原边反馈开关电源原理?原边控制开关电源原理?

2022-08-13 02:42:53 文章来源 :网络 围观 : 评论
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  :反激原边反馈电路是反激电源的一种,由于是直接采样原边的辅助绕组电压,不需要通过光耦采样副边,因此具有体积较小,成本较低的特点,是广泛使用的一种开关电源。原边反馈的原理是通过采样辅助绕组电压,经过运放反馈调节脉宽调制器的占空比从而实现辅助电压的稳定,由于次级与辅助绕组有耦合关系,次级的输出电压根据辅助绕组的电压按匝比折算过去从而实现次级输出电压的稳定。原边反馈由于采用间接反馈的方式,受辅助绕组与次级绕组耦合程度、次级绕组输出阻抗等影响,当副边输出电流较大时,副边电压变化较大,因此电流调整度较大,对输出电压精度的影响很大。另一方面,由于原边反馈是采样辅助供电电压,而辅助供电电流较小而且几乎稳定不变,在短时间内辅助电压几乎不变,因此当副边发生负载跃变时,反馈电路未能及时响应,从而令负载跃变时峰峰值较大,恢复时间较长,负载跃变效果比较差。技术实现要素:为了解决上述问题,本实用新型提出一种改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路。本实用新型通过以下技术方案实现的:本实用新型提出一种改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路,连接输入电压端和输出电压端,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括:脉宽调制器u1,所述脉宽调制器u1内部设有集成误差放大电路;原边功率电路,所述原边功率电路第一端连接所述脉宽调制器u1的out脚;取样反馈电路,所述原边功率电路第一端连接所述取样反馈电路的第一端,所述取样反馈电路的第二端连接所述脉宽调制器u1的vfb脚。其中,所述原边功率电路包括输入电容c3、电阻r7和电阻r5,所述输入电容c3与所述电阻r7第一端连接,所述电阻r7第二端与电阻r5串联,电阻r5与电阻r7之间的电压作为功率地,当电流流过电阻r7时,电容c3与电阻r7之间对功率地形成一个负压,且电阻r7的电压补偿到所述取样反馈电路,从而使得所述脉宽调制器u1占空比稳定。进一步地,所述原边功率电路包括开关管q1,所述开关管q1连接所述电阻r5。进一步地,所述取样反馈电路包括电阻r4、电阻r2和滤波电容c6,所述电阻r4第一端连接所述r7的第一端,所述电阻r4第二端与所述电阻r2、所述滤波电容c6并联,所述滤波电容c6对在电阻r7处产生的变化信号进行滤波,从而使所述原边功率电路电压更加稳定。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括三角波震荡电路,所述三角波震荡电路第一端连接所述脉宽调制器u1的ref脚,所述三角波震荡电路第二端连接脉宽调制器u1的rc脚。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括辅助供电电路、副边输出电路,所述幅足供电电路与所述副边输出电路耦合,所述副边输出电路连接输出电压端。进一步地,所述辅助供电电路包括耦合器nf、二极管d1、电容c1,所述耦合器nf第一端连接所述二极管d1,所述耦合器nf第二端连接所述电容c1。进一步地,所述副边输出电路包括耦合器ns、二极管d2、电容c2,所述耦合器ns第一端连接所述二极管d2,所述耦合器ns第二端连接所述电容c2,所述耦合器ns与耦合器nf形成耦合关系。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括转换电路,所述转换电路第一端连接所述原边功率电路,所述转换电路第二端连接所述脉宽调制器u1的cs脚。进一步地,所述转换电路包括电容r9和电阻r6,所述电阻r5将原边电流信号转化成电压信号并通过所述电容c9、电阻r6组成的滤波器送到所述脉宽调制器u1的cs脚。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括其启动电路,所述启动电路第一端连接所述脉宽调制器u1的gnd脚,所述启动电路第二端连接所述输入电压端。本实用新型的有益效果:本实用新型的所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括脉宽调制器u1、原边功率电路、取样反馈电路、辅助供电电路和副边输出电路;所述原边功率电路包括输入电容c3、电阻r7和电阻r5,所述输入电容c3与所述电阻r7第一端连接,所述电阻r7第二端与电阻r5串联,电阻r5与电阻r7之间的电压作为功率地,当电流流过电阻r7时,电容c3与电阻r7之间对功率地形成一个负压,且电阻r7的电压补偿到所述取样反馈电路,从而使得所述脉宽调制器u1占空比稳定,负载跃变也得到很好的改善;同时电阻r7的电压通过所述取样反馈电路也补偿到所述脉宽调制器u1,辅助供电电路电压抬升,辅助供电电路和副边输出电路耦合关系,副边输出电路电压也得到了抬升,从而补偿副边输出电路的电压以改善负载调整度。附图说明图1为所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路的结构示意图;图2为所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路的电路原理图。附图标号说明:标号名称标号名称1副边输出电路2辅助供电电路3启动电路4滤波单元5原边功率电路6取样反馈电路7转换电路8三角波震荡电路具体实施方式为了更加清楚、完整的说明本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型作进一步说明。请参考图1,本实用新型提出一种改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路,连接输入电压端和输出电压端,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括:脉宽调制器u1,所述脉宽调制器u1内部设有集成误差放大电路;原边功率电路5,所述原边功率电路5第一端连接所述脉宽调制器u1的out脚;取样反馈电路6,所述原边功率电路5第一端连接所述取样反馈电路6的第一端,所述取样反馈电路6的第二端连接所述脉宽调制器u1的vfb脚。本实用新型采用原边反馈作为反馈方式,所述脉宽调制器u1内部集成误差放大电路。所述脉宽调制器u1的vfb脚为反相输入端,comp脚为放大器输出端。其中,所述原边功率电路5包括输入电容c3、电阻r7和电阻r5,所述输入电容c3与所述电阻r7第一端连接,所述电阻r7第二端与电阻r5串联,电阻r5与电阻r7之间的电压作为功率地,当电流流过电阻r7时,电容c3与电阻r7之间对功率地形成一个负压,且电阻r7的电压补偿到所述取样反馈电路6,从而使得所述脉宽调制器u1占空比稳定。进一步地,所述原边功率电路5包括开关管q1,所述开关管q1连接所述电阻r5。在本实施例中,电容c3为输入电容,电容c3与开关管q1、采样电阻r5、电阻r7形成一个原边功率电路5。进一步地,所述取样反馈电路6包括电阻r4、电阻r2和滤波电容c6,所述电阻r4第一端连接所述r7的第一端,所述电阻r4第二端与所述电阻r2、所述滤波电容c6并联,所述滤波电容c6对在电阻r7处产生的变化信号进行滤波,从而使所述原边功率电路5电压更加稳定。所述取样反馈电路6包括电阻r2、电阻r4、电容c5、和电容c6。在本实施例中,电阻r2、电阻r4为电压取样电阻,电容c5为反馈电容,电容c6为滤波电容。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括三角波震荡电路8,所述三角波震荡电路8第一端连接所述脉宽调制器u1的ref脚,所述三角波震荡电路8第二端连接脉宽调制器u1的rc脚。在本实施例中,电阻r1、电容c7与所述脉宽调制器u1的rc脚形成三角波震荡电路8。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括滤波单元,所述滤波单元连接所述三角波震荡电路8,用以对所述三角波震荡电路8的变化信号进行滤波,从而使所述原边功率电路5电压更加稳定。在本实施例中,所述滤波单元为电容c4。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括辅助供电电路2、副边输出电路1,所述辅助供电电路2与所述副边输出电路1耦合,所述副边输出电路1连接输出电压端。进一步地,所述辅助供电电路包括耦合器nf、二极管d1、电容c1,所述耦合器nf第一端连接所述二极管d1,所述耦合器nf第二端连接所述电容c1。在本实施例中,电容c1、二极管d1、耦合器nf、电阻r3组成辅助供电电路2。进一步地,所述副边输出电路1包括耦合器ns、二极管d2、电容c2,所述耦合器ns第一端连接所述二极管d2,所述耦合器ns第二端连接所述电容c2,所述耦合器ns与耦合器nf形成耦合关系。在本实施例中,所述耦合器ns、二极管d2、电容c2组成所述副边输出回路,其中耦合器ns与耦合器nf形成耦合关系。进一步地,所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路还包括转换电路7,所述转换电路7第一端连接所述原边功率电路5,所述转换电路7第二端连接所述脉宽调制器u1的cs脚。进一步地,所述转换电路7包括电容r9和电阻r6,所述电阻r5将原边电流信号转化成电压信号并通过所述电容c9、电阻r6组成的滤波器送到所述脉宽调制器u1的cs脚。所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路包括其启动电路3,所述启动电路3第一端连接所述脉宽调制器u1的gnd脚,所述启动电路3第二端连接所述输入电压端。在本实施例中,电阻r8、电容c8形成所述启动电路3。vin为输入电压正端,gi为输入电压地,vout为输出电压正端,go为输出电压地。本实用新型的所述改善原边反馈电流调整度以及负载跃变的电路主要有两方面的作用:一方面是改善原边反馈电流调整度:本实用新型的所述原边功率电路5设有电阻r7,由于原边的地是以电阻r5与电阻r7之间的电压作为功率地(即a点),当电流流过电阻r7时,则电容c3与电阻r7之间(即b点)对功率地形成一个负压。由于电阻r7连接到电阻r4上,因此电阻r7的电压做为一个补偿电压增加到所述取样反馈电路6中。当负载较轻,所述副边输出电路1的副边电流较小时,所述原边功率电路5的原边电流也很小,而由于电阻r7电阻很小,所述原边电流在r7形成的电压较小,对反馈电路作用很小,反馈基本不变,因此所述副边输出电流的电压也基本不变。当负载加重,所述副边输出电路1的副边电流增大,副边电压有较大的跌落,所述原边功率电路5的原边电流开始增加,原边电流在r7上形成一个负电压,且由于误差放大器的反向输入端总是参考所述脉宽调制器u1内部正向输入端的基准,电阻r7处形成负电压;又因为电阻r7与电阻r4的电压相加后的电压比所述脉宽调制器u1内部正向输入端的基准小,所以所述脉宽调制器u1内的误差放大电路把所述脉宽调制器u1的comp脚的电压抬高,所述脉宽调制器u1开始增大占空比。由于所述脉宽调制器u1占空比增大,所述辅助供电电路2的电压开始增大。进一步地,所述辅助供电电路2的电压增大,使得电阻r4处的电压也增大,同时也使得所述脉宽调制器u1内的误差放大电路的反向输入端和正向输入端电压相等,从而达到一个平衡状态,所述脉宽调制器u1占空比开始稳定下来。因所述辅助供电电路2的电压抬升,所述耦合器ns与所述耦合器nf形成耦合关系,所述副边输出电路1的电压也得到了抬升,并补偿了所述副边输出电路1因输出电流增大而跌落的电压,改善了负载调整度。另一方面是改善负载跃变:由于电阻r7设在所述原边功率电路5,响应速度加快。当负载发生跃变时,所述原边功率电路5立即在r7上形成一个反馈电压,所述脉宽调制器u1进行占空比调节,因此负载跃变也得到很好的改善。且电阻r4上增加一个电容c6,所述电容c6对电阻r7形成的变化信号进行滤波,从而使所述原边功率电路5更加稳定,通过改变电阻r7的阻值可改变所述副边输出电压的补偿程度。当然,本实用新型还可有其它多种实施方式,基于本实施方式,本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。当前第1页1 2 3

  原边反馈开关电源是一种采用数字控制技术对建峰电流模式PWM反激式高性能的交流/直流电源控制器。

  此芯片中包含了直接驱动功率晶体管,工作在准谐振模式,高效率,内置保护功能等特点,同时显著减少了外围元器件数量可达到简化设计和降低材料总成本的目的。

  IW1706具备软启动方案,它允许快速而顺利启动与小型和大型的电容负载。

  TL431它是有固定2.5V参考电压的,从输出加的取样分压电阻检测输出电压的波动,因431内部还有一个PNP管,它有10000倍的放大能力,参考点电压的微动都会引起集电极的较大变动。因431的K极是与光耦相接,的以光电二极管上也会有电流的变动,从而反馈到一次侧IC的反馈脚,IC再参考它的电压作出调节占空比或是频率的动作。

  如果直接检测绕组上的电压是可以不用光耦,但那IC它的检测方法和3842是不一样的了。不用光耦的话一般用在对输出电压要求不是太高的场合。

  psr稳压原理是:

  PSR是英文Primary Side Regulator的缩写,表示原边反馈控制或初级调整,即将误差放大器放在IC内部,外围省去了由常见的三端精密稳压器TL431和光耦PC817等元件组成的稳压电路。

  在CV模式下,大部分PSR芯片直接取样辅助线圈上电压,由于漏感的原因,在MOSFET管关断后,也就是次级二极管DR导通瞬间,会产生一个尖峰,影响电压采样,为了避开个这个尖峰,大部分芯片采用延时采样方式,也就是在MOSFET管关断一段时间后再来采样线圈上的电压,从而避开漏感尖峰。

  

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