[發明專利]一種超低紋波電路控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201610848460.9
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN106655742A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 紀小龍;齊皓;肖建平;王洪;羅潤;譚世川;張杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H02M1/15
• 分類號: H02M1/15
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑,徐靜

技術領域

本發明涉及線性電源電源控制方法，尤其是一種超低紋波電路控制方法及裝置。

背景技術

隨著現代開關電源技術的發展，線性電源在大功率場合逐漸退出歷史舞臺，但是有些特殊應用場合，比如雷達、精密功放等要求超低紋波技術的應用場合，開關電源引入的開關噪聲，以及紋波仍然無法滿足系統要求。超低紋波控制技術仍然是電源技術發展的分支領域一個重要方向。現有的降低紋波的辦法主要有3種，1、無源濾波；2、有源濾波、3、通過超高開關頻率降低紋波，但是受制于開關器件最大頻率的限制紋波降低有限。有源濾波類似常規線性電源，例如通過2級線性電源級聯，達到降低紋波目的。無源濾波方式通過增大電感、電容來達到減小紋波目的，這種方式體積大、笨重、成本高。

圖1、圖2、圖3為現有的低紋波控制方法。

現有的低紋波電源技術如上圖1、2、3所示，存在開關頻率限制，以及效率太低等問題。如圖2中，兩級線性電源變換，逐步降低紋波，這樣兩級連續，不僅增加體積成本，同時降低了效率。

圖3中通過2級LC濾波降低紋波，存在體積大、笨重、成本高的問題。

圖1中所示開關方式，隨著開關頻率的提高，可以一定程度上降低紋波，但是受制于器件開通關斷速度，總是存在開關頻率的紋波，另外，開關速度太高，器件發熱嚴重，MOSFET本身內阻導致的散熱也是一個關鍵問題、散熱處理不好，很容易損壞MOSFET，降低了系統的可靠性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種超低紋波電路控制方法及裝置。本發明在線性電源中，將輸入紋波前饋引入到反饋調節環節中，提高紋波抑制速度，降低輸入紋波導致的輸出紋波問題，并結合常規線性電源反饋環節增加加法器，將前饋信號導入到反饋環節中。達到超低紋波輸出目的，不需要額外驅動電源，簡化系統復雜度，提高效率與可靠性。

本發明采用的技術方案如下：

一種超低紋波電路控制裝置包括：

反饋模塊，用于檢測線性電源輸出端信號并輸出反饋信號給調節模塊；

前饋模塊，用于檢測線性電源輸入端信號(附圖5中)并輸出前端調節信號給調節模塊；

調節模塊，用于根據反饋模塊提供的反饋信號以及前饋模塊提供的前端調節信號進行，并輸出開關管控制信號；所述調節模塊包括加法器以及信號處理器，所述加法器將反饋模塊輸出的反饋信號以及前饋信號輸出的前端調節信號進行疊加，并通過信號處理器放大后，輸出至開關管控制端，加法器兩個輸入端分別作為調節模塊的兩個輸入端；信號處理器((附圖5中Fm的放大器))是控制開關管導通程度的驅動電路；

開關管((附圖5中S1))，用于根據調節模塊輸出的開關管控制電壓信號，控制開關管通斷程度；調節輸入到前饋模塊的線性電源輸入端信號，并將其輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號。

進一步的，所述反饋模塊包括第一分壓電阻(附圖5中R1)、第二分壓電阻(附圖5中R2)以及比較器(附圖5中運放)，線性電源輸出端與地之間串聯第一分壓電阻、第二分壓電阻，第一分壓電阻、第二分壓電阻公共端與運放器輸入端連接，運放輸出端根據運放輸入端輸入電壓值與參考端電壓值比較后輸出比較信號給調節模塊一個輸入端；前饋模塊包括第三分壓電阻(附圖5中R3)以及第四分壓電阻(附圖5中R4)，線性電源輸入端與地之間串聯第三分壓電阻、第四分壓電阻，第三分壓電阻、第四分壓電阻公共端與調節模塊另一個輸入端連接；前饋模塊參數Q＝R4/(R3+R4),通過調節第三分壓電阻和第四分壓電阻值，降低線性電源輸入電壓紋波信號。

進一步的，所述前饋模塊還包括第一電容，所述第三分壓電阻、第三分壓電阻公共端通過第一電容(附圖5中C1)與加法器一輸入端連接。

進一步的，所述反饋模塊是采集線性電源輸出端信號的第一處理器，前饋模塊是采集線性電源輸入端信號的第二處理器；第一處理器輸出端、第二處理器輸出端分別對應與加法器兩個輸入端對應連接；第二處理器將輸入的線性電源輸入端信號電壓值進行調節并通過第二處理器輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號。

一種超低紋波電路控制方法包括：

步驟1：通過反饋模塊檢測線性電源輸出端信號并輸出反饋信號給調節模塊；同時前饋模塊檢測線性電源輸入端信號并輸出前端調節信號給調節模塊；