本技術(shù)涉及電子電路,具體涉及一種采樣控制電路及開關(guān)電源。
背景技術(shù):
1、隨著技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)療、測(cè)量、微電子等領(lǐng)域?qū)υO(shè)備供電的電源波動(dòng)的容忍范圍非常低。這些領(lǐng)域的設(shè)備需要穩(wěn)定的電源供應(yīng),以保證設(shè)備的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。其中,開關(guān)電源因其高效率、高功率密度等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于這些領(lǐng)域。為了保證開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性,一般是提升采樣模塊的采樣精度,然而,提升采樣精度會(huì)導(dǎo)致采樣模塊的成本大幅的提升,需要付出較大的代價(jià)。如何在付出較小代價(jià)的情況下提升開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性,為亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供一種采樣控制電路及開關(guān)電源,可以在付出較小代價(jià)的情況下提升開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性。
2、本技術(shù)實(shí)施例的第一方面提供了一種采樣控制電路,包括控制器、采樣模塊、信號(hào)整形模塊;
3、所述采樣模塊用于采樣功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào),輸出第一采樣信號(hào)至所述控制器,輸出第二采樣信號(hào)至所述信號(hào)整形模塊;
4、所述信號(hào)整形模塊用于對(duì)所述第二采樣信號(hào)進(jìn)行整形處理得到,得到整形后的第二采樣信號(hào),將所述整形后的第二采樣信號(hào)輸出至所述控制器;所述整形處理用于濾除所述第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào),以及用于保留所述第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào);
5、所述控制器用于根據(jù)所述第一采樣信號(hào)和所述整形后的第二采樣信號(hào)生成所述功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述功率轉(zhuǎn)換模塊。
6、本技術(shù)實(shí)施例中,第一采樣信號(hào)和第二采樣信號(hào)可以是相同的信號(hào),也可以是不同的信號(hào)。信號(hào)整形模塊可以濾除第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào)以及保留第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào),使得整形后的第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào)更加顯著,從而使得控制器生成的功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)能夠降低功率轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)的紋波幅值,從而提高開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性,由于信號(hào)整形模塊的成本要遠(yuǎn)低于高精度采樣的采樣模塊的成本,從而可以在付出較小代價(jià)的情況下提升開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性。
7、可選的,所述采樣模塊包括第一采樣電路和第二采樣電路;
8、所述第一采樣電路用于采樣功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào),輸出第一采樣信號(hào)至所述控制器;
9、所述第二采樣電路用于采樣功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào),輸出第二采樣信號(hào)至所述信號(hào)整形模塊。
10、本技術(shù)實(shí)施例中,采樣模塊包括第一采樣電路和第二采樣電路,可以采用兩路采樣電路,與采用一路采樣電路相比,可以提高采樣的精度和可靠性。
11、可選的,所述信號(hào)整形模塊包括:高通濾波器或減法器。
12、高通濾波器用于允許第二采樣信號(hào)中的高頻信號(hào)(比如,紋波信號(hào))的通過,濾除第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào)。減法器用于減去所述第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào),濾除第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào),保留第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào)。
13、可選的,在所述信號(hào)整形模塊包括減法器的情況下,所述減法器的基準(zhǔn)值為固定基準(zhǔn)值或可調(diào)基準(zhǔn)值。
14、本技術(shù)實(shí)施例中,信號(hào)整形模塊包括減法器的情況下,減法器可以將第二采樣信號(hào)減去基準(zhǔn)值,可以提高采樣模塊的有效采樣范圍的采樣精度。示例性的,若功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出額定電壓為1000v,輸出范圍為900-1100v,若不采用減法器,則采樣模塊的采樣范圍需要設(shè)置為0-1200v,以兼容額定電壓為1000v的電壓采樣。若采用減法器,將減法器的基準(zhǔn)值設(shè)置為800v,將第二采樣信號(hào)減去800v,則無需采樣800v以下的信號(hào),采樣模塊的采樣范圍可以設(shè)置成800v-1200v;比原來的0-1200v的范圍小很多,這樣可以提高有效采樣范圍的采樣精度。
15、減法器的基準(zhǔn)值為固定基準(zhǔn)值,可以適用于功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端輸出固定大小的信號(hào)的情況。減法器的基準(zhǔn)值為可調(diào)基準(zhǔn)值,可以適用于功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端輸出范圍變化較大的情況,減法器的基準(zhǔn)值可以根據(jù)功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào)的大小進(jìn)行變化。一般而言,功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào)的幅值越大,減法器的可調(diào)基準(zhǔn)值可以相應(yīng)的設(shè)置得越大。
16、可選的,在所述減法器的基準(zhǔn)值為可調(diào)基準(zhǔn)值的情況下,所述控制器用于調(diào)整所述減法器的基準(zhǔn)值。
17、本技術(shù)實(shí)施例中,可以通過控制器來調(diào)整減法器的基準(zhǔn)值,減法器的基準(zhǔn)值可以根據(jù)功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端的輸出信號(hào)的大小進(jìn)行變化,可以適用于功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端輸出范圍變化較大的情況。
18、可選的,所述控制器用于根據(jù)所述第一采樣信號(hào)和所述整形后的第二采樣信號(hào)生成所述功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào),包括:
19、所述控制器用于通過第一環(huán)路計(jì)算算法對(duì)所述第一采樣信號(hào)進(jìn)行處理,得到第一反饋信號(hào),通過第二環(huán)路計(jì)算算法對(duì)所述整形后的第二采樣信號(hào)進(jìn)行處理,得到第二反饋信號(hào);
20、所述控制器還用于將所述第一反饋信號(hào)和所述第二反饋信號(hào)進(jìn)行合成轉(zhuǎn)換處理,得到所述功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
21、本技術(shù)實(shí)施例中,第一環(huán)路計(jì)算算法可以是比例積分微分(proportion?integraldifferential,pid)算法,pid算法的參數(shù)包括比例參數(shù)(p參數(shù))、積分參數(shù)(i參數(shù))和微分參數(shù)(d參數(shù))。
22、第二環(huán)路計(jì)算算法也可以是pid算法。第一環(huán)路計(jì)算算法的參數(shù)和第二環(huán)路計(jì)算算法的參數(shù)可以不同。第一環(huán)路計(jì)算算法的參數(shù)和第二環(huán)路計(jì)算算法的參數(shù)可以靈活的調(diào)整。
23、可選的,所述控制器用于根據(jù)所述第一采樣信號(hào)和所述整形后的第二采樣信號(hào)生成所述功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào),包括:
24、所述控制器用于將所述第一采樣信號(hào)和所述整形后的第二采樣信號(hào)進(jìn)行合成處理,得到合成處理后的信號(hào);
25、所述控制器還用于通過環(huán)路計(jì)算算法對(duì)所述合成處理后的信號(hào)進(jìn)行處理,得到反饋信號(hào),對(duì)所述反饋信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,得到所述功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
26、本技術(shù)實(shí)施例中,環(huán)路計(jì)算算法可以是pid算法。本技術(shù)實(shí)施例使用一次環(huán)路計(jì)算,與使用兩次環(huán)路計(jì)算相比,可以降低環(huán)路計(jì)算所需的資源。
27、可選的,所述合成處理包括:相加處理或相乘處理。
28、可選的,所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)。
29、功率轉(zhuǎn)換模塊可以包括至少一個(gè)功率開關(guān)管。通過控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間,從而控制功率轉(zhuǎn)換模塊的輸出端輸出的信號(hào)的大小。脈沖寬度調(diào)制(pulse?widthmodulation,pwm)信號(hào)可以用于驅(qū)動(dòng)功率轉(zhuǎn)換模塊中的功率開關(guān)管。
30、本技術(shù)實(shí)施例的第二方面提供了一種開關(guān)電源,包括本技術(shù)實(shí)施例的第一方面任一項(xiàng)所述的采樣控制電路。
31、本技術(shù)實(shí)施例的采樣控制電路,信號(hào)整形模塊可以濾除第二采樣信號(hào)中的直流信號(hào)以及保留第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào),使得整形后的第二采樣信號(hào)中的紋波信號(hào)更加顯著,從而使得控制器生成的功率轉(zhuǎn)換模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)能夠降低功率轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號(hào)的紋波幅值,從而提高開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性,由于信號(hào)整形模塊的成本要遠(yuǎn)低于高精度采樣的采樣模塊的成本,從而可以在付出較小代價(jià)的情況下提升開關(guān)電源的輸出的穩(wěn)定性。