[發明專利]一種開關電源自適應動態檢測電路

有效

• 申請號: 201610073778.4
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105699915B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 顏雨;高瑞宣;劉萬樂
• 申請（專利權）人: 蘇州美思迪賽半導體技術有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種開關電源自適應動態檢測電路，其用于產生一個隨負載動態變化的自適應動態電壓VREF。開關電源自適應動態檢測電路包括開關周期轉電流電路、低通濾波電路、VREF產生電路。開關周期轉電流電路通過一個開關電源控制芯片內部OSC計時產生不同的控制信號，該控制信號開通該開關周期轉電流電路內不同的電流支路，產生的支路電壓經過該低通濾波電路濾波得到緩慢變化的相應電壓，最后經過該VREF產生電路輸出該自適應動態電壓VREF。本發明具有動態特性好、輸出電壓過沖小的優點，能解決傳統由于VREF電壓(基準電壓)不能動態跟隨負載情況，而使不同負載檢測的電壓差值不一致，導致動態檢測偏差大的技術問題。

技術領域

本發明涉及開關電源技術領域的一種電路，尤其涉及一種開關電源自適應動態檢測電路。

背景技術

開關電源是電子系統中常見的組件。近年來，在目前小功率場合，比如對于5W、10W的手機充電器，原邊反饋式開關電源應用越來越廣泛。原邊反饋式充電器的原理圖如圖1所示。

該結構可以實現輸出的恒流CC和恒壓CV過程控制，恒流的實現原理是：

式(1)中，I₀是輸出電流，T_dem是變壓器次邊電感消磁時間，T是開關周期，N_p是變壓器原邊電感匝數，N_s是變壓器次邊電感匝數，V_cs是CS引腳閾值，R_cs是CS引腳電阻(如圖1中R4)。

當充電器輸出達到額定輸出時，充電器由CC模式切換到CV模式。CV模式的工作原理是：

變壓器輔助繞組檢測輸出電壓，當次邊導通時，輔助繞組的分壓信號FB被IC采樣，FB的采樣信號與芯片內部的基準電壓通過誤差放大器進行比較，誤差放大器的輸出控制功率管開關的開關周期，該閉環負反饋系統實現控制輸出恒壓的目的。CV模式下原邊反饋充電器主要信號的波形如圖2所示。

開關電源正常工作時OCP過流點是緩慢變化的，以免引起電路振蕩。而負載突然切換時，又希望OCP過流點快速變化以適應負載的變化。為了改善動態需要檢測負載的這種突然變化并迅速改變OCP過流點使輸出快速恢復到正常值，減小過沖。

傳統開關電源動態檢測如圖3所示：FB采樣后與一個固定VREF電壓比較，超過設定值后動態控制模塊工作。這種檢測方式存在的缺點是VREF是固定的，而FB在不同負載下電壓不同，因此為了不出現誤觸發，對于過沖情況需要將VREF值設置最高，對于欠壓情況需要把VREF設置最低。這樣存在的問題是不同負載情況下動態檢測差值不同，電壓偏差大的情況輸出電壓過沖也會大，動態性能差。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明提供一種具有動態特性好、輸出電壓過沖小優點的開關電源自適應動態檢測電路，解決傳統由于VREF電壓(基準電壓)不能動態跟隨負載情況，而使不同負載檢測的電壓差值不一致，導致動態檢測偏差大的技術問題。

本發明采用以下技術方案實現：一種開關電源自適應動態檢測電路，其用于產生一個隨負載動態變化的自適應動態電壓VREF，其包括開關周期轉電流電路、低通濾波電路、VREF產生電路；該開關周期轉電流電路通過一個開關電源控制芯片內部OSC計時產生不同的控制信號，該控制信號開通該開關周期轉電流電路內不同的電流支路，產生的支路電壓經過該低通濾波電路濾波得到緩慢變化的相應電壓，最后經過該VREF產生電路輸出該自適應動態電壓VREF；

其中，該VREF產生電路包括第一MOS管鏡像模組、跟隨器AMP1、電阻R8；跟隨器AMP1的同相端接收一個基準電壓給定值VREF1，反相端連接跟隨器AMP1的輸出端，且跟隨器AMP1的輸出端與電阻R8的一端連接；電阻R8的另一端連接第一MOS管鏡像模組的輸出端后作為該自適應動態電壓VREF的輸出端，該第一MOS管鏡像模組的輸入端與該低通濾波電路的輸出端連接。