本發(fā)明涉及環(huán)路控制電子設備領域，尤指一種可切換的環(huán)路控制電路和包括該環(huán)路控制電路的開關電源。

背景技術：

現(xiàn)階段開關電源已經(jīng)基本取代了線性電源，開關電源可靠的工作需要穩(wěn)定的環(huán)路控制。不管用LLC還是其他各種功率拓撲電路(反激，正激，不對稱半橋，全橋等)都需要穩(wěn)定的環(huán)路反饋電路控制。開關電源的環(huán)路控制電路，通過采樣輸出電壓的信息反饋給控制芯片，控制芯片通過調整輸出驅動PWM占空的大小，穩(wěn)定輸出電壓。從而形成閉環(huán)控制。

開關電源的環(huán)路控制電路在開關電源的工作過程中主要有三個作用：

(1)、開關電源在正常工作過程中，輸出負載波動，開關電源通過環(huán)路控制電路來抑制輸出電壓的波動，避免輸出電壓對后級系統(tǒng)板應用產生的不良影響。

(2)、開關電源在開機過程和關機過程中同樣需要通過環(huán)路控制電路來控制輸出電壓的上升和下降的單調性。

(3)、開關電源在穩(wěn)定工作后通過環(huán)路控制電路來控制輸出紋波的大小。

在開關電源正常工作過程中，當開關電源輸出電壓所帶的負載由滿載到空載來回切換時，輸出電壓也會跟著負載的輕重進行波動，導致輸出電壓不穩(wěn)。為了避免輸出電壓對后級系統(tǒng)板應用產生影響。電源就會通過環(huán)路電路反饋到控制芯片，控制芯片再通過改變占空比的大小，來保證輸出電壓的穩(wěn)定。在開關電源里是通過相位余量和增益余量兩個指標來判斷環(huán)路是否穩(wěn)定。通常要求常溫下，通過對環(huán)路控制電路進行設置，使得相位余量大于45度，增益余量大于10DB，在這種情況下，認為環(huán)路是穩(wěn)定的。

在開關電源開機和關機過程中，同樣需要通過環(huán)路來控制輸出電壓的上升波形的單調性，避免輸出電壓有回溝。輸出電壓的回溝有可能會導致系統(tǒng)重啟，對系統(tǒng)造成損壞。

電源在穩(wěn)定工作后通過合適的環(huán)路參數(shù)可以有效的減小輸出電壓的紋波。

在實際調試開關電源和環(huán)路控制電路時，往往會出現(xiàn)這樣的問題：相位增益余量，與電源開機上升波形及關機下降波形的單調性，及電源正常工作后的輸出紋波難以同時調試合格，經(jīng)常在調試中發(fā)現(xiàn)相位增益余量滿足要求，起機和關機波形卻不單調；或者相位增益余量滿足要求，開機和關機波形也單調了，輸出紋波又不能滿足要求。需要通過不斷的調試來解決這個矛盾，很多情況下，尤其是LLC拓撲電路里，為了使得相位增益余量、上升波形及下降波形的單調性、以及輸出紋波這三者都能滿足，需要進行反復調試，調試難度較大，延長了調試工作時間。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種可切換的環(huán)路控制電路和開關電源，能夠降低開關電源中環(huán)路控制電路的調試難度。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了一種環(huán)路控制電路，所述環(huán)路控制電路包括芯片控制部分、反饋環(huán)路部分、和輸出采樣部分，所述環(huán)路控制電路還包括：阻容反饋網(wǎng)絡，切換部分，和切換控制部分；其中，

所述反饋環(huán)路部分通過切換部分連接至所述阻容反饋網(wǎng)絡，所述阻容反饋網(wǎng)絡連接至所述輸出采樣部分；

所述切換部分根據(jù)切換控制部分的控制，在開關電源運行的第一階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于斷開連接狀態(tài)；在開關電源運行的第二階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于連接狀態(tài)。

優(yōu)選地，其中，所述切換控制部分設置為對開關電源的輸出電壓進行檢測，在檢測到所述輸出電壓小于額定電壓的預定比例時，判斷開關電源運行的第一階段；在檢測到所述輸出電壓大于或等于額定電壓的預定比例時， 判斷開關電源運行的第二階段。

優(yōu)選地，所述切換控制部分連接至所述芯片控制部分，通過所述芯片控制部分檢測開關電源的輸出電壓。

優(yōu)選地，所述阻容反饋網(wǎng)絡包括如下內容的任一種：

電阻；

電容；

電阻和電容。

優(yōu)選地，所述阻容反饋網(wǎng)絡包括電容C1和電阻R1，其中，切換部分通過串聯(lián)的電容C1和電阻R1連接至開關電源的輸出電壓VOUT。

優(yōu)選地，所述切換部分包括MOS管、三極管、繼電器或者光耦中的任一種。

優(yōu)選地，所述預定比例設置為大于1/2，且小于1。

優(yōu)選地，所述預定比例設置為2/3。

優(yōu)選地，所述阻容反饋網(wǎng)絡，切換部分，和切換控制部分通過硬件邏輯電路或可編輯邏輯單片機或數(shù)字控制芯片來實現(xiàn)。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明還提出了一種開關電源，所述開關電源包括上述任一環(huán)路控制電路。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案包括：所述環(huán)路控制電路包括芯片控制部分、反饋環(huán)路部分、和輸出采樣部分，其特征在于，所述環(huán)路控制電路還包括：阻容反饋網(wǎng)絡，切換部分，和切換控制部分；其中，所述反饋環(huán)路部分通過切換部分連接至所述阻容反饋網(wǎng)絡，所述阻容反饋網(wǎng)絡連接至所述輸出采樣部分；所述切換部分根據(jù)切換控制部分的控制，在開關電源運行的第一階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于斷開連接狀態(tài)；在開關電源運行的第二階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于連接狀態(tài)。通過本發(fā)明的方案，在現(xiàn)有技術的環(huán)路控制電路的基礎上，增加了阻容反饋網(wǎng)絡，切換部分和切換控制部分，通過切換部分和切換控制部分，在 開關電源運行的第一階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于斷開連接狀態(tài)；在開關電源運行的第二階段使得反饋環(huán)路部分和阻容反饋網(wǎng)絡之間處于連接狀態(tài)，這樣，在第一階段和第二階段中，反饋環(huán)路具有不同的阻容，可以在兩個階段下分別對反饋網(wǎng)絡進行改變，例如，將開機階段和關機階段作為第一階段，將正常工作階段作為第二階段，在兩個階段下分別對反饋網(wǎng)絡進行改變以滿足不同的參數(shù)要求，改善了現(xiàn)有技術調試中由于相位增益余量、上升波形及下降波形的單調性、以及輸出紋波這三者不能同時滿足要求所造成的調試難度較大的問題。

附圖說明

下面對本發(fā)明實施例中的附圖進行說明，實施例中的附圖是用于對本發(fā)明的進一步理解，與說明書一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限制。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種環(huán)路控制電路的框圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的環(huán)路控制電路的電路示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的環(huán)路控制電路的電路示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的另一種環(huán)路控制電路的框圖。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述，并不能用來限制本發(fā)明的保護范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的各種方式可以相互組合。

參見圖1，本發(fā)明提出了一種環(huán)路控制電路，設置在開關電源中，開關電源中包括主功率部分20，所述環(huán)路控制電路包括：

芯片控制部分10、反饋環(huán)路部分30、輸出采樣部分40、阻容反饋網(wǎng)絡50，切換部分60，切換控制部分70；

其中，芯片控制部分10分別連接至主功率部分20和反饋環(huán)路部分30，輸出采樣部分40分別連接至主功率部分20和反饋環(huán)路部分30；芯片控制部 分10、主功率部分20、輸出采樣部分40、和反饋環(huán)路部分30依次串聯(lián)連接，形成回路。

反饋環(huán)路部分30還通過切換部分60連接至阻容反饋網(wǎng)絡50，阻容反饋網(wǎng)絡50連接至輸出采樣部分40。

其中，本發(fā)明實施例中，切換部分60以開關S1為例進行說明。

切換部分60根據(jù)切換控制部分70的控制，在開關電源運行的第一階段使得反饋環(huán)路部分30和阻容反饋網(wǎng)絡50之間處于斷開連接狀態(tài)；在開關電源運行的第二階段使得反饋環(huán)路部分30和阻容反饋網(wǎng)絡50之間處于連接狀態(tài)。

切換控制部分70檢測開關電源的運行狀態(tài)，并判斷開關電源的運行狀態(tài)是處于第一階段還是處于第二階段，在運行狀態(tài)是處于第一階段時，控制切換部分70設置切換部分60為斷開狀態(tài)；如圖2所示，在運行狀態(tài)是處于第二階段時，控制切換部分70設置切換部分60為連接狀態(tài)，如圖3所示。

所述切換控制部分70設置為對開關電源的輸出電壓進行檢測，在檢測到所述輸出電壓小于預設定電壓時，判斷開關電源運行的第一階段；在檢測到所述輸出電壓大于或等于預設定電壓時，判斷開關電源運行的第二階段。

例如，開關電源的額定電壓為30V時，如果檢測到開關電源的輸出電壓小于20V時，判斷開關電源運行的第一階段；在檢測到所述輸出電壓大于或等于20V時，判斷開關電源運行的第二階段。

其中，切換部分60可以包括一個MOS管，阻容反饋網(wǎng)絡50包括電阻和電容，電阻和電容組成的阻容反饋網(wǎng)絡50通過MOS管來連接到反饋網(wǎng)絡中，即阻容反饋網(wǎng)絡50和反饋環(huán)路部分30共同組成反饋網(wǎng)絡，這個MOS管通過反饋環(huán)路部分來控制接入反饋網(wǎng)絡。調試時，可以直接去掉阻容網(wǎng)絡或者直接將阻容網(wǎng)絡連進反饋環(huán)路中。

優(yōu)選地，在電源工作過程中，阻容反饋網(wǎng)絡50從反饋環(huán)路中斷開時，有利于電源輸出電壓開機上升波形及關機下降波形的單調性滿足需求，電源正常工作后，阻容反饋網(wǎng)絡50接入到反饋環(huán)路中時，有利于相位余量和增益余量，以及輸出紋波滿足需求。

通過上述兩種反饋環(huán)路的切換，可以使得相位增益余量、上升波形及下降波形的單調性、以及輸出紋波這三者都能滿足要求，并且通過兩種反饋環(huán)路進行切換，簡化了調試過程，對應地，在開關電源開啟之后，在開啟關閉階段和正常工作階段，分別采用不同的反饋回路，也保證了兩個階段中開關電源的功能性能均滿足要求。本示例中，在第一階段將阻容反饋網(wǎng)絡50從反饋環(huán)路中斷開，在第二階段將阻容反饋網(wǎng)絡50接入到反饋環(huán)路中，該設計在原有開關電源的基礎上，通過增加一個并聯(lián)至反饋環(huán)路部分30的阻容反饋網(wǎng)絡50來實現(xiàn)提供兩種不同的反饋環(huán)路。

本實施例中，以預定電壓為額定電壓的2/3為例進行說明，預定電壓與額定電壓之間的比例也可以采用其他的比例，例如，4/5，該比例可以設置在1/2～1之間。

也就是說，第一階段和第二階段的分界電壓也可以設置為其他值，例如，開關電源的額定電壓為30V時，第一階段和第二階段的分界電壓設置為22V。

再例如，開關電源的額定電壓為16V時，第一階段和第二階段的分界電壓設置為12V或者14V。

其中，所述切換控制部分70連接至所述輸出采樣部分40，通過所述輸出采樣部分40檢測開關電源的輸出電壓。

其中，切換部分可以通過MOS管、三極管、繼電器或者光耦中的一種來實現(xiàn)。

所述阻容反饋網(wǎng)絡50包括如下內容的任一種：

電阻；

電容；

電阻和電容。

本發(fā)明實施例中，以阻容反饋網(wǎng)絡50包括電阻和電容為例進行了說明。

如圖2和圖3所示，所述阻容反饋網(wǎng)絡50包括電容C1和電阻R1，其中，切換部分通過串聯(lián)的電容C1和電阻R1連接至開關電源的輸出電壓VOUT。其中，VOUT和輸出采樣部分40可以認為是同一個點，即VOUT 為輸出采樣部分40采樣得到的電壓值。

對于環(huán)路電阻和電容具體大小，可以通過具體調試來確定具體的大小。

本發(fā)明實施例中，如圖4所示，所述阻容反饋網(wǎng)絡50，切換部分60，和切換控制部分70通過可編輯邏輯陣列PLA實現(xiàn)。通過PLA的編程，對應實現(xiàn)阻容反饋網(wǎng)絡50，切換部分60，和切換控制部分70的各項功能。

基于與上述實施例相同或相似的構思，本發(fā)明實施例還提供一種開關電源，所述開關電源包括本發(fā)明實施例提供的任一環(huán)路控制電路。

需要說明的是，以上所述的實施例僅是為了便于本領域的技術人員理解而已，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明構思的前提下，本領域技術人員對本發(fā)明所做出的任何顯而易見的替換和改進等均在本發(fā)明的保護范圍之內。