[发明专利]一种超低纹波电路控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及线性电源电源控制方法，尤其是一种超低纹波电路控制方法及装置。

背景技术

随着现代开关电源技术的发展，线性电源在大功率场合逐渐退出历史舞台，但是有些特殊应用场合，比如雷达、精密功放等要求超低纹波技术的应用场合，开关电源引入的开关噪声，以及纹波仍然无法满足系统要求。超低纹波控制技术仍然是电源技术发展的分支领域一个重要方向。现有的降低纹波的办法主要有3种，1、无源滤波；2、有源滤波、3、通过超高开关频率降低纹波，但是受制于开关器件最大频率的限制纹波降低有限。有源滤波类似常规线性电源，例如通过2级线性电源级联，达到降低纹波目的。无源滤波方式通过增大电感、电容来达到减小纹波目的，这种方式体积大、笨重、成本高。

图1、图2、图3为现有的低纹波控制方法。

现有的低纹波电源技术如上图1、2、3所示，存在开关频率限制，以及效率太低等问题。如图2中，两级线性电源变换，逐步降低纹波，这样两级连续，不仅增加体积成本，同时降低了效率。

图3中通过2级LC滤波降低纹波，存在体积大、笨重、成本高的问题。

图1中所示开关方式，随着开关频率的提高，可以一定程度上降低纹波，但是受制于器件开通关断速度，总是存在开关频率的纹波，另外，开关速度太高，器件发热严重，MOSFET本身内阻导致的散热也是一个关键问题、散热处理不好，很容易损坏MOSFET，降低了系统的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种超低纹波电路控制方法及装置。本发明在线性电源中，将输入纹波前馈引入到反馈调节环节中，提高纹波抑制速度，降低输入纹波导致的输出纹波问题，并结合常规线性电源反馈环节增加加法器，将前馈信号导入到反馈环节中。达到超低纹波输出目的，不需要额外驱动电源，简化系统复杂度，提高效率与可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

一种超低纹波电路控制装置包括：

反馈模块，用于检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；

前馈模块，用于检测线性电源输入端信号(附图5中)并输出前端调节信号给调节模块；

调节模块，用于根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端，加法器两个输入端分别作为调节模块的两个输入端；信号处理器((附图5中Fm的放大器))是控制开关管导通程度的驱动电路；

开关管((附图5中S1))，用于根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度；调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。

进一步的，所述反馈模块包括第一分压电阻(附图5中R1)、第二分压电阻(附图5中R2)以及比较器(附图5中运放)，线性电源输出端与地之间串联第一分压电阻、第二分压电阻，第一分压电阻、第二分压电阻公共端与运放器输入端连接，运放输出端根据运放输入端输入电压值与参考端电压值比较后输出比较信号给调节模块一个输入端；前馈模块包括第三分压电阻(附图5中R3)以及第四分压电阻(附图5中R4)，线性电源输入端与地之间串联第三分压电阻、第四分压电阻，第三分压电阻、第四分压电阻公共端与调节模块另一个输入端连接；前馈模块参数Q＝R4/(R3+R4),通过调节第三分压电阻和第四分压电阻值，降低线性电源输入电压纹波信号。

进一步的，所述前馈模块还包括第一电容，所述第三分压电阻、第三分压电阻公共端通过第一电容(附图5中C1)与加法器一输入端连接。

进一步的，所述反馈模块是采集线性电源输出端信号的第一处理器，前馈模块是采集线性电源输入端信号的第二处理器；第一处理器输出端、第二处理器输出端分别对应与加法器两个输入端对应连接；第二处理器将输入的线性电源输入端信号电压值进行调节并通过第二处理器输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。

一种超低纹波电路控制方法包括：

步骤1：通过反馈模块检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；同时前馈模块检测线性电源输入端信号并输出前端调节信号给调节模块；