[發(fā)明專利]線損補(bǔ)償裝置、開關(guān)電源系統(tǒng)和線損補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310487850.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN104578792A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷京儒;王文情;楊小華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/08
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種線損補(bǔ)償裝置、開關(guān)電源系統(tǒng)和線損補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

隨著電子數(shù)碼產(chǎn)品的不斷發(fā)展，對(duì)供電電源的要求也不斷提高。為了滿足電子數(shù)碼產(chǎn)品的多樣性和性能優(yōu)化的需要，電子數(shù)碼產(chǎn)品需要更為穩(wěn)定的供電電源，以確保在各種情況下能夠穩(wěn)定工作。這就需要供電系統(tǒng)具有線損補(bǔ)償功能，以補(bǔ)償由于在電線上損耗的電壓對(duì)輸出電壓的影響。

如圖1、圖2所示分別為現(xiàn)有技術(shù)中初級(jí)控制開關(guān)電源充電器應(yīng)用電路圖和原理框圖。如圖1所示，整個(gè)開關(guān)電源系統(tǒng)是通過對(duì)三極管Q1的開關(guān)控制來達(dá)到交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓的。當(dāng)三極管Q1開啟時(shí)，直流輸入電壓給初級(jí)電感（1-4）充電。當(dāng)三極管Q1關(guān)閉時(shí)，初級(jí)電感（1-4）上的能量向次級(jí)（5-6）傳遞，因而輸出電壓的檢測(cè)只能發(fā)生在次級(jí)二極管D7的消磁時(shí)間內(nèi)。輸出電壓經(jīng)過變壓器次級(jí)繞組（5-6）和輔助繞組（2-3）的耦合以及R3，R4電阻分壓后送往芯片內(nèi)部，如圖2所示，芯片根據(jù)從反饋端采樣到的輸出電壓FB，并通過采樣保持輸出，并與基準(zhǔn)電壓信號(hào)Vref相比較輸出誤差放大的VEA信號(hào)，并根據(jù)VEA信號(hào)和消磁時(shí)間TDS輸出PWM（Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制）和PFM（Pulse?Frequency?Modulation，脈沖頻率調(diào)制），進(jìn)而控制三極管Q1的導(dǎo)通時(shí)間和工作頻率，以實(shí)現(xiàn)恒定的輸出電壓。

上述處理方法存在的缺陷在于，最后得到的輸出電壓是一個(gè)恒定量，在滿載和空載的情況下，會(huì)導(dǎo)致提供給下游系統(tǒng)的電源電壓差距太大，導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)工作過程中輸出不穩(wěn)定，不利于系統(tǒng)的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種線損補(bǔ)償裝置，該裝置將損失在負(fù)載電路導(dǎo)線上的變量電壓補(bǔ)償在開關(guān)電源的輸出電壓中，使得下游系統(tǒng)的電壓保持穩(wěn)定，完善了開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種開關(guān)電源系統(tǒng)。

本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種線損補(bǔ)償方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的線損補(bǔ)償裝置，包括：采樣模塊，用于采樣所述開關(guān)電源的反饋電壓信號(hào)；誤差放大模塊，用于獲取所述反饋電壓信號(hào)，并將所述反饋電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號(hào)進(jìn)行比較以得到誤差放大的反饋電壓信號(hào)；控制模塊，用于根據(jù)所述誤差放大的反饋電壓信號(hào)生成反饋電流信號(hào)和開關(guān)信號(hào)，所述開關(guān)信號(hào)用于控制所述開關(guān)電源的功率開關(guān)管；消磁時(shí)間采樣模塊，用于采樣所述開關(guān)電源的消磁時(shí)間；以及補(bǔ)償模塊，用于根據(jù)所述消磁時(shí)間和所述反饋電流信號(hào)生成補(bǔ)償電流信號(hào)，并疊加到所述開關(guān)電源的輸出控制電路進(jìn)行補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線損補(bǔ)償裝置，通過將損失在負(fù)載電路導(dǎo)線上的變量電壓補(bǔ)償在開關(guān)電源的輸出電壓中，使得下游系統(tǒng)的電壓保持穩(wěn)定，完善了開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整，補(bǔ)償電壓保持模塊將外置器件內(nèi)置減少外部器件，以起到將補(bǔ)償電壓信號(hào)減緩的作用，解決輸出電壓正反饋對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響，減少了系統(tǒng)外圍器件，更加利于系統(tǒng)的集成化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的開關(guān)電源系統(tǒng)包括開關(guān)電源和上述的線損補(bǔ)償裝置。其中，所述線損補(bǔ)償裝置與所述開關(guān)電源相連，所述線損補(bǔ)償裝置將其生成的所述補(bǔ)償電流信號(hào)疊加到所述開關(guān)電源的輸出控制電路進(jìn)行補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源系統(tǒng)，通過線損補(bǔ)償裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在全負(fù)載范圍內(nèi)導(dǎo)線壓降的精確補(bǔ)償，從而完善了開關(guān)電源系統(tǒng)的負(fù)載調(diào)整，補(bǔ)償電壓保持模塊將外置器件內(nèi)置減少外部器件，以起到將補(bǔ)償電壓信號(hào)減緩的作用，解決輸出電壓正反饋對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響，減少了系統(tǒng)外圍器件，更加利于系統(tǒng)的集成化，并且使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第三方面實(shí)施例的線損補(bǔ)償方法包括以下步驟：采樣所述開關(guān)電源的反饋電壓信號(hào)；將所述反饋電壓信號(hào)與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號(hào)進(jìn)行比較以得到誤差放大的反饋電壓信號(hào)；根據(jù)所述誤差放大的反饋電壓信號(hào)生成反饋電流信號(hào)和開關(guān)信號(hào)，其中，所述開關(guān)信號(hào)用于控制所述開關(guān)電源的功率開關(guān)管；采樣所述開關(guān)電源的消磁時(shí)間；以及根據(jù)所述消磁時(shí)間和所述反饋電流信號(hào)生成補(bǔ)償電流信號(hào)，并疊加到所述開關(guān)電源的輸出控制電路進(jìn)行補(bǔ)償。