一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，属于反激式开关电源结构技术领域。技术方案是：减法器（3）与信号保持电路（6）互相连接，信号保持电路（6）与比较器一（7）、比较器二（10）依次连接，比较器二（10）经RS触发器（11）后，与时钟信号（12）共同作为或非门电路（13）的输入端，或非门电路（13）与反激式开关电源（1）互相连接。本实用新型专利技术的有益效果是：可以在无需增加副边绕组和隔离光耦IC的情况下，就能高精度的控制电源输出，大大简化了电源制作难度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构
本技术涉及一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，属于反激式开关电源结构

技术介绍
目前，反激式开关电源由于其占空比变化范围宽，本身同时兼顾了变压和储能的功能，输出受输入变化影响小，体积小成本低等特点，已经成为小功率电源领域结构的首选。其中应用最广的反激式电源拓扑就是副边反馈型结构，通过辅助绕组电压采样进行反馈控制，使变压器输入永远跟随输出变化而变化，让输出电压在负载变化的情况下保持不变。但是，由于反激式开关电源本身的结构特点，变压器磁芯间留有气息，就造成不同制造工艺下，初级和次级线圈间存在漏电感的问题，使开关电源输出精度出现变差，以及使电源本身的工作效率变低。同时，副边反馈结构的特点，是采样电压只能采用一路信号，在多路负载输出情况下，非采样电压输出就会随着整体负载电流的改变而变化，这就让输出电压精度变的更差，这也是反激式拓扑结构无法应用到精度要求的高场合的原因。以往普通的原边反馈型反激电源，需要另加与原边共地辅助绕组，这就大大增加了电源的复杂度，其同样存在漏感造成的输出精度差的问题。
技术实现思路
本技术目的是提供一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，利用与输出电压存在匝比关系的反射电压来作为采样信号，并通过延时采样的方式，跳过开关管关断时刻的震荡阶段，将采集到的信号做一定的计算和调整，控制实现输出电压的平稳可靠，不仅可以提高反激式开关电源输出精度，而且简化了变压器本身的制作工艺和体积，更免去了副边反馈型结构的隔离芯片和光耦，增加了电源工作可靠性，有效地解决了
技术介绍
中存在的上述问题。本技术的技术方案是：一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，包含反激式开关电源、寄生电阻、减法器、分压电阻一、分压电阻二、信号保持电路、比较器一、积分器、加法器、比较器二、RS触发器、时钟信号和或非门电路，所述减法器的输入端与反射电压、输入电压互相连接，减法器的输出端经分压电阻一、分压电阻二后与信号保持电路互相连接，信号保持电路的输出端与比较器一、比较器二依次连接，积分器、加法器分别与比较器一、比较器二互相连接，比较器二的输出端经RS触发器后，与时钟信号共同作为或非门电路的输入端，或非门电路的输出端与反激式开关电源互相连接，寄生电阻设置在反激式开关电源中。所述反激式开关电源为铁心和绕组结构。本技术的有益效果是：利用与输出电压存在匝比关系的反射电压来作为采样信号，并通过延时采样的方式，跳过开关管关断时刻的震荡阶段，将采集到的信号做一定的计算和调整，控制实现输出电压的平稳可靠，可以在无需增加副边绕组和隔离光耦IC的情况下，就能高精度的控制电源输出，并保持此精度不受负载和电源本身制作工艺的影响，大大简化了电源制作难度和成本。附图说明图1是本技术的原理图；图中：反激式开关电源1、寄生电阻2、减法器3、分压电阻一4、分压电阻二5、信号保持电路6、比较器一7、积分器8、加法器9、比较器二10、RS触发器11、时钟信号12、或非门电路13；Vin为电源输入电压；Vo1为负载输出电压；Vo2为辅助负载输出电压；Lp为初级电感量；Ls1和Ls2为次级电感量；R1和R2为等效负载电阻；D1和D2为快速整流二极管；C1和C2为等效滤波电容；M1为MOS管；Vds为MOS管集电极电压；Vg为MOS管门极出发信号；Rs为电流采样电阻；Ve为一级比较器输出电压值；Vn为固定基准电压值；Vref为补偿后的基准电压值。具体实施方式以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步说明。高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，包含反激式开关电源1、寄生电阻2、减法器3、分压电阻一4、分压电阻二5、信号保持电路6、比较器一7、积分器8、加法器9、比较器二10、RS触发器11、时钟信号12和或非门电路13，所述减法器3的输入端与反射电压、输入电压互相连接，减法器3的输出端经分压电阻一4、分压电阻二5后与信号保持电路6互相连接，信号保持电路6的输出端与比较器一7、比较器二10依次连接，积分器8、加法器9分别与比较器一7、比较器二10互相连接，比较器二10的输出端经RS触发器11后，与时钟信号12共同作为或非门电路13的输入端，或非门电路13的输出端与反激式开关电源1互相连接，寄生电阻2设置在反激式开关电源1中。所述反激式开关电源1为铁心和绕组结构。反射电压（Vds）先和输入电压（Vin）做减法，经过电阻分压后进入信号保持电路6，输出信号与基准电压（Vref）比较，输出信号与电路采样信号作比较，输出信号通过RS触发器11后，与时钟信号12做或非门运算，产生开关管控制脉冲（Vg），控制反激式开关电源1工作。在实际应用中，由于结构决定，反激式开关电源1原副边间一定会存在漏电感，所以漏感Lq=Lp-Ls1-Ls2；任何电路结构都不可能是理想的，所以其周边元器件一定存在工艺一致性和寄生电阻问题。为了满足多路负载输出的同时稳定性，电路结构在克服负载变化的同时，更要克服上述工艺和寄生因素的影响。由于原边的反射电压与输出电压是存在匝比关系的，所以本技术利用此反射电压来作为采样信号，但此反射电压是随着MOS管的开关而产生周期性震荡的，不能全部采样使用，故使用延时采样法，根据MOS管的开关周期，延迟约1/2的开关周期进行信号采样，根据这个信号与原定输出基准电压作比较，从而知道此时反射电压与输出电压的关系。通常反激式开关电源输入电平Vin是不能确定的，有时电压等级非常的高，所以必须进行降压处理，在这里通过增加一个减法器3实现。减法器3出来的信号经过分压电阻一4、分压电阻二5的电阻分压得到需要的电平信号，经过一个信号上升沿触发信号保持电路6，把这个瞬时采样到的信号进行保持。然后此信号和基准电平信号Vref做比较，Vref信号是所需输出基准电平和原边电流信号进行积分补偿后得到的，它是电流补偿电压和基准电压的和。如果直接使用基准电压作为比较信号的话，此电路会受到寄生电阻2的影响，且随着寄生电阻2的加重，寄生电阻2的分压作用就越发的明显，会使输出负载电压Vo1和Vo2越来越低，所以此刻必须加入电流积分补偿电路，原理为Vref=Vo1+Io*Rg，只要取得正确的补偿参数，即可消除寄生电阻2的影响。此Vref与采样反射电压进行比较，得到了一级比较输出信号Ve，Ve可以时时反映出输出功率的大小。此刻，Ve与原边电流信号比较，可以产生一个控制MOS管开关的原始信号，但这个信号不能直接使用，因为它是一个固定保持不变的信号，其必须与一定频率的时钟信号结合，通过RS触发器11后，信号和时钟信号12做或非门运算，形成一个固定频率的开关控制信号Vg，从而直接控制MOS管的开通和关闭。由于此种电路结构的采用原边反射电压采样控制方式，可以排除漏感和寄生电阻的影响，当漏感和寄生电阻增加时，只是相应的增加了反射电压的电平等级，只要略微调整Vref的值就能避开漏感和寄生电阻的影响，也就是工艺的影响，使输出电平一直保持着高精度稳态的输出，不会出现微弱的偏差。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，其特征在于：包含反激式开关电源（1）、寄生电阻（2）、减法器（3）、分压电阻一（4）、分压电阻二（5）、信号保持电路（6）、比较器一（7）、积分器（8）、加法器（9）、比较器二（10）、RS触发器（11）、时钟信号（12）和或非门电路（13），所述减法器（3）的输入端与反射电压、输入电压互相连接，减法器（3）的输出端经分压电阻一（4）、分压电阻二（5）后与信号保持电路（6）互相连接，信号保持电路（6）的输出端与比较器一（7）、比较器二（10）依次连接，积分器（8）、加法器（9）分别与比较器一（7）、比较器二（10）互相连接，比较器二（10）的输出端经RS触发器（11）后，与时钟信号（12）共同作为或非门电路（13）的输入端，或非门电路（13）的输出端与反激式开关电源（1）互相连接，寄生电阻（2）设置在反激式开关电源（1）中。

【技术特征摘要】
1.一种高精度原边反馈反激式电源拓扑结构，其特征在于：包含反激式开关电源（1）、寄生电阻（2）、减法器（3）、分压电阻一（4）、分压电阻二（5）、信号保持电路（6）、比较器一（7）、积分器（8）、加法器（9）、比较器二（10）、RS触发器（11）、时钟信号（12）和或非门电路（13），所述减法器（3）的输入端与反射电压、输入电压互相连接，减法器（3）的输出端经分压电阻一（4）、分压电阻二（5）后与信号保持电路（6）互相连接，信号保持电路（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德军，赵鹏，姜珊珊，孟繁敬，鲁辉，
申请(专利权)人：唐山普林亿威科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13