[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于原邊反饋的反激變換器的輸出電壓采樣方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410367528.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104092384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉鋒;袁冬冬;張曉明;王沖;徐申;陸生禮;時(shí)龍興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隔離式電源變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于原邊反饋的反激變換器的輸出電壓采樣方法及其系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著便攜式電子設(shè)備的迅猛發(fā)展，隔離式電源變換器得到快速發(fā)展。其中，反激變換器由于效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在電源適配器、充電器市場(chǎng)占據(jù)主要地位。?

傳統(tǒng)的隔離式電源變換器直接采樣副邊繞組的輸出電壓，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。雖然這種采樣方案可以直接得到輸出電壓，但是為了隔離輸入輸出，需要采用光耦元件，而光耦元件一般體積較大，且其精度受外界環(huán)境因素影響很大。?

為了解決光耦隔離的問(wèn)題，原邊反饋的反激變換器被廣泛采用，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，反饋電壓通過(guò)一個(gè)輔助繞組采樣。由于輔助繞組上的電壓并不能完全反應(yīng)輸出電壓，輔助繞組的電壓V_AUX波形如圖5所示。一般采樣輸出電壓的方法是在開(kāi)關(guān)管信號(hào)V_G關(guān)斷后延遲一個(gè)固定的時(shí)間t_delay采樣作為反饋量V_FB。這種采樣方法需要采樣保持電路，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較復(fù)雜，而且采樣的電壓并不完全等于輸出電壓，采樣電壓和輸出電壓之間存在誤差，而且這種誤差隨著系統(tǒng)的負(fù)載條件及其他參數(shù)的變化而改變，采樣精度差。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有采樣技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提供了一基于種原邊反饋的反激變換器的輸出電壓采樣方法及其系統(tǒng)，能夠精確采樣反激變換器的輸出電壓。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于原邊反饋的反激變換器的輸出電壓采樣方法，通過(guò)采樣輔助繞組上的電壓信息獲得反激變換器的輸出電壓，其特征在于，根據(jù)反激變換器前一開(kāi)關(guān)周期的輸出電壓反饋量和本開(kāi)關(guān)周期輔助繞組上的電壓信息調(diào)整本開(kāi)關(guān)周期的輸出電壓反饋量，用于產(chǎn)生控制反激變換器中開(kāi)關(guān)管工作的開(kāi)關(guān)信號(hào)V_G，實(shí)現(xiàn)反激變換器的恒壓輸出，從而得到精確的輸出電壓，包括以下步驟：?

(1)采樣本開(kāi)關(guān)周期的輔助繞組上電壓信號(hào)V_AUX，并通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器將前一開(kāi)關(guān)周期輸出電壓反饋數(shù)字量V_FB轉(zhuǎn)換成前一開(kāi)關(guān)周期的輸出電壓反饋模擬量V_fb；?

(2)將本開(kāi)關(guān)周期輔助繞組上的電壓信號(hào)V_AUX分別與設(shè)定的上邊界電壓V_fb，max和下邊界電壓V_fb，min進(jìn)行比較，分別得到反饋電壓上限邊界信號(hào)MAX和下限邊界信號(hào)MIN；?

(3)將本開(kāi)關(guān)周期輔助繞組上的電壓信號(hào)V_AUX與前一開(kāi)關(guān)周期的輸出電壓反饋模擬量V_fb進(jìn)行比較得到反饋比較信號(hào)AUX；?

(4)開(kāi)關(guān)管控制信號(hào)V_G翻轉(zhuǎn)為零之后，根據(jù)反饋比較信號(hào)AUX得到本開(kāi)關(guān)周期的輔助繞組上電壓信號(hào)V_AUX和前一開(kāi)關(guān)周期的輸出電壓反饋模擬量V_fb的第一次相交時(shí)刻t₁，在設(shè)定的時(shí)間t_gap之后產(chǎn)生電壓下降信號(hào)GAP，使V_fb降低ΔV，得到AUX第二次高電平持續(xù)時(shí)間Count；?

(5)根據(jù)反饋電壓上限邊界信號(hào)MAX、下限邊界信號(hào)MIN、反饋比較信號(hào)AUX、電壓下降信號(hào)GAP和AUX第二次高電平持續(xù)時(shí)間Count，通過(guò)以下的關(guān)系表達(dá)式，求得反激變換器本開(kāi)關(guān)周期輸出電壓的反饋量的V_FB；?

當(dāng)MAX＝1時(shí)，V_FB[k]＝V_FB，max；?

當(dāng)MIN＝1時(shí)，V_FB[k]＝V_FB，min；?

當(dāng)MAX＝MIN＝0時(shí)，如果Count<2，則V_FB[k]＝V_FB[k-1]+1；如果Count＝2，則V_FB[k]＝V_FB[k-1]；如果Count>2，則V_FB[k]＝V_FB[k-1]-1；?

其中，k表示周期數(shù)，V_FB[k]是本開(kāi)關(guān)周期輸出電壓的反饋數(shù)字量，V_FB[k-1]是前一開(kāi)關(guān)周期輸出電壓的反饋數(shù)字量，V_FB，max是設(shè)定的輸出電壓的反饋量上限值，V_FB，min是設(shè)定的輸出電壓的反饋量下限值；?