[发明专利]线损补偿装置、开关电源系统和线损补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种线损补偿装置、开关电源系统和线损补偿方法。

背景技术

随着电子数码产品的不断发展，对供电电源的要求也不断提高。为了满足电子数码产品的多样性和性能优化的需要，电子数码产品需要更为稳定的供电电源，以确保在各种情况下能够稳定工作。这就需要供电系统具有线损补偿功能，以补偿由于在电线上损耗的电压对输出电压的影响。

如图1、图2所示分别为现有技术中初级控制开关电源充电器应用电路图和原理框图。如图1所示，整个开关电源系统是通过对三极管Q1的开关控制来达到交流电转换为稳定的直流电压的。当三极管Q1开启时，直流输入电压给初级电感（1-4）充电。当三极管Q1关闭时，初级电感（1-4）上的能量向次级（5-6）传递，因而输出电压的检测只能发生在次级二极管D7的消磁时间内。输出电压经过变压器次级绕组（5-6）和辅助绕组（2-3）的耦合以及R3，R4电阻分压后送往芯片内部，如图2所示，芯片根据从反馈端采样到的输出电压FB，并通过采样保持输出，并与基准电压信号Vref相比较输出误差放大的VEA信号，并根据VEA信号和消磁时间TDS输出PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）和PFM（Pulse Frequency Modulation，脉冲频率调制），进而控制三极管Q1的导通时间和工作频率，以实现恒定的输出电压。

上述处理方法存在的缺陷在于，最后得到的输出电压是一个恒定量，在满载和空载的情况下，会导致提供给下游系统的电源电压差距太大，导致在整个系统工作过程中输出不稳定，不利于系统的正常工作。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种线损补偿装置，该装置将损失在负载电路导线上的变量电压补偿在开关电源的输出电压中，使得下游系统的电压保持稳定，完善了开关电源系统的负载调整。

本发明的第二个目的在于提出一种开关电源系统。

本发明的第三个目的在于提出一种线损补偿方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的线损补偿装置，包括：采样模块，用于采样所述开关电源的反馈电压信号；误差放大模块，用于获取所述反馈电压信号，并将所述反馈电压信号与预设的基准电压信号进行比较以得到误差放大的反馈电压信号；控制模块，用于根据所述误差放大的反馈电压信号生成反馈电流信号和开关信号，所述开关信号用于控制所述开关电源的功率开关管；消磁时间采样模块，用于采样所述开关电源的消磁时间；以及补偿模块，用于根据所述消磁时间和所述反馈电流信号生成补偿电流信号，并叠加到所述开关电源的输出控制电路进行补偿。

根据本发明实施例的线损补偿装置，通过将损失在负载电路导线上的变量电压补偿在开关电源的输出电压中，使得下游系统的电压保持稳定，完善了开关电源系统的负载调整，补偿电压保持模块将外置器件内置减少外部器件，以起到将补偿电压信号减缓的作用，解决输出电压正反馈对系统稳定性造成的影响，减少了系统外围器件，更加利于系统的集成化。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的开关电源系统包括开关电源和上述的线损补偿装置。其中，所述线损补偿装置与所述开关电源相连，所述线损补偿装置将其生成的所述补偿电流信号叠加到所述开关电源的输出控制电路进行补偿。

根据本发明实施例的开关电源系统，通过线损补偿装置能够实现在全负载范围内导线压降的精确补偿，从而完善了开关电源系统的负载调整，补偿电压保持模块将外置器件内置减少外部器件，以起到将补偿电压信号减缓的作用，解决输出电压正反馈对系统稳定性造成的影响，减少了系统外围器件，更加利于系统的集成化，并且使系统更加稳定。

为了实现上述目的，本发明第三方面实施例的线损补偿方法包括以下步骤：采样所述开关电源的反馈电压信号；将所述反馈电压信号与预设的基准电压信号进行比较以得到误差放大的反馈电压信号；根据所述误差放大的反馈电压信号生成反馈电流信号和开关信号，其中，所述开关信号用于控制所述开关电源的功率开关管；采样所述开关电源的消磁时间；以及根据所述消磁时间和所述反馈电流信号生成补偿电流信号，并叠加到所述开关电源的输出控制电路进行补偿。