[發(fā)明專利]開(kāi)關(guān)電源及其初級(jí)控制芯片和環(huán)路補(bǔ)償裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510562897.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106505841B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文情;侯永軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/14
• 分類號(hào): H02M1/14;H02M3/28
• 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)明涉及充電電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于開(kāi)關(guān)電源的環(huán)路補(bǔ)償裝置、一種具有該環(huán)路補(bǔ)償裝置的初級(jí)控制芯片以及一種開(kāi)關(guān)電源。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，典型的反激式開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用線路圖如圖1所示，通常采用變壓器輔助繞組采樣反饋的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的反饋采樣。其中，圖2為典型的開(kāi)關(guān)電源中初級(jí)控制芯片的結(jié)構(gòu)框圖。

結(jié)合圖1和圖2，系統(tǒng)的恒壓實(shí)現(xiàn)是通過(guò)輔助繞組進(jìn)行次級(jí)電壓采樣并將采樣到的輸出電壓提供給誤差放大器輸入，與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行誤差放大，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)外部功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間與工作頻率控制。而環(huán)路的補(bǔ)償主要通過(guò)在誤差放大器的輸出端加補(bǔ)償電容Cea來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，該補(bǔ)償方式會(huì)帶來(lái)在輕載到空載范圍內(nèi)環(huán)路無(wú)法穩(wěn)定而導(dǎo)致輸出紋波偏大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和研究作出的：

相關(guān)技術(shù)中，采用變壓器輔助繞組采樣的方式為間歇式采樣，即功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后，初級(jí)控制芯片內(nèi)部通過(guò)對(duì)輔助繞組上電壓進(jìn)行采樣，而輔助繞組上電壓只有在次級(jí)消磁時(shí)間TDS內(nèi)才能反映輸出電壓情況，因此初級(jí)控制芯片對(duì)輸出電壓的采樣也只能在次級(jí)消磁時(shí)間內(nèi)，而采樣時(shí)間外誤差放大器的反饋輸入通過(guò)采樣保持電路將保持，即誤差放大器無(wú)法實(shí)時(shí)地跟蹤輸出電壓的變化。其中，次級(jí)消磁時(shí)間TDS＝(NS/NP)·(1/Vout)·Lp·Ip，式中，NS/NP為次級(jí)/主邊匝數(shù)比，Vout為輸出電壓，Lp為主邊電感量，Ip為主邊峰值電流。

在輕載到空載范圍內(nèi)，系統(tǒng)的工作頻率一般都比較低，同時(shí)主邊峰值電流比較小，此時(shí)次級(jí)消磁時(shí)間即采樣時(shí)間相對(duì)于系統(tǒng)的工作周期非常小，從而會(huì)導(dǎo)致誤差放大器的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上輸出電壓的變化速度，因此環(huán)路將很難穩(wěn)定，而環(huán)路的不穩(wěn)將引入低頻紋波，導(dǎo)致系統(tǒng)的輸出紋波偏大，具體波形如圖3所示。

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種用于開(kāi)關(guān)電源的環(huán)路補(bǔ)償裝置，通過(guò)對(duì)誤差放大器的輸出進(jìn)行控制，解決系統(tǒng)輸出紋波偏大的問(wèn)題，保證環(huán)路穩(wěn)定。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種開(kāi)關(guān)電源的初級(jí)控制芯片。本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種開(kāi)關(guān)電源。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的一種用于開(kāi)關(guān)電源的環(huán)路補(bǔ)償裝置，包括：誤差放大器，所述誤差放大器的第一輸入端與采樣保持電路的輸出端相連，所述誤差放大器的第二輸入端與第一基準(zhǔn)電壓參考端相連，其中，所述采樣保持電路用于對(duì)所述開(kāi)關(guān)電源中初級(jí)控制芯片的輸出反饋端電壓進(jìn)行采樣保持；開(kāi)關(guān)邏輯門，所述開(kāi)關(guān)邏輯門的輸入端與所述誤差放大器的輸出端相連；環(huán)路補(bǔ)償電容，所述環(huán)路補(bǔ)償電容的一端與所述開(kāi)關(guān)邏輯門的輸出端相連，所述環(huán)路補(bǔ)償電容的另一端接地；延時(shí)產(chǎn)生電路，所述延時(shí)產(chǎn)生電路的輸出端與所述開(kāi)關(guān)邏輯門的控制端相連，所述延時(shí)產(chǎn)生電路用于在所述開(kāi)關(guān)電源的功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)輸出有效開(kāi)關(guān)控制信號(hào)以控制所述開(kāi)關(guān)邏輯門處于開(kāi)通狀態(tài)，以使所述誤差放大器輸出的誤差放大信號(hào)對(duì)所述環(huán)路補(bǔ)償電容進(jìn)行充放電，以實(shí)現(xiàn)所述開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行環(huán)路補(bǔ)償。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于開(kāi)關(guān)電源的環(huán)路補(bǔ)償裝置，通過(guò)在誤差放大器的輸出端增加開(kāi)關(guān)邏輯門以及控制開(kāi)關(guān)邏輯門的延時(shí)產(chǎn)生電路，這樣延時(shí)產(chǎn)生電路在功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)輸出有效開(kāi)關(guān)控制信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)邏輯門處于開(kāi)通狀態(tài)，這樣誤差放大器輸出的誤差放大信號(hào)對(duì)環(huán)路補(bǔ)償電容進(jìn)行充放電，使得開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)環(huán)路補(bǔ)償，從而對(duì)誤差放大器的輸出信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)邏輯門控制，即只在功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的一小段時(shí)間即預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)誤差放大器的輸出對(duì)環(huán)路補(bǔ)償電容進(jìn)行充放電，實(shí)現(xiàn)環(huán)路補(bǔ)償。因此，本發(fā)明實(shí)施例的用于開(kāi)關(guān)電源的環(huán)路補(bǔ)償裝置主要是針對(duì)輕空載情況下的環(huán)路穩(wěn)定性，在不影響開(kāi)關(guān)電源較高頻工作的前提下確保在很低頻的情況下，誤差放大器的輸出能夠比較真實(shí)反映次級(jí)輸出電壓的實(shí)際情況，從而解決開(kāi)關(guān)電源輸出紋波偏大的問(wèn)題，保證環(huán)路穩(wěn)定。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述延時(shí)產(chǎn)生電路還用于在所述功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的預(yù)設(shè)時(shí)間外輸出無(wú)效開(kāi)關(guān)控制信號(hào)以控制所述開(kāi)關(guān)邏輯門處于斷開(kāi)狀態(tài)，以使所述環(huán)路補(bǔ)償電容的充放電通路斷開(kāi)，所述誤差放大器的輸出被保持。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述延時(shí)產(chǎn)生電路在觸發(fā)信號(hào)的控制下開(kāi)始產(chǎn)生所述有效開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，其中，所述觸發(fā)信號(hào)為所述功率開(kāi)關(guān)管的關(guān)斷信號(hào)。