[实用新型]一种用于开关电源反馈电压检测和采样保持的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路。更具体的说，本实用新型涉及一种开关电源芯片的控制电路。 

背景技术

开关电源已广泛用于各种电子设备中。为了安全，开关电源采用变压器隔离，也就是在初级和次级之间提供隔离。为了系统输出稳定，系统要工作在负反馈闭环状态下。经典的做法是用光电耦合器件和TL431等来实现隔离反馈。但这样系统成本会增加很多。为了减少成本，现在已有利用变压器的辅助绕组来实现电源输出的反馈，当然，这种方式也是隔离的，安全的。但是很多技术都不能精确测量变压器的反馈电压，例如Randolph D.W.Shelly的美国专利(US4302803)“Rectifier-converter power supply with multi-channel flybackinverter”。因此，近来开发出许多初级侧控制技术来用于对变压器电压的精确测量，例如Yang等人的美国专利(US6853563B1)“Primary-side controlled flyback power converter”；Yang等人的美国专利(US7016204B2)“Close-loop PWM controller for primary-sidecontrolled power converters”；杨大勇的中国专利(CN100508346C)“电源转换器的取样电路以及检测电路”。然而，这些现有技术的精确度都不高，所采样的反馈电压误差大，不能精确控制系统的输出电压。并且对变压器参数的一致性要求高，增加了产品成本。因此，非常需要新的技术来提高此类电源的性能。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为开关电源控制芯片提供对反馈电压的精确检测和采样保持电路，能自适应变压器的去磁曲线，以获得准确的电压反馈值。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种用于开关电源反馈电压检测和采样保持的电路，其特征在于，实现由PWM开状态、等待状态、学习状态、检测状态以及去磁结束状态构成的有限状态机，控制有限状态机的状态转换和输出，所述电路具体包括： 

时钟控制电路，其产生三路时钟信号，其中第一路时钟信号和第二路时钟信号用于对开关电源反馈电压的采样，第一路时钟信号和第二路时钟信号同时受控于去磁结束信号，当去磁结束时禁止第一路时钟信号和第二路时钟信号；第三路时钟信号用于有限状态机的控制；以及 

采样保持电路，其对反馈电压首先用电压跟随器缓冲隔离，然后分两路采样，两路采样值经过取较大值电路，选择较大值输出；以及 

等待状态控制电路，开关电源反馈电压的检测和采样保持电路复位后进入等待状态，利用第三路时钟计时，这期间控制采样并等待波形稳定，并产生学习状态时钟；以及 

学习状态控制电路，等待状态结束后进入学习状态，利用学习状态时钟计时，这期间用于控制学习状态的时序，结合增量控制电路和系统控制电路来实现对变压器去磁曲线的学习功能；以及 

增量控制电路，其在学习状态，结合学习状态控制电路、系统控制电路等一起用于控制两次相邻采样的增量电路，当采样保持输出的值大于实时电压和增量之和时，增加增量，否则保持不变；以及 

系统控制电路，其在等待状态、学习状态、检测状态及去磁结束状态，协同其他电路一起控制有限状态机的状态转换和输出；以及 

延时电路，用于对输入数字信号的上升沿和下降沿进行处理，实现需要的延时。 

上述时钟控制电路包括： 

时钟产生电路，其振荡产生周期的脉冲信号； 

第一触发器，其用于对时钟产生电路输出的周期的脉冲信号进行分频； 

第二触发器，其用于控制第一路时钟信号和第二路时钟信号，当PWM信号关闭时打开这两路时钟信号，当进入去磁结束状态时关闭这两路时钟信号； 

时钟输出电路，其用于控制第一路、第二路和第三路时钟的输出。 

上述采样保持电路包括： 

输入电压跟随器，其用于对变压器反馈信号的缓冲隔离，输出到两路采样电路的开关，并给增量控制电路提供输入； 

第一电容器，其用于保持第一路采样的值； 

第二电容器，其用于保持第二路采样的值； 

第一开关，其用于响应第一路采样时钟，控制第一路的采样，控制第一电容器充电或放电； 

第二开关，其用于响应第二路采样时钟，控制第二路的采样，控制第二电容器充电或放电； 

取较大值电路，其用于从第一路采样值和第二路采样值中，选择较大值，产生第一参考 信号。 

上述取较大值电路包括：