一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器，開關(guān)電源包括MOSFET開關(guān)管，固定導(dǎo)通時(shí)間控制器包括RS觸發(fā)器、時(shí)間延時(shí)器和比較器，時(shí)間延時(shí)器與RS觸發(fā)器連接，RS觸發(fā)器的輸出端與MOSFET開關(guān)管連接，RS觸發(fā)器的輸入端與比較器的輸出端連接，比較器一個(gè)輸入端與開關(guān)電源的輸出端連接，另一個(gè)輸入端連接直流偏置校正電路，直流偏置校正電路包括減法器、數(shù)字處理器和參考電壓，減法器一端與比較器連接，另一端分別連接數(shù)字處理器和參考電壓，數(shù)字處理器和參考電壓分別接地，數(shù)字處理器向減法器輸出電壓補(bǔ)償量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有有效消除直流偏置、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源，尤其是涉及一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)設(shè)備的飛速發(fā)展，作為它們電源管理系統(tǒng)的直流-直流斬波器即開關(guān)電源必須滿足以下技術(shù)需求:(I)輸出電壓低；(2)輸出電壓精度高；(3)體積小；(4)輸出負(fù)載瞬變時(shí)，輸出電壓的瞬態(tài)過沖小。以上需求對(duì)開關(guān)電源的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了較高的要求，對(duì)開關(guān)電源的控制方法提出了新的挑戰(zhàn)。其中，傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制方法由于其滿足穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能和簡單性的基本要求，而廣泛的應(yīng)用于開關(guān)電源中，傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制器如圖1所示。但是，這種控制方法有一個(gè)缺點(diǎn)就是存在直流偏置問題，由于某些電子設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)，對(duì)電源的精度要求高，且由于固定導(dǎo)通時(shí)間控制的特性，輸出電壓必然大于參考電壓，由此必然導(dǎo)致輸出電壓的平均值與參考電壓之間存在直流偏置。因此，傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制方法難以滿足輸出電壓高精度技術(shù)指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種有效消除直流偏置、結(jié)構(gòu)簡單的帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器，所述的開關(guān)電源包括MOSFET開關(guān)管，所述的固定導(dǎo)通時(shí)間控制器包括RS觸發(fā)器、時(shí)間延時(shí)器和比較器，所述的時(shí)間延時(shí)器與RS觸發(fā)器連接，所述的RS觸發(fā)器的輸出端與MOSFET開關(guān)管連接，RS觸發(fā)器的輸入端與比較器的輸出端連接，所述的比較器一 個(gè)輸入端與開關(guān)電源的輸出端連接，另一個(gè)輸入端連接直流偏置校正電路，所述的直流偏置校正電路包括減法器、數(shù)字處理器和參考電壓，所述的減法器一端與比較器連接，另一端分別連接數(shù)字處理器和參考電壓，所述的數(shù)字處理器和參考電壓分別接地，所述的數(shù)字處理器向減法器輸出電壓補(bǔ)償量。
[0006]所述的電壓補(bǔ)償量VDC()ffset的表達(dá)式為:
[0007]^Dcoffset，_VoDC~Vref
[0008]式中，V*為傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制器的平均輸出電壓，Vref為參考電壓；
[0009]輸入比較器的參考電壓為:
[001 O] Vref— new — Vref-^Dcoffset。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)本發(fā)明基于外部補(bǔ)償來消除輸出電壓的直流偏置，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)特性，實(shí)現(xiàn)輸出電壓精確跟蹤想要的參考電壓，從而有效地校正了輸出電壓，消除直流偏置；
[0013](2)本發(fā)明只需要一個(gè)數(shù)字處理器芯片得到補(bǔ)償量，需用的器件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡單
[0014](3)本發(fā)明由于只是對(duì)參考電壓的補(bǔ)償，在消除了輸出電壓直流偏置的同時(shí)，仍舊保持控制電路的動(dòng)態(tài)特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為傳統(tǒng)型控制電路的穩(wěn)態(tài)輸出電壓波形；
[0018]圖4為本發(fā)明帶有外部補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)態(tài)輸出電壓波形；
[0019]圖5為rESR很小時(shí)傳統(tǒng)型和本發(fā)明的穩(wěn)態(tài)輸出仿真波形；
[0020]圖6為rESR中等大小時(shí)傳統(tǒng)型和本發(fā)明的穩(wěn)態(tài)輸出仿真波形；
[0021]圖7為rESR很大時(shí)傳統(tǒng)型和本發(fā)明的穩(wěn)態(tài)輸出仿真波形。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]如圖2所示，一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器，所述的開關(guān)電源包括MOSFET開關(guān)管S、電力二極管D、濾波電感L、濾波電容C、濾波電容的等效串聯(lián)電阻rESK和負(fù)載R，濾波電感電流為L濾波電容電壓為V。，等效串聯(lián)電阻的電壓為VESK，負(fù)載電流為i。；所述的固定導(dǎo)通時(shí)間控制器包括RS觸發(fā)器1、時(shí)間延時(shí)器2和比較器3，所述的時(shí)間延時(shí)器2與RS觸發(fā)器I連接，所述的RS觸發(fā)器的輸出端與MOSFET開關(guān)管S連接，RS觸發(fā)器I的輸入端與比較器3的輸出端連接,所述的比較器3 —個(gè)輸入端與開關(guān)電源的輸出端連接，另一個(gè)輸入端連接直流偏置校正電路4，所述的直流偏置校正電路4包括減法器、數(shù)字處理器和參考電壓VMf，所述的減法器一端與比較器連接，另一端分別連接數(shù)字處理器和參考電壓，所述的數(shù)字處理器和參考電壓分別接地，所述的數(shù)字處理器向減法器輸出電壓補(bǔ)償量。
[0024]傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制器中，有:
【權(quán)利要求】
1.一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器，所述的開關(guān)電源包括MOSFET開關(guān)管，所述的固定導(dǎo)通時(shí)間控制器包括RS觸發(fā)器、時(shí)間延時(shí)器和比較器，所述的時(shí)間延時(shí)器與RS觸發(fā)器連接，所述的RS觸發(fā)器的輸出端與MOSFET開關(guān)管連接，RS觸發(fā)器的輸入端與比較器的輸出端連接，其特征在于，所述的比較器一個(gè)輸入端與開關(guān)電源的輸出端連接，另一個(gè)輸入端連接直流偏置校正電路，所述的直流偏置校正電路包括減法器、數(shù)字處理器和參考電壓，所述的減法器一端與比較器連接，另一端分別連接數(shù)字處理器和參考電壓，所述的數(shù)字處理器和參考電壓分別接地，所述的數(shù)字處理器向減法器輸出電壓補(bǔ)償量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有外部補(bǔ)償?shù)拈_關(guān)電源固定導(dǎo)通時(shí)間控制器，其特征在于，所述的電壓補(bǔ)償量VDCMfse;t的表達(dá)式為:
^DCoffset VoDC ^ref 式中，Vi為傳統(tǒng)型固定導(dǎo)通時(shí)間控制器的平均輸出電壓，Vref為參考電壓； 輸入比較器的參考電壓為:
^ref new ≤ref ≤DCoffset ?
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK103887970SQ201410095732
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】趙晉斌, 劉爭光, 屈克慶 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院