[發明專利]一種開關電源的隔離傳輸方法及其電路

無效

• 申請號: 201110230150.8
• 申請日: 2011-08-11
• 公開（公告）號: CN102290994A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李紹兵;倪遠
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M3/315
• 分類號: H02M3/315
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

技術領域

本發明涉及一種隔離傳輸方法及其電路，特別是一種適合應用在航天、軍工、通信等高惡劣環境下的開關電源隔離傳輸方法及其電路。

背景技術

現有技術中，為了達到開關電源穩定輸出電壓的目的，在開關電源的副邊采樣誤差信號，該信號經過誤差放大器放大后，轉換成電流信號并通過光耦隔離輸出到開關電源原邊的控制芯片，以實現對開關管的驅動信號進行反饋控制。

圖1示出了該反饋控制方法的一種具體的隔離傳輸電路，其中第一分壓電阻R456、第二分壓電阻R457和誤差放大器IC450組成采樣電路，第一分壓電阻R456和第二分壓電阻R457相串聯，該串聯支路的一端為該隔離傳輸電路的輸入電壓端Vin+，連接到開關電源的輸出電壓端，另一端為該隔離傳輸電路的輸入電壓參考端Vin-，連接到開關電源的輸出電壓參考端，該串聯支路的串接點連接到誤差放大器IC450的控制端，誤差放大器IC450的陽極連接到所述串聯支路的另一端，誤差放大器IC450陰極的一路依次通過電阻R461和電阻R460連接到所述串聯支路的一端，電阻R461和電阻R460用于控制流過光耦二極管的電流；另一路依次通過電阻R455和電容C456連接到其控制端，構成誤差放大器IC450的負反饋支路；第一分壓電阻R456和第二分壓電阻R457從開關電源的輸出端采樣誤差信號，經誤差放大器IC450放大后在其陰極輸出；隔離光耦OC1的陽極引腳1和陰極引腳2并聯在電阻R460的兩端，隔離光耦OC1的發射極引腳3接地，其集電極引腳4為隔離傳輸電路的輸出電壓端Vout，連接到開關電源中的PWM控制芯片的控制端COM，經放大的誤差信號通過隔離光耦OC1輸出到開關電源中的PWM控制芯片的控制端COM，以實現對PWM的控制。

但是這種傳統的使用光耦隔離傳輸小信號的方式存在以下缺點：1.環境溫度變化后，傳輸比受到嚴重影響，使電源的控制環路失控；2.傳輸比小，不利于環路穩定；3.抗輻射能力差，相關資料表明光耦抗輻射的總劑量不超過3*10⁴rad(si)。

而在航天、軍工、通信等領域，開關電源一般都會在密閉、高溫的環境中工作，這樣一來，對電源產品的穩定性、功率降額等都有較高的要求，用光耦隔離傳輸誤差信號的方法就不適用了。

發明內容

本發明的目的是提供一種開關電源的隔離傳輸方法，該隔離傳輸方法能克服上述缺點，傳輸小信號的傳輸比高、受溫度變化影響小以及抗輻射能力強，使開關電源能工作在密閉、高溫的環境中，并具有穩定性好、使用降額高的特點，適合應用在航天、軍工、通信等高惡劣環境的領域。

本發明的另一目的是提供實現上述方法的開關電源的隔離傳輸電路。

本發明的第一個目的是通過以下技術措施來實現的：

一種開關電源的隔離傳輸方法，經采樣電路采樣的誤差信號依次通過隔離電路和整流濾波電路輸出；所述隔離電路采用隔離變壓器、驅動三極管和脈沖信號源組成，脈沖信號源輸出固定頻率和脈寬的脈沖信號，所述脈沖信號通過驅動三極管與采樣電路輸出的誤差信號在隔離變壓器的初級繞組(Np)相混合，該混合信號從隔離變壓器次級繞組(Ns)輸出到整流濾波電路，經整流濾波電路對其進行整流、濾波后輸出一個幅值受誤差信號控制的直流電平信號。

本發明的第二個目的是通過以下技術措施來實現的：

一種開關電源的隔離傳輸電路，包括采樣電路和隔離電路，所述采樣電路的輸入電壓端和輸入電壓參考端為隔離傳輸電路的輸入電壓端和輸入電壓參考端，還包括整流濾波電路，所述隔離電路包括隔離變壓器、驅動三極管和脈沖信號源，脈沖信號源連接到驅動三極管的基極，驅動三極管的發射極連接到所述采樣電路的輸入電壓參考端，其集電極連接到隔離變壓器初級繞組(Np)的一端，隔離變壓器初級繞組(Np)的另一端連接到所述采樣電路的輸出端，隔離變壓器次級繞組(Ns)的一端接地，另一端連接到所述整流濾波電路的輸入端，所述整流濾波電路的輸出端為隔離傳輸電路的輸出電壓端；脈沖信號源輸出固定頻率和脈寬的脈沖信號，所述脈沖信號通過驅動三極管與經采樣電路采樣的誤差信號在隔離變壓器的初級繞組(Np)相混合，該混合信號從隔離變壓器次級繞組(Ns)輸出到整流濾波電路，經整流濾波電路對其進行整流、濾波后輸出一個幅值受誤差信號控制的直流電平信號。

為了保證驅動三極管Q1不被過電流燒壞，所述脈沖信號源通過限流電阻連接到所述驅動三極管的基極。