本發(fā)明涉及一種反激式電源變換器，具體地說(shuō)，涉及一種具備電纜再補(bǔ)償及輸出功率調(diào)節(jié)功能的反激式電源變換器。

背景技術(shù)：

在充電器、適配器之類的電源應(yīng)用中，負(fù)載電流會(huì)有很大的變化。當(dāng)充電器剛充電時(shí)，輸出滿載電流，在電池的充電過(guò)程中，充電器輸出電流不斷降低，電池充滿后，充電器輸出電流幾乎為零。由于電源輸出電纜線上存在一定的阻抗，當(dāng)輸出滿載電流時(shí)，電纜線會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的壓降，引起輸出電壓下降；而當(dāng)輸出電流幾乎為零時(shí)，電纜線壓降很低，輸出電壓又會(huì)升高。為了補(bǔ)償由于輸出電流的變化引起的輸出電壓的變化，一般需要在電源變換器中增加電纜線補(bǔ)償功能，使電纜線前的輸出電壓與輸出電流成正比變化，控制電纜線后的輸出電壓保持穩(wěn)定。

同時(shí)為提高電源變換器的響應(yīng)速度和工作穩(wěn)定性，原邊調(diào)整電源變換器多采用脈沖頻率調(diào)制(pfm)控制方法以工作在非連續(xù)工作模式(dcm)，脈沖頻率調(diào)制方法的原理是當(dāng)負(fù)載電流減小時(shí)，電源變換器的工作頻率也在降低。但采用脈沖頻率調(diào)制方法又會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)問題，負(fù)載電流逐漸變小時(shí)，工作頻率也在不斷降低，當(dāng)工作頻率低到音頻范圍內(nèi)時(shí)，變壓器會(huì)產(chǎn)生音頻噪聲。為了抑制音頻噪聲的出現(xiàn)，需控制工作頻率不降低到音頻范圍內(nèi)，當(dāng)輸出電流降低到工作頻率接近音頻范圍時(shí)，電源變換器開始切換峰值電流控制電平，使工作頻率重新跳變到與滿載電流相當(dāng)?shù)臄?shù)值，這樣就抑制了音頻噪聲的出現(xiàn)。

采用音頻噪聲抑制功能后，一般電纜補(bǔ)償輸出電流/輸出電壓曲線見圖3，這樣又出現(xiàn)了一個(gè)新的問題。充電器在充電過(guò)程中，輸出電流逐漸下降，當(dāng)下降到1/nioutmax以下時(shí)，輸出電壓會(huì)下降很快，若使用的充電電池電壓較高，可能會(huì)導(dǎo)致電池充不滿的現(xiàn)象發(fā)生。

在一些ac-dc電源變換器應(yīng)用中，有采用從線電壓上直接串聯(lián)電阻，通 過(guò)電阻分壓檢測(cè)線電壓的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)線電壓欠壓保護(hù)特性，即brownin/out特性，當(dāng)線電壓大于某電壓值后，電源變換器開始啟動(dòng)，當(dāng)線電壓低于某電壓值后，電源變換器則停止工作。這些應(yīng)用方案存在以下問題，一是串聯(lián)電阻采樣線電壓，需要用到高壓電阻，導(dǎo)致應(yīng)用成本高；二是當(dāng)線電壓過(guò)高時(shí)，電源變換器立即停止工作，線電壓應(yīng)用范圍受到限制。

因此，急需開發(fā)一種克服上述缺陷的反激式電源變換器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種反激式電源變換器，其中，包含：

濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出補(bǔ)償電平；

電纜再補(bǔ)償裝置，電性連接于所述濾波網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)輸入所述電纜再補(bǔ)償裝置的所述補(bǔ)償電平低時(shí)對(duì)所述補(bǔ)償電平進(jìn)行再補(bǔ)償；及

輸出功率調(diào)節(jié)裝置，電性連接于所述反激式電源變換器的fb反饋端，所述輸出功率調(diào)節(jié)裝置根據(jù)接收所述fb反饋端輸出的線電壓從而選擇輸出不同的峰值電流比較電平進(jìn)而調(diào)節(jié)所述反激式電源變換器的輸出功率。

上述的反激式電源變換器，其中，所述電纜再補(bǔ)償裝置包含：

緩沖放大器；

電纜補(bǔ)償比例控制單元，電性連接于所述可變?cè)鲆婢彌_放大器；

電壓/電流轉(zhuǎn)換器，電性連接于所述電纜補(bǔ)償比例控制單元；

其中，所述補(bǔ)償電平通過(guò)緩沖放大器放大后輸入至電纜補(bǔ)償比例控制單元后對(duì)所述反激式電源變換器進(jìn)行一次補(bǔ)償；同時(shí)所述電壓/電流轉(zhuǎn)換器接收所述補(bǔ)償電平獲得補(bǔ)償電流輸出至所述電纜補(bǔ)償比例控制單元，對(duì)所述反激式電源變換器進(jìn)行再補(bǔ)償。

上述的反激式電源變換器，其中，所述電纜再補(bǔ)償裝置還包含第一開關(guān)單元，電性連接于所述電纜補(bǔ)償比例控制單元及所述電壓/電流轉(zhuǎn)換器，所述第一開關(guān)單元接收并根據(jù)所述補(bǔ)償電平動(dòng)作。

上述的反激式電源變換器，其中，所述電纜再補(bǔ)償裝置還包含fb反饋電位，電性連接于所述電纜補(bǔ)償比例控制單元。

上述的反激式電源變換器，其中，所述緩沖放大器為可變?cè)鲆婢彌_放大器。

上述的反激式電源變換器，其中，所述可變?cè)鲆婢彌_放大器至少包含兩種放大倍數(shù)，且所述兩種放大倍數(shù)由同一控制信號(hào)控制。

上述的反激式電源變換器，其中，所述輸出功率調(diào)節(jié)裝置包含：

控制電平產(chǎn)生單元，接收所述反激式電源變換器的線電壓后輸出第一控制電平及第二控制電平；

滯回控制單元，電性連接于所述控制電平產(chǎn)生單元，所述滯回控制單元對(duì)所述第一控制電平、所述第二控制電平與基準(zhǔn)電位進(jìn)行比較；

比較電平提供單元，提供至少兩個(gè)峰值電流比較電平；

第二開關(guān)單元，電性連接于所述滯回控制單元及所述比較電平輸出單元，所述滯回控制單元根據(jù)所述第一控制電平、所述第二控制電平與基準(zhǔn)電位進(jìn)行比較后控制所述第二開關(guān)單元選擇輸出所述至少兩個(gè)峰值電流比較電平的其中之一。

上述的反激式電源變換器，其中，控制電平產(chǎn)生單元包含：

線電壓檢測(cè)模塊，接收所述線電壓后輸出與所述線電壓成比例的電流；

轉(zhuǎn)換模塊，電性連接于所述線電壓檢測(cè)模塊及所述滯回控制單元，所述轉(zhuǎn)換模塊接收所述電流后輸出所述第一控制電平及所述第二控制電平。

上述的反激式電源變換器，其中，當(dāng)所述第一控制電平大于所述基準(zhǔn)電位時(shí)所述第二開關(guān)單元選擇輸出所述至少兩個(gè)峰值電流比較電平的其中之一，或，當(dāng)所述第二控制電平小于所述基準(zhǔn)電位時(shí)所述第二開關(guān)單元選擇輸出所述至少兩個(gè)峰值電流比較電平的其中之另一。

上述的反激式電源變換器，其中，當(dāng)所述第二開關(guān)單元接收音頻抑制控制信號(hào)后選擇輸出所述至少兩個(gè)峰值電流比較電平的其中之再一。

本發(fā)明的反激式電源變換器針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其功效在于，通過(guò)本發(fā)明的反激式電源實(shí)現(xiàn)當(dāng)線電壓大于某電壓值，電源變換器降低輸出電流，切換成低輸出功率模式；當(dāng)線電壓低于某電壓值后，電源變換器恢復(fù)正常的峰值電流控制電平，退出低輸出功率模式，重新進(jìn)入正常輸出功率模式。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明反激式電源變換器的電纜再補(bǔ)償裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明反激式電源變換器的輸出功率調(diào)節(jié)裝置的示意圖；

圖3為本發(fā)明反激式電源變換器的示意圖；

圖4為具備電纜再補(bǔ)償裝置及不具備電纜再補(bǔ)償裝置的輸出電流/輸出電 壓曲線圖。

其中，附圖標(biāo)記：

11：電纜再補(bǔ)償裝置

111：可變?cè)鲆婢彌_放大器

112：電壓/電流轉(zhuǎn)換器

113：電纜補(bǔ)償比例控制單元

114：第一開關(guān)單元

115：fb反饋電位

112：fb檢測(cè)器

12：輸出功率調(diào)節(jié)裝置

121：控制電平產(chǎn)生單元

122：滯回控制單元

123：第二開關(guān)單元

124：比較電平提供單元

具體實(shí)施方式

茲有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)說(shuō)明，現(xiàn)以一較佳實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。

請(qǐng)參見圖1-3，圖1為本發(fā)明反激式電源變換器的電纜再補(bǔ)償裝置的示意圖，圖2為本發(fā)明反激式電源變換器的輸出功率調(diào)節(jié)裝置的示意圖，圖3為本發(fā)明反激式電源變換器的示意圖。參見圖3反激式電源變換器通常包括初級(jí)繞組、與變換器的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的次級(jí)繞組、以及反映次級(jí)繞組相關(guān)輸出電壓的輔助繞組。對(duì)于原邊調(diào)整變換器，通常通過(guò)檢測(cè)緊密耦合次級(jí)繞組的輔助繞組的電壓來(lái)感測(cè)輸出電壓，調(diào)整次級(jí)側(cè)輸出電壓；同樣地，當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輔助繞組也可反映線電壓的大小，本發(fā)明則利用此特性檢測(cè)線電壓的大小并實(shí)現(xiàn)控制輸出功率。如圖1-3所示，本發(fā)明的反激式電源變換器包含濾波網(wǎng)絡(luò)、電纜再補(bǔ)償裝置11及輸出功率調(diào)節(jié)裝置12；濾波網(wǎng)絡(luò)輸出補(bǔ)償電平vcom；電纜再補(bǔ)償裝置11電性連接于濾波網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)輸入電纜再補(bǔ)償裝置11的補(bǔ)償電平vcom低時(shí)對(duì)補(bǔ)償電平vcom進(jìn)行再補(bǔ)償；輸出功率調(diào)節(jié)裝置12電性連接于反激式電源變換器的fb反饋端，輸出功率調(diào)節(jié)裝置12根據(jù)接收f(shuō)b反饋端 輸出的線電壓從而選擇輸出不同的峰值電流比較電平進(jìn)而調(diào)節(jié)反激式電源變換器的輸出功率。

進(jìn)一步地，電纜再補(bǔ)償裝置11包含可變?cè)鲆婢彌_放大器111、電壓/電流轉(zhuǎn)換器112、電纜補(bǔ)償比例控制單元113、第一開關(guān)單元114及fb反饋電位115；可變?cè)鲆婢彌_放大器111電性連接于濾波網(wǎng)絡(luò)，可變?cè)鲆婢彌_放大器111至少包含兩種放大倍數(shù)，且兩種放大倍數(shù)由同一控制信號(hào)控制；電纜補(bǔ)償比例控制單元113電性連接于可變?cè)鲆婢彌_放大器111；電壓/電流轉(zhuǎn)換器112電性連接于電纜補(bǔ)償比例控制單元113及濾波網(wǎng)絡(luò)；第一開關(guān)單元114電性連接于電纜補(bǔ)償比例控制單元113、電壓/電流轉(zhuǎn)換器112及濾波網(wǎng)絡(luò)；fb反饋電位115電性連接于電纜補(bǔ)償比例控制單元113。其中，可變?cè)鲆婢彌_放大器111接收濾波網(wǎng)絡(luò)輸出的補(bǔ)償電平vcom放大后輸出電平vc至電纜補(bǔ)償比例控制單元113，電平vc在電纜補(bǔ)償比例控制單元113內(nèi)，即一次補(bǔ)償，相對(duì)fb反饋電位115提供的反饋電位vfb產(chǎn)生比例控制電平vp，通過(guò)比例控制電平vp控制關(guān)斷控制邏輯單元，一次補(bǔ)償；同時(shí)，補(bǔ)償電平vcom又進(jìn)入電壓/電流轉(zhuǎn)換器112，轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流；當(dāng)補(bǔ)償電平vcom增加到某一電平值時(shí)，第一開關(guān)單元114打開，補(bǔ)償電流進(jìn)入電纜補(bǔ)償比例控制單元113，即再次補(bǔ)償，對(duì)電纜補(bǔ)償比例進(jìn)行再補(bǔ)償；當(dāng)補(bǔ)償電平vcom繼續(xù)增加到另一電平值時(shí)，第一開關(guān)單元114關(guān)閉，停止進(jìn)行再補(bǔ)償。請(qǐng)參考圖4，圖4為電纜補(bǔ)償曲線圖，其中s1為本發(fā)明的電纜補(bǔ)償曲線，s2為現(xiàn)有技術(shù)的電纜補(bǔ)償曲線，本發(fā)明的電纜補(bǔ)償曲線在充電電流值減小到ix時(shí)，輸出電壓從vout2提高到vout3，這就保證了當(dāng)充電電池即將充滿、充電電流逐步下降時(shí)，與不具有電纜再補(bǔ)償裝置的反激式電源變換器相比，輸出電壓提高了電壓值，確保充電器能充滿充電電池。其中，本實(shí)施例中為可變?cè)鲆婢彌_放大器111，但本發(fā)明并不以此為限。

再進(jìn)一步地，輸出功率調(diào)節(jié)裝置12包含：控制電平產(chǎn)生單元121、滯回控制單元122、第二開關(guān)單元123、比較電平提供單元124；控制電平產(chǎn)生單元121電性連接于反激式電源變換器的fb反饋端，接收反激式電源變換器的線電壓后輸出第一控制電平vh及第二控制電平vl；滯回控制單元122電性連接于控制電平產(chǎn)生單元121，滯回控制單元122對(duì)第一控制電平vh、第二控制電平vl與基準(zhǔn)電位進(jìn)行比較；比較電平提供單元124提供三個(gè)峰值電流比較電平v1、v2、v3，其中v1為低功率峰值電流比較電平，v2為基準(zhǔn)功率 峰值電流比較電平，v3為高功率峰值電流比較電平；第二開關(guān)單元123電性連接于滯回控制單元122及比較電平輸出單元124，第二開關(guān)單元123包含兩個(gè)切換開k1、k2；其中，當(dāng)?shù)谝豢刂齐娖絭h大于基準(zhǔn)電位后，滯回控制單元122控制第二開關(guān)單元123中的切換開關(guān)k1動(dòng)作，選擇低功率峰值電流比較電平v1輸出；當(dāng)?shù)诙刂齐娖絭l低于基準(zhǔn)電位時(shí)，控制切換開關(guān)k1動(dòng)作，切換到基準(zhǔn)峰值電流比較電平v2輸出；第二開關(guān)單元123還接收音頻抑制控制信號(hào)，第二開關(guān)單元123根據(jù)音頻抑制控制信號(hào)控制切換開關(guān)k2動(dòng)作選擇是否輸出低峰值電流比較電平v3。

更進(jìn)一步地，控制電平產(chǎn)生單元121包含線電壓檢測(cè)模塊1211及轉(zhuǎn)換模塊1212；線電壓檢測(cè)模塊1211性連接于反激式電源變換器的fb反饋端，線電壓檢測(cè)模塊1211接收線電壓后輸出與線電壓成比例的電流；轉(zhuǎn)換模塊1212電性連接于線電壓檢測(cè)模塊1211及滯回控制單元122，轉(zhuǎn)換模塊122接收改與線電壓成比例的電流后輸出第一控制電平vh及第二控制電平vl，其中在本實(shí)施例中轉(zhuǎn)換模塊122為一電流/電壓轉(zhuǎn)換器，但本發(fā)明并不以此為限。

以下結(jié)合圖3，具體說(shuō)明本發(fā)明反激式電源變換器的工作過(guò)程，

消磁時(shí)間占空比的脈沖進(jìn)入濾波網(wǎng)絡(luò)后，輸出與負(fù)載電流大小成比例的補(bǔ)償電平vcom；它進(jìn)入可變?cè)鲆婢彌_放大器111放大后形成電平vc輸出至電纜補(bǔ)償比例控制單元113內(nèi)完成一次補(bǔ)償，相對(duì)反饋電位vfb產(chǎn)生一比例控制電平vp，通過(guò)比例控制電平vp去控制關(guān)控制邏輯單元，與此同時(shí)補(bǔ)償電平vcom又進(jìn)入電壓/電流轉(zhuǎn)換器112，轉(zhuǎn)換為補(bǔ)償電流；當(dāng)補(bǔ)償電平vcom增加到某一電平值時(shí)，第一開關(guān)單元114打開，補(bǔ)償電流進(jìn)入電纜補(bǔ)償比例控制單元113，即再次補(bǔ)償，對(duì)電纜補(bǔ)償比例進(jìn)行再補(bǔ)償；當(dāng)補(bǔ)償電平vcom繼續(xù)增加到另一電平值時(shí)，第一開關(guān)單元114關(guān)閉，停止進(jìn)行再補(bǔ)償。當(dāng)可變?cè)鲆婢彌_放大器111輸出電平vc由小變大到大于比較基準(zhǔn)電平后，比較器翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生音頻抑制控制信號(hào)，一方面控制可變?cè)鲆娣糯笃?11改變?cè)鲆?，另一方面可去控制其他單元?/p>

由于變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組、輔助繞組反向，當(dāng)開關(guān)管q1導(dǎo)通期間，初級(jí)繞組上的線電壓在輔助繞組上產(chǎn)生了反向比例電壓，并通過(guò)分壓電阻r1、r2進(jìn)入fb反饋端；fb反饋端連接控制電平產(chǎn)生單元121，輸出與輸入電流成比例的第一控制電平vh和第二控制電平vl。

當(dāng)?shù)谝豢刂齐娖絭h大于基準(zhǔn)電位后，滯回控制單元122控制第二開關(guān)單元123中的切換開關(guān)k1動(dòng)作，選擇低功率峰值電流比較電平v1輸出；當(dāng)?shù)诙刂齐娖絭l低于基準(zhǔn)電位時(shí)，控制切換開關(guān)k1動(dòng)作，切換到基準(zhǔn)峰值電流比較電平v2輸出，通過(guò)切換不同的峰值電流比較電平，從而調(diào)整輸出功率；第二開關(guān)單元123還接收音頻抑制控制信號(hào)，第二開關(guān)單元123根據(jù)音頻抑制控制信號(hào)控制切換開關(guān)k2動(dòng)作選擇是否輸出低峰值電流比較電平v3，值得注意的是如果當(dāng)比較器的峰值電流檢測(cè)值大于峰值電流控制電平v3時(shí)，比較器則關(guān)斷開關(guān)管q1，實(shí)現(xiàn)功率控制。

當(dāng)峰值電流比較電平降低時(shí)，可控制反激式電源變換器輸出功率等比例降低；當(dāng)峰值電流比較電平恢復(fù)基準(zhǔn)值后，反激式電源變換器輸出也恢復(fù)原輸出功率。

上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。