一種改善負載動態響應的控制方法、控制電路以及開關電源的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種改善負載動態響應的控制方法、控制電路及開關電源,通過電壓反饋電路的設計,在一個工作周期內,在動態負載時輸出電壓跌落的最大數值與該周期內采樣的輸出電壓值有關,也即是電壓參考信號設置為與輸出電壓成一定比例關系,在下一個工作周期到來之前的時間段內將檢測的輸出電壓與電壓參考信號比較以確定副邊輸出電壓的變化情況,從而可以大大加快系統響應的速度,維持輸出電壓的穩定,因此能更好的改善系統的動態性能。
【專利說明】—種改善負載動態響應的控制方法、控制電路以及開關電源
【技術領域】
[0001]本發明涉及開關電源領域,更具體地說,涉及一種改善負載動態響應的控制方法、控制電路以及開關電源。
【背景技術】
[0002]原邊控制的開關電源例如反激式變換器具有電路簡潔、安全性好和穩定性好的特點,因此,采用原邊反饋控制的反激式變換器在電源領域如LED驅動電源、充電器以及適配器領域得到廣泛應用。
[0003]現有技術中原邊控制系統中對副邊輸出電壓的檢測是通過對變壓器的副邊繞組電壓的檢測來間接實現的,由于電路的延時,原邊控制器并沒有對輸出電壓進行實時檢測,而只是在每個開關周期來采樣輔助繞組的電壓以獲得對輸出電壓的檢測,如圖1所示為現有技術的一種原邊反饋控制方式的電路圖,在圖1所示的原邊控制系統中,當輸出負載從輕載或空載到重載或滿載進行切換時,輸出電壓會有一定的跌落,原邊控制系統的特點決定了原邊控制器不會及時得到輸出電壓的變化信息,而是在下一個開關周期到來時對變壓器輔助繞組的電壓進行采樣才會得知負載變化信息。這樣,對于輕載運行于較低工作頻率的系統來說,其開關周期很長,在下一個開關周期到來之前輸出電壓是不可調節的,因此會導致在負載切換時會出現輸出電壓跌落很多的現象,從而導致系統的動態性能很差。
【發明內容】
[0004]有鑒于此,本發明提出了一種應用于原邊控制系統中的改善負載動態響應的控制方法、控制電路以及開關電源。其通過將參考電壓信號設置為與輸出電壓成比例關系的電壓值,快速響應負載的動態變化,使輸出電壓迅速恢復到期望的電壓值。
[0005]第一方面,本發明的一種改善負載動態響應的控制方法,應用于隔離式變換器中,所述隔離式變換器包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,包括以下步驟:
[0006]步驟一:在每一開關周期開始后的任意時間內,對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一個與采樣保持時刻對應的輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號;
[0007]在采樣保持至下一個開關周期到來之前的時間段內,將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息;
[0008]步驟二:檢測所述原邊繞組或所述副邊繞組的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號;
[0009]步驟三:接收所述電壓檢測信號,并據此控制所述功率開關管的開關動作,以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0010]進一步的,還包括:對采樣保持后的輸出電壓信號通過分壓處理以獲得與所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號。
[0011]優選的,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。
[0012]優選的,當所述整流管為二極管時,利用一開關管與所述二極管并聯,所述喚醒信號控制所述開關管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
[0013]優選的,當所述整流管為晶體管時,所述喚醒信號控制所述晶體管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
[0014]進一步的,還包括:接收所述電壓檢測信號,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號,在所述消隱信號為有效狀態時,停止所述電壓檢測信號的檢測。
[0015]第二方面,依據本發明的一種改善負載動態響應的控制電路,應用于隔離式變換器中,所述隔離式變換器包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,所述控制電路包括電壓反饋電路、電壓檢測電路和原邊控制器,
[0016]在每一開關周期開始后的任意時間內,所述電壓反饋電路對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一個與采樣保持時刻對應的所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號;
[0017]在采樣保持至下一個開關周期到來前的時間段內,所述電壓反饋電路將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息;
[0018]所述電壓檢測電路用以檢測所述原邊繞組或所述副邊繞組的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號;
[0019]所述原邊控制器接收所述電壓檢測信號,并據此控制所述功率開關管的開關動作,以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0020]進一步的,所述電壓反饋電路包括采樣保持電路、第一分壓電阻網絡、比較電路以及控制電路,
[0021]所述采樣保持電路接收所述隔離式變換器的輸出電壓信號和所述整流管的一端電壓信號,當整流管的一端電壓信號表征整流管開始導通時,所述采樣保持電路對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一采樣保持信號;
[0022]所述第一分壓電阻網絡接收所述采樣保持信號進行分壓處理以獲得所述參考電壓信號;
[0023]所述比較電路接收所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號,在下一個開關周期到來之前的時間段內,所述比較電路將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一比較信號;
[0024]所述控制電路接收所述比較信號,產生所述喚醒信號。
[0025]優選的,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。
[0026]進一步的,所述電壓檢測電路包括輔助繞組和第二分壓電阻網絡,
[0027]所述輔助繞組與所述原邊繞組或副邊繞組相耦合以獲得一第一電壓信號;
[0028]所述第二分壓電阻網絡接收所述第一電壓信號經分壓處理后獲得所述電壓檢測信號。
[0029]進一步的,所述原邊控制器包括脈沖檢測解碼電路和驅動電路,
[0030]所述脈沖檢測解碼電路接收所述電壓檢測信號,經檢測解碼后確定副邊輸出電壓小于與期望的電壓值時,則產生脈沖驅動信號給所述驅動電路;
[0031]所述驅動電路接收所述脈沖驅動信號產生開關信號以控制所述功率開關管導通。
[0032]進一步的,所述原邊控制器還包括消隱電路,所述消隱電路接收所述電壓檢測信號,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號;
[0033]在所述消隱信號為有效狀態時,所述脈沖檢測解碼電路停止對所述電壓檢測信號的檢測。
[0034]第三方面,依據本發明的一種開關電源,包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,還包括上述的改善負載動態響應的控制電路。
[0035]根據上述的改善負載動態響應的控制電路和控制方法,在一個工作周期內,通過電壓反饋電路將電壓參考信號設置為與輸出電壓成一定比例關系,然后在下一個工作周期到來之前的時間段內將檢測的輸出電壓與電壓參考信號比較以確定副邊輸出電壓的變化情況,從而及時調整輸出電壓的大小,使輸出電壓維持在期望的電壓值。本發明的控制方案動態響應速度快,效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1所示為現有技術的一種原邊反饋控制方式的電路圖;
[0037]圖2所示為依據本發明的一種改善負載動態響應的控制電路一實施例的電路圖;
[0038]圖3所示為圖2所示的電路圖的工作波形圖;
[0039]圖4所示為依據本發明的一種改善負載動態響應的控制電路另一實施例的電路圖;
[0040]圖5所示為依據本發明的一種改善負載動態響應的控制方法的流程圖;
【具體實施方式】
[0041]以下結合附圖對本發明的幾個優選實施例進行詳細描述,但本發明并不僅僅限于這些實施例。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解,在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節,而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。
[0042]參考圖2,所示為依據本發明的一種改善負載動態響應的控制電路一實施例的電路圖;所述控制電路應用于隔離式變換器中,在本實施例中,所述隔離式變換器以反激式變換器為例,但不限于與此,所述反激式變換器接收輸入電壓信號Vin,以為負載提供穩定的輸出電壓信號Vo。具體地,所述反激式變換器包括有由原邊繞組Np和副邊繞組Ns構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管Qm以及與副邊繞組連接的整流管,本實施例中,所述整流管以二極管Dl為例,所述二極管陰極連接所述副邊繞組,陽極連接參考地端。進一步的,在本實施方式中,所述控制電路包括電壓反饋電路101、電壓檢測電路102和原邊控制器103。此外,在本實施例中,所述控制電路還包括一開關管S2,開關管S2與所述二極管Dl并聯連接。在另一實施方式中,所述整流管為一同步開關管,如場效應晶體管,所述晶體管的漏極連接所述副邊繞組,源極連接參考地端,控制端與所述開關管S2的控制端接收的信號相同,本領域技術人員可知,采用晶體管和采用開關管與二極管并聯的方式獲得的技術效果是一樣的。
[0043]本實施例方式中,在每一開關周期開始后的任一時間內,所述電壓反饋電路101對所述隔離式變換器的輸出電壓信號Vo進行采樣保持,以獲得一個與采樣保持后的所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號Vkef ;這里,對輸出電壓信號Vo的米樣時間點可以根據電路自行選取,例如在原邊的功率開關管的導通時刻或者副邊的整流管導通時刻進行采樣,本實施例中以副邊的整流管導通時刻進行采樣為例。之后,在下一個開關周期到來前的時間段內,所述電壓反饋電路101將所述輸出電壓信號Vo與所述參考電壓信號Vkef進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號Vt,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息;
[0044]具體的,所述電壓反饋電路101具體包括采樣保持電路101-1、第一分壓電阻網絡101-2、比較電路101-3以及控制電路101-4,所述采樣保持電路101-1接收所述隔離式變換器的輸出電壓信號Vo和所述整流管的一端電壓信號VD,這里選取二極管Dl的陰極電壓,當二極管Dl的陰極電壓Vd表征整流管Dl開始導通時,所述采樣保持電路101-1對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一采樣保持信號Vs。本領域技術人員容易理解,所述采樣保持電路可以由電阻和電容組成的電路實現,現有的或改進的采樣保持電路均可應用于本實施例中。
[0045]所述第一分壓電阻網絡101-2接收所述采樣保持信號Vs進行分壓處理以獲得參考電壓信號Vkef;這里,所述第一分壓電阻網絡具體包括串聯連接的第三電阻R3和第四電阻R4。
[0046]所述比較電路接收所述參考電壓信號Vkef和所述輸出電壓信號Vo,在下一個開關周期到來之前的時間段內,所述比較電路將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一比較信號Vc;這里,所述比較電路具體包括一比較器,圖2中以遲滯比較器為例,所述比較器的反相輸入端接收所述輸出電壓信號Vo,同相輸入端接收所述參考電壓信號Vkef,輸出端輸出比較信號Vc。
[0047]所述控制電路101-4接收所述比較信號Vc,產生所述喚醒信號VT。這里需要說明的是,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。其可以通過脈沖信號發生器來產生,例如脈沖信號發生器接收所述比較信號的觸發后,產生具有預定脈沖寬度的脈沖信號。所述喚醒信號Vt用以控制開關管S2的開關狀態,通過所述喚醒信號對開關管S2的控制,可以控制副邊繞組的電壓變化,以使得所述副邊繞組的電壓信號可以表征輸出電壓信號的變化信息。具體過程將在下面的工作過程中詳細描述。
[0048]進一步的,所述電壓檢測電路102用以檢測所述原邊繞組Np或所述副邊繞組Ns的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號Vzcs。如圖2所示,所述電壓檢測電路102包括輔助繞組Na和由電阻Rl和電阻R2組成的第二分壓電阻網絡,所述輔助繞組Na與所述原邊繞組Np或副邊繞組Ns相耦合以獲得一第一電壓信號;所述第二分壓電阻網絡接收所述第一電壓信號經分壓處理后獲得所述電壓檢測信號Vzcs。根據反激式變換器的工作原理可知,當副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息,通過耦合獲得的第一電壓信號亦可以表征輸出電壓信號的變化信息,因而電壓檢測信號Vzcs表征了輸出電壓信號的變化信息。
[0049]然后,所述原邊控制器103接收所述電壓檢測信號Vzcs,經解碼后可獲知輸出電壓信號的變化信息,當確定所述輸出電壓信號低于預期的電壓值時,則產生開關信號Vm控制所述功率開關管Qm導通以增加從原邊傳遞至副邊的能量,最終使得所述輸出電壓信號維持在預期的電壓值。具體的,所述原邊控制器103包括脈沖檢測解碼電路103-1和驅動電路103-2,所述脈沖檢測解碼電路103-1接收所述電壓檢測信號Vzcs,經檢測解碼后確定副邊輸出電壓小于預期輸出電壓值時,則產生脈沖驅動信號給所述驅動電路;所述驅動電路接收所述脈沖驅動信號產生開關信號Vm以控制所述功率開關管導通。
[0050]參考圖3所示為圖2所示的電路圖的工作波形圖,結合圖2所示的電路和圖3所示的波形對本發明實施例的工作過程作詳細闡述:
[0051]在tl時刻,一個開關周期開始,原邊的功率開關管的開關信號Vm變為高電平,功率開關管Qm導通,副邊的二極管Dl處于截止狀態,此時二極管的陰極電壓Vd為高電平,若這時的負載為輕載或空載狀態,輸出電流Itj接近于零值,輸出電壓Vo為一定的電壓值,副邊繞組的兩端電壓Vt SEC、輔助繞組的第一電壓信號Vt AUX、以及電壓檢測信號Vzcs的波形分別如圖3中所示。到t2時刻,開關信號Vm變低電平,原邊的功率開關管Qm斷開,副邊的二極管Dl導通,由副邊繞組、濾波電容Co以及二極管Dl形成回路給負載供電,這時二極管Dl的陰極電壓Vd快速下降至零值以下,采樣保持電路101-1對此時此刻的輸出電壓進行采樣保持,獲得采樣保持信號Vs,并經第一分壓電阻網絡分壓后獲得參考電壓信號Vkef,在本實施方式中,通過對分壓電阻網絡的電阻值的設定,使得所述參考電壓信號Vkef為采樣保持信號的97%,但不限于此,從圖3中可以得知,所述采樣保持信號的值等于t2時刻的輸出電壓信號的值。之后,到t3時刻,負載從輕載或空載切換至重載或滿載時,輸出電流Itj上升,輸出電壓Vo會跌落,根據上述的控制電路可知,在下一個周期到來之前的時間段內,如圖3中t3到t4時刻,所述比較電路將實時檢測的所述輸出電壓信號Vo與參考電壓信號Vkef進行比較,到t4時刻,檢測到所述輸出電壓信號Vo小于所述參考電壓信號Vkef時,產生一比較信號,控制電路101-4根據所述比較信號產生一有預定有效寬度的脈沖信號作為喚醒信號Vt,本實施例中以一組脈沖信號為例說明,喚醒信號Vt控制開關管S2的開關狀態,如圖3所示,所述喚醒信號Vt的有效寬度為Τ.2,當喚醒信號Vt為高時,所述開關管S2導通,因此所述副邊繞組電壓變為高電平,即是副邊繞組的電壓可以表征輸出電壓的跌落信息,根據上述原理,電壓檢測信號Vzk對應的時間段也為高電平,原邊脈沖檢測解碼電路檢測到電壓檢測信號Vzk為高電平的脈沖寬度達到預設的時間值時(圖2中所示的所述預設的時間值與喚醒信號的預定有效寬度的時間值相一致,但不限于此,所述預設的時間值可以根據電路自定義設置),即在t5時刻,則確定副邊輸出電壓跌落至參考電壓信號以下時,此時脈沖檢測解碼電路產生一脈沖驅動信號,驅動電路103-2接收所述脈沖驅動信號產生開關信號Vm控制原邊的功率開關管導通,此時,一個開關周期結束,下一個開關周期開始,原邊功率開關管導通,之后,到t6時刻,原邊功率開關管斷開,副邊整流管導通,采樣保持電路對此時此刻的輸出電壓進行采樣保持,如此循環,使輸出電壓Vo維持在期望的電壓值。這里需要說明的是,在圖3中,由于重載情況下和輕載情況下輸出電壓會有一定的區別,而且因為系統響應時間而使輸出電壓會略微下降一點。因此,圖3中的輸出電壓Vo波形如圖中所
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[0052]綜上所述,本發明的改善負載動態響應的控制電路通過電壓反饋電路的設計,在動態負載時輸出電壓跌落的最大數值與該周期內采樣的輸出電壓值有關,也即是參考電壓信號不是固定的,而是與采樣到的輸出電壓值有關,因此該閾值可以設置的比較小,從而可以大大加快系統響應的速度,此能更好的改善系統的動態性能。
[0053]此外,需要補充說明的是,本領域技術人員容易理解,所述二極管Dl也可連接在副邊繞組的上端,此時,二極管的陽極與副邊繞組連接,陰極連接輸出端,通過檢測二極管的陽極電壓可以判斷二極管的導通時刻,依此亦可以獲得輸出電壓信號的采樣保持信號,其他的控制過程與上述的均相同,在此不重復闡述。
[0054]參考圖4,所示為依據本發明的一種改善負載動態響應的控制電路另一實施例的電路圖;本實施例中,所述控制電路中的電壓反饋電路101和電壓檢測電路102與上一實施例中均相同,可直接引用,所不同的是,所述原邊控制器103中還進一步包括消隱電路103-3,所述消隱電路103-3接收所述電壓檢測信號VZCS,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號,具體為在所述電壓檢測信號的每個上升沿或下降沿時刻產生所述消隱信號;并且在所述消隱信號為有效狀態時,所述脈沖檢測解碼電路停止對所述電壓檢測信號的檢測。例如,所述消隱信號經反相后與所述電壓檢測信號進行與邏輯運算,這樣可避免電壓檢測信號VZCS諧振對檢測影響,提高檢測的精確度。
[0055]此外,本發明還提供了一種改善負載動態響應的控制方法,應用于隔離式變換器中,所述隔離式變換器包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,包括以下步驟:
[0056]S501:在每一開關周期開始后的任一時間內,對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一個與所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號;
[0057]在下一個開關周期到來之前的時間段內,將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息;
[0058]S502:檢測所述原邊繞組或所述副邊繞組的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號;
[0059]S503:接收所述電壓檢測信號,并據此控制所述功率開關管的開關動作,以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0060]進一步的,對采樣保持后的輸出電壓信號通過分壓處理以獲得與所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號。
[0061]進一步的,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。
[0062]進一步的,還包括:接收所述電壓檢測信號,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號,在所述消隱信號為有效狀態時,停止對所述電壓檢測信號的檢測。
[0063]最后,本發明還公開了一種開關電源,包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管、與副邊繞組連接的整流管以及上述的改善負載動態響應的控制電路。同理的,本發明的開關電源同樣可以加快系統動態響應的速度,減小輸出電壓跌落的數值。
[0064]以上對依據本發明的優選實施例的改善負載動態響應的控制電路、控制方法和開關電源進行了詳盡描述,本領域普通技術人員據此可以推知其他技術或者結構以及電路布局、元件等均可應用于所述實施例。
[0065]依照本發明的實施例如上文所述,這些實施例并沒有詳盡敘述所有的細節,也不限制該發明僅為所述的具體實施例。顯然,根據以上描述,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用,從而使所屬【技術領域】技術人員能很好地利用本發明以及在本發明基礎上的修改使用。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權利要求】
1.一種改善負載動態響應的控制方法,應用于隔離式變換器中,所述隔離式變換器包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,其特征在于,包括以下步驟: 步驟一:在每一開關周期開始后的任意時間內,對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一個與采樣保持時刻對應的輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號; 在采樣保持至下一個開關周期到來之前的時間段內,將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息; 步驟二:檢測所述原邊繞組或所述副邊繞組的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號; 步驟三:接收所述電壓檢測信號,并據此控制所述功率開關管的開關動作,以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
2.根據權利要求1所述的控制方法,其特征在于,步驟一進一步包括:對采樣保持后的輸出電壓信號通過分壓處理以獲得與所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號。
3.根據權利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。
4.根據權利要求3所述的控制方法,其特征在于,當所述整流管為二極管時,利用一開關管與所述二極管并聯,所述喚醒信號控制所述開關管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
5.根據權利要求3所述的控制方法,其特征在于,當所述整流管為晶體管時,所述喚醒信號控制所述晶體管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
6.根據權利要求1所述的控制方法,其特征在于,步驟三進一步包括:接收所述電壓檢測信號,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號,在所述消隱信號為有效狀態時,停止所述電壓檢測信號的檢測。
7.一種改善負載動態響應的控制電路,應用于隔離式變換器中,所述隔離式變換器包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,其特征在于,所述控制電路包括電壓反饋電路、電壓檢測電路和原邊控制器, 在每一開關周期開始后的任意時間內,所述電壓反饋電路對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一個與采樣保持時刻對應的所述輸出電壓信號成比例關系的參考電壓信號; 在采樣保持至下一個開關周期到來前的時間段內,所述電壓反饋電路將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一喚醒信號,所述喚醒信號用以控制所述副邊繞組的電壓,以使得所述副邊繞組的電壓信號表征輸出電壓信號的變化信息; 所述電壓檢測電路用以檢測所述原邊繞組或所述副邊繞組的電壓信息,以獲得一電壓檢測信號; 所述原邊控制器接收所述電壓檢測信號,并據此控制所述功率開關管的開關動作,以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
8.根據權利要求7所述的控制電路,其特征在于,所述電壓反饋電路包括采樣保持電路、第一分壓電阻網絡、比較電路以及控制電路, 所述采樣保持電路接收所述隔離式變換器的輸出電壓信號和所述整流管的一端電壓信號,當整流管的一端電壓信號表征整流管開始導通時,所述采樣保持電路對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進行采樣保持,以獲得一采樣保持信號; 所述第一分壓電阻網絡接收所述采樣保持信號進行分壓處理以獲得所述參考電壓信號; 所述比較電路接收所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號,在下一個開關周期到來之前的時間段內,所述比較電路將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進行比較,當所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時,產生一比較信號; 所述控制電路接收所述比較信號,產生所述喚醒信號。
9.根據權利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述喚醒信號為一個或一組具有預定脈沖寬度的脈沖信號。
10.根據權利要求9所述的控制方法,其特征在于,當所述整流管為二極管時,一開關管與所述二極管并聯,所述喚醒信號控制所述開關管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
11.根據權利要求9所述的控制方法,其特征在于,當所述整流管為晶體管時,所述喚醒信號控制所述晶體管的開關狀態,從而控制所述副邊繞組的電壓。
12.根據權利要求7所述的控制電路,其特征在于,所述電壓檢測電路包括輔助繞組和第二分壓電阻網絡, 所述輔助繞組與所述原邊繞組或副邊繞組相耦合以獲得一第一電壓信號; 所述第二分壓電阻網絡接收所述第一電壓信號經分壓處理后獲得所述電壓檢測信號。
13.根據權利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述原邊控制器包括脈沖檢測解碼電路和驅動電路, 所述脈沖檢測解碼電路接收所述電壓檢測信號,經檢測解碼后確定副邊輸出電壓小于與期望的電壓值時,則產生脈沖驅動信號給所述驅動電路; 所述驅動電路接收所述脈沖驅動信號產生開關信號以控制所述功率開關管導通。
14.根據權利要求13所述的控制方法,其特征在于,所述原邊控制器還包括消隱電路,所述消隱電路接收所述電壓檢測信號,根據所述電壓檢測信號生成一具有預定有效寬度的消隱信號; 在所述消隱信號為有效狀態時,所述脈沖檢測解碼電路停止對所述電壓檢測信號的檢測。
15.一種開關電源,包括有由原邊繞組和副邊繞組構成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關管以及與副邊繞組連接的整流管,其特征在于,還包括權利要求7-14任一所述的改善負載動態響應的控制電路。
【文檔編號】H02M3/335GK104300793SQ201410340366
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】張少斌, 白永江, 胡志亮, 黃秋凱 申請人:矽力杰半導體技術(杭州)有限公司