[发明专利]一种比例定时采样电路及应用该电路的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种比例定时采样电路及应用该采样电路的开关电源。 

背景技术

应用传统控制器的开关电源如图1所示，该开关电源包括输出模块连接于变压器T1的副绕组两端，吸收电路连接于变压器T1的主绕组两端，开关管Q1的漏极与主绕组一端相连，栅极与传统控制器20的输出端相连，源极与采样电阻Rcs、控制器20相连，反馈绕组单元与控制器相连；该控制器包括采样开关与采样电路32、反馈绕组单元与PWM/PFM调制器22相连；PWM/PFM调制器22与采样电阻Rcs、逻辑驱动23相连，逻辑驱动23与开关管Q1相连。 

控制器20通过内部的采样电路21对反馈绕组输入的电压信号33采样，得到的采样信号34反映输出电压Vo的大小，PWM/PFM调制器22对该采样信号34与采样电阻上的信号36比较，输出调制信号到逻辑驱动23，逻辑驱动23调整开关管Q1的脉冲宽度和频率，进而调整变压器主绕组的脉冲宽度和频率，稳定输出电压Vo，以达到恒定电压输出。 

传统控制器20的内部采样电路21受控制器内部的时钟信号31控制，当控制器内部的时钟信号31与反馈绕组的信号33相位不一致时，就会出现采样误差，如图2（a）所示，PWM/PFM调制器22处理有误差的采样信号34，得到一个有误差的调制信号控制变压器的脉冲宽度和频率。进而导致开关电源恒定电压输出Vo精度不高。 

传统控制器20的内部采样电路还会采用定时采样的方法，当反馈绕组信号33变化时，也会出现采样误差，如图2（b）所示，导致开关电源恒定电压输出Vo精度不高。 

为了解决上述问题，需要提供一种新型的比例定时采样电路来达到开关电源高精度的恒定电压输出。 

发明内容

本发明针对上述问题，提出了比例定时采样电路，该电路可应用于开关电源，使输出恒定电压能达到较高精度。 

本发明的技术方案在于：一种比例定时采样电路，其特征在于：由采样控制电路、第一采样时钟产生单元、第二采样时钟产生单元和延时单元依次电性连接组成。 

进一步地，所述采样控制电路包括第一偏置电流源、第一电容器、第二电容器及比较器，所述第一偏置电流源经第一开关和第三开关与第一电容器的上极板相连，所述第一电容器的上极板经第三开关和第二开关与地相连、经第五开关和所述比较器的正输入端相连，经第六开关和所述比较器的负输入端相连，所述比较器的正输入端经第四开关与地相连，所述比较器的负输入端与第二电容器的上极板相连，经第七开关连接到地，经第八开关连接到地，所述第一电容器的下极板、第二电容器的下极板与地相连，所述比较器的输出端经第一与门、第一延时器和第二与门产生采样控制信号控制第八开关。 

进一步地，所述第一采样时钟产生单元包括第一反相器、第二延时器、第二反相器和第三与门，所述第一反相器经第二延时器控制第三开关和第五开关，所述第二延时器经第二反相器控制第四开关和第六开关，所述第一反相器和第二延时器经第三与门控制第七开关。 

进一步地，所述第二采样时钟产生单元包括第三延时器、第四与门和第三反相器，所述第三延时器经第四与门控制第二开关，第四与门经第三反相器控制第一开关。 

进一步地，所述延时单元包括第二偏置电流源、延时电容器、施密特触发器及第四反相器，所述延时单元的输入控制第九开关和第十开关，内部供电电源经第九开关连接到延时电容器的上极板，延时电容器的上极板经第十开关和第二偏置电流源连接到地，经施密特触发器和第四反相器连接到所述延时单元的输出端，第二延时电容器的下极板连接到地。 

进一步地，所述的比例定时采样电路集成于一个集成块中。 

本发明的另一目的在于提供一种应用上述比例定时采样电路的开关电源，该开关电源能达到较高精度的恒定电压输出。 

本发明的另一技术方案在于：一种应用权利要求1所述的比例定时采样电路的开关电源，包括变压器和控制电路，其特征在于：所述控制电路与变压器的反馈绕组单元相连，以产生一个开关信号调节所述变压器的脉冲宽度和频率，所述控制电路包括比例定时采样电路和PWM/PFM调制器。 

进一步地，所述的比例定时采样电路与PWM/PFM调制器集成于一个集成块中。 

本发明的优点在于：该比例定时采样电路的时钟由反馈绕组的退磁时间信号决定，避免了内部时钟与反馈绕组退磁信号的相位差引起的采样误差；该比例定时采样电路按比例输出采样时钟，消除了定时采样引起的采样误差，使得应用本发明的开关电源达到较高精度的恒定电压输出。 

附图说明

图1是传统开关电源原理示意框图。