本發(fā)明屬于特種電源技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于諧振式開關(guān)電源的間歇式控制方法，該方法可以較好地滿足寬負(fù)載變化范圍(空載——滿載)、滿足大功率脈沖負(fù)載、滿足寬電壓調(diào)節(jié)范圍要求，是一種簡單易行的控制方法。

背景技術(shù)：

諧振式開關(guān)電源(PFM)在動態(tài)范圍、效率、電磁兼容等方面有著明顯的優(yōu)勢，深受電源設(shè)計師的青睞。常用的PFM變化器控制波形及諧振電流波形時序圖見圖1，A、B兩路控制脈沖間隔交替送出控制電源諧振器的工作，控制脈沖寬度τ與諧振頻率相對應(yīng)并固定不變，誤差電壓通過類似壓控振蕩器類似的電路轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷赥，調(diào)節(jié)周期T可以實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)。該控制方式對于常規(guī)的電源負(fù)載沒有問題，但在大功率脈沖負(fù)載情況下，電源環(huán)路參數(shù)難以控制，容易發(fā)生自激問題，為此本發(fā)明提出一種間歇式的控制方式，控制脈寬τ和周期T都保持不變，當(dāng)負(fù)載變“輕”時，直接關(guān)斷數(shù)個控制脈沖實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)壓，見圖2控制波形及諧振電流波形時序圖，間歇期間，少了幾個諧振電流波形。這種間歇式的控制方法不僅能適應(yīng)于高功率脈沖負(fù)載，也能適應(yīng)空載—滿載的變化，還能適應(yīng)寬的電壓調(diào)節(jié)范圍，是一種經(jīng)濟(jì)適用簡單易行的控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是一種適用于諧振式開關(guān)電源的間歇式控制方法。

本發(fā)明的控制電路框圖見圖3。A、B兩路定頻定寬脈沖信號電路產(chǎn)生兩路間隔交替輸出的定頻定寬脈沖信號——頻率對應(yīng)于電源的最大負(fù)載所需的開關(guān)頻率、脈寬對應(yīng)于諧振周期所需要的脈寬；由輸出電壓誤差放大器、比較器等電路產(chǎn)生一間歇控制脈沖信號；間歇控制脈沖信號與A、B兩路脈沖信號同時送兩個間歇控制驅(qū)動器，間歇控制驅(qū)動器保證在間歇期間不送出A路或B路驅(qū)動信號、從而諧振器不工作，以此方法減低電源的輸出電壓；

反饋控制時序圖見圖2。當(dāng)電源負(fù)載減輕(或其他原因)造成輸出電壓升高(絕對值)、取樣電壓大于基準(zhǔn)電壓(絕對值)時，誤差放大器放大兩者的差值，與固定門限比較后輸出間歇控制脈沖(圖2b)，間歇控制脈沖間歇關(guān)斷A路、B路脈沖信號，諧振電路于是停止工作數(shù)個周期，導(dǎo)致輸出電壓下降、取樣電壓相應(yīng)下降，當(dāng)取樣電壓略低于基準(zhǔn)電壓(絕對值)也即輸出電壓降低時，比較器輸出正常電平，不再有間歇控制脈沖輸出，諧振電路暫時恢復(fù)常規(guī)的工作節(jié)奏。

本發(fā)明的重點(diǎn)是將諧振電源常規(guī)的控制方式改成了“間歇式”的控制方式，提高了電源響應(yīng)速度和負(fù)載適應(yīng)范圍，電路調(diào)節(jié)十分方便。

附圖說明

圖1常用的PFM變化器控制方法波形及諧振電流波形時序圖；

圖2本發(fā)明控制方法反饋控制時序圖；

圖3本發(fā)明原理框圖；

圖4本發(fā)明誤差放大器和比較器電路圖；

圖5本發(fā)明定頻定寬脈沖發(fā)生器電路圖；

圖6本發(fā)明間歇控制驅(qū)動器電路圖。

具體實(shí)施方式

在設(shè)計控制電路前應(yīng)先確定諧振頻率f₀和最高開關(guān)頻率f_max，諧振頻率f0是開關(guān)電源預(yù)先設(shè)定的，依據(jù)諧振頻率再設(shè)計諧振電感和電容，最終以實(shí)際測量值為準(zhǔn)；最高開關(guān)頻率f_max是開關(guān)電源的最高輸出功率所需要的開關(guān)頻率，應(yīng)保證f₀>2f_max。

本發(fā)明控制方法電路圖參見圖4，圖中N1為運(yùn)算放大器，N2為比較器，N3為MC33067P，N4和N6為電源模塊，N5和N7為MOS驅(qū)動芯片F(xiàn)OD3182。

1、定頻定寬脈沖發(fā)生器的設(shè)計：采用諧振控制芯片MC33067P(N3)產(chǎn)生A、B兩路間隔交替的定頻定寬脈沖，選取V6為3.6V穩(wěn)壓二極管。調(diào)節(jié)C8、R13值使得A、B兩路脈沖寬度與諧振周期(諧振頻率f₀)相符；調(diào)節(jié)R21與R23(R23為可調(diào)電阻)分壓比使得N3的8腳電壓逐漸上升到3.6V且剛剛不能再升高為止；調(diào)節(jié)R14、C13和R17限制最高頻率，使得A、B兩路脈沖頻率略大于f_max；再次調(diào)節(jié)R21與R23分壓比，使得A、B兩路脈沖與f_max相符；

2、誤差放大器的設(shè)計：如圖4，N1為運(yùn)算放大器，選取合適的取樣電壓，保證取樣電壓為1/3～2/3的放大器的供電電源電壓；R1和R2分壓產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，選取基準(zhǔn)電壓與取樣電壓大小基本相當(dāng)；R12/R6決定了放大器放大倍數(shù)，取值10～1000；

3、比較放大器的設(shè)計如圖4，N2比較器和V2三極管等組成比較放大電路，設(shè)置比較器門限近似為零，V2選用常規(guī)的開關(guān)三極管，V3選4～8V的穩(wěn)壓二級管，R10選0.5～5k歐姆電阻；

5、間歇控制驅(qū)動器：采用兩個FOD3182(N5/N7)作為A/B兩路間歇控制驅(qū)動器，控制開關(guān)電源的主開關(guān)管。驅(qū)動器接收上述脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的A路或B路脈沖，在間歇控制信號的控制下輸出驅(qū)動脈沖；

6、驅(qū)動電源：采用兩個電源芯片N4和N6為主回路開關(guān)管的驅(qū)動電源。