[实用新型]一种降低电源变换器输出纹波的控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路的控制技术领域，特别是涉及电源变换器输出纹波滤波技术。

背景技术

目前，电源变换器在工业生产、日常生活用品、智能控制设备中得到了广泛的应用。通常，电源变换器的结构图如图1所示，包括初级整流滤波开关变换电路单元、变压器单元、次级整流滤波电路单元，以将交流输入转变为直流输出。为了输出高质量的直流电力，电源变换器从直流输出端利用输出电压采样单元和/或输出电流采样单元采集电压和/或电流信号，经过电压比较电路和/或电流比较电路之后获得采集到的电压和/或电流信号与次级辅助电源电路单元的信号之间的误差，通过光耦将该误差传输给开关电源控制电路单元，形成反馈以控制初级整流滤波开关变换电路单元。

但是，经过电压比较电路和/或电流比较电路之后获得的误差信号容易出现纹波，由于初级整流滤波开关变换电路单元根据该误差信号工作，这样电源变换器的开关占空比也受到该电压误差信号和/或电流误差信号的变化幅度的影响。这样电源变换器为了满足输出纹波的指标要求，需要在输出端并联大容量的电容，大容量的电容一般用电解电容比较常见。众所周知，电解电容的寿命受电压、纹波电流、温度等因数的影响比较大，不利于提高电源变换器的功率密度和使用寿命，不利于降低电源变换器的成本，采用小容量电容才有可能达到以上目的，要使采用小容量电容又可满足输出纹波的指标要求，必须研究有效可行的方法将电源变换器的输出纹波抑制到最低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于实现避免使用大容量电容而有效降低电源变换器的输出纹波的电路，以及利用该电路来构建电源变换器。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种降低电源变换器输出纹波的控制电路，所述输出纹波控制电路连接至电源变换器的输出端和次级辅助电源电路单元，包括第一比较器或运算放大器、输入电阻、增益调节电阻、积分电容和滤波电容，其中，输入电阻连接在电源变换器的输出端和第一比较器或运算放大器的反相端之间，滤波电容连接在第一比较器或运算放大器的同相端和次级辅助电源电路单元的负极之间，增益调节电阻和积分电容串联连接在第一比较器或运算放大器的反相端和输出端之间。

其中所述输入电阻的阻值大于增益调节电阻阻值。

另外，所述输出纹波控制电路还包括二极管，所述二极管的阴极连接至第一比较器或运算放大器的输出端，所述二极管的阳极连接至输出纹波控制电路的输出端。

另一方面，所述输出纹波控制电路还包括限流电阻，所述限流电阻连接在第一比较器或运算放大器的同相端和次级辅助电源电路单元的正极之间。

所述输出纹波控制电路还包括前级调节电路，当输出纹波控制电路的输入是幅度较小的电流信号或者输入阻抗较高的电压信号时，增强电流信号的信号强度或者增强电压信号的负载能力。

其中，所述前级调节电路包括第二输入电阻、第二增益调节电阻、第三增益调节电阻、第二比较器或运算放大器和第二滤波电容，第二输入电阻连接在电源变换器的输出端和第二比较器或运算放大器的同相端之间，第二增益调节电阻连接在第二比较器或运算放大器的反相端和输出端之间，第三增益调节电阻连接在第二比较器或运算放大器的反相端和次级辅助电源电路单元的负极之间，第二滤波电容连接在第二比较器或运算放大器的同相端和次级辅助电源电路单元的负极之间，第二比较器或运算放大器的输出端连接至输入电阻。

一种电源变换器，包括初级整流滤波开关变换电路单元、变压器单元、次级整流滤波电路单元、输出电压采样单元和/或输出电流采样单元、次级辅助电源电路单元、光耦和开关电源控制电路单元，该电源变换器还包括上述输出纹波控制电路，所述输出纹波控制电路连接至输出电压采样单元和/或输出电流采样单元、次级辅助电源电路单元和光耦，将输出电压采样单元和/或输出电流采样单元采集到的电压和/或电流信号与次级辅助电源电路单元的信号之间的误差滤波控制后，通过光耦传输给所述开关电源控制电路单元。

由于采用以上技术方案，本实用新型的电源变换器的输出纹波控制电路对输出电压采样单元和/或输出电流采样单元采集到的电压和/或电流信号与次级辅助电源电路单元的信号的误差进行滤波控制，开关电源控制电路单元根据滤波控制后的误差信号控制初级整流滤波开关变换电路单元，由此电源变换器的开关占空比跟踪变化幅度较小的误差信号，亦即滤波控制后的信号，从而使得电源变换器输出只需配备极小容量的滤波电容就可以使得电源变换器的输出电压博文或电流纹波衰减到很小的程度。