[发明专利]一种抑制开关电源拍频的电路及其实现方法

说明书

本发明涉及电源应用技术领域，提供了一种抑制开关电源拍频的电路及其实现方法。电路中功率转换电路用于分别获取输入使能信号V_in，PWM比较器的输出信号，并通过输出滤波电路完成输出信号V_out；输出滤波电路的输出端还分别连接反馈电路和负反馈控制环电路；反馈电路的另一端连接PWM比较器的第一输入端；负反馈控制环电路的另一端与锯齿波信号源的输出端均与PWM比较器的第二输入端相连；其中，负反馈控制环电路输出的负反馈信号在锯齿波信号源的锯齿波信号上加入低频补偿信号。本发明达到抑制PWM比较器所生成的低频拍频信号的幅度作用。

【技术领域】

本发明涉及电源应用技术领域，特别是涉及一种抑制开关电源拍频的电路及其实现方法。

【背景技术】

目前通信领域最常见的电源为开关电源，非隔离DC/DC电源常用的环路控制模式有电压型和电流型，电流型通常又分压峰值电流型和平均电流型。其中电压型和平均电流型均会采用锯齿波信号源作为PWM信号生成器的一个信号源。在同步整流非隔离DC/DC电源中，CCM工作模式下，稳压环路各环节中只有PWM比较器为非线性环节，由电路技术可知，当两个不同频率的信号进入一个非线性系统时，会产生两个频率之差的信号，这就是开关电源低频拍频产生的根本原因。换而言之，一个和开关电源开关频率接近的扰动信号进入电路环路，会由PWM比较器产生一个低频信号，该低频信号将调制PWM信号，从而在输出电压上产生一个低频正弦波动，在它通常远大于电源的纹波电压，是系统所不能接受的。

侵入电源稳压环的高频干扰信号是很难滤除，如在反馈环中加低通滤波器(带宽为开关频率的1/2)，这会严重影响环路特性，从电源环路理论特性分析，该方案不可行。目前为了消除拍频现象，大多采用在电源输入端增加低通滤波器的方案，该方案对于电源输入总线引入的、接近开关频率的扰动信号是有作用的，但该方案会增加电源输入侧滤波电路的体积和成本，而更为关键的问题是，如果扰动信号来自输出侧，如负载周期性高频变化，或反馈线(sense)被高频信号干扰，或环路中的器件被高频信号干扰，该滤波器方案都是无能为力的。另外一种常用的措施是人为地错开各电源的开关频率，但这个方法在电压母线上挂了很多电源的情况下很难实现。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明实施例要解决的技术问题是一个和开关电源开关频率接近的扰动信号进入电路环路，会由PWM比较器产生一个低频信号，该低频信号将调制PWM信号，从而在输出电压上产生一个低频正弦波动，在它通常远大于电源的纹波电压，是系统所不能接受的。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种抑制开关电源拍频的电路，包括功率转换电路、输出滤波电路、PWM比较器、反馈电路、锯齿波信号源和负反馈控制环电路，具体的：

所述功率转换电路用于分别获取输入使能信号V_in，PWM比较器的输出信号，并通过输出滤波电路完成输出信号V_out；

所述输出滤波电路的输出端还分别连接所述反馈电路和所述负反馈控制环电路；

所述反馈电路的另一端连接所述PWM比较器的第一输入端；所述负反馈控制环电路的另一端与所述锯齿波信号源的输出端均与所述PWM比较器的第二输入端相连；

其中，所述负反馈控制环电路输出的负反馈信号在锯齿波信号源的锯齿波信号上加入低频补偿信号，用于抑制PWM比较器所生成的低频拍频信号的幅度。

优选的，所述负反馈控制环电路依次由低通滤波器、分压器和比例放大器构成，具体的：

所述低通滤波器直接与所述输出滤波电路输出端相连，将低通滤波后的输出信号传递给分压器，所述分压器将分压后的电信号经由所述比例放大器输出到PWM比较器的第二输入端口；