[實用新型]一種用于隔離型副邊控制的開關電源輸入采樣模塊

有效

• 申請號: 202020204769.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN211701821U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 高龍;陳龍;王雪飛
• 申請（專利權）人: 合肥容杰電子技術有限責任公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種用于隔離型副邊控制的開關電源輸入采樣模塊，包括輸入電壓調制單元、高頻信號傳輸單元和輸入電壓解調單元；其中所述輸入電壓調制單元產生一個高頻載波信號，使用輸入電壓對該高頻載波信號進行調制，得到包括所述輸入電壓信號的高頻信號；所述高頻信號傳輸單元將所述高頻信號由開關電源的原邊傳輸到副邊，并經過所述輸入電壓解調單元進行解調制而得到恢復的所述輸入電壓信號，并將恢復的所述輸入電壓信號輸送到副邊系統控制單元，從而監控和上報輸入電壓的狀態。在整個過程中不使用光電耦合器，也就不會具有光電耦合器的缺點。因此，其調節速度較快、壽命長，參數基本不受環境溫度影響。

技術領域

本實用新型涉及功率電子或電力電子領域，更具體地說，涉及一種用于隔離型副邊控制的開關電源輸入采樣模塊。

背景技術

在現有技術中，通常是使用光電耦合器來實現在變壓器初次級之間(即原邊和副邊之間)的信號傳輸。雖然這種方法比較成熟，也比較簡單，但是，對于這種使用光電耦合器隔離的方法來講，其缺點也是非常顯著的，這些缺點包括反應速度較慢、壽命短，參數變化(例如環境溫度變化帶來的光衰減)嚴重等等。控制電路采用了無光耦設計，將主控芯片置于副邊，最大限度地降低了閉環回路中易于受到干擾的模擬電路部分（誤差放大器），使得輸出電壓紋波具有良好的低頻特性，同時也降低了Layout布局的要求。此時，開關電源的監控及與上位機通訊單元也宜放在副邊，原邊輸入電壓信息需要傳輸到副邊。通常我們采用的方法有：1、采用隔離運放，這種方法電路復雜，成本高；2、利用從輔助源的變壓器中抽出一繞組，利用正激電路進行采樣，這種方法在輸入為高壓，輔助源占空比很小時不適用。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種用于隔離型副邊控制的開關電源輸入采樣模塊。以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：構造一種一種用于隔離型副邊控制的開關電源輸入采樣模塊，包括輸入電壓調制單元、高頻信號傳輸單元和輸入電壓解調單元；其中所述輸入電壓調制單元產生一個高頻載波信號，使用輸入電壓對該高頻載波信號進行調制，得到包括所述輸入電壓信號的高頻信號；所述高頻信號傳輸單元將所述高頻信號由開關電源的原邊傳輸到副邊，并經過所述輸入電壓解調單元進行解調制而得到恢復的所述輸入電壓信號，并將恢復的所述輸入電壓信號輸送到副邊系統控制單元，從而監控和上報輸入電壓的狀態。

更進一步地，所述輸入電壓調制單元還包括一個將輸入的高頻載波由方波轉換為三角波的波形變換模塊和將所述波形變換模塊的輸出與所述輸入電壓信號進行比較的運算模塊，所述運算模塊輸出高頻信號，該高頻信號為頻率一定且占空比由所述輸入電壓信號決定的高頻方波。

更進一步地，所述波形變換模塊包括第一電阻、第一電容和第一二極管，所述第一電容一端接地，另一端與所述第一二極管的陽極連接，所述第一電阻并接在所述第一二極管兩端，高頻載波由所述第一二極管的陰極輸入，由所述第一二極管的陽極輸出三角波并連接在所述運算模塊的一個輸入端，所述運算模塊的另一個輸入端輸入所述輸入電壓信號，其輸出端與所述高頻信號傳輸單元連接。

更進一步地，所述高頻信號傳輸單元包括數字隔離器或高頻隔離變壓器。

更進一步地，所述高頻信號傳輸單元包括兩個連接端口，一個連接端口與位于該開關電源原邊的電路連接，其另一端口與該開關電源的副邊的電路連接；所述該開關電源的原邊的電路包括輸入電壓調制單元，所述開關電源的副邊的電路包括所述輸入電壓解調單元。

更進一步地，所述輸入電壓解調單元接收來自所述高頻信號傳輸單元一端的高頻信號，對其進行信號轉換，得到一個恢復的、具有模擬電壓值的輸入電壓信號，并將該信號傳輸到所述副邊系統控制單元。

更進一步地，所述輸入電壓解調單元包括第二電容和第二電阻，所述第二電容一端接地，其另一端與所述第二電阻一端連接，所述第二電阻的另一端連接到所述副邊系統控制單元，所述高頻信號由所述第二電容和第二電阻的連接點輸入，由所述第二電阻的另一端輸出恢復的所述輸入電壓信號。