[實用新型]一種改善直流變換器輸出大動態超調的電壓采樣電路

有效

• 申請號: 202120478532.1
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN214669277U
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張珊珊;朱偉貴
• 申請（專利權）人: 湖南麥格米特電氣技術有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R1/30
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本實用新型公開了一種改善直流變換器輸出大動態超調的電壓采樣電路，在電阻分壓式電路中與直流變換器的輸出電壓Vo連通的第一電阻R1的兩端并聯第一微分模塊和第二微分模塊，第二微分模塊包括相互串聯的第四電阻R4、第二電容C2以及導通調節件，導通調節件于輸出電壓Vo與第二電容C2兩端的壓差超過設定值時導通。本實用新型的改善直流變換器輸出大動態超調的電壓采樣電路具有既能滿足直流變換器穩態和小范圍負載動態時輸出響應要求，又能改善大負載動態時輸出超調等優點。

技術領域

本實用新型涉及直流變換器技術領域，尤其涉及一種改善直流變換器輸出大動態超調的電壓采樣電路。

背景技術

直流變換器設計主要包括主功率電路設計和控制電路設計兩個部分。在控制電路設計時，通常會對輸出電壓進行采樣，將采樣電壓與預設基準電壓相比較，將兩者的誤差信號經過放大，傳輸和調制等一系列處理后饋送至輸入側開關管的驅動，用于調整開關管的通斷，來控制輸出電壓向預設電壓的方向變化，實現穩定輸出電壓的目的。

目前直流變換器控制電路設計時，為了改善輸出超調，輸出電壓的采樣通常采用在電阻分壓式電路上疊加一階RC微分電路方式，電路結構如圖1所示。Vo為直流變換器的輸出電壓，作為采樣電路的輸入信號，施加到由R1和R2構成的串聯分壓電路。R1為直接與Vo正極相連的電阻。在R1的兩端并聯一條由R3和C1串聯組成的微分支路。取近地端電阻R2上的電壓作為采樣信號Vf輸送到控制電路。當輸出電壓波動時，R3和C1微分支路參與采樣信號的調節，與單一的電阻分壓式電路相比，能夠使采樣信號提前響應輸出電壓的變化，從而加速環路響應，對于輸出超調有一定的改善作用。

疊加一階RC微分支路的分壓式采樣方法雖然可以改善輸出超調，但是這種方法對于輸出電壓的變化很敏感，只要輸出電壓有波動，無論大信號還是小信號，都會引起采樣電壓的快速變化。考慮到環路穩定性，微分電容C1通常會設置得比較小，使采樣信號對于輸出電壓波動的響應速度受到限制。這種電路通常只能滿足穩態或小范圍負載動態的輸出響應要求，而對于大負載動態，響應效果通常不是很好，尤其是輸出電壓范圍較寬時，往往不能同時滿足多個輸出條件下的負載動態響應要求。

在MR806000T-C系統上，使用圖1所示結構的采樣電路(圖中各值分別為：R1是120KΩ，R2是2.8KΩ，R3是20KΩ，C1是1000pF)，分別測試輸出電壓為70V和80V時負載從空載到滿載切換的動態波形，得到圖2和圖3。從圖2可以看出，當系統在70V輸出時，超調量為22.8/70＝32.57％；從圖3可以看出，當系統在80V輸出時，超調量為7.8/80＝9.75％。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種既能滿足直流變換器穩態和小范圍負載動態時輸出響應要求，又能改善大負載動態時輸出超調的電壓采樣電路。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

一種改善直流變換器輸出大動態超調的電壓采樣電路，包括電阻分壓式電路和第一微分模塊，所述電阻分壓式電路包括與直流變換器的輸出電壓Vo連通的第一電阻R1，與第一電阻R1串聯并接地的第二電阻R2；所述第一微分模塊并聯于第一電阻R1的兩端，第一微分模塊包括相互串聯的第三電阻R3和第一電容C1；還包括第二微分模塊，所述第二微分模塊并聯于第一電阻R1的兩端，包括相互串聯的第四電阻R4、第二電容C2以及導通調節件，所述導通調節件于輸出電壓Vo與第二電容C2兩端的壓差超過設定值時導通。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述導通調節件包括至少一個晶體管。

所述導通調節件包括相互串聯的第一穩壓管Z1和第二穩壓管Z2，所述第一穩壓管Z1的陰極和直流變換器的輸出端連通，第一穩壓管Z1和第二穩壓管Z2通過陽極相對。

所述導通調節件為一雙向穩壓管。

所述導通調節件為一雙向二極管。