[發明專利]反饋輸出電壓誤差信號的開關電源磁隔離反饋電路

有效

• 申請號: 201110123698.2
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN102185485A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 佟強;王騫;張華;張東來
• 申請（專利權）人: 深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/157
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科;肖偉

技術領域

本發明涉及開關電源，尤其涉及開關電源中的一種反饋輸出電壓誤差信號的開關電源磁隔離反饋電路。

背景技術

目前開關電源的隔離反饋方式有兩種：光耦隔離反饋和磁隔離反饋。光耦隔離反饋方式依靠光耦的線性工作區將輸出電壓誤差信號隔離反饋到原邊控制器，進行脈沖寬度調節，進而實現整體電源穩壓控制。此種反饋方式的缺點是需要利用光耦的線性工作區進行隔離反饋，而光耦器件在線性工作區的傳輸比容易隨溫度和時間發生漂移，而且抗輻照能力差。這些都會影響到隔離反饋的精度和穩定性，從而影響到整個電源的閉環控制特性，不適合在航天航空以及地下等惡劣應用環境中長期運行。

磁隔離反饋比較通用的方法是采用UC1901集成芯片，其存在的不足包括：

1、????所用器件多、電路復雜，成本較高；

2、????補償環節多，調試周期長；

3、????UC1901的抗輻照總劑量較低，不滿足長壽命航天器的應用要求。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種反饋輸出電壓誤差信號的開關電源磁隔離反饋電路。

本發明提供了一種反饋輸出電壓誤差信號的開關電源磁隔離反饋電路，包括：

輸出電壓比較單元，用于對DC/DC開關電源的輸出電壓Vout進行采樣、比較和補償，得到輸出電壓誤差信號；

磁隔離反饋單元，用于對所述輸出電壓比較單元得到的輸出電壓誤差信號斬波，得到脈沖方波信號，并輸出脈沖方波信號到原邊；

整流單元，用于對所述磁隔離反饋單元得到的脈沖方波信號進行半波整流，將輸出電壓誤差信號，得到反饋電壓Vfb并輸出到原邊控制芯片，以實現輸出電壓的閉環控制；

變壓器去磁單元，用于對所述磁隔離反饋單元進行去磁。

作為本發明的進一步改進，所述輸出電壓比較單元包括運算放大器M1、電阻R1、R2和基準電壓Vref，其中，DC/DC開關電源的輸出電壓Vout通過電阻R1和R2分壓采樣，得到采樣電壓Vs，電阻R1的另一端連接副邊地；運算放大器M1的反相輸入端連接采樣電壓Vs，運算放大器M1的同相輸入端連接基準電壓Vref；運算放大器M1的輸出端連接磁隔離反饋單元，輸出電壓Vout通過電阻R1和R2分壓采樣與基準電壓Vref做比較，所得到的輸出電壓誤差值Vfb由運算放大器M1輸出到所述磁隔離反饋單元。

作為本發明的進一步改進，所述運算放大器M1的反相輸入端和輸出端之間并聯有補償網絡K1。

作為本發明的進一步改進，所述電阻R2兩端并聯有補償網絡K1。

作為本發明的進一步改進，所述磁隔離反饋單元包括磁隔離反饋變壓器T1、MOSFET開關Q1和驅動變壓器T2，其中，運算放大器M1的輸出端連接磁隔離反饋變壓器T1的1端口，磁隔離反饋變壓器T1的2端口連接MOSFET開關Q1的一端，MOSFET開關Q1的另一端連接副邊地，磁隔離反饋變壓器T1的3端口連接整流電路，磁隔離反饋變壓器T1的4端口接原邊地，所述驅動變壓器T2驅動所述MOSFET開關Q1。

作為本發明的進一步改進，所述輸出電壓比較單元還包括PNP三極管Q3，所述運算放大器M1的輸出端與PNP三極管Q3的基極連接，PNP三極管Q3的發射極通過上拉電阻R6連接到DC/DC開關電源的輸出電壓Vout，Q3的發射極與磁隔離反饋變壓器T1的1端口連接。

作為本發明的進一步改進，所述整流單元包括二極管D1、電容C1和電阻R3，其中，磁隔離反饋變壓器T1的3端口連接二極管D1的一端，二極管D1的另一端連接電阻R3和電容C1，電阻R3和電容C1的另一端連接原邊地。

作為本發明的進一步改進，所述變壓器去磁單元包括電阻R4、R5和PNP三極管Q2，其中，磁隔離反饋變壓器T1的3端口連接電阻R5的一端，二極管D1的另一端連接電阻R3、R4和電容C1，電阻R4的另一端連接PNP三極管Q2的發射極，PNP三極管Q2的集電極連接原邊地，PNP三極管Q2的基極連接電阻R5的另一端。

作為本發明的進一步改進，所述輸出電壓比較單元包括三端穩壓芯片TL431和電阻R1、R2、R7，其中，DC/DC開關電源的輸出電壓Vout通過電阻R1和R2分壓采樣，得到采樣電壓Vs，電阻R1的另一端連接副邊地和三端穩壓芯片TL431的陽極；三端穩壓芯片TL431的參考極連接采樣電壓Vs，三端穩壓芯片TL431的陰極連接所述磁隔離反饋單元，電阻R7一端連接TL431的陰極，另一端連接DC/DC開關電源的輸出電壓Vout。