[發明專利]一種電源及其隔離數字控制電路與方法

在審

• 申請號: 201611076609.2
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108121200A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 劉祖貴;許光華;陳學林;高翔宇;茍霜;黃昌賓
• 申請（專利權）人: 中國長城科技集團股份有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 陽開亮

本發明屬于開關電源技術領域，提供了一種電源及其隔離數字控制電路與方法。在本發明中，第一比較模塊將電參數值與目標電參數值作差后輸出第一差值至第一補償模塊，第一補償模塊對第一差值進行放大補償后通過隔離裝置輸出至控制裝置，控制裝置將放大補償后的第一差值進行模數轉換與脈沖寬度調制后發送至隔離裝置，隔離裝置根據脈沖寬度調制后的第一差值對受控對象的輸出進行調節，以使受控對象輸出的電參數值趨近目標電參數值。由于本發明采集的是受控對象的電參數值與目標電參數值之間的差值，并采用第一補償模塊對差值進行放大補償，因此，隔離裝置可以采用一般隔離器件實現，進而降低了隔離數字控制電路的成本，增大了帶寬。

技術領域

本發明屬于開關電源技術領域，尤其涉及一種電源及其隔離數字控制電路與方法。

背景技術

數字控制因其對環境不敏感、軟件可編程、解決方案靈活、可實現非線性和多變量等高級控制功能、能夠實現多個閉環控制、并可減少外圍元件數量以及可進行故障預測等功能，在通信及服務器等電源產品中得到越來越廣泛的應用。

數字控制主要分為非隔離數字控制與隔離數字控制。非隔離數字控制主要是對輸出電壓值、電流值或功率值直接進行模數轉換得到相應的數字信號，并與給定的參考值比較，且將得出的誤差經過數字PID(Proportion-Integral-Derivative，比例積分微分)補償后控制PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制)，進而改變受控對象的增益而得到期望的輸出。然而，由于現有的電源產品主要采用隔離數字控制，因此，非隔離數字控制的應用范圍較為有限。

目前，電源產品主要應用隔離數字控制，隔離數字控制是在非隔離數字控制的基礎上增加了隔離裝置，隔離裝置包括隔離驅動與線性隔離，隔離驅動采用變壓器或者隔離驅動芯片實現，其隔離驅動信號為交流脈沖，但是由于線性隔離需要盡量避免輸出信號的失真，因此，線性隔離對線性度、帶寬以及環境敏感性有較高要求，目前市場上主要采用通用的線性光耦實現線性隔離，而線性光耦成本高昂，并且線性光耦使得隔離數字控制的帶寬降低。

綜上所述，現有的隔離數字控制存在成本高且帶寬低的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電源及隔離數字控制電路與方法，旨在解決現有的隔離數字控制存在成本高且帶寬低的問題。

本發明是這樣實現的，一種隔離數字控制電路，所述隔離數字控制電路包括控制裝置、隔離裝置、第一補償模塊、第一比較模塊以及受控對象；

所述控制裝置的輸出端與所述隔離裝置的第一輸入端連接，所述隔離裝置的第一輸出端與所述受控對象的輸入端連接，所述受控對象的輸出端與所述第一比較模塊的第一輸入端連接，且輸出電參數值，所述第一比較模塊的第二輸入端接收目標電參數值，所述第一比較模塊的輸出端與所述第一補償模塊的輸入端連接，所述第一補償模塊的輸出端與所述隔離裝置的第二輸入端連接，所述隔離裝置的第二輸出端與所述控制裝置的第一輸入端連接；

所述第一比較模塊將所述電參數值與所述目標電參數值進行差值運算后輸出第一差值至所述第一補償模塊，所述第一補償模塊對所述第一差值進行放大補償后通過所述隔離裝置輸出至所述控制裝置，所述控制裝置將放大補償后的第一差值進行模數轉換與脈沖寬度調制后發送至所述隔離裝置，所述隔離裝置根據脈沖寬度調制后的第一差值對所述受控對象的輸出進行調節，以使所述受控對象輸出的電參數值等于所述目標電參數值。

本發明的目的在于提供一種隔離數字控制電路，所述隔離數字控制電路包括控制裝置、隔離裝置、第一補償模塊、第一比較模塊以及受控對象；