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基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路及應(yīng)用其的開關(guān)電源的制作方法

文檔序號:8364830閱讀:407來源:國知局
基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路及應(yīng)用其的開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路及應(yīng) 用其的開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 相位裕度是電路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要指標(biāo),主要用來衡量負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并 能用來預(yù)測閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的過沖。相位裕度可以看作是系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)之前可以 增加的相位變化,通常情況下,相位裕度越大,系統(tǒng)越穩(wěn)定,因此需要一個(gè)比較合適的相位 裕度,相位裕度一般需大于45°。
[0003] 在電源變換器中,往往需要對輸出電壓進(jìn)行采樣,并與基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較(一般 通過誤差放大器實(shí)現(xiàn)),以產(chǎn)生反饋補(bǔ)償信號。在滿載工況下,續(xù)流開關(guān)管或二極管的占空 比最大(推理可知:該占空比與反饋補(bǔ)償信號成正比),相位裕度也較大,此時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)較 為穩(wěn)定,由于現(xiàn)有技術(shù)誤差放大器的增益恒定,當(dāng)負(fù)載減小時(shí),續(xù)流開關(guān)管的占空比減小, 相位裕度也會(huì)相應(yīng)減小,無法對相位裕度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整,導(dǎo)致此時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路及應(yīng)用其的 開關(guān)電源,用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整相位裕度的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是,提供一種以下結(jié)構(gòu)的基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路, 包括第一誤差放大器、第二誤差放大器、補(bǔ)償電容和補(bǔ)償電阻,所述第一誤差放大器的第一 極性端和所述第二誤差放大器的第一極性端均接收第一信號,所述第一誤差放大器的第二 極性端和所述第二誤差放大器的第二極性端均接收第二信號,所述補(bǔ)償電容串聯(lián)在第一誤 差放大器的輸出端和第二誤差放大器的輸出端之間,在所述的第一誤差放大器的輸出端形 成補(bǔ)償電壓;所述的補(bǔ)償電阻一端與第二誤差放大器的輸出端連接,另一端接地;
[0006] 所述第一誤差放大器設(shè)置有可變偏置電流源,第一誤差放大器的跨導(dǎo)與可變偏置 電流源的大小成正比例關(guān)系。
[0007] 優(yōu)選地,反饋補(bǔ)償電路還包括可變偏置電流源產(chǎn)生電路,所述可變偏置電流源產(chǎn) 生電路接收補(bǔ)償電壓,輸出與補(bǔ)償電壓成正比例的所述可變偏置電流源,以使第一誤差放 大器的跨導(dǎo)與補(bǔ)償電壓成正比。
[0008] 優(yōu)選地,所述的可變偏置電流源產(chǎn)生電路包括電壓跟隨模塊和電流鏡像模塊,所 述的電壓跟隨模塊接收補(bǔ)償電壓,并將補(bǔ)償電壓施加于電阻上,由電流鏡像模塊對流經(jīng)電 阻的電流進(jìn)行鏡像,得到可變偏置電流源。
[0009] 本發(fā)明另一技術(shù)解決方案是,提供一種以下結(jié)構(gòu)的應(yīng)用基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償 電路的開關(guān)電源,包括上述任意一種基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路。
[0010] 采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):由于續(xù)流開關(guān)管或二極 管的占空比(續(xù)流二極管在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間與周期的比值)與補(bǔ)償電壓成正比, 當(dāng)電源變換器負(fù)載減小時(shí),續(xù)流開關(guān)管或二極管的導(dǎo)通占空比減小,補(bǔ)償電壓也相應(yīng)降低, 將第一誤差放大器中的偏置電流源設(shè)置成與補(bǔ)償電壓成正比例關(guān)系的可變偏置電流源,第 一誤差放大器的跨導(dǎo)隨所述占空比減小而減小,使得反饋補(bǔ)償電路的零點(diǎn)可變,并隨占空 比作自適應(yīng)調(diào)整,從而提高了相位裕度,保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0011] 圖1為電源變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0012] 圖2為反饋補(bǔ)償電路實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3為實(shí)施例1中第一誤差放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖4為可變偏置電流源產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述,但本發(fā)明并不僅僅限于這些 實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。
[0016] 為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解,在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說明了具體 的細(xì)節(jié),而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0017] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是,附圖均采 用較為簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的 目的。
[0018] 參考圖1所示,示意了包括反饋補(bǔ)償電路的電源變換器。圖1中采用了反激式變 換器作為具體例子,但本發(fā)明的反饋補(bǔ)償電路并不局限于這種類型的變換器,還可適用于 降壓型、升壓型等電源變換器中,在此不作一一舉例。電感L3與變壓器(由原邊電感L1和 副邊電感L2組成)產(chǎn)生互感,能夠用于表征電源變換器的輸出電壓,經(jīng)由電阻R1和R2組 成的分壓電路分壓后,得到表征輸出電壓的輸出采樣信號V FB,所述的反饋補(bǔ)償電路分別接 收輸出采樣信號VFB和基準(zhǔn)電壓V KEF,從而得到補(bǔ)償電壓Vc。由采樣電阻RSEN采樣流經(jīng)原邊 的電感電流,得到表征該電感電流值的電壓C s。補(bǔ)償電壓^與C s進(jìn)行比較控制主功率開關(guān) 管M的PWM信號。
[0019] 參考圖2所示,示意了本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖,也即示意了反饋補(bǔ)償電路的 具體結(jié)構(gòu)示意圖。反饋補(bǔ)償電路包括第一誤差放大器EA1、第二誤差放大器EA2、補(bǔ)償電容 C。和補(bǔ)償電阻R。,所述第一誤差放大器EA1的第一極性端(同相端)和所述第二誤差放大 器的第一極性端(同相端)均接收第一信號(基準(zhǔn)電壓V KEF),所述第一誤差放大器EA1的 第二極性端(反相端)和所述第二誤差放大器EA2的第二極性端(反相端)均接收第二信 號(輸出采樣信號V,所述補(bǔ)償電容C。串聯(lián)在第一誤差放大器EA1的輸出端和第二誤差 放大器EA2的輸出端之間,在所述的第一誤差放大器EA1的輸出端形成補(bǔ)償電壓V c;所述的 補(bǔ)償電阻&一端與第二誤差放大器EA2的輸出端連接,另一端接地。
[0020] 其中,
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路,包括第一誤差放大器、第二誤差放大器、補(bǔ)償電 容和補(bǔ)償電阻,其特征在于:所述第一誤差放大器的第一極性端和所述第二誤差放大器的 第一極性端均接收第一信號,所述第一誤差放大器的第二極性端和所述第二誤差放大器的 第二極性端均接收第二信號,所述補(bǔ)償電容串聯(lián)在第一誤差放大器的輸出端和第二誤差放 大器的輸出端之間,在所述的第一誤差放大器的輸出端形成補(bǔ)償電壓;所述的補(bǔ)償電阻一 端與第二誤差放大器的輸出端連接,另一端接地; 所述第一誤差放大器設(shè)置有可變偏置電流源,第一誤差放大器的跨導(dǎo)與可變偏置電流 源的大小成正比例關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路,其特征在于;反饋補(bǔ)償電路 還包括可變偏置電流源產(chǎn)生電路,所述可變偏置電流源產(chǎn)生電路接收補(bǔ)償電壓,輸出與補(bǔ) 償電壓成正比例的所述可變偏置電流源,W使第一誤差放大器的跨導(dǎo)與補(bǔ)償電壓成正比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路,其特征在于;所述的可變偏 置電流源產(chǎn)生電路包括電壓跟隨模塊和電流鏡像模塊,所述的電壓跟隨模塊接收補(bǔ)償電 壓,并將補(bǔ)償電壓施加于電阻上,由電流鏡像模塊對流經(jīng)電阻的電流進(jìn)行鏡像,得到可變偏 置電流源。
4. 一種開關(guān)電源,其特征在于:包括上述權(quán)利要求1-3中任意一種基于可變零點(diǎn)的反 饋補(bǔ)償電路。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于可變零點(diǎn)的反饋補(bǔ)償電路及應(yīng)用其的開關(guān)電源,包括第一誤差放大器、第二誤差放大器、補(bǔ)償電容和補(bǔ)償電阻,所述第一誤差放大器的第一極性端和所述第二誤差放大器的第一極性端均接收第一信號,所述第一誤差放大器的第二極性端和所述第二誤差放大器的第二極性端均接收第二信號,所述補(bǔ)償電容串聯(lián)在第一誤差放大器的輸出端和第二誤差放大器的輸出端之間,在所述的第一誤差放大器的輸出端形成補(bǔ)償電壓;所述的補(bǔ)償電阻一端與第二誤差放大器的輸出端連接,另一端接地;所述第一誤差放大器設(shè)置有可變偏置電流源,第一誤差放大器的跨導(dǎo)與可變偏置電流源的大小成正比例關(guān)系。本發(fā)明能夠自適應(yīng)調(diào)整零點(diǎn),從而提高了相位裕度,保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【IPC分類】H02M3-28
【公開號】CN104682704
【申請?zhí)枴緾N201510042160
【發(fā)明人】徐孝如, 游步東
【申請人】矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月28日
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