一种电压反馈控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电压反馈控制电路，属于电压反馈控制领域，本发明专利技术通过电压取样电路对输出电压实现快速取样，将采集到的输出电压送到自动增益放大电路；通过自动增益放大控制，调节隔离传输电路的传输比，进而调节脉宽调制器的占空比，实现输出电源的高精度快速稳压控制，偏置加速控制电路同时敏感反馈输出端的电压变化，实现输出快速动态调整。本发明专利技术采用快速响应电压取样电路，避免了电压动态瞬变响应不足问题；采用自动增益反馈控制技术，提高输出电压精度，有效消除高频振荡；采用偏置加速驱动电路，提高输出调整能力，避免输出超调现象。

【技术实现步骤摘要】
一种电压反馈控制电路
本专利技术属于电压反馈控制领域，具体涉及一种电压反馈控制电路。
技术介绍
常规的电压反馈控制电路一般采用电阻分压反馈控制电路，这种电压反馈电路因为实现方便,结构简单,被广泛地采用。但当负载为非阻性的电容性负载或电感性负载时，这种常规的电阻分压式电压反馈控制电路将无法满足输出电压快速调整控制的需求。特别是在负载效应、输出响应等要求较高的高端电源，对电源的瞬间开关性带载能力、输出动态响应速度、稳压精度、高频纹波噪声提出了更高的要求。这些对输出动态响应要求较高的应用场合，增加了电压反馈控制电路的设计难度。因此，需要研究新型的电压反馈控制电路，以解决此类问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种电压反馈控制电路，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电压反馈控制电路，包括电压取样电路、自动增益放大电路、隔离传输控制电路和偏置加速控制电路；电压取样电路，被配置为用于对输出电压进行采集，并将采集到的输出电压输出到自动增益放大电路；自动增益放大电路，被配置为用于调节隔离控制传输电路的传输比，进而调节脉宽调制器的占空比；隔离传输控制电路，被配置为用于驱动隔离传输电路的初级，控制脉宽调制器的脉冲宽度；偏置加速控制电路，被配置为用于反馈输出端的电压波动，实现快速过压保护功能。优选地，电压取样电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第一电压源Vout+；第一电阻的一端连接至第一电压源Vout+，第一电阻的另一端和第二电阻的一端组成公共端连接至第四电阻的一端，第四电阻的另一端和第一电容的一端连接，第二电阻的另一端和第三电阻的一端组成公共端连接至第一电容的另一端，第三电阻的另一端接地。优选地，偏置加速控制电路，包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、NPN三极管和第二电压源+Vcc；第六电阻的一端和第七电阻的一端组成公共端连接至第四电阻的一端，第七电阻的另一端连接至第四电容的一端，第四电容的另一端、第六电阻的另一端和第八电阻的一端组成公共端连接至NPN三极管的基极，第八电阻的另一端接地，NPN三极管的集电极连接至第二电压源+Vcc。优选地，自动增益放大电路，包括第五电阻、第十电阻、第二电容、第三电容、运算放大器和参考电压Vref；第十电阻的一端和第二电容的一端组成公共端连接至第一电容的另一端，第十电阻的另一端连接至运算放大器的反相输入端；第二电容的另一端和第三电容的一端组成公共端连接至第五电阻的一端，第三电容的另一端和第五电阻的另一端组成公共端连接至运算放大器的输出端，运算放大器的同相输入端连接至参考电压Vref。优选地，隔离传输电路，包括第九电阻和光电耦合器；第九电阻的一端连接至NPN三极管的发射极，第九电阻的另一端连接至光电耦合器的第一输入端，光电耦合器的第二输入端连接至运算放大器的输出端，光电耦合器的第一输出端连接至脉宽调制器，光电耦合器的第二输出端接地。本专利技术所带来的有益技术效果：1、采用快速响应电压取样电路，避免了电压动态瞬变响应不足问题。2、采用自动增益反馈控制技术，提高输出电压精度，有效消除高频振荡。3、采用偏置加速驱动电路，提高输出调整能力，避免输出超调现象。本专利技术一种电压反馈控制电路及方法，具体是一种采用快速响应技术的电压反馈控制电路及方法；该电路不仅能够实现电压反馈的可靠控制功能，而且即使工作在较高的开关频率下，电路控制也十分稳定；该电路尤其对于非阻性的电容性负载或电感性负载的输出反馈控制具有无可比拟的优越性，使得电源变换器的电压调整率、负载调整率以及瞬态响应等性能指标都有突破性的提高，提高了电路的动态响应性能。附图说明图1是本专利技术电压反馈控制电路的原理框图。图2是本专利技术电压反馈控制电路的原理图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：如图1所示，一种电压反馈控制电路，包括电压取样电路、自动增益放大电路、隔离传输控制电路和偏置加速控制电路；电压取样电路对输出电压实现快速取样，将采集到的输出电压送到自动增益放大电路；通过自动增益放大控制，调节隔离传输电路的传输比，进而调节脉宽调制器的占空比，实现输出电源的高精度快速稳压控制。偏置加速控制电路同时敏感反馈输出端的电压波动，实现快速过压保护功能。其中，电压取样电路，由于采用了耦合取样方法，加大了输出电压中的交流电压取样速度和分压系数，有效提高了动态响应速度和交流抑制能力，提高了电源的瞬态调整速度和高频纹波指标。自动增益放大电路的运算放大电路对电压取样信号进行放大，自动增益反馈电路根据输出电压及实际负载变化，进行相应交、直流电压成分的自动增益控制；直流增益等效于运算放大器的开环增益，有效提高输出电压的精度；高频增益等效于运算放大器的闭环增益，增益系数小于1，有效抑制高频增益，消除高频振荡。隔离驱动控制电路驱动隔离传输电路的初级，再通过隔离传输电路控制PWM的脉冲宽度，从而达到输出电压的高精确调整控制。另外，对于偏置加速控制电路，由于采用了高频加速技术，显著提高了瞬态响应性能，可有效避免输出电压超调现象。如图2所示，电压取样电路，包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第一电压源Vout+；第一电阻R1的一端连接至第一电压源Vout+，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的一端组成公共端连接至第四电阻R4的一端，第四电阻R4的另一端和第一电容C1的一端连接，第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端组成公共端连接至第一电容C1的另一端，第三电阻R3的另一端接地。对于电压取样电路，电压取样电路采用直流电压取样和交流加速取样相结合的取样方法。其中，第二电阻R2阻值为几十千欧姆，第四阻值R4为几千欧姆，第一电阻R1阻值仅为几十欧姆，为长线阻尼电阻，具有消除长线振荡作用。第二电阻R2、第三电阻R3组成反馈分压；第四R4、第一电容C1组成电容耦合加速反馈；第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4、第一电容C1共同构成高频电压成分的反馈分压。本专利技术中，电源开关频率设计为200kHz，第一电容C1等效容抗仅为几欧姆，对于高频纹波电压，其取样比显然是大于直流取样比。可有效提高负载效应和瞬态响应性能。自动增益放大电路，包括第五电阻R5、第十电阻R10、第二电容C2、第三电容C3、运算放大器N1和参考电压Vref；第十电阻R10的一端和第二电容C2的一端组成公共端连接至第一电容C1的另一端，第十电阻R10的另一端连接至运算放大器N1的反相输入端；第二电容C2的另一端和第三电容C3的一端组成公共端连接至第五电阻R5的一端，第三电容C3的另一端和第五电阻R5的另一端组成公共端连接至运算放大器N1的输出端，运算放大器N1的同相输入端连接至参考电压Vref；对于自动增益放大电路，其反馈特性是：随着频率的升高，增益降低。对于直流信号，由于第二电容C2的等效阻抗无穷大，增益等效于运算放大电路的开环增益，直流增益高达100dB以上；频率再升高，反馈阻抗依次主要由第三电容C3等效阻抗、第五电阻R5阻抗决定，增益渐次降低；直至等效于“零”阻抗，此时运算放大器的工作状态等效于增益系数为1的跟随器状态。由此可见，该电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压反馈控制电路，其特征在于：包括电压取样电路、自动增益放大电路、隔离传输控制电路和偏置加速控制电路；电压取样电路，被配置为用于对输出电压进行采集，并将采集到的输出电压输出到自动增益放大电路；自动增益放大电路，被配置为用于调节隔离控制传输电路的传输比，进而调节脉宽调制器的占空比；隔离传输控制电路，被配置为用于驱动隔离传输电路的初级，控制脉宽调制器的脉冲宽度；偏置加速控制电路，被配置为用于反馈输出端的电压波动，实现快速过压保护功能。

【技术特征摘要】
1.一种电压反馈控制电路，其特征在于：包括电压取样电路、自动增益放大电路、隔离传输控制电路和偏置加速控制电路；电压取样电路，被配置为用于对输出电压进行采集，并将采集到的输出电压输出到自动增益放大电路；自动增益放大电路，被配置为用于调节隔离控制传输电路的传输比，进而调节脉宽调制器的占空比；隔离传输控制电路，被配置为用于驱动隔离传输电路的初级，控制脉宽调制器的脉冲宽度；偏置加速控制电路，被配置为用于反馈输出端的电压波动，实现快速过压保护功能。2.根据权利要求1所述的电压反馈控制电路，其特征在于：电压取样电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第一电压源Vout+；第一电阻的一端连接至第一电压源Vout+，第一电阻的另一端和第二电阻的一端组成公共端连接至第四电阻的一端，第四电阻的另一端和第一电容的一端连接，第二电阻的另一端和第三电阻的一端组成公共端连接至第一电容的另一端，第三电阻的另一端接地。3.根据权利要求1所述的电压反馈控制电路，其特征在于：偏置加速控制电路，包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、NPN三极管和第二电压源+Vcc；第六电阻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文廷，李斌，王俊，郭宇飞，颜魏伟，李雷，朱文星，
申请(专利权)人：中电科仪器仪表安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34