一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法、控制電路以及開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法、控制電路及開關(guān)電源，通過電壓反饋電路的設(shè)計，在一個工作周期內(nèi)，在動態(tài)負(fù)載時輸出電壓跌落的最大數(shù)值與該周期內(nèi)采樣的輸出電壓值有關(guān)，也即是電壓參考信號設(shè)置為與輸出電壓成一定比例關(guān)系，在下一個工作周期到來之前的時間段內(nèi)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(tǒng)響應(yīng)的速度，維持輸出電壓的穩(wěn)定，因此能更好的改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。
【專利說明】—種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法、控制電路以及開關(guān)電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法、控制電路以及開關(guān)電源。

【背景技術(shù)】
[0002]原邊控制的開關(guān)電源例如反激式變換器具有電路簡潔、安全性好和穩(wěn)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(lǐng)域如LED驅(qū)動電源、充電器以及適配器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中原邊控制系統(tǒng)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(xiàn)的，由于電路的延時，原邊控制器并沒有對輸出電壓進(jìn)行實時檢測，而只是在每個開關(guān)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(xiàn)有技術(shù)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(tǒng)中，當(dāng)輸出負(fù)載從輕載或空載到重載或滿載進(jìn)行切換時，輸出電壓會有一定的跌落，原邊控制系統(tǒng)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(guān)周期到來時對變壓器輔助繞組的電壓進(jìn)行采樣才會得知負(fù)載變化信息。這樣，對于輕載運行于較低工作頻率的系統(tǒng)來說，其開關(guān)周期很長，在下一個開關(guān)周期到來之前輸出電壓是不可調(diào)節(jié)的，因此會導(dǎo)致在負(fù)載切換時會出現(xiàn)輸出電壓跌落很多的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的動態(tài)性能很差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于原邊控制系統(tǒng)中的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法、控制電路以及開關(guān)電源。其通過將參考電壓信號設(shè)置為與輸出電壓成比例關(guān)系的電壓值，快速響應(yīng)負(fù)載的動態(tài)變化，使輸出電壓迅速恢復(fù)到期望的電壓值。
[0005]第一方面，本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法，應(yīng)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(guān)周期開始后的任意時間內(nèi)，對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進(jìn)行采樣保持，以獲得一個與采樣保持時刻對應(yīng)的輸出電壓信號成比例關(guān)系的參考電壓信號；
[0007]在采樣保持至下一個開關(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(jù)此控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)動作，以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0010]進(jìn)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(guān)系的參考電壓信號。
[0011]優(yōu)選的，所述喚醒信號為一個或一組具有預(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。
[0012]優(yōu)選的，當(dāng)所述整流管為二極管時，利用一開關(guān)管與所述二極管并聯(lián)，所述喚醒信號控制所述開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
[0013]優(yōu)選的，當(dāng)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(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
[0014]進(jìn)一步的，還包括:接收所述電壓檢測信號，根據(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)定有效寬度的消隱信號，在所述消隱信號為有效狀態(tài)時，停止所述電壓檢測信號的檢測。
[0015]第二方面，依據(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路，應(yīng)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(guān)周期開始后的任意時間內(nèi)，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(jìn)行采樣保持，以獲得一個與采樣保持時刻對應(yīng)的所述輸出電壓信號成比例關(guān)系的參考電壓信號；
[0017]在采樣保持至下一個開關(guān)周期到來前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(jù)此控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)動作，以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0020]進(jìn)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(wǎng)絡(luò)、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(dāng)整流管的一端電壓信號表征整流管開始導(dǎo)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(jìn)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(wǎng)絡(luò)接收所述采樣保持信號進(jìn)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(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)生一比較信號；
[0024]所述控制電路接收所述比較信號，產(chǎn)生所述喚醒信號。
[0025]優(yōu)選的，所述喚醒信號為一個或一組具有預(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。
[0026]進(jìn)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(wǎng)絡(luò)，
[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(wǎng)絡(luò)接收所述第一電壓信號經(jīng)分壓處理后獲得所述電壓檢測信號。
[0029]進(jìn)一步的，所述原邊控制器包括脈沖檢測解碼電路和驅(qū)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(jīng)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(chǎn)生脈沖驅(qū)動信號給所述驅(qū)動電路；
[0031]所述驅(qū)動電路接收所述脈沖驅(qū)動信號產(chǎn)生開關(guān)信號以控制所述功率開關(guān)管導(dǎo)通。
[0032]進(jìn)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(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)定有效寬度的消隱信號；
[0033]在所述消隱信號為有效狀態(tài)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(jù)本發(fā)明的一種開關(guān)電源，包括有由原邊繞組和副邊繞組構(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)管以及與副邊繞組連接的整流管，還包括上述的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路。
[0035]根據(jù)上述的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路和控制方法，在一個工作周期內(nèi)，通過電壓反饋電路將電壓參考信號設(shè)置為與輸出電壓成一定比例關(guān)系，然后在下一個工作周期到來之前的時間段內(nèi)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(diào)整輸出電壓的大小，使輸出電壓維持在期望的電壓值。本發(fā)明的控制方案動態(tài)響應(yīng)速度快，效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種原邊反饋控制方式的電路圖；
[0037]圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)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(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路另一實施例的電路圖；
[0040]圖5所示為依據(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法的流程圖；

【具體實施方式】
[0041]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)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(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細(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。
[0042]參考圖2，所示為依據(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路一實施例的電路圖；所述控制電路應(yīng)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(fù)載提供穩(wěn)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(jìn)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(guān)管S2，開關(guān)管S2與所述二極管Dl并聯(lián)連接。在另一實施方式中，所述整流管為一同步開關(guān)管，如場效應(yīng)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(guān)管S2的控制端接收的信號相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，采用晶體管和采用開關(guān)管與二極管并聯(lián)的方式獲得的技術(shù)效果是一樣的。
[0043]本實施例方式中，在每一開關(guān)周期開始后的任一時間內(nèi)，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(jìn)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(guān)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(jù)電路自行選取，例如在原邊的功率開關(guān)管的導(dǎo)通時刻或者副邊的整流管導(dǎo)通時刻進(jìn)行采樣，本實施例中以副邊的整流管導(dǎo)通時刻進(jìn)行采樣為例。之后，在下一個開關(guān)周期到來前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(dāng)二極管Dl的陰極電壓Vd表征整流管Dl開始導(dǎo)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(jìn)行采樣保持，以獲得一采樣保持信號Vs。本領(lǐng)域技術(shù)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(xiàn)，現(xiàn)有的或改進(jìn)的采樣保持電路均可應(yīng)用于本實施例中。
[0045]所述第一分壓電阻網(wǎng)絡(luò)101-2接收所述采樣保持信號Vs進(jìn)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(wǎng)絡(luò)具體包括串聯(lián)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(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(chǎn)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(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。其可以通過脈沖信號發(fā)生器來產(chǎn)生，例如脈沖信號發(fā)生器接收所述比較信號的觸發(fā)后，產(chǎn)生具有預(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。所述喚醒信號Vt用以控制開關(guān)管S2的開關(guān)狀態(tài)，通過所述喚醒信號對開關(guān)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(xì)描述。
[0048]進(jìn)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(wǎng)絡(luò)，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(wǎng)絡(luò)接收所述第一電壓信號經(jīng)分壓處理后獲得所述電壓檢測信號Vzcs。根據(jù)反激式變換器的工作原理可知，當(dāng)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(jīng)解碼后可獲知輸出電壓信號的變化信息，當(dāng)確定所述輸出電壓信號低于預(yù)期的電壓值時，則產(chǎn)生開關(guān)信號Vm控制所述功率開關(guān)管Qm導(dǎo)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(yù)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(qū)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(jīng)檢測解碼后確定副邊輸出電壓小于預(yù)期輸出電壓值時，則產(chǎn)生脈沖驅(qū)動信號給所述驅(qū)動電路；所述驅(qū)動電路接收所述脈沖驅(qū)動信號產(chǎn)生開關(guān)信號Vm以控制所述功率開關(guān)管導(dǎo)通。
[0050]參考圖3所示為圖2所示的電路圖的工作波形圖，結(jié)合圖2所示的電路和圖3所示的波形對本發(fā)明實施例的工作過程作詳細(xì)闡述:
[0051]在tl時刻，一個開關(guān)周期開始，原邊的功率開關(guān)管的開關(guān)信號Vm變?yōu)楦唠娖?，功率開關(guān)管Qm導(dǎo)通，副邊的二極管Dl處于截止?fàn)顟B(tài)，此時二極管的陰極電壓Vd為高電平，若這時的負(fù)載為輕載或空載狀態(tài)，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(guān)信號Vm變低電平，原邊的功率開關(guān)管Qm斷開，副邊的二極管Dl導(dǎo)通，由副邊繞組、濾波電容Co以及二極管Dl形成回路給負(fù)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(jìn)行采樣保持，獲得采樣保持信號Vs，并經(jīng)第一分壓電阻網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的電阻值的設(shè)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(fù)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(jù)上述的控制電路可知，在下一個周期到來之前的時間段內(nèi)，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(jìn)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(chǎn)生一比較信號，控制電路101-4根據(jù)所述比較信號產(chǎn)生一有預(yù)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(guān)管S2的開關(guān)狀態(tài)，如圖3所示，所述喚醒信號Vt的有效寬度為Τ.2，當(dāng)喚醒信號Vt為高時，所述開關(guān)管S2導(dǎo)通，因此所述副邊繞組電壓變?yōu)楦唠娖?，即是副邊繞組的電壓可以表征輸出電壓的跌落信息，根據(jù)上述原理，電壓檢測信號Vzk對應(yīng)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(dá)到預(yù)設(shè)的時間值時(圖2中所示的所述預(yù)設(shè)的時間值與喚醒信號的預(yù)定有效寬度的時間值相一致，但不限于此，所述預(yù)設(shè)的時間值可以根據(jù)電路自定義設(shè)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(chǎn)生一脈沖驅(qū)動信號，驅(qū)動電路103-2接收所述脈沖驅(qū)動信號產(chǎn)生開關(guān)信號Vm控制原邊的功率開關(guān)管導(dǎo)通，此時，一個開關(guān)周期結(jié)束，下一個開關(guān)周期開始，原邊功率開關(guān)管導(dǎo)通，之后，到t6時刻，原邊功率開關(guān)管斷開，副邊整流管導(dǎo)通，采樣保持電路對此時此刻的輸出電壓進(jìn)行采樣保持，如此循環(huán)，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(qū)別，而且因為系統(tǒng)響應(yīng)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(fā)明的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路通過電壓反饋電路的設(shè)計，在動態(tài)負(fù)載時輸出電壓跌落的最大數(shù)值與該周期內(nèi)采樣的輸出電壓值有關(guān)，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(guān)，因此該閾值可以設(shè)置的比較小，從而可以大大加快系統(tǒng)響應(yīng)的速度，此能更好的改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。
[0053]此外，需要補充說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)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(dǎo)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(fù)闡述。
[0054]參考圖4，所示為依據(jù)本發(fā)明的一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)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(jìn)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(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)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(chǎn)生所述消隱信號；并且在所述消隱信號為有效狀態(tài)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(jīng)反相后與所述電壓檢測信號進(jìn)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(fā)明還提供了一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法，應(yīng)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(guān)周期開始后的任一時間內(nèi)，對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進(jìn)行采樣保持，以獲得一個與所述輸出電壓信號成比例關(guān)系的參考電壓信號；
[0057]在下一個開關(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(jù)此控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)動作，以使得所述輸出電壓信號維持在期望的電壓值。
[0060]進(jìn)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(guān)系的參考電壓信號。
[0061]進(jìn)一步的，所述喚醒信號為一個或一組具有預(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。
[0062]進(jìn)一步的，還包括:接收所述電壓檢測信號，根據(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)定有效寬度的消隱信號，在所述消隱信號為有效狀態(tài)時，停止對所述電壓檢測信號的檢測。
[0063]最后，本發(fā)明還公開了一種開關(guān)電源，包括有由原邊繞組和副邊繞組構(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)管、與副邊繞組連接的整流管以及上述的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路。同理的，本發(fā)明的開關(guān)電源同樣可以加快系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的速度，減小輸出電壓跌落的數(shù)值。
[0064]以上對依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路、控制方法和開關(guān)電源進(jìn)行了詳盡描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員據(jù)此可以推知其他技術(shù)或者結(jié)構(gòu)以及電路布局、元件等均可應(yīng)用于所述實施例。
[0065]依照本發(fā)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(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)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(fā)明的原理和實際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制方法，應(yīng)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(guān)周期開始后的任意時間內(nèi)，對所述隔離式變換器的輸出電壓信號進(jìn)行采樣保持，以獲得一個與采樣保持時刻對應(yīng)的輸出電壓信號成比例關(guān)系的參考電壓信號; 在采樣保持至下一個開關(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，將所述輸出電壓信號與所述參考電壓信號進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(jù)此控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)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(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，步驟一進(jìn)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(guān)系的參考電壓信號。
3.根據(jù)權(quán)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(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述整流管為二極管時，利用一開關(guān)管與所述二極管并聯(lián)，所述喚醒信號控制所述開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)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(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，步驟三進(jìn)一步包括:接收所述電壓檢測信號，根據(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)定有效寬度的消隱信號，在所述消隱信號為有效狀態(tài)時，停止所述電壓檢測信號的檢測。
7.一種改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)的控制電路，應(yīng)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(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)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(guān)周期開始后的任意時間內(nèi)，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(jìn)行采樣保持，以獲得一個與采樣保持時刻對應(yīng)的所述輸出電壓信號成比例關(guān)系的參考電壓信號； 在采樣保持至下一個開關(guān)周期到來前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)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(jù)此控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)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(jù)權(quán)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(wǎng)絡(luò)、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(dāng)整流管的一端電壓信號表征整流管開始導(dǎo)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(jìn)行采樣保持，以獲得一采樣保持信號； 所述第一分壓電阻網(wǎng)絡(luò)接收所述采樣保持信號進(jìn)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(guān)周期到來之前的時間段內(nèi)，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(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出電壓信號小于所述參考電壓信號時，產(chǎn)生一比較信號； 所述控制電路接收所述比較信號，產(chǎn)生所述喚醒信號。
9.根據(jù)權(quán)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(yù)定脈沖寬度的脈沖信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)所述整流管為二極管時，一開關(guān)管與所述二極管并聯(lián)，所述喚醒信號控制所述開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)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(guān)狀態(tài)，從而控制所述副邊繞組的電壓。
12.根據(jù)權(quán)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(wǎng)絡(luò)， 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(wǎng)絡(luò)接收所述第一電壓信號經(jīng)分壓處理后獲得所述電壓檢測信號。
13.根據(jù)權(quán)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(qū)動電路， 所述脈沖檢測解碼電路接收所述電壓檢測信號，經(jīng)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(chǎn)生脈沖驅(qū)動信號給所述驅(qū)動電路； 所述驅(qū)動電路接收所述脈沖驅(qū)動信號產(chǎn)生開關(guān)信號以控制所述功率開關(guān)管導(dǎo)通。
14.根據(jù)權(quán)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(jù)所述電壓檢測信號生成一具有預(yù)定有效寬度的消隱信號； 在所述消隱信號為有效狀態(tài)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(guān)電源，包括有由原邊繞組和副邊繞組構(gòu)成的變壓器、與原邊繞組連接的功率開關(guān)管以及與副邊繞組連接的整流管，其特征在于，還包括權(quán)利要求7-14任一所述的改善負(fù)載動態(tài)響應(yīng)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(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】張少斌, 白永江, 胡志亮, 黃秋凱 申請人:矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)(杭州)有限公司