[發明專利]一種開關電源的電流采樣補償電路

在審

• 申請號: 202110437403.2
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113193731A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/08;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種開關電源的電流采樣補償電路，該電路應用在輸出電壓可調的開關電源中。當開關電源的輸出電壓發生變化時，MOS管Q1的漏極電壓能夠反應輸出電壓的變化趨勢與變化幅值，通過對MOS管Q1漏極電壓的采樣與邏輯運算，將運算結果經由電流環反饋給主控芯片，可以及時調整主控芯片的驅動占空比。本發明可以及時根據開關電源輸出電壓的變化，調整開關電源的工作狀態，保證輸出電壓變化時開關電源的環路穩定性。

技術領域

本發明涉及開關電源，特別涉及開關電源的電流采樣補償電路。

背景技術

一些特殊應用場合下的開關電源，因其應用場合的需求，輸出電壓通常需要在一定范圍內連續可調。對于整個開關電源來說，輸入電壓、輸出電流、輸出電壓都是在一定范圍內的可變量，可變量相比于常規開關電源的輸入電壓、輸出電流要多出一個輸出電壓的維度。對于開關電源的環路設計來說，多出一個可變量就意味著環路設計難度的激增。在開關電源某個工作狀態點，發生環路振蕩的風險也隨之增加。因此輸出電壓可調的開關電源，其環路設計是研發工程師們一直比較棘手的問題。

本領域現有技術的一種開關電源電流采樣電路的原理圖，如圖1所示，包括開關電源包括主功率MOS管Q1、主功率變壓器T1和輸入電壓端口Vin；電流采樣電路包括電阻R1、電阻R2、地極端口GND、漏極電壓采樣端口Vds和信號采樣端口Vcs。

輸入電壓端口Vin連接變壓器T1原邊繞組的1腳，變壓器T1原邊繞組的2腳同時連接MOS管Q1的漏極和漏極電壓采樣端口Vds，MOS管Q1的源極同時連接電阻R1的一端和電阻R2的一端，電阻R1的另一端連接地極端口GND，電阻R2的另一端連接信號采樣端口Vcs。

上述現有技術的工作原理為：

當MOS管Q1處于開通狀態時，電壓輸入端口通過變壓器T1原邊繞組、MOS管Q1、電阻R1這個原邊主功率回路，向變壓器T1傳輸能量。此時電阻R1將主功率的電流信號轉換為電壓信號，經由電阻R2傳輸到信號采樣端口Vcs。主控芯片通過檢測信號采樣端口Vcs的信號，來決定MOS管Q1柵極的驅動占空比大小，以此調節開關電源的工作狀態。這也是開關電源電流環路的基本工作原理。

上述電路存在的問題為：只有電流采樣的功能，沒有補償的功能，電路檢測的是開關電源輸入端的電流信號，沒有辦法實時反映開關電源輸出端的變化情況，尤其是開關電源輸出的電壓變化時，此電路沒有辦法及時作出適當的調節。例如當輸出電壓是0-1000V連續可調，當輸出電壓處于1000V輸出時，將上述電路參數調整好后，開關電源能夠正常工作。但是一旦將輸出電壓調到其他電壓如200V時，開關電源往往因環路不穩定而發生振蕩的現象，嚴重影響開關電源后端所帶設備的正常工作。

發明內容

有鑒如此，本發明要解決的技術問題是提出一種開關電源的電流采樣補償電路，該電路能夠保證輸出電壓可調的開關電源環路穩定，使開關電源在輸出電壓發生變化后，能夠可靠穩定地給后端所帶設備提供能量。

本申請的發明構思為，將輸出電壓的某一分量加入到電流環路比較運算中，這樣在輸出電壓發生變化時，電流環路能及時捕捉到變化信息，反饋給主控芯片，以此調節第一MOS管Q1的驅動占空比，保證開關電源工作的穩定性。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案如下：