用于反激式開關(guān)電源的諧波控制方法及控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于反激式開關(guān)電源中的諧波控制電路及控制方法，其通過信號調(diào)節(jié)電路來調(diào)節(jié)主功率開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，以使其與主功率開關(guān)管的占空比成反比例關(guān)系。保證無論所述反激式開關(guān)電源在工作過程中占空比是否發(fā)生變化，所述輸入電流波形均能很好地跟隨輸入電壓變化，即呈正弦變化，提高了功率因數(shù)，并且大大減小了系統(tǒng)的諧波。本發(fā)明從原理上消除了占空比的變化對輸入電流的影響，并且控制電路簡單，成本低而效果好。
【專利說明】用于反激式開關(guān)電源的諧波控制方法及控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于反激式開關(guān)電源的諧波控制方法及控制電路。 【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，開關(guān)電源的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是反激式開關(guān)電源由于其電路設(shè)計(jì)簡單和能適應(yīng)于輸入電壓變化等優(yōu)越性而備受青睞。
[0003]如圖1A所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種反激式開關(guān)電源的原理框圖，現(xiàn)有技術(shù)的反激式開關(guān)電源包含有電壓反饋電路101、補(bǔ)償信號發(fā)生電路102和驅(qū)動(dòng)控制電路103。這里，對所述反激式開關(guān)電源的輸出電壓信息進(jìn)行采樣，其中，串聯(lián)在輸出電壓Vrat和地之間的電阻札和電阻R2組成的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)作為電壓反饋電路101，接收輸出端的輸出電壓Vwt，從而在電阻R1和電阻R2的公共連接端產(chǎn)生一表征輸出電壓信息的米樣電壓信號Vfb。補(bǔ)償信號發(fā)生電路102接收上述米樣電壓信號Vfb和表征期望輸出電壓的第一基準(zhǔn)電壓Vrafl,以在輸出端產(chǎn)生表征當(dāng)前輸出電壓Vtjut和期望輸出電壓之間誤差的第一補(bǔ)償信號Vcomp,這里，由于第一補(bǔ)償信號Votp經(jīng)過補(bǔ)償信號發(fā)生電路的補(bǔ)償作用，基本維持不變。驅(qū)動(dòng)控制電路103接收所述第一補(bǔ)償信號Votp和一三角波信號Vstaia后產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)控制信號以控制主功率開關(guān)管Qm的開關(guān)狀態(tài)?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)中的開關(guān)電源在半個(gè)輸入電壓周期內(nèi)，由于第一補(bǔ)償信號Votp基本不變，主功率開關(guān)管Qm的導(dǎo)通時(shí)間Ton也基本固定。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的反激式開關(guān)電源，為得到較好的功率因數(shù)以及減小電源的開關(guān)損耗和電磁干擾，多采用準(zhǔn)諧振控制模式，在這種控制模式下，其輸入電流波形如圖1B所示，此時(shí)，輸入電流平均值的表達(dá)式為:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種諧波控制方法，應(yīng)用于反激式開關(guān)電源中，其特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)所述反激式開關(guān)電源的輸出電信號獲得一采樣電壓信號； 計(jì)算所述采樣電壓信號和第一基準(zhǔn)電壓之間的誤差，并對誤差結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一第一補(bǔ)償信號； 根據(jù)所述反激式開關(guān)電源的主功率開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)所述第一補(bǔ)償信號，以獲得一第二補(bǔ)償信號； 根據(jù)所述第二補(bǔ)償信號和一三角波信號產(chǎn)生一控制信號，用以控制所述主功率開關(guān)管的開關(guān)動(dòng)作，以維持所述反激式開關(guān)電源的輸出電信號恒定，同時(shí)保證所述反激式開關(guān)電源的輸入電流波形跟隨輸入電壓變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波控制方法，其特征在于，所述第二補(bǔ)償信號與所述第一補(bǔ)償信號成正比例關(guān)系，與所述占空比成反比例關(guān)系。
3.一種諧波控制電路，應(yīng)用于反激式開關(guān)電源中，所述反激式開關(guān)電源包括有補(bǔ)償信號發(fā)生電路和驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，所述諧波控制電路包括信號調(diào)節(jié)電路，其中， 所述補(bǔ)償信號發(fā)生電路對接收的表征所述反激式開關(guān)電源的輸出電信號的采樣電壓信號和第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行誤差計(jì)算，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，以獲得一第一補(bǔ)償信號； 所述信號調(diào)節(jié)電路連接在所述補(bǔ)償信號發(fā)生電路和驅(qū)動(dòng)控制電路之間，其接收所述第一補(bǔ)償信號，并根據(jù)所述反激式開關(guān)電源的主功率開關(guān)管的占空比調(diào)節(jié)所述第一補(bǔ)償信號，以獲得一第二補(bǔ)償信號； 所述驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)所述第二補(bǔ)償信號和一三角波信號產(chǎn)生一控制信號，用以控制所述主功率開關(guān)管的開關(guān)動(dòng)作，以維持所述反激式開關(guān)電源的輸出電信號恒定，同時(shí)保證所述反激式開關(guān)電源的輸入電流波形跟隨輸入電壓變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種諧波控制電路，其特征在于，所述信號調(diào)節(jié)電路接收所述控制信號以獲得表征所述主功率開關(guān)管的占空比信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種諧波控制電路，其特征在于，所述第二補(bǔ)償信號與所述第一補(bǔ)償信號成正比例關(guān)系，與所述占空比成反比例關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種諧波控制電路，其特征在于，所述信號調(diào)節(jié)電路包括串聯(lián)的第一晶體管和第二晶體管、由第一電阻和第一電容組成的RC濾波電路以及運(yùn)算放大器，其中， 所述第一晶體管的漏極接所述運(yùn)算放大器的輸出端，所述第二晶體管的源極接地，其中所述第一晶體管與所述主功率開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)相同，所述第二晶體管與所述主功率開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)相反； 所述第一電阻的一端連接在第一晶體管和第二晶體管的公共連接端，另一端與所述第一電容串聯(lián)后接地，所述第一電容的兩端電壓作為第一電壓信號； 所述運(yùn)算放大器的第一輸入端接收所述第一電壓信號，第二輸入端接收所述第一補(bǔ)償信號，輸出端輸出所述第二補(bǔ)償信號。
7.一種用于反激式開關(guān)電源的控制芯片，包括一補(bǔ)償信號發(fā)生電路、驅(qū)動(dòng)控制電路，其特征在于，還包括權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)諧波控制電路。
8.一種反激式開關(guān)電源，包括一補(bǔ)償信號發(fā)生電路、驅(qū)動(dòng)控制電路和功率級電路，其特征在于，還包括權(quán)利要求3-6中任意一項(xiàng)諧波控制電路。
【文檔編號】H02M3/335GK103475199SQ201310418554
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】黃曉東 申請人:矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司