[发明专利]一种开关电源的隔离传输方法及其电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔离传输方法及其电路，特别是一种适合应用在航天、军工、通信等高恶劣环境下的开关电源隔离传输方法及其电路。

背景技术

现有技术中，为了达到开关电源稳定输出电压的目的，在开关电源的副边采样误差信号，该信号经过误差放大器放大后，转换成电流信号并通过光耦隔离输出到开关电源原边的控制芯片，以实现对开关管的驱动信号进行反馈控制。

图1示出了该反馈控制方法的一种具体的隔离传输电路，其中第一分压电阻R456、第二分压电阻R457和误差放大器IC450组成采样电路，第一分压电阻R456和第二分压电阻R457相串联，该串联支路的一端为该隔离传输电路的输入电压端Vin+，连接到开关电源的输出电压端，另一端为该隔离传输电路的输入电压参考端Vin-，连接到开关电源的输出电压参考端，该串联支路的串接点连接到误差放大器IC450的控制端，误差放大器IC450的阳极连接到所述串联支路的另一端，误差放大器IC450阴极的一路依次通过电阻R461和电阻R460连接到所述串联支路的一端，电阻R461和电阻R460用于控制流过光耦二极管的电流；另一路依次通过电阻R455和电容C456连接到其控制端，构成误差放大器IC450的负反馈支路；第一分压电阻R456和第二分压电阻R457从开关电源的输出端采样误差信号，经误差放大器IC450放大后在其阴极输出；隔离光耦OC1的阳极引脚1和阴极引脚2并联在电阻R460的两端，隔离光耦OC1的发射极引脚3接地，其集电极引脚4为隔离传输电路的输出电压端Vout，连接到开关电源中的PWM控制芯片的控制端COM，经放大的误差信号通过隔离光耦OC1输出到开关电源中的PWM控制芯片的控制端COM，以实现对PWM的控制。

但是这种传统的使用光耦隔离传输小信号的方式存在以下缺点：1.环境温度变化后，传输比受到严重影响，使电源的控制环路失控；2.传输比小，不利于环路稳定；3.抗辐射能力差，相关资料表明光耦抗辐射的总剂量不超过3*10⁴rad(si)。

而在航天、军工、通信等领域，开关电源一般都会在密闭、高温的环境中工作，这样一来，对电源产品的稳定性、功率降额等都有较高的要求，用光耦隔离传输误差信号的方法就不适用了。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关电源的隔离传输方法，该隔离传输方法能克服上述缺点，传输小信号的传输比高、受温度变化影响小以及抗辐射能力强，使开关电源能工作在密闭、高温的环境中，并具有稳定性好、使用降额高的特点，适合应用在航天、军工、通信等高恶劣环境的领域。

本发明的另一目的是提供实现上述方法的开关电源的隔离传输电路。

本发明的第一个目的是通过以下技术措施来实现的：

一种开关电源的隔离传输方法，经采样电路采样的误差信号依次通过隔离电路和整流滤波电路输出；所述隔离电路采用隔离变压器、驱动三极管和脉冲信号源组成，脉冲信号源输出固定频率和脉宽的脉冲信号，所述脉冲信号通过驱动三极管与采样电路输出的误差信号在隔离变压器的初级绕组(Np)相混合，该混合信号从隔离变压器次级绕组(Ns)输出到整流滤波电路，经整流滤波电路对其进行整流、滤波后输出一个幅值受误差信号控制的直流电平信号。

本发明的第二个目的是通过以下技术措施来实现的：

一种开关电源的隔离传输电路，包括采样电路和隔离电路，所述采样电路的输入电压端和输入电压参考端为隔离传输电路的输入电压端和输入电压参考端，还包括整流滤波电路，所述隔离电路包括隔离变压器、驱动三极管和脉冲信号源，脉冲信号源连接到驱动三极管的基极，驱动三极管的发射极连接到所述采样电路的输入电压参考端，其集电极连接到隔离变压器初级绕组(Np)的一端，隔离变压器初级绕组(Np)的另一端连接到所述采样电路的输出端，隔离变压器次级绕组(Ns)的一端接地，另一端连接到所述整流滤波电路的输入端，所述整流滤波电路的输出端为隔离传输电路的输出电压端；脉冲信号源输出固定频率和脉宽的脉冲信号，所述脉冲信号通过驱动三极管与经采样电路采样的误差信号在隔离变压器的初级绕组(Np)相混合，该混合信号从隔离变压器次级绕组(Ns)输出到整流滤波电路，经整流滤波电路对其进行整流、滤波后输出一个幅值受误差信号控制的直流电平信号。

为了保证驱动三极管Q1不被过电流烧坏，所述脉冲信号源通过限流电阻连接到所述驱动三极管的基极。