一种光耦隔离加权反馈控制方法技术

本发明专利技术涉及一种光耦隔离加权反馈控制方法。本发明专利技术多路隔离输出电路的每一路输出电压信号分别经1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，N路光耦的输出端采取并联，并联后的输出电流经采样电阻，输出控制电压和控制电流，采样电阻的非接地端连接PWM控制器的反馈端，PWM控制器形成脉冲控制信号，经驱动电路后产生的驱动信号用来控制多路隔离输出电路中开关管的通断。本发明专利技术克服了体积大、成本高、可靠性差和各支路输出电压不稳定的缺陷。本发明专利技术提高效率、降低成本、增加功率密度和可靠性，能加快开发周期，易于产品化。

【技术实现步骤摘要】
一种光耦隔离加权反馈控制方法
本专利技术涉及一种光耦隔离加权反馈控制方法，属于电力电子与电工

技术介绍
进入新世纪以来，多路输出开关电源及相应电子系统已广泛应用于贸易、工业和军事设置中，赢得了广泛的关注。多路输出开关电源大多数采用正激和反激变压器的多路副边绕组产生多路输出电压，理论上反激电源比正激电源更适用于多路输出的应用，但反激电源的多路输出所存在的交叉调整率问题导致它比正激电源更难设计，这主要是因为正激电路的后面具有耦合电感，而反激电路不存在滤波电感，且漏感不是零。反激电路由于交叉调整率的影响，导致所传递到副边的电流大多数会传递到漏感最小的那一路输出。如果这一路没有被用作开关管的PWM反馈控制，那么它的峰值就会很高；相反，如果这一路被用于开关管PWM的反馈控制，那么其他路的输出就会受到影响。故欲使得反激电路中非反馈绕组的输出电压能相对稳定(允许一定的误差范围内)，则需要不断通过实验来调整反激电路中变压器的匝数，这就需要大量的调试时间，从而增加了开发周期。因此，通过变压器工艺调整漏感的办法，虽可实现能量传递的调整，但不利于产品化；若通过增加后级开关稳压电路，虽可实现每一路的稳定输出，但增加了多路隔离输出电路的体积和成本，并降低了可靠性。对于多路输出电路的开关电源都要求相对稳定的应用场合下，目前采用的有效方法是(1)电阻加权反馈技术：各路输出的电压信号以一定的权重系数比例进行求和运算后得到比较电压，通过电阻的加权来进行反馈调节，可以使得每一路都能较好的稳定在允许范围之内。但电阻加权方法存在多路输出共地的问题，因此不适用于多路输出要求隔离的电源设计。(2)耦合电感技术：耦合电感技术是将一路输出通过反馈控制实现稳压，其它路输出电压由耦合电感与反馈支路中的电感耦合。该技术使每一路输出电压的稳压精度得到提升，且可以实现多路输出的隔离。但是耦合电感的每一路之间的匝数比需要满足相应的条件与要求，须通过实验不断调试得到合适参数，否则会对输出电压产生影响，这就增加了电路的设计难度，并增加成本。可见，当前所采用的方法很难满足多路隔离输出开关电源所要求的设计简单、体积小、成本低、可靠性高、各支路输出电压相对稳定的要求。
技术实现思路
本专利技术目的就在于克服上述缺陷，提供一种光耦隔离加权反馈控制方法。本专利技术的技术方案是：一种光耦隔离加权反馈控制方法，特征在于多路隔离输出电路的每一路输出电压信号分别经1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，N路光耦的输出端采取并联，并联后的输出电流经采样电阻，输出控制电压和控制电流，采样电阻的非接地端连接PWM控制器的反馈端，PWM控制器形成脉冲控制信号，经驱动电路后产生的驱动信号用来控制多路隔离输出电路中开关管的通断。所述的1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，特征在于在每个光耦反馈控制电路中，多路隔离输出电路的相应路输出电压与光耦限流电阻的一端连接，光耦限流电阻的另一端与光耦输入端中二极管的阳极相连接，光耦输入端中二极管的阴极与电压调节器的输出端相连接，N个光耦的输出端并联后与采样电阻的非接地端连接，采样电阻的非接地端再与PWM控制器的反馈端连接。所述的一种光耦隔离加权反馈控制方法和光耦限流电阻，特征在于光耦限流电阻值的大小决定了多路隔离输出电路中相应路输出电压的反喷权重系数，根据每路输出所带载的轻重情况来确定光耦输入端的光耦限流电阻值，从而实现加权反馈系数。因各自光耦反馈控制电路中光耦的输出端采取并联，故各自光耦反馈控制电路中光耦的输出电流信号相加，从而形成加权电流，加权电流再经采样电阻后形成控制电流送到PWM控制器，由PWM控制器形成占空比以控制开关管的通断，从而实现多路隔离输出电压的稳定控制。所述的加权反馈系数，特征在于多路隔离输出电路中带负载较重的那路输出所对应的光耦反馈控制电路中的光耦限流电阻值调整方法是：调整光耦限流电阻值使得该光耦的输出电流较大于其它光耦反馈控制电路中的光耦输出电流；多路隔离输出电路中带负载较轻的那路输出所对应的光耦反馈控制电路中的光耦限流电阻值调整方法是：调整光耦限流电阻值使得该光耦的输出电流较小于其它光耦反馈控制电路中的光耦输出电流。光耦限流电阻值的确定就决定了相应路输出电压的加权反馈系数。本专利技术的优点在于采用光耦隔离加权反馈控制方法，实现了多路隔离输出电路的每一路输出与PWM控制地之间的隔离，也实现了各路输出之间的电气隔离。通过调整各路光耦反馈控制电路中光耦输入端的光耦限流电阻值，就可实现每一路输出电压的加权反馈系数，从而调整相应路输出电压的稳定度。本专利技术的优点还在于无须调整开关电源中的变压器漏感参数，能加快开发周期，易于产品化；无须在开关电源的输出支路增加稳压电路，可提高效率、降低成本、增加功率密度和可靠性；无须采用耦合电感，这样的设计简单，成本低。总之，采用本专利技术的一种光耦隔离加权反馈控制方法，可有效的设计多路隔离输出电路的开关电源，确保每一路输出电压在允许的范围之内，确保了多路隔离输出电源的高可靠性、高效率、高功率密度和低成本。本专利技术的其它优点和效果将在下面继续说明。附图说明图1——本专利技术的电路组成示意图。图2——本专利技术应用电路组成示意图。图3——本专利技术由反激电路构成多路隔离输出电路的应用实例图。图4——本专利技术应用实例输出电压仿真图。图1中的符号名称：图2中的符号名称：图2中的其它符号名称同图1。图3中的符号名称：图3中的符号名称如图1和图2所示具体实施方式本专利技术的技术思路是：针对当前要求多路隔离输出电路应用的场合，所存在的输出电压稳定度差、可靠性低、体积大、成本高和功率密度低的缺点，专利技术了一种光耦隔离加权反馈控制方法。对于变压器副边各支路输出电压，采用光耦反馈控制电路，在光耦的输出端采用并联连接，从而将各自光耦的输出电流信号相加形成加权电流，再经采样电阻后生成控制电流送到PWM控制器，生成所需占空比用以控制开关管的通断，以实现多路隔离输出电压的稳定控制；并根据每路输出所带载轻重情况来确定光耦输入端的限流电阻值，以实现加权反馈系数，从而实现多路隔离输出电压的稳定控制。下面具体说明本专利技术。如图1和图2所示，本专利技术的部件构成：1#光耦反馈控制电路1，2#光耦反馈控制电路2，直至N#光耦反馈控制电路3，采样电阻4，PWM控制器5，驱动电路6，多路隔离输出电路7构成，其中1#光耦反馈控制电路1，2#光耦反馈控制电路2，直至N#光耦反馈控制电路3，采样电阻4构成光耦隔离加权反馈电路8，多路隔离输出电路7由开关管Q、高频变压器TR和整流电路构成。专利技术的一种光耦隔离加权反馈控制方法，如图1和图2所示，其特征在于多路隔离输出电路7的每一路输出电压信号分别经1#光耦反馈控制电路1，2#光耦反馈控制电路2，直至N#光耦反馈控制电路3，N路光耦的输出端采取并联，并联后的输出电流is经采样电阻Rs，输出控制电压vs和控制电流ic，采样电阻Rs的非接地端连接PWM控制器5的反馈端FB，PWM控制器5形成脉冲控制信号vd，vd经驱动电路6后产生的驱动信号vdr用来控制多路隔离输出电路7中开关管Q的通断，从而实现多路隔离输出电路7的每路输出电压(Vo1，Vo2，…，Von)的相对稳定。如图1和图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光耦隔离加权反馈控制方法，其特征在于多路隔离输出电路的每一路输出电压信号分别经1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，N路光耦的输出端采取并联，并联后的输出电流经采样电阻，输出控制电压和控制电流，采样电阻的非接地端连接PWM控制器的反馈端，PWM控制器形成脉冲控制信号，经驱动电路后产生的驱动信号用来控制多路隔离输出电路中开关管的通断。

【技术特征摘要】
1.一种光耦隔离加权反馈控制方法，其特征在于多路隔离输出电路的每一路输出电压信号分别经1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，N路光耦的输出端采取并联，并联后的输出电流经采样电阻，输出控制电压和控制电流，采样电阻的非接地端连接PWM控制器的反馈端，PWM控制器形成脉冲控制信号，经驱动电路后产生的驱动信号用来控制多路隔离输出电路中开关管的通断。2.根据权利要求1所述的一种光耦隔离加权反馈控制方法，其特征在于1#光耦反馈控制电路，2#光耦反馈控制电路，直至N#光耦反馈控制电路，在每个光耦反馈控制电路中，多路隔离输出电路的相应路输出电压与光耦限流电阻的一端连接，光耦限流电阻的另一端与光耦输入端中二极管的阳极相连接，光耦输入端中二极管的阴极与电压调节器的输出端相连接，N个光耦的输出端并联后与采...

【专利技术属性】
技术研发人员：方宇，田中利，尧永，熊浩然，谢勇，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32