一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路，其 PWM控制电路的驱动脚分别与R1、R5一端相连，R1另一端分别与R2一端、开关管T1的栅极相连，R2另一端接地；开关管T1的漏极与变压器BT1初级绕组的一端相连，BT1初级绕组另一端与输入端+Vin相连；T1的源极分别与电阻R4一端、电阻R3一端、二极管D1阴极相连；二极管D1阳极与电阻R5另一端相连，电阻R4另一端接地；PWM控制电路的电流检测端与电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极分别与电阻R6一端、电容C2一端相连，电阻R6和电容C2另一端接地。本发明专利技术有效降低了补偿电阻的损耗，电源模块的过流保护功能更加灵敏，使得PWM电流型工作方式更加适合高压输入和大功率DC/DC电源模块。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路
本专利技术属于电子电路领域，涉及高压输入DC/DC电源，具体涉及一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路。
技术介绍
目前高压输入DC/DC电源多采用PWM电流型控制方式。电流型控制方式的优点是：带宽高，暂态闭环响应快，对输入电压和输出负载的瞬态变化响应也较快。但是缺点是电流环路通常采用输入端正反馈补偿，在应用于大功率设计时，由于轻载下的补偿不足，会造成环路工作不稳定，引起输出波形振荡。同时补偿网络本身有一定功耗，而且会随着输入电压升高而增加。也不利于高输入电压下的应用。目前，开关电源控制方式有三种，即脉冲宽度调制方式(PWM)、脉冲频率调制方式(PFC)和混合调制方式。其中PWM控制方式是目前使用最广泛的控制方式。PWM又分为电压型和电流型两种。如图1所示，采用电压型PWM控制只有一个电压反馈闭环，以电源的输出电压为反馈信号，该反馈信号与给定值的偏差经比较器放大后与锯齿波比较产生控制脉冲。电压型PWM控制器的优点是采用单一反馈电压闭环设计，调试比较容易，缺点是对输入电压的变化动态响应慢。电流型PWM控制原理如图2所示，电流型PWM是双闭环控制系统，是以开关管源极电流为采样反馈信号组成电流闭环，以电压反馈信号组成电压外环，电压外环的输出偏差作为电流内环的给定值，与电流反馈信号比较产生控制脉冲。电流型PWM控制的优点是：带宽高，暂态闭环响应快，对输入电压的变化和输出负载的变化瞬态响应也较快。电流型控制环取样的方式有两种，小功率如图3所示,电阻取样的电路图，大功率如图4所示，采用电流互感器。因为电流型控制多了一个控制环路，给环路调试带来了一定困难。为了增强环路稳定性，通常会在电流环路中增加一个前馈补偿，如图5所示，图中R5接到输入端，为电流检测端提供一个额外的电流补偿。从上可以看出现有补偿方式虽然电路结构简单，但是缺点也很明显，就是该电阻会消耗一定功率，特别是在高输入电压时，常常需要多个电阻串联，同时该电阻的反馈电流会随输入电压变化而变化，在低输入电压下电流补偿减小，不利于保证环路的稳定。
技术实现思路
本专利技术针对在高压大功率应用范围下，电流型PWM控制电路补偿方式损耗大的问题，提出了一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路。本专利技术采用如下技术方案：一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路，包括PWM控制电路的驱动脚和PWM控制电路的电流检测端，PWM控制电路的驱动脚分别与R1、R5的一端相连，R1的另一端分别与R2的一端、开关管T1的栅极相连，R2的另一端接地；开关管T1的漏极与变压器BT1的初级绕组的一端相连，BT1初级绕组的另一端与输入端+Vin相连；T1的源极分别与电阻R4的一端、电阻R3的一端、二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极与电阻R5的另一端相连，电阻R4的另一端接地；PWM控制电路的电流检测端与电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极分别与电阻R6的一端、电容C2的一端相连，电阻R6和电容C2的另一端接地。一种采用上述补偿线路适用于电流型PWM控制器的动态补偿方法，PWM控制电路的驱动端设为频率固定的方波信号，该方波信号为电流检测端提供一个动态补偿，二极管D1防止驱动脚拉电流对电流检测端造成影响；电容C2和电阻R3构成RC滤波，二极管D2用于在驱动端为低电平时,防止C2电容通过电阻R3向电阻R4放电；R6为电容C2的放电电阻；R5电阻接在电路驱动端，驱动方波的频率和幅值为固定值，经过若干个周期后在C2上得到一个稳定的电压幅值，为电流环路提供补偿。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对原有补偿网络功耗大，不利于高压大功率电源的缺点，提出了一种动态补偿线路，损耗非常小。同时采用该种补偿网络，电源模块的过流保护功能会更加灵敏，使得PWM电流型工作方式更加适合高压输入和大功率DC/DC电源模块。本专利技术利用驱动端到电流检测端之间的补偿电阻提供动态电流补偿；利用去耦电容上的串联二极管防止电容上的电流倒流引发误保护。本专利技术只增加了少量元器件，就获得了无损的电流补偿，同时该补偿电流不会随输入电压变化，使得环路更加稳定；本专利技术有效降低了补偿电阻的损耗，同时当过流时，输入端过流信号与补偿信号叠加，使得过流保护响应更快。该电路非常适用于高压大功率的应用场合。附图说明图1.现有技术中的电压型PWM控制原理图；图2.现有技术中的电流型PWM控制原理图；图3.现有技术中的电阻取样的电路图；图4.现有技术中的电流互感器取样电路图；图5.现有技术中的带前馈补偿的电流取样电路图；图6.本专利技术的电流型PWM控制器的动态补偿线路。具体实施方式如图6所示，按照图6中所给出的电路图，描述下面各个元器件之间的电路连接关系，包括PWM控制电路的驱动脚和PWM控制电路的电流检测端，PWM控制电路的驱动脚分别与R1、R5的一端相连，R1的另一端分别与R2的一端、开关管T1的栅极相连，R2的另一端接地；开关管T1的漏极与变压器BT1的初级绕组的一端相连，BT1初级绕组的另一端与输入端+Vin相连；T1的源极分别与电阻R4的一端、电阻R3的一端、二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极与电阻R5的另一端相连，电阻R4的另一端接地；PWM控制电路的电流检测端与电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极分别与电阻R6的一端、电容C2的一端相连，电阻R6和电容C2的另一端接地。由图6可以看出，电阻R5和二极管D1串联接到PWM控制电路的驱动端，PWM控制电路的驱动端是个频率固定的方波信号，该方波信号为电流检测端提供一个动态补偿，二极管D1防止驱动脚拉电流对电流检测端造成影响；电容C2和电阻R3构成RC滤波，二极管D2用于在驱动端为低电平时,防止C2电容通过电阻R3向电阻R4放电，从而避免出现误保护。R6为电容C2的放电电阻。该电路R5电阻接在电路驱动端，驱动方波的频率和幅值都是固定值，经过若干个周期后可以在C2上得到一个稳定的电压幅值，为电流环路提供补偿。同时由于该电压为方波信号，因此不会在R5电阻上产生损耗。当出现过流时，检测电阻R4上的电压会在补偿电压基础上叠加，从而使得过流保护更加灵敏，响应更快。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路，包括PWM控制电路的驱动脚和PWM控制电路的电流检测端，其特征在于：PWM控制电路的驱动脚分别与R1、R5的一端相连，R1的另一端分别与R2的一端、开关管T1的栅极相连，R2的另一端接地；开关管T1的漏极与变压器BT1的初级绕组的一端相连，BT1初级绕组的另一端与输入端+Vin相连；T1的源极分别与电阻R4的一端、电阻R3的一端、二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极与电阻R5的另一端相连，电阻R4的另一端接地；PWM控制电路的电流检测端与电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极分别与电阻R6的一端、电容C2的一端相连， 电阻R6和电容C2的另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种适用于电流型PWM控制器的动态补偿线路，包括PWM控制电路的驱动脚和PWM控制电路的电流检测端，其特征在于：PWM控制电路的驱动脚分别与R1、R5的一端相连，R1的另一端分别与R2的一端、开关管T1的栅极相连，R2的另一端接地；开关管T1的漏极与变压器BT1的初级绕组的一端相连，BT1初级绕组的另一端与输入端+Vin相连；T1的源极分别与电阻R4的一端、电阻R3的一端、二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极与电阻R5的另一端相连，电阻R4的另一端接地；PWM控制电路的电流检测端与电阻R3的一端、二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极分别与电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩苏林，丁旭，
申请(专利权)人：天水七四九电子有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62