用于电压转换器的线损补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于电压转换器的线损补偿方法及装置，涉及线损补偿技术。通过采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号；然后采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号；将第一步骤生成的电压信号与第二步骤生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压；最后将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。本线损补偿方法可得到理想的线损补偿，此外，本线损补偿装置线损补偿易于调节，并且输出电压反馈电阻的绝对值无限制要求，应用方便、灵活、易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及线损补偿技术，尤其涉及一种用于电压转换器的线损补偿方法及装置。
技术介绍
在电压转换器的很多应用中例如充电器等，当需要充电电流较大时，由于控制器电源输出端到实际负载端连接有较长的导线，导线上的寄生电阻导致在重载条件下输出电压下降严重，会限制充电能力。图2是导线电阻导致输出电压降的示意图。图中RP代表导线的寄生电阻。VOUT1是控制器端电源输出电压，VOUT是在负载端实际得到的电压。例如输出电流IOUT=2A, Rp=100mOhm, 则线损压降为：如果输出电流进一步增大，或者导线寄生电阻更大，则线损更严重，负载端得到的输出电压将远低于标称电压VOUT1。为解决上述线损问题，通常大电流充电器会加入线损补偿。图3是现有技术的一种线损补偿方法示意图。该方法利用误差放大器的输出电压VCOMP进行线损补偿，因为VCOMP包含了输出电流大小的信息，在负载轻时VCOMP电压低，而在负载重时VCOMP电压高，将此电压转换成补偿电流并叠加到输出电压采样反馈电阻可以实现线损补偿。然而上述方法有一个缺点。上述方法一般应用于峰值电流控制模式的电压转化器中，在这类结构的转换器中，VCOMP电压实际是代表了电感峰值电流信息，而线损补偿希望获得的理想电压应是准确代表输出电流的信息（因为线损压降是输出电流与导线电阻的乘积）。对于BUCK结构的DC-DC，电感电流的平均值与输出电流一致，电感峰值电流等于平均电流加上纹波电流的50%。纹波电流与输入电压、输出电压、电感值以及工作频率等因素有关，因此在这些条件变化时，利用峰值电流进行线损补偿的效果较差。
技术实现思路
为解决现有技术线损补偿效果差的这一不足点，本专利技术提供一种用于电压转换器的线损补偿方法及装置。本专利技术解决其技术问题所采用的一种技术方案是，用于电压转换器的线损补偿方法，包括步骤： S101.采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号； S102.采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号； S103.将步骤 S101生成的电压信号与步骤S102生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。进一步地，所述将采样到的输出电流均值信号生成电压信号具体为：使所述输出电流均值信号流过一个电阻。 进一步地，所述步骤S103具体为：用步骤S102生成的输出电压反馈电压信号减去步骤 S101生成的电压信号，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压输入运算放大器的反相输入端，该运算放大器的同相输入端输入基准电压，运算放大器的输出端连接电压转换器的控制电路。本专利技术解决其技术问题所采用的另一种技术方案是，用于电压转换器的线损补偿装置，其特征在于，包括：输出电流均值采样模块，用于采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号；输出电压采样模块，用于采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号；线性运算电路模块，用于将输出电流均值采样模块生成的电压信号与输出电压采样模块生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。进一步地，所述输出电流均值采样模块由串联在电压转换器输出负载通路上的采样电阻RCS构成，电压转换器的输出电流流经所述采样电阻RCS，所述采样电阻RCS的端电压与输出电流成比例。或者，所述输出电流均值采样模块由串联在电压转换器中电感电流通路上的采样电阻RCS与采样保持电路构成。进一步地，所述电感电流在TON阶段流经所述采样电阻RCS，所述采样保持电路在TON的中间时刻采样保持所述采样电阻RCS的端电压，所述采样保持电压与输出电流均值成比例。或者，所述电感电流在TOFF阶段流经所述采样电阻RCS，所述采样保持电路在TOFF的中间时刻，采样保持所述采样电阻RCS的端电压，所述采样保持电压与输出电流均值成比例。进一步地，所述输出电流均值采样模块包含电压缩放单元，用于对采样电阻RCS端电压进行比例放大或缩小。进一步地，所述输出电压采样模块包括：分压电阻RF1，分压电阻RF2。分压电阻RF1与分压电阻RF2串联连接，具体为：分压电阻RF1的一端与电压转换器的输出端相连接，另一端与分压电阻RF2的其中一端相连接，分压电阻RF2的另一端接地。分压电阻RF1与分压电阻RF2的节点与所述线性运算电路模块的输入端相连接。进一步地，所述线性运算电路模块由电阻及运算放大器构成。线性运算电路模块的输出端通过运算放大器EA与电压转换器的输入端相连接，具体是线性运算电路模块的输出端与运算放大器EA的反相输入端相连接。进一步地，所述分压电阻RF1，分压电阻RF2的绝对值无限制要求，应用方便、灵活。本专利技术用于电压转换器的线损补偿方法及装置的优点有：1：因为采集的是输出电流的均值电流，因此可得到理想的线损补偿。负载端得到的输出电压与输入电压、电感值、开关频率等因素无关。2：线损补偿易于调节，可方便的根据不同导线寄生电阻调节线损补偿幅度。3：输出电压反馈电阻的绝对值无限制要求，不必与内部补偿电流相匹配，因此应用方便、灵活。附图说明图1是本专利技术实施例一用于电压转换器的线损补偿方法的实现流程图；图2是导线电阻导致输出电压降的示意图；图3是现有技术利用VCOMP电压做线损补偿的方法示意图；图4虚线框内是本专利技术提出的用于电压转换器的线损补偿的装置；图5是本专利技术实施例一用于电压转换器的线损补偿装置电路图；图6是本专利技术实施例二用于电压转换器的线损补偿装置电路图；图7是输出电流均值采样模块的输出电流采样电阻在TON和TOFF期间采样电流示意图；图8是输出电流均值采样模块的输出电流采样电阻在TON期间采样电流示意图；图9是输出电流均值采样模块的输出电流采样电阻在TOFF期间采样电流示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。实施例一，用于电压转换器的线损补偿方法，如图1所示，该线损补偿方法包括以下步骤： S101.采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号。 S102.采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号。 S103.将步骤 S101生成的电压信号与步骤S102生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。具体地，所述将采样到的输出电流均值信号生成电压信号具体为：使所述输出电流均值信号流过一个电阻。 所述步骤S103具体为：用步骤S102生成的输出电压反馈电压信号减去步骤 S101生成的电压信号，即，修正输出电压反馈电压的值等于步骤S102生成的输出电压反馈电压信号减去步骤 S101生成的电压信号，并且将修正输出电压反馈电压输入运算放大器的反相输入端，该运算放大器的同相输入端输入基准电压，运算放大器的输出端连接电压转换器的控制电路。实施例二，用于电压转换器的线损补偿装置，如图4所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电压转换器的线损补偿方法，其特征在于，包括步骤： S101.采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号； S102.采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号； S103.将步骤 S101生成的电压信号与步骤S102生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于电压转换器的线损补偿方法，其特征在于，包括步骤： S101.采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号； S102.采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号； S103.将步骤 S101生成的电压信号与步骤S102生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。2.根据权利要求1所述的用于电压转换器的线损补偿方法，其特征在于，所述将采样到的输出电流均值信号生成电压信号具体为：使所述输出电流均值信号流过一个电阻。3.根据权利要求1所述的用于电压转换器的线损补偿方法，其特征在于，所述步骤S103具体为：用步骤S102生成的输出电压反馈电压信号减去步骤 S101生成的电压信号，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压输入运算放大器的反相输入端，该运算放大器的同相输入端输入基准电压，运算放大器的输出端连接电压转换器的控制电路。4.一种用于电压转换器的线损补偿装置，其特征在于，包括：输出电流均值采样模块(1)，用于采样所述电压转换器的输出电流均值信号，并且将采样到的输出电流均值信号生成电压信号；输出电压采样模块(2)，用于采样所述电压转换器的输出电压信号，并且将采样到的输出电压信号生成输出电压反馈电压信号；线性运算电路模块(3)，用于将输出电流均值采样模块(1)生成的电压信号与输出电压采样模块(2)生成的输出电压反馈电压信号进行线性运算，从而获得修正输出电压反馈电压，并且将修正输出电压反馈电压通过运算放大器接入电压转换器的控制电路。5.根据权利要求4所述的用于电压转换器的线损补偿装置，其特征在于，所述输出电流均值采样模块(1)由串联在电压转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永红，
申请(专利权)人：深圳欧创芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44