[发明专利]一种原边反馈自动补偿采样电路

说明书

技术领域

本发明属于开关电源设计领域，涉及原边反馈开关电源控制电路设计，特别是一种原边反馈自动补偿采样电路。

背景技术

随着消费电子产品强劲的需求以及各种电子产品的更新换代，对电源模块的要求也越来越高。电源模块通常为功能模块提供恒定的电压或恒定的电流，以保证它们稳定的工作。

原边反馈技术的反激变换器通常其变压器有三个绕组组成，分别为原边绕组、原边辅助绕组和次边绕组。在现有的一些原边反馈技术之中，必须采样输出电压，从而控制PWM关断时间的长短。由于原边绕组上存在高压，且开关管的开关会引入较大的噪声，需要采样电路能够承受高压和高噪声干扰，在另外一些方法中引入了原边辅助绕组去检测输出电压，同时辅助绕组可以给控制芯片供电在原边反馈技术中，关键是控制反馈误差。传统的原边反馈通常会设置一个固定时间的采样点，这个采样时刻一般被设置在原边能量刚转移到次边的时刻，在这一时刻对原边辅助绕组进行采样以得到输出电压信号。由于此时的次边电流较大，在线圈端和输出端之间会产生较大的压降，因此此时采样到的反馈电压与实际输出电压有很大误差，同时由于传统采样 结构设置一个固定采样点，采样信号不能精确反映负载变化。

随着负载的增大，次级线圈向负载转移的能量增大，所需要的时间也就是退磁时间相应延长，退磁时间变化使原有的采样时间可能设置在不适宜采样的时间，例如如前所述，不希望采样时间设置在原边能量刚转移到次边的时刻，此时采样误差较大。

发明内容

为克服现有的原边反馈采样电路采样时间点固定，不能反映负载变化，从而导致采样误差大的技术缺陷，本发明公开了一种原边反馈自动补偿采样电路。

本发明所述一种原边反馈自动补偿采样电路，应用于原边反馈开关电源，包括上拉电流源，下拉电流源，第一充放电支路，第二充放电支路，时钟对产生器和采样逻辑电路；

所述第一充放电支路和第二充放电支路均包含如下技术特征：

包括充电电容、串联的充电开关和放电开关，所述充电开关与上拉电流源连接，所述放电开关与下拉电流源连接，所述充电开关和放电开关的公共端连接充电电容，该公共端还与采样逻辑电路的输入端连接；

所述充电开关和放电开关的控制端与时钟对产生器输出的时钟信号输出端连接；

所述时钟对产生器输出的时钟信号使两个充放电支路的其中一个工作在充电状态时，另一个工作在放电状态；

所述采样逻辑电路对两个充放电支路的充电电容上的电压进行检测，当任意一个该电压到达低电平时，输出宽度为D的方波信号，D为预先设定的采样时间；

所述上拉电流源包括固定电流源和受控电流源，所述受控电流源检测原边反馈开关电源的负载，并随负载增加而增大输出电流，所述固定电流源和受控电流源的输出电流相加后作为上拉电流源的输出电流。

采用上述电路结构，可以实现采样时间点跟随负载变化而移动的功能。

具体的，所述受控电流源包括跨导运算放大器、采样保持电路和基准电压源，所述跨导运算放大器的两个输入端分别与采样保持电路和基准电压源的输出端连接，所述采样保持电路的输入端与原边反馈开关电源的变压器辅助绕组以电压采样方式连接，所述跨导运算放大器的输出端作为受控电流源的输出端。 

进一步的，所述变压器辅助绕组上串联有分压电阻，所述采样保持电路对分压电阻上的压降进行采样。

进一步的，还包括采样放大器，所述采样保持电路的输出端通过采样放大器和跨导运算放大器的输入端连接。

优选的，所述时钟对产生器输出的时钟对信号为退磁时间信号及其反相信号。退磁时间信号在原边反馈开关电源的控制电路中容易得到，且退磁信号能贴切的满足将采样时间限制在退磁时间段内，避开后续反馈端的振铃状态。

优选的，所述下拉电流源的输出电流大于固定电流源的输出电流。

优选的，所述D为100纳秒至400纳秒。

采用本发明所述的原边反馈自动补偿采样电路，将采样后的负载放大电压VEA与内部参考电压比较，产生一个随负载大小变化的线性充电电流，从而使检测时间点随负载增加而后移。使采样时间点始终落在预先设定的最佳采样时间段内，避开了采样误差大的采样区间，使采样结果更精确并且能够反映负载变化。

附图说明

图1为典型的原边反馈反激AC/DC电路FB和PWM信号示意图；

图2为本发明所述原边反馈自动补偿采样电路的一种具体实施方式示意图；

图3为图2中各个电路节点的信号时序示意图；