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      一種電壓采樣方法及電壓采樣電路與流程

      文檔序號(hào):12488022閱讀:1043來源:國(guó)知局
      一種電壓采樣方法及電壓采樣電路與流程

      本發(fā)明涉及開關(guān)變換器領(lǐng)域,特別涉及開關(guān)變換器中反饋電壓的采樣方法及電壓采樣電路。



      背景技術(shù):

      電源是各種電子設(shè)備的心臟,是電子設(shè)備不可或缺的一部分,開關(guān)電源(也稱為開關(guān)變換器)在電源技術(shù)中占有重要地位,現(xiàn)代電源大都采用開關(guān)電源技術(shù),其具有變換效率高、體積小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

      現(xiàn)有開關(guān)變換器的電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示,輸入電壓Vin通過功率變換電路進(jìn)行功率傳輸和電壓變換后形成輸出電壓Vo,功率變換電路主要由功率開關(guān)器件(如三極管或MOS管)、二極管、電感、電容和變壓器連接組成;為了使開關(guān)變換器的輸出電壓穩(wěn)定,需要使用控制電路或控制IC對(duì)變換器進(jìn)行閉環(huán)控制,而控制電路或控制IC通常會(huì)通過兩個(gè)采樣電阻Rf1和Rf2對(duì)變換器的輸出電壓Vo進(jìn)行采樣并得到反饋電壓VFB,VFB輸入到控制電路或控制IC內(nèi)部的誤差放大器的反向輸入端,并與連接至誤差放大器同相輸入端的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較,然后將比較后的誤差電壓進(jìn)行放大處理后從誤差放大器的輸出端Comp輸出并形成電壓信號(hào)Vc,然后將Vc輸入給PWM調(diào)制器,PWM調(diào)制器將接收到的電壓信號(hào)Vc與斜坡電壓Vcs進(jìn)行比較后形成PWM信號(hào),以驅(qū)動(dòng)功率變換電路中的開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,并調(diào)節(jié)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)占空比,從而維持輸出電壓的穩(wěn)定。

      開關(guān)變換器作為閉環(huán)控制系統(tǒng),誤差放大器(Error Ampl ifi er,簡(jiǎn)稱為EA)也稱為誤差比較放大器,其輸出端Comp通常被引出至控制電路或控制IC的外部,以便對(duì)開關(guān)變換器進(jìn)行環(huán)路補(bǔ)償控制,使變換器對(duì)各種擾動(dòng)都能夠快速響應(yīng),從而能夠高效、穩(wěn)定、可靠地工作。誤差放大器對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣、比較和誤差放大后,其輸出電壓Vc能夠反映因變換器的輸入電壓或輸出負(fù)載的變化導(dǎo)致的變換器的輸出電壓Vo的變化,所以常常會(huì)從Comp端采樣以輸出給其他的控制電路或保護(hù)電路,以實(shí)現(xiàn)各種控制或保護(hù)功能。但是,直接采樣誤差放大器的輸出端電壓時(shí),通常會(huì)改變其阻抗特性甚至引入干擾信號(hào),從而對(duì)變換器的環(huán)路產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致變換器工作不穩(wěn)定、環(huán)路響應(yīng)速度變慢,甚至引起輸出電壓抖動(dòng)等,使變換器的可靠性降低。

      現(xiàn)有的一種較為簡(jiǎn)單的采樣輸出負(fù)載的方式如圖1-2所示,在變換器輸出負(fù)極與功率變換電路之間串接一只采樣電阻Rs1,以將變換器輸出負(fù)載的變化量轉(zhuǎn)化為電壓變化量VRs1,VRs1即采樣電阻Rs1兩端的電壓,其數(shù)值為負(fù)值,即VRs1<0;VRs1輸入給一個(gè)運(yùn)算放大器的反向輸入端,運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱為運(yùn)放,其同相輸入端通過電阻Rs2接變換器的輸出負(fù)極,則運(yùn)放的的同相輸入端電壓始終為零,運(yùn)放的輸出端輸出采樣電壓Vs1,若變換器的輸出負(fù)載增加或減輕,則Vs1將隨之增大或減?。辉谛枰边吀綦x的變換器中,Vs1可以通過隔離電路(如光耦隔離、磁隔離等)的隔離傳輸后反饋到變換器的原邊形成另一采樣電壓Vs2;不論是Vs1還是Vs2,都可以輸出給某一控制電路或保護(hù)電路,以實(shí)現(xiàn)開關(guān)變換器的各種控制或保護(hù)功能。但這種采樣方式存在的問題是,因采樣電阻Rs1直接串接在變換器的輸出負(fù)極走線中,在變換器的輸出負(fù)載較重時(shí)Rs1引起的損耗急劇增加,發(fā)熱嚴(yán)重,可靠性下降;例如,若Rs1取值為10mΩ,變換器的輸出負(fù)載Io為10A時(shí),電阻Rs1引起的損耗PRs1=Io2×Rs1=10×10×0.01W=1W,則Rs1需要使用功率和體積較大的精密電阻,即便如此,其發(fā)熱也會(huì)非常嚴(yán)重,并且造成的損耗可能難以接受。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      有鑒于此,本發(fā)明提供一種電壓采樣方法及電壓采樣電路,不僅電路簡(jiǎn)單、成本低廉,還可有效抑制因采樣誤差放大器的輸出端電壓而帶來的環(huán)路不穩(wěn)定的問題,從而使變換器穩(wěn)定可靠地工作。

      為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):

      本發(fā)明的第一個(gè)目的是:提供一種電壓采樣方法,其特征在于:使用一種電壓采樣電路,所述的電壓采樣電路的輸出端作為電壓采樣點(diǎn)進(jìn)行電壓采樣,改變現(xiàn)有的直接連接控制電路或控制IC的誤差放大器的輸出端以采樣其輸出電壓的方式,可以使采樣后的電壓攜帶的干擾雜波減少,對(duì)變換器的控制環(huán)路無干擾,并提高變換器的穩(wěn)定性。

      優(yōu)選的,所述的一種電壓采樣電路包括由第一電阻和第一電容串聯(lián)后組成的第一RC串聯(lián)支路,所述的電壓采樣點(diǎn)為第一RC串聯(lián)支路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)。

      優(yōu)選的,所述的一種電壓采樣電路包括至少兩路RC串聯(lián)支路,每一路RC串聯(lián)支路均由電阻和電容串聯(lián)組成,第二RC串聯(lián)支路并聯(lián)在第一電容的兩端,第三RC串聯(lián)支路并聯(lián)在第二電容的兩端,依此類推,最后一路RC串聯(lián)支路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為所述的電壓采樣點(diǎn)。

      本發(fā)明的另一個(gè)目的是:提供一種電壓采樣電路,其特征在于:所述的電壓采樣電路包括由第一電阻和第一電容組成的第一RC串聯(lián)支路,第一電阻的一端作為電壓采樣電路的輸入端,第一電阻的另一端與第一電容的一端串聯(lián),第一電容的另一端接地;第一電阻與第一電容的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,并作為電壓采樣點(diǎn),輸出采樣后的電壓。

      優(yōu)選的,一種電壓采樣電路,包括至少兩路RC串聯(lián)支路,每一路RC串聯(lián)支路均由電阻和電容串聯(lián)組成;第二RC串聯(lián)支路由第二電阻與第二電容串聯(lián)組成,第二電阻的一端作為第二RC串聯(lián)支路的輸入端連接到第一RC串聯(lián)支路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn),第二電阻的另一端與第二電容的一端串聯(lián),第二電容的另一端接地;第三RC串聯(lián)支路由第三電阻與第三電容串聯(lián)組成,第三電阻的一端作為第三RC串聯(lián)支路的輸入端連接到第二RC串聯(lián)支路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn),第三電阻的另一端與第三電容的一端串聯(lián),第三電容的另一端接地;依此類推,最后一路RC串聯(lián)支路的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,并作為電壓采樣點(diǎn),輸出采樣后的電壓。

      與現(xiàn)有的直接連接控制電路或控制IC的誤差放大器的輸出端以采樣其輸出電壓的方式相比,本發(fā)明具有如下有益效果:

      (1)對(duì)變換器的控制環(huán)路無干擾,提高變換器工作的穩(wěn)定性;

      (2)采樣后的電壓攜帶的干擾雜波少;

      (3)采樣電路簡(jiǎn)單可靠,成本低廉,占用電路板空間小。

      附圖說明

      圖1-1為現(xiàn)有開關(guān)變換器的電路結(jié)構(gòu)框圖;

      圖1-2為現(xiàn)有輸出負(fù)載采樣電路的原理框圖;

      圖2-1為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路原理圖;

      圖2-2為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路原理圖;

      圖2-3為本發(fā)明第三實(shí)施例的電路原理圖;

      圖3-1為本發(fā)明所述的電壓采樣電路應(yīng)用的電路原理圖之一;

      圖3-2為本發(fā)明所述的電壓采樣電路應(yīng)用的電路原理圖之二;

      圖3-3為本發(fā)明所述的電壓采樣電路應(yīng)用的電路原理圖之三;

      圖4-1為本發(fā)明一種電壓采樣電路的等效原理圖之一。

      圖4-2為本發(fā)明一種電壓采樣電路的等效原理圖之二。

      具體實(shí)施方式

      第一實(shí)施例

      圖2-1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的電路原理圖,虛線框201部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路,用于采樣誤差放大器EA的輸出電壓。包括第一電阻R1和第一電容C1組成的串聯(lián)電路,R1的一端作為電壓采樣電路的輸入端,R1的另一端與C1的一端串聯(lián),C1的另一端接輸出地;R1與C1的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,并作為電壓采樣點(diǎn),輸出采樣后的穩(wěn)定電壓以輸出給后級(jí)電路。使用該采樣電路進(jìn)行采樣的方法為:以R1與C1的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣點(diǎn),可以減少因直接采樣誤差放大器EA的輸出電壓而攜帶的干擾雜波,對(duì)變換器的控制環(huán)路無干擾,提高變換器的穩(wěn)定性。

      本發(fā)明第一實(shí)施例中,Vo+和Vo-分別為開關(guān)變換器的輸出正極和輸出負(fù)極(或輸出地),誤差放大器EA通過采樣電阻Rf11和Rf12對(duì)開關(guān)變換器的輸出電壓Vo進(jìn)行采樣后形成反饋電壓VFB,VFB輸入給EA的反相輸入端FB,并與連接至EA的同相輸入端的基準(zhǔn)電壓Vref通過EA進(jìn)行比較和誤差放大,然后從EA的輸出端Comp輸出控制電壓Vc;Vc輸入給PWM調(diào)制器,與輸入給PWM調(diào)制器的斜坡電壓Vcs進(jìn)行比較后形成PWM信號(hào),PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)變換器中開關(guān)管的開通與關(guān)斷;第一電阻R1和第一電容C1串聯(lián)連接后組成第一RC串聯(lián)支路,第一RC串聯(lián)支路構(gòu)成開關(guān)變換器的環(huán)路補(bǔ)償電路,用于調(diào)節(jié)開關(guān)變換器的控制環(huán)路并維持變換器的工作穩(wěn)定性。需要說明的是,誤差放大器EA的輸出電壓Vc可反映輸出電壓的變化,例如,當(dāng)變換器的輸出負(fù)載減輕導(dǎo)致輸出電壓升高時(shí),VFB升高,Vc減??;反之,當(dāng)變換器的輸出負(fù)載增加導(dǎo)致輸出電壓降低時(shí),VFB降低,Vc升高;正因如此,誤差放大器EA的輸出端Comp常被用于直接連接其他電路,用以實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)或多項(xiàng)控制功能。

      本實(shí)施例中,R1和C1的串聯(lián)連接節(jié)點(diǎn)為電壓采樣點(diǎn),并且作為本發(fā)明電壓采樣電路的輸出端,輸出第一采樣電壓Vc1,Vc1也是本實(shí)施例圖2-1所示的電壓采樣電路中采樣后的電壓,Vc1可輸出給控制電路或保護(hù)電路,以實(shí)現(xiàn)某一控制功能或保護(hù)功能。采用本發(fā)明第一實(shí)施例中的電壓采樣電路后,Vc1同樣可反映輸出電壓的變化,并且Vc1≈Vc。值得說明的是,因PWM調(diào)制器中含有高頻雜波或噪音(例如PWM信號(hào)耦合至Comp端的高頻諧波分量),所以直接將Comp端與其他控制電路相連接后,同樣會(huì)向其他控制電路引入高頻雜波或噪音,這些高頻雜波或噪音會(huì)對(duì)與Comp端直接相連接的控制電路產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致控制電路誤觸發(fā)甚至失控;此外,與Comp端直接相連接的控制電路(如比較器或運(yùn)放)會(huì)從Comp端抽走或灌入電流,并且,若這些控制電路中存在高頻信號(hào)(如開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)等),則會(huì)反過來干擾Comp端的電壓Vc,使Vc不穩(wěn)定甚至嚴(yán)重抖動(dòng),從而導(dǎo)致PWM調(diào)制器誤觸發(fā)和開關(guān)變換器的整個(gè)控制環(huán)路不穩(wěn)定,并導(dǎo)致變換器的輸出電壓紋波增大并產(chǎn)生抖動(dòng),變換器輸出電壓的抖動(dòng)又進(jìn)一步導(dǎo)致Vc不穩(wěn)定,這些都會(huì)導(dǎo)致開關(guān)變換器的工作穩(wěn)定性和可靠性嚴(yán)重下降。而采用本發(fā)明第一實(shí)施例中的電壓采樣電路則可避免這些問題,原因是,將電阻R1和電容C1的串聯(lián)連接節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出第一采樣電壓Vc1,然后將Vc1連接至其他控制電路,若其他控制電路中的高頻電壓/電流信號(hào)使得采樣后的電壓Vc1產(chǎn)生擾動(dòng),則此擾動(dòng)信號(hào)會(huì)在電阻R1、電容C1構(gòu)成的等效濾波電路中被很快消除,而不會(huì)影響到Vc和變換器的整個(gè)控制環(huán)路;此外,Vc含有的高頻干擾信號(hào)通過第一RC串聯(lián)支路時(shí)會(huì)被衰減,原理是,Comp端出現(xiàn)的干擾信號(hào)傳遞至電壓采樣電路的輸出端時(shí),相當(dāng)于經(jīng)過了一級(jí)RC濾波,最終干擾信號(hào)被濾除,從而保證采樣后的電壓信號(hào)的穩(wěn)定性。

      第二實(shí)施例

      圖2-2示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的第電路原理圖,虛線框202部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路。圖2-2與圖2-1所示電路相比,不同之處在于,在電容C1的兩端并聯(lián)了第二RC串聯(lián)支路,所述的第二RC串聯(lián)支路包括第二電阻R2和第二電容C2,R2的一端連接R1與C1的連接點(diǎn),R2的另一端連接C2的一端,C2的另一端連接輸出負(fù)極,R2與C2的串聯(lián)連接節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出第二采樣電壓Vc2,Vc2同時(shí)也是圖2-2所示電壓采樣電路中采樣后的電壓,而且,Vc2≈Vc1≈Vc。

      需要說明的是,與虛線框201所示電路相比,虛線框202所示電路具有更優(yōu)的實(shí)施效果,即在電容C1兩端并聯(lián)第二RC串聯(lián)支路后,若與Vc2連接的電路中高頻電壓/電流信號(hào)使得采樣后的電壓Vc2產(chǎn)生擾動(dòng),則此擾動(dòng)信號(hào)會(huì)在電阻R2、電容C2和C1構(gòu)成的回路中被很快消除,而不會(huì)影響到Comp端電壓Vc和變換器的整個(gè)控制環(huán)路的穩(wěn)定性;當(dāng)Vc含有的高頻干擾信號(hào)通過本發(fā)明的電壓采樣電路向其他控制電路傳輸時(shí),則此高頻干擾信號(hào)會(huì)通過第一RC串聯(lián)支路和第二RC串聯(lián)支路被衰減,如圖4-1所示,Comp端出現(xiàn)的干擾信號(hào)傳遞至本發(fā)明電壓采樣電路的輸出端時(shí),相當(dāng)于經(jīng)過了兩級(jí)RC濾波,最終干擾信號(hào)被濾除,從而保證采樣后的電壓信號(hào)的穩(wěn)定性。

      本實(shí)施例在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加一只電阻R2和一只電容C2,即可極大地提高采樣電壓的穩(wěn)定性,并且這種采樣電路對(duì)變換器的控制環(huán)路無干擾,可提高變換器的穩(wěn)定性;且因采樣電路濾除了誤差放大器攜帶的高頻干擾雜波信號(hào),故采樣后的電壓更加“干凈”,避免了對(duì)與采樣電路直接相連接的其他電路產(chǎn)生干擾,同樣也避免了誤差放大器的輸出電壓Vc被其他電路干擾;本發(fā)明電壓采樣電路通常使用貼片式電阻和貼片式陶瓷電容,采樣電路簡(jiǎn)單可靠,成本極低,占用PCB空間很小。

      第三實(shí)施例

      圖2-3示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的電路原理圖,虛線框203部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路。圖2-3與圖2-2所示電路相比,不同之處在于,在電容C2的兩端并聯(lián)了第三RC串聯(lián)支路,所述的第三RC串聯(lián)支路包括第三電阻R3和第三電容C3,R3的一端連接R2與C2的連接點(diǎn),R3的另一端連接C3的一端,C3的另一端連接輸出負(fù)極,R3與C3的串聯(lián)連接點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出采樣電壓Vc3,而且,Vc3≈Vc2≈Vc1≈Vc。與虛線框202所示電路相比,虛線框203所示電路的不同之處僅在于,將第二采樣電壓Vc2再通過一級(jí)RC回路后輸出第三采樣電壓Vc3,Vc3同時(shí)作為電壓采樣電路的輸出電壓,如圖4-2所示,誤差放大器的輸出端電壓Vc通過圖2-3所示的電壓采樣電路輸出第三采樣電壓Vc3后,相當(dāng)于經(jīng)過了三級(jí)RC濾波,與Vc相比,Vc3更為“干凈”,幾乎不攜帶任何高頻雜波或高頻噪聲,圖2-3所示電路與圖2-2所示電路的實(shí)施效果完全相同。

      以下是本發(fā)明所述的一種電壓采樣電路的另一種應(yīng)用。

      圖3-1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中所述的電壓采樣電路的另一種應(yīng)用的電路原理圖,虛線框301部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路,用于采樣誤差放大器EA的輸出電壓(同時(shí)也是光耦OC1的第4引腳的電壓)。

      圖3-1中,Vo+和Vo-分別為開關(guān)變換器的輸出正極和輸出負(fù)極(或輸出地),可調(diào)穩(wěn)壓器TL431通過采樣電阻Rf21和Rf22對(duì)開關(guān)變換器的輸出電壓Vo進(jìn)行采樣后輸出給TL431的可調(diào)端,并與TL431內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓Vref2進(jìn)行比較和誤差放大;可調(diào)穩(wěn)壓器TL431的陰極與光耦OC1、電阻Roc串聯(lián)后連接至輸出正極Vo+;變換器的輸出電壓Vo的變化導(dǎo)致TL431的陰極電壓發(fā)生變化,從而使光耦OC1的原邊電流(即通過光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管的電流)發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致光耦的副邊電流(即通過光耦內(nèi)部的光敏三極管的集電極電流)發(fā)生變化,變換器的控制電路或控制IC中的誤差放大器的輸出端Comp連接至光耦OC1內(nèi)部光敏三極管的集電極(即光耦OC1的第4引腳),所以Comp端電壓Vc也會(huì)因變換器的輸出電壓的變化而變化;Vc輸入給PWM調(diào)制器,與輸入給PWM調(diào)制器的斜坡電壓Vcs進(jìn)行比較后輸出PWM信號(hào),PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)變換器中開關(guān)管的開通與關(guān)斷,所以Vc的變化會(huì)導(dǎo)致PWM信號(hào)的占空比發(fā)生變化,從而調(diào)節(jié)開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間以維持變換器輸出電壓Vo的穩(wěn)定。例如,當(dāng)開關(guān)變換器的輸出負(fù)載減輕導(dǎo)致其輸出電壓Vo升高時(shí),采樣電阻Rf22兩端的電壓升高,則可調(diào)穩(wěn)壓器TL431的陰極電壓降低,通過光耦OC1的原邊電流增大,則通過光耦OC1的副邊電流也增大,則流過電阻R1的電流減小,從而導(dǎo)致開關(guān)變換器的控制電路或控制IC中的誤差放大器的輸出端(即Comp端)電壓Vc降低;同理,當(dāng)開關(guān)變換器的輸出負(fù)載加重導(dǎo)致其輸出電壓Vo降低時(shí),Vc升高。因誤差放大器的輸出端Comp的電壓Vc能夠反映開關(guān)變換器輸出電壓Vo的變化,所以,Comp常常被用于直接連接其他電路,用以實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)或多項(xiàng)控制功能。

      圖3-1所示電路中,第一電阻R1和第一電容C1串聯(lián)連接后組成第一RC串聯(lián)支路,第一RC串聯(lián)支路、電阻R201、Rf21和電容C201構(gòu)成開關(guān)變換器的環(huán)路補(bǔ)償電路,用于調(diào)節(jié)開關(guān)變換器的控制環(huán)路并維持變換器的工作穩(wěn)定性。本實(shí)施例中,R1和C1的串聯(lián)連接點(diǎn)作為本發(fā)明電壓采樣電路的輸出端,輸出第一采樣電壓Vc1,Vc1也是本實(shí)施例圖3-1所示的電壓采樣電路中采樣后的電壓,Vc1可輸出給控制電路或保護(hù)電路,以實(shí)現(xiàn)某一控制功能或保護(hù)功能。采用本發(fā)明第二實(shí)施例中的電壓采樣電路后,Vc1同樣可反映輸出電壓的變化,并且Vc1≈Vc。值得說明的是,因PWM調(diào)制器中含有高頻雜波或噪音(例如PWM信號(hào)耦合至Comp端的高頻諧波分量),所以直接將Comp端與其他控制電路相連接后,同樣會(huì)向其他控制電路引入高頻雜波或噪音,這些高頻雜波或噪音會(huì)對(duì)與Comp端直接相連接的控制電路產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致控制電路誤觸發(fā)甚至失控;此外,與Comp端直接相連接的控制電路(如比較器或運(yùn)放)會(huì)從Comp端抽走或灌入電流,并且,若這些控制電路中存在高頻信號(hào)(如開關(guān)管的開關(guān)信號(hào)等),則會(huì)反過來干擾Comp端的電壓Vc,使Vc不穩(wěn)定甚至嚴(yán)重抖動(dòng),從而導(dǎo)致PWM調(diào)制器誤觸發(fā)和開關(guān)變換器的整個(gè)控制環(huán)路不穩(wěn)定,并導(dǎo)致變換器的輸出電壓紋波增大并產(chǎn)生抖動(dòng),變換器的輸出電壓的抖動(dòng)又進(jìn)一步導(dǎo)致Vc不穩(wěn)定,這些都會(huì)導(dǎo)致開關(guān)變換器的工作穩(wěn)定性和可靠性嚴(yán)重下降。而采用本發(fā)明第二實(shí)施例中的電壓采樣電路則可避免這些問題,原因是,將電阻R1和電容C1的串聯(lián)連接節(jié)點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出第一采樣電壓Vc1,然后將Vc1連接至其他控制電路,若其他控制電路中的高頻電壓/電流信號(hào)使得采樣后的電壓Vc1產(chǎn)生擾動(dòng),則此擾動(dòng)信號(hào)會(huì)在電阻R1、電容C1構(gòu)成的等效濾波電路中被很快消除,而不會(huì)影響到Vc和變換器的整個(gè)控制環(huán)路;此外,Vc含有的高頻干擾信號(hào)通過第一RC串聯(lián)支路時(shí)會(huì)被衰減,原理是,Comp端出現(xiàn)的干擾信號(hào)傳遞至電壓采樣電路的輸出端時(shí),相當(dāng)于經(jīng)過了一級(jí)RC濾波,最終干擾信號(hào)被濾除,從而保證采樣后的電壓信號(hào)的穩(wěn)定性。

      圖3-2示出了本發(fā)明第二實(shí)施例中所述的電壓采樣電路的另一種應(yīng)用的電路原理圖,虛線框302部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路。圖3-2與圖3-1所示電路相比,不同之處在于,在電容C1的兩端并聯(lián)了第二RC串聯(lián)支路,所述的第二RC串聯(lián)支路包括第二電阻R2和第二電容C2,R2的一端連接R1與C1的連接點(diǎn),R2的另一端連接C2的一端,C2的另一端連接變換器的輸入負(fù)極,R2與C2的串聯(lián)連接點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出第二采樣電壓Vc2,Vc2同時(shí)也是圖3-2所示電壓采樣電路中采樣后的電壓,而且,Vc2≈Vc1≈Vc。

      需要說明的是,與虛線框301所示電路相比,虛線框302所示電路具有更優(yōu)的實(shí)施效果,即在電容C1兩端并聯(lián)第二RC串聯(lián)支路后,若與Vc2連接的電路中的高頻電壓/電流信號(hào)使得采樣后的電壓Vc2產(chǎn)生擾動(dòng),則此擾動(dòng)信號(hào)會(huì)在電阻R2、電容C2和C1構(gòu)成的回路中被很快消除,而不會(huì)影響到Comp端電壓Vc和變換器的整個(gè)控制環(huán)路的穩(wěn)定性;當(dāng)Vc含有的高頻干擾信號(hào)通過本發(fā)明的電壓采樣電路向其他控制電路傳輸時(shí),則此高頻干擾信號(hào)會(huì)通過第一RC串聯(lián)支路和第二RC串聯(lián)支路被衰減,如圖4-1所示,Comp端出現(xiàn)的干擾信號(hào)傳遞至本發(fā)明電壓采樣電路的輸出端時(shí),相當(dāng)于經(jīng)過了兩級(jí)RC濾波,最終干擾信號(hào)被濾除,從而保證采樣后的電壓信號(hào)的穩(wěn)定性。

      本發(fā)明第二實(shí)施例中圖3-2所示的電壓采樣電路只需在獲得采樣電壓Vc1的方式的基礎(chǔ)上增加一只電阻R2和一只電容C2,即可極大地提高采樣電壓的穩(wěn)定性,并且這種采樣電路對(duì)變換器的控制環(huán)路無干擾,可提高變換器的穩(wěn)定性;因采樣電路濾除了誤差放大器攜帶的高頻干擾雜波信號(hào),故采樣后的電壓更加“干凈”,避免了對(duì)與采樣電路直接相連接的其他電路產(chǎn)生干擾,同樣也避免了誤差放大器的輸出電壓Vc被其他電路干擾;本發(fā)明電壓采樣電路通常使用貼片式電阻和貼片式陶瓷電容,采樣電路簡(jiǎn)單可靠,成本極低,占用PCB空間很小。

      圖3-3示出了本發(fā)明第三實(shí)施例中所述的電壓采樣電路的另一種應(yīng)用的電路原理圖,虛線框303部分電路為本發(fā)明電壓采樣電路。圖3-3與圖3-2所示電路相比,不同之處在于,在電容C2的兩端并聯(lián)了第三RC串聯(lián)支路,所述的第三RC串聯(lián)支路包括第三電阻R3和第三電容C3,R3的一端連接R2與C2的連接點(diǎn),R3的另一端連接C3的一端,C3的另一端連接變換器的輸入負(fù)極,R3與C3的串聯(lián)連接點(diǎn)作為電壓采樣電路的輸出端,輸出第三采樣電壓Vc3,而且,Vc3≈Vc2≈Vc1≈Vc。與虛線框302所示電路相比,虛線框303所示電路的不同之處僅在于,將第二采樣電壓Vc2再通過一級(jí)RC回路后輸出第三采樣電壓Vc3,Vc3同時(shí)作為電壓采樣電路的輸出電壓,如圖4-2所示,誤差放大器的輸出端電壓Vc通過本發(fā)明圖3-3所示的電壓采樣電路形成第三采樣電壓Vc3后,相當(dāng)于經(jīng)過了三級(jí)RC濾波,與Vc相比,Vc3更為“干凈”,幾乎不攜帶任何高頻雜波或高頻噪聲,圖3-3所示電路與圖3-2所示電路的實(shí)施效果完全相同。

      以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出的是,上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,例如,在第三RC串聯(lián)支路中電容的兩端并聯(lián)第四RC串聯(lián)支路,并從第四RC串聯(lián)支路中的電阻與電容的串聯(lián)連接點(diǎn)輸出電壓采樣信號(hào)以輸出給其他電路等;這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍,這里不再用實(shí)施例贅述,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

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