合和關(guān)斷。當(dāng)積分網(wǎng)絡(luò)33對(duì)電流疊加信號(hào)進(jìn)行積 分時(shí)，開(kāi)關(guān)K2閉合，開(kāi)關(guān)K3關(guān)斷，電源信號(hào)VIN按照?qǐng)D5 (2)所示對(duì)電容 C3充電。當(dāng)積分網(wǎng)絡(luò)33輸出電壓信號(hào)35經(jīng)比較器4輸出使RS觸發(fā)器7清零時(shí)， K(t)等于"0"， G(t)等于"l"，關(guān)斷開(kāi)關(guān)K2，閉合開(kāi)關(guān)K3，電壓信號(hào)36按照?qǐng)D 5 (3)所示放電。依照上述描述， 一個(gè)周期Ts內(nèi)，可控電壓閾值模塊5內(nèi)部的充放電回路在Tc^時(shí)間內(nèi)工作在充電狀態(tài)，在TOTF時(shí)間內(nèi)工作在放電狀態(tài)。輸出電壓信號(hào)36穩(wěn)態(tài)時(shí)的值近似為、*￥1>^0， kx為可控電壓閾值模塊5的可 控因子，由可控電壓閾值模塊5的電路結(jié)構(gòu)確定。選擇電阻R5、電容C3的 值使可控電壓閾值模塊4內(nèi)部充放電回路的充放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于開(kāi)關(guān)周 期Ts。參照上述分析，當(dāng)積分后的電壓信號(hào)35的值與可控電壓閾值模塊所輸 出電壓信號(hào)36的值相等時(shí)，可以得到<formula>formula see original document page 9</formula> 又<formula>formula see original document page 9</formula>則<formula>formula see original document page 9</formula>當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)電壓電流轉(zhuǎn)換電路2的參數(shù)RX與用于積分的電容C2，使之輛足<formula>formula see original document page 9</formula>那么可以得到<formula>formula see original document page 9</formula>，從而有效調(diào)控開(kāi)關(guān)電源輸出電壓VOUT。時(shí)鐘電路5產(chǎn)生一系列固定頻率的時(shí)鐘脈沖，在圖4中被定義為p0，pl，和 p2。每一個(gè)時(shí)鐘脈沖將RS觸發(fā)器7置位并輸出信號(hào)K(t)為"l"，閉合功率開(kāi)關(guān) K0，同時(shí)使積分網(wǎng)絡(luò)33開(kāi)始積分。比較器4的輸出脈沖，在圖4中被定義為 e0和el脈沖。每一個(gè)輸出脈沖使RS觸發(fā)器7清零，輸出信號(hào)K(t)變?yōu)?O"，關(guān) 斷功率開(kāi)關(guān)KO,同時(shí)重置積分網(wǎng)絡(luò)33。從而實(shí)現(xiàn)單周期控制。按照本發(fā)明所述反饋控制，單周期內(nèi)開(kāi)關(guān)電源輸出VOUT的分壓VFB與 參考基準(zhǔn)源相等。本發(fā)明所提出的單周期前饋控制開(kāi)關(guān)電源能大幅度增強(qiáng) 開(kāi)關(guān)電源輸出的抗擾動(dòng)性和動(dòng)態(tài)特性，對(duì)于不同結(jié)構(gòu)的功率級(jí)變換電路， 本發(fā)明提出的反饋控制電路均適用。雖然本發(fā)明經(jīng)具體實(shí)施例作為例示加以說(shuō)明，但是應(yīng)該明確的是，本發(fā) 明并不限于此處所公開(kāi)的實(shí)施例，也不能被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。如果其他人員依據(jù)本發(fā)明做出了非實(shí)質(zhì)性的改變或改進(jìn)，都應(yīng)該屬于 本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1、一種單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，包括跨導(dǎo)放大器(1)，比較器(4)，時(shí)鐘(6)，RS觸發(fā)器(7)，積分網(wǎng)絡(luò)(33)，其特征在于該電路還包括電壓電流轉(zhuǎn)換電路(2)，可控電壓閾值模塊(5)，非門(mén)(9)，和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(3)；電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(3)接開(kāi)關(guān)電源的輸出VOUT，分壓后輸出電壓信號(hào)(VFB)，連到跨導(dǎo)放大器(1)的正端，跨導(dǎo)放大器(1)的負(fù)端與參考基準(zhǔn)(VREF)相連；電壓電流轉(zhuǎn)換電路(2)的輸入端接電源電壓(VIN)，跨導(dǎo)放大器(1)和電壓電流轉(zhuǎn)換電路(2)的輸出端相連，并連到比較器(4)的正端和積分網(wǎng)絡(luò)(33)的采樣端，積分網(wǎng)絡(luò)(33)的另一個(gè)端口接地；比較器(4)的負(fù)端與可控電壓閾值模塊(5)的輸出端相連；比較器(4)的輸出端連入RS觸發(fā)器(7)的R端，RS觸發(fā)器(7)的S端與時(shí)鐘(6)輸出相連，RS觸發(fā)器(7)的Q輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)非門(mén)(10)與積分網(wǎng)絡(luò)(33)的控制端相接；RS觸發(fā)器(7)的Q輸出端和輸出端共同輸入到可控電壓閾值模塊(5)中去調(diào)節(jié)可控電壓閾值模塊(5)輸出電壓信號(hào)；RS觸發(fā)器(7)的Q輸出端為整個(gè)開(kāi)關(guān)控制電路的輸出，控制開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)整流管的閉合和關(guān)斷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，其特征在于可控電壓閾值模塊(5)的結(jié)構(gòu)為電阻R3、 R4串聯(lián)后與開(kāi)關(guān)K3并聯(lián)，再與開(kāi)關(guān)K2串接，開(kāi)關(guān)K3的另一 端接地，開(kāi)關(guān)K2的另一端接電源電壓(VIN)，電阻R5的一端接在電阻R3、 R4之間，另一端與電容C3串聯(lián)后接地；開(kāi)關(guān)K1、 K2的控制端分別接RS觸發(fā)器(7)的e輸出端和g輸出端， 控制開(kāi)關(guān)的閉合和關(guān)斷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單周期前饋開(kāi)關(guān)控制電路，包括跨導(dǎo)放大器，比較器，時(shí)鐘，RS觸發(fā)器，積分網(wǎng)絡(luò)，電壓電流轉(zhuǎn)換電路，可控電壓閾值模塊，非門(mén)，和電阻分壓網(wǎng)絡(luò)；在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)對(duì)開(kāi)關(guān)電路的輸出信號(hào)進(jìn)行積分，并產(chǎn)生一個(gè)反饋信號(hào)代表輸出信號(hào)在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的平均值。通過(guò)一個(gè)比較器比較這個(gè)反饋信號(hào)和參考電壓，當(dāng)反饋信號(hào)與參考電壓的值相等時(shí)，此比較器產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)電路的占空比以穩(wěn)定輸出電壓。在反饋控制電路中，增加了采樣輸入電壓的前饋通路。該模式下，控制電路采樣輸出信號(hào)的同時(shí)也對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，并依據(jù)此采樣信號(hào)改變開(kāi)關(guān)電路的占空比。本發(fā)明能增強(qiáng)開(kāi)關(guān)電源輸出的抗擾動(dòng)性并優(yōu)化開(kāi)關(guān)電源輸出的動(dòng)態(tài)特性。
文檔編號(hào)H02M1/08GK101217251SQ20081004662
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者劉政林, 俊 吳, 浩 張, 濤 張, 李思臻, 泉 甘, 鄒雪城, 陳曉飛 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)