一种电源及其隔离数字控制电路与方法技术

本发明专利技术属于开关电源技术领域，提供了一种电源及其隔离数字控制电路与方法。在本发明专利技术中，第一比较模块将电参数值与目标电参数值作差后输出第一差值至第一补偿模块，第一补偿模块对第一差值进行放大补偿后通过隔离装置输出至控制装置，控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至隔离装置，隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对受控对象的输出进行调节，以使受控对象输出的电参数值趋近目标电参数值。由于本发明专利技术采集的是受控对象的电参数值与目标电参数值之间的差值，并采用第一补偿模块对差值进行放大补偿，因此，隔离装置可以采用一般隔离器件实现，进而降低了隔离数字控制电路的成本，增大了带宽。

A power supply and its isolation digital control circuit and method

The invention belongs to the technical field of switching power supply, and provides a power supply and its isolation digital control circuit and method. In the invention, the first comparison module outputs the electrical parameter and the target parameter value to output the first difference to the first compensation module. The first compensation module outputs the first difference through the isolation device to the control device after the first difference is amplified and compensated, and the control device carries out the modulus conversion and pulse width of the first difference after the compensation. After modulation, the device is sent to the isolation device. The isolation device adjusts the output of the controlled object according to the first difference after the pulse width modulation, so that the electrical parameter output by the controlled object is approached to the target parameter. Since the invention is the difference between the electrical parameters of the controlled object and the value of the target parameter, the first compensation module is used to amplify the difference value. Therefore, the isolation device can be realized by the general isolator, and then the isolation of the digital control circuit is reduced and the bandwidth is increased.

【技术实现步骤摘要】
一种电源及其隔离数字控制电路与方法
本专利技术属于开关电源
，尤其涉及一种电源及其隔离数字控制电路与方法。
技术介绍
数字控制因其对环境不敏感、软件可编程、解决方案灵活、可实现非线性和多变量等高级控制功能、能够实现多个闭环控制、并可减少外围元件数量以及可进行故障预测等功能，在通信及服务器等电源产品中得到越来越广泛的应用。数字控制主要分为非隔离数字控制与隔离数字控制。非隔离数字控制主要是对输出电压值、电流值或功率值直接进行模数转换得到相应的数字信号，并与给定的参考值比较，且将得出的误差经过数字PID(Proportion-Integral-Derivative，比例积分微分)补偿后控制PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)，进而改变受控对象的增益而得到期望的输出。然而，由于现有的电源产品主要采用隔离数字控制，因此，非隔离数字控制的应用范围较为有限。目前，电源产品主要应用隔离数字控制，隔离数字控制是在非隔离数字控制的基础上增加了隔离装置，隔离装置包括隔离驱动与线性隔离，隔离驱动采用变压器或者隔离驱动芯片实现，其隔离驱动信号为交流脉冲，但是由于线性隔离需要尽量避免输出信号的失真，因此，线性隔离对线性度、带宽以及环境敏感性有较高要求，目前市场上主要采用通用的线性光耦实现线性隔离，而线性光耦成本高昂，并且线性光耦使得隔离数字控制的带宽降低。综上所述，现有的隔离数字控制存在成本高且带宽低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电源及隔离数字控制电路与方法，旨在解决现有的隔离数字控制存在成本高且带宽低的问题。本专利技术是这样实现的，一种隔离数字控制电路，所述隔离数字控制电路包括控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块以及受控对象；所述控制装置的输出端与所述隔离装置的第一输入端连接，所述隔离装置的第一输出端与所述受控对象的输入端连接，所述受控对象的输出端与所述第一比较模块的第一输入端连接，且输出电参数值，所述第一比较模块的第二输入端接收目标电参数值，所述第一比较模块的输出端与所述第一补偿模块的输入端连接，所述第一补偿模块的输出端与所述隔离装置的第二输入端连接，所述隔离装置的第二输出端与所述控制装置的第一输入端连接；所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块，所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置，所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置，所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。本专利技术的目的在于提供一种隔离数字控制电路，所述隔离数字控制电路包括控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块以及受控对象；所述控制装置的输出端与所述隔离装置的第一输入端连接，所述隔离装置的第一输出端与所述受控对象的输入端连接，所述受控对象的输出端与所述第一比较模块的第一输入端连接，且输出电参数值，所述第一比较模块的第二输入端接收目标电参数值，所述第一比较模块的输出端与所述第一补偿模块的输入端连接，所述第一补偿模块的输出端与所述隔离装置的第二输入端连接，所述隔离装置的第二输出端与所述控制装置的第一输入端连接，所述控制装置的第二输入端接收基准电参数值；所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块；所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置，所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；或者所述控制装置将模数转换后的第一差值与所述基准电参数值进行差值运算后输出第二差值，并对所述第二差值进行放大补偿与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值或第二差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。本专利技术的另一目的还在提供一种电源，所述电源包括上述的隔离数字控制电路。本专利技术的目的在于提供一种基于上述隔离数字控制电路的隔离数字控制方法，所述隔离数字控制方法包括以下步骤：所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块；所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置；所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。本专利技术的另一目的还在于提供一种基于上述隔离数字控制电路的隔离数字控制方法，所述隔离数字控制方法包括以下步骤：所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块；所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置；所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置，或者所述控制装置将模数转换后的第一差值与所述基准电参数值进行差值运算后输出第二差值，并对所述第二差值进行放大补偿与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值或第二差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。在本专利技术中，通过采用控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块及受控对象的隔离数字控制电路，使得第一比较模块将电参数值与目标电参数值作差后输出第一差值至第一补偿模块，第一补偿模块对第一差值进行放大补偿后通过隔离装置输出至控制装置，控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至隔离装置，隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对受控对象的输出进行调节，以使受控对象输出的电参数值等于目标电参数值。由于本专利技术采集的是受控对象的电参数值与目标电参数值之间的差值，并采用第一补偿模块对该差值进行放大补偿，因此，隔离装置可以采用一般隔离器件实现，进而降低了隔离数字控制电路的成本，增大了带宽，从而解决了现有的隔离数字控制存在成本高且带宽低的问题。附图说明图1是本专利技术第一实施例所提供的隔离数字控制电路的模块结构示意图；图2是本专利技术第一实施例所提供的隔离数字控制电路的另一模块结构示意图；图3是本专利技术第一实施例所提供的隔离数字控制电路的电路结构示意图；图4是本专利技术第二实施例所提供的隔离数字控制电路的模块结构示意图；图5是本专利技术第二实施例所提供的隔离数字控制电路的另一模块结构示意图；图6是本专利技术第二实施例所提供的隔离数字控制电路的电路结构示意图；图7是本专利技术第三实施例所提供的隔离数字控制方法的流程示意图；图8是本专利技术第四实施例所提供的隔离数字控制方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体附图对本专利技术的实现进行详细的描述：第一实施例：图1示出了本专利技术第一实施例所提供的隔离数字控制电路1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离数字控制电路，其特征在于，所述隔离数字控制电路包括：控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块以及受控对象；所述控制装置的输出端与所述隔离装置的第一输入端连接，所述隔离装置的第一输出端与所述受控对象的输入端连接，所述受控对象的输出端与所述第一比较模块的第一输入端连接，且输出电参数值，所述第一比较模块的第二输入端接收目标电参数值，所述第一比较模块的输出端与所述第一补偿模块的输入端连接，所述第一补偿模块的输出端与所述隔离装置的第二输入端连接，所述隔离装置的第二输出端与所述控制装置的第一输入端连接；所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块，所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置，所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置，所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。

【技术特征摘要】
1.一种隔离数字控制电路，其特征在于，所述隔离数字控制电路包括：控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块以及受控对象；所述控制装置的输出端与所述隔离装置的第一输入端连接，所述隔离装置的第一输出端与所述受控对象的输入端连接，所述受控对象的输出端与所述第一比较模块的第一输入端连接，且输出电参数值，所述第一比较模块的第二输入端接收目标电参数值，所述第一比较模块的输出端与所述第一补偿模块的输入端连接，所述第一补偿模块的输出端与所述隔离装置的第二输入端连接，所述隔离装置的第二输出端与所述控制装置的第一输入端连接；所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块，所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置，所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置，所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。2.根据权利要求1所述的隔离数字控制电路，其特征在于，所述控制装置包括模数转换模块与调制模块；所述模数转换模块的输入端为所述控制装置的第一输入端，所述模数转换模块的输出端与所述调制模块的第一输入端连接，所述调制模块的输出端为所述控制装置的输出端；所述模数转换模块对所述放大补偿后的第一差值进行模数转换后输出至所述调制模块，所述调制模块对模数转后的第一差值进行脉冲宽度调制。3.一种隔离数字控制电路，其特征在于，所述隔离数字控制电路包括：控制装置、隔离装置、第一补偿模块、第一比较模块以及受控对象；所述控制装置的输出端与所述隔离装置的第一输入端连接，所述隔离装置的第一输出端与所述受控对象的输入端连接，所述受控对象的输出端与所述第一比较模块的第一输入端连接，且输出电参数值，所述第一比较模块的第二输入端接收目标电参数值，所述第一比较模块的输出端与所述第一补偿模块的输入端连接，所述第一补偿模块的输出端与所述隔离装置的第二输入端连接，所述隔离装置的第二输出端与所述控制装置的第一输入端连接，所述控制装置的第二输入端接收基准电参数值；所述第一比较模块将所述电参数值与所述目标电参数值进行差值运算后输出第一差值至所述第一补偿模块；所述第一补偿模块对所述第一差值进行放大补偿后通过所述隔离装置输出至所述控制装置，所述控制装置将放大补偿后的第一差值进行模数转换与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；或者所述控制装置将模数转换后的第一差值与所述基准电参数值进行差值运算后输出第二差值，并对所述第二差值进行放大补偿与脉冲宽度调制后发送至所述隔离装置；所述隔离装置根据脉冲宽度调制后的第一差值或第二差值对所述受控对象的输出进行调节，以使所述受控对象输出的电参数值等于所述目标电参数值。4.根据权利要求3所述的隔离数字控制电路，其特征在于，所述控制装置还包括：模数转换模块、调制模块、第二比较模块、第二补偿模块以及开关模块；所述模数转换模块的输入端为所述控制装置的第一输入端，所述模数转换模块的输出端与开关模块的输入端连接，所述第二比较模块的第一输入端为所述控制装置的第二输入端，其接收所述基准电参数值，所述第二比较模块的第二输入端与所述开关模块的第二输出端连接，所述第二比较模块的输出端与所述第二补偿模块的输入端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘祖贵，许光华，陈学林，高翔宇，苟霜，黄昌宾，
申请(专利权)人：中国长城科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44