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應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路的制作方法
【專利摘要】應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，包括跟隨器、比較器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一采樣電容、第二采樣電容和第三采樣電容；以及產(chǎn)生兩個不同占空比時鐘的第二時鐘對產(chǎn)生器。本實用新型所述的應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，應(yīng)用在原邊反饋類開關(guān)電源中，克服了原邊反饋開關(guān)電源在反饋方式上的缺陷和不足，提高了原邊反饋型開關(guān)電源的動態(tài)響應(yīng)特性。
【專利說明】應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子領(lǐng)域，涉及開關(guān)電源類集成電路芯片，特別是一種應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]無論是電壓型反饋控制開關(guān)電源還是電流型反饋控制開關(guān)電源，都包括誤差放大器和輸出電壓反饋端FB，其中輸出電壓反饋端將開關(guān)電源的輸出電壓反饋到誤差放大器的輸入端，將實際的輸出電壓與設(shè)定值比較，將二者之間的誤差放大成模擬電壓信號輸出到開關(guān)電源的開關(guān)管控制電路，以調(diào)整開關(guān)電源功率開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。
[0003]對于原邊反饋的反激式開關(guān)電源，對輸出負載的采樣采用開關(guān)電容采樣電路進行，根據(jù)采樣信號直接調(diào)整開關(guān)管的開關(guān)，在開關(guān)管導(dǎo)通時，反饋端電壓較低，開關(guān)管關(guān)閉時，反饋端電壓較高。原邊反饋式的開關(guān)電源可以工作在連續(xù)工作模式(CCM)和斷續(xù)工作模式(DCM)下，工作在斷續(xù)工作模式下時，采樣最好在退磁時間段內(nèi)進行，這是因為退磁時間結(jié)束后，電壓反饋端很容易進入振鈴狀態(tài)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對原邊反饋信號不能直接檢測其環(huán)路中的直流信號或方波信號，需要專門設(shè)計的電路模塊來實現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0005]為提供一種對原邊反饋信號的檢測電路，本實用新型公開了一種應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路。
[0006]本實用新型所述應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，包括跟隨器、比較器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一采樣電容、第二采樣電容和第三采樣電容；以及產(chǎn)生兩個不同占空比時鐘的第二時鐘對產(chǎn)生器；
[0007]所述第一開關(guān)連接在輸出電壓反饋端和跟隨器輸入端之間，所述第一采樣電容和第二采樣電容分別連接在跟隨器的輸入端和輸出端；
[0008]所述第二開關(guān)連接在跟隨器輸出端和比較器第一輸入端之間，所述第三采樣電容連接比較器第一輸入端；
[0009]所述跟隨器的輸入端和比較器的第二輸出端連接在一起，采樣電容均為接地電容，所述比較器的輸出端作為反饋檢測電路的輸出端；
[0010]所述第二時鐘對產(chǎn)生器的兩個輸出端分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端。
[0011]優(yōu)選的，所述反饋檢測電路還包括計時恢復(fù)電路，所述比較器的輸出端與計時恢復(fù)電路的輸入端連接，所述反饋檢測電路的輸出端為計時恢復(fù)電路的輸出端；
[0012]所述計時恢復(fù)電路從比較器的輸出信號翻轉(zhuǎn)時開始計時，在經(jīng)歷η個開關(guān)周期后將比較器輸出信號恢復(fù)，η為預(yù)設(shè)值。
[0013]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)連接第二時鐘對產(chǎn)生器的占空比較小的時鐘輸出端。
[0014]優(yōu)選的，所述第二時鐘對產(chǎn)生器產(chǎn)生的兩個時鐘的采樣有效時間段不相重合。[0015]所述反饋開關(guān)的控制端與時鐘選擇電路的輸出端連接；
[0016]所述開關(guān)管關(guān)斷時鐘產(chǎn)生器用于產(chǎn)生與開關(guān)管關(guān)斷時間同相的關(guān)斷時鐘信號，所述關(guān)斷時鐘信號的占空比大于第一時鐘對產(chǎn)生器的任意一個時鐘的占空比。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]本實用新型所述的應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，應(yīng)用在原邊反饋類開關(guān)電源中，克服了原邊反饋開關(guān)電源在反饋方式上的缺陷和不足，提高了原邊反饋型開關(guān)電源的動態(tài)響應(yīng)特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種【具體實施方式】示意圖。
[0020]各圖中附圖標(biāo)記名稱為:104-計時恢復(fù)電路，105-跟隨器，106-比較器?！揪唧w實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0022]開關(guān)電源的基本原理是通過檢測輸出端的模擬信號量，例如輸出電壓或電感電流，調(diào)整開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷時間，使輸出電壓、輸出電流或輸出功率達到使用者的設(shè)定值。
[0023]本實用新型所述反饋檢測電路，檢測連續(xù)兩個開關(guān)管開關(guān)周期內(nèi)輸出電壓反饋端的電壓變化VD，并設(shè)定一個被比較值VR，在一個開關(guān)周期內(nèi)，電壓變化值VD大于或小于VR時，反饋檢測電路輸出電平不同的邏輯信號LLH。
[0024]所述第一時鐘對產(chǎn)生器用于產(chǎn)生兩個不同占空比的同相時鐘，這兩個同相時鐘用于后續(xù)的反饋采樣電路對輸出電壓反饋端進行電壓采樣，使用占空比大的時鐘，則反饋采樣電路的米樣時間較長，反之米樣時間則較短。第一時鐘對產(chǎn)生器的兩個時鐘輸入到時鐘選擇電路中，時鐘選擇電路102受LLH信號控制，根據(jù)LLH信號的不同，選擇占空比不同的時鐘。時鐘選擇電路可以采用簡單的二選一電路實現(xiàn)對兩個輸入時鐘進行選擇。
[0025]反饋采樣電路的采樣時間越長，根據(jù)采樣原理，在最常用的開關(guān)電容采樣電路中，則在一個時鐘周期內(nèi)每次采樣得到的模擬電壓VA與上一周期相比，變化量越大。將得到的模擬電壓輸入到開關(guān)電源變換器的開關(guān)管控制電路，例如PWM(PULSE WIDTH MODULATION，脈沖寬度調(diào)制)比較器中，直接調(diào)整占空比的大小。
[0026]綜合上述內(nèi)容,設(shè)定當(dāng)LLH信號表征VD大于VF時,控制第一時鐘對產(chǎn)生器使用占空比較大的時鐘對輸出電壓反饋端進行電壓采樣，使VA的變化量在一個周期內(nèi)增大，加快了開關(guān)管控制信號調(diào)節(jié)速度，從而達到隨負載變化，加速輸出達到穩(wěn)定的目的。
[0027]反饋檢測電路的目的是檢測輸出電壓反饋端的電壓在連續(xù)兩個開關(guān)周期內(nèi)的變化量VD是否超過VR。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員對檢測一電壓在一設(shè)定時間內(nèi)的變化率是否超過一設(shè)定值有多種實現(xiàn)方式。實用新型人根據(jù)本實用新型的應(yīng)用環(huán)境，提供一種如下所述的具體實現(xiàn)方式。
[0028]本實用新型所述反饋檢測電路的具體實現(xiàn)方式包括跟隨器105、比較器106、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一采樣電容、第二采樣電容和第三采樣電容；以及第二時鐘對產(chǎn)生器；
[0029]所述第一開關(guān)連接在輸出電壓反饋端和跟隨器輸入端之間，所述第一采樣電容和第二采樣電容分別連接在跟隨器的輸入端和輸出端；
[0030]所述第二開關(guān)連接在跟隨器輸出端和比較器第一輸入端之間，所述第三采樣電容連接比較器第一輸入端；
[0031]所述跟隨器的輸入端和比較器的第二輸出端連接在一起，采樣電容均為接地電容，所述比較器的輸出端作為反饋檢測電路的輸出端；
[0032]所述第二時鐘對產(chǎn)生器的兩個輸出端分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端。
[0033]如圖1所示，第一開關(guān)PMl導(dǎo)通時對輸出電壓反饋端進行采樣得到本周期Tl的采樣電壓存儲在第一米樣電容Cl上,通過跟隨器105將此時第一米樣電容上的電壓復(fù)制到第二采樣電容C2上。此時第二開關(guān)匪I關(guān)閉。
[0034]第一開關(guān)PMl關(guān)閉后，第二開關(guān)匪I導(dǎo)通，此時跟隨器105對第二采樣電容C2和第三采樣電容C3同時充電，使C3上的電壓VFB等于!λι。
[0035]在下一周期Τ2，仍然是第一開關(guān)先導(dǎo)通，第二開關(guān)關(guān)閉，此時第一采樣電容得到該周期Τ2內(nèi)的采樣電壓vΛ1,而第三采樣電容C3的電壓仍然不變?yōu)関_，比較器106將:》與
IfM比較，
[0036]由于比較器的檢測精度在集成電路設(shè)計中難以得到穩(wěn)定的值，因此優(yōu)選的利用比較器的失調(diào)電壓來作為前述的預(yù)設(shè)值VR，理論上所有比較器都存在失調(diào)電壓，但精確對稱設(shè)計的比較器失調(diào)電壓一般很小，約在幾個毫伏左右，在本實用新型中不便使用，而且這樣的失調(diào)電壓也是不穩(wěn)定的。
[0037]為得到一個相對穩(wěn)定的失調(diào)電壓，可以在比較器中加入失調(diào)因素，所謂失調(diào)因素可以是在比較器的輸入級設(shè)置不同的參數(shù)例如寬長比，或采用不同的結(jié)構(gòu)，例如在比較器輸入級僅一個輸入管的源級串聯(lián)一個電阻，從而引入與該電阻阻值密切相關(guān)的失調(diào)電壓。該失調(diào)電壓的取值可以設(shè)置在30-100毫伏。
[0038]針對原邊反饋的開關(guān)電源，采用本實用新型所述的應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，對輸出電壓反饋端的電壓變化速度進行采樣檢測，根據(jù)反饋電壓變化速度調(diào)整開關(guān)管導(dǎo)通與關(guān)閉的變化速度，對開關(guān)管的調(diào)整進行加速，加快了系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度，應(yīng)用在原邊反饋類開關(guān)電源中，克服了原邊反饋開關(guān)電源在反饋方式上的缺陷和不足，提高了原邊反饋型開關(guān)電源的動態(tài)響應(yīng)特性。
[0039]前文所述的為本實用新型的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述實用新型人的實用新型驗證過程，并非用以限制本實用新型的專利保護范圍，本實用新型的專利保護范圍仍然以其權(quán)利要求書為準，凡是運用本實用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，其特征在于，包括跟隨器(105)、比較器(106)、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一米樣電容、第二米樣電容和第三米樣電容；以及產(chǎn)生兩個不同占空比時鐘的第二時鐘對產(chǎn)生器；所述第一開關(guān)連接在輸出電壓反饋端和跟隨器(105)輸入端之間，所述第一采樣電容和第二采樣電容分別連接在跟隨器(105)的輸入端和輸出端；所述第二開關(guān)連接在跟隨器輸出端和比較器(106)第一輸入端之間，所述第三采樣電容連接比較器(106)第一輸入端；所述跟隨器的輸入端和比較器(106)的第二輸出端連接在一起，采樣電容均為接地電容，所述比較器(106)的輸出端作為反饋檢測電路的輸出端；所述第二時鐘對產(chǎn)生器的兩個輸出端分別連接第一開關(guān)和第二開關(guān)的控制端。
2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，其特征在于，所述反饋檢測電路還包括計時恢復(fù)電路(104)，所述比較器(106)的輸出端與計時恢復(fù)電路(104)的輸入端連接，所述反饋檢測電路的輸出端為計時恢復(fù)電路的輸出端；所述計時恢復(fù)電路從比較器的輸出信號翻轉(zhuǎn)時開始計時，在經(jīng)歷η個開關(guān)周期后將比較器輸出信號恢復(fù)，η為預(yù)設(shè)值。
3.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，其特征在于，所述第一開關(guān)連接第二時鐘對產(chǎn)生器的占空比較小的時鐘輸出端。
4.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于環(huán)路檢測的反饋檢測電路，其特征在于，所述第二時鐘對產(chǎn)生器產(chǎn)生的兩個時鐘的采樣有效時間段不相重合；所述反饋開關(guān)的控制端與時鐘選擇電路的輸出端連接；所述開關(guān)管關(guān)斷時鐘產(chǎn)生器用于產(chǎn)生與開關(guān)管關(guān)斷時間同相的關(guān)斷時鐘信號，所述關(guān)斷時鐘信號的占空比大于第一時鐘對產(chǎn)生器的任意一個時鐘的占空比。
【文檔編號】G01R19/12GK203643499SQ201320795934
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】高繼, 趙方麟, 易坤, 陳雪松 申請人:成都岷創(chuàng)科技有限公司