开关电源及其控制装置和环路补偿方法及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了开关电源及其控制装置和环路补偿方法及存储介质，其中，开关电源包括变压器、用于对变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置和根据控制信号进行通断以激励变压器的开关管，控制装置包括误差放大器、第一补偿模块、第二补偿模块和控制模块，误差放大器，用于根据反馈采样装置的采样信号生成误差放大信号；第一补偿模块，用于存储当前采样周期的第一误差放大信号；第二补偿模块，用于存储当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号；控制模块，用于在轻负载模式下根据第一误差放大信号和第二误差放大信号生成控制信号。本发明专利技术的开关电源及其控制装置和环路补偿方法，输出更加稳定，输出波纹减小。

【技术实现步骤摘要】
开关电源及其控制装置和环路补偿方法及存储介质
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种开关电源的控制装置，以及开关电源及其环路补偿方法及存储介质。
技术介绍
一些开关电源例如典型的反激式开关电源，参照图1所示，采用变压器的反馈线圈采样反馈信号，参照图2所示，电源系统的恒压实现是通过反馈线圈进行次级输出电压采样并将采样到的输出电压VFB经过采样保持获得VSH，并提供给误差放大器EA输入，生成误差放大信号VEA，在输出负载范围内，误差放大器EA的输出VEA提供给后续的模块电路，例如，VEA经过恒流恒压处理输出逻辑控制信号ON或OFF，并通过输出驱动模块输出驱动信号DRI以控制外部功率管Q1，实现系统导通时间与工作频率的模拟控制(PWM&PFM)。但是，对于上面系统的现有的一些环路补偿方式，采用变压器反馈线圈采样的方式为间歇式采样，误差放大器的相邻周期的输出信号没有限制，导致相邻周期输出的能量可能出现很大跳跃，误差放大器输出信号VEA不易收敛在一个恒定的值，导致系统的输出电压波纹较大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种开关电源的控制装置，该控制装置的误差放大信号更加稳定，减小输出电压波纹。本专利技术的第二个目的在于提出一种开关电源。本专利技术的第三个目的在于提出一种开关电源的环路补偿方法。本专利技术的第四个目的在于提出一种存储介质。为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例的开关电源的控制装置，其中，所述开关电源包括变压器、用于对所述变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置和根据控制信号进行通断以激励所述变压器的开关管，所述控制装置包括：误差放大器，用于根据所述反馈采样装置的采样信号生成误差放大信号；第一补偿模块，用于存储当前采样周期的第一误差放大信号；第二补偿模块，用于存储所述当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号；控制模块，用于在轻负载模式下根据所述第一误差放大信号和所述第二误差放大信号生成所述控制信号。根据本专利技术实施例的开关电源的控制装置，通过增加第二补偿模块，用于存储当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号，在轻负载模式下，控制模块不仅考虑当前采样周期的第一误差放大信号还参考前一个周期的第二误差放大信号来生成控制信号，从而可以限定相邻采样周期的误差放大信号的变化幅度，使得误差放大信号稳定，进而使得开关电源的输出更加稳定，减少输出波纹。为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例的开关电源，包括：变压器、用于对所述变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置、根据控制信号进行通断以激励所述变压器的开关管和如上面实施例所述的开关电源的控制装置，其中，所述控制装置分别与所述反馈采样装置和所述开关管相连。根据本专利技术实施例的开关电源，通过采用上面实施例的控制装置，可以减小输出波纹，输出更加稳定。为了达到上述目的，本专利技术第三方面实施例的开关电源的环路补偿方法，所述开关电源包括变压器、用于对所述变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置和根据控制信号进行通断以激励所述变压器的开关管，所述环路补偿方法包括：根据所述反馈采样装置的采样信号生成误差放大信号；响应于轻负载判定信号，获取当前采样周期的第一误差放大信号和所述当前周期的前一个周期的第二误差放大信号；以及，根据所述第一误差放大信号和所述第二误差放大信号生成所述控制信号。根据本专利技术实施例的开关电源的环路补偿方法，通过存储当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号，在轻负载模式下，不仅考虑当前采样周期的第一误差放大信号还参考前一个周期的第二误差放大信号来生成控制信号，从而可以限定相邻采样周期的误差放大信号的变化幅度，使得误差放大信号稳定，进而使得开关电源的输出更加稳定，减少输出波纹。为了达到上述目的，本专利技术第四方面实施例的非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上面实施例所述的开关电源的环路补偿方法。根据本专利技术实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过存储可实现上面实施例的开关电源的环路补偿方法的计算机程序，为该环路补偿方法的实现提供基础。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的电路示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的控制芯片的部分电路的框图；图3是针对图1和图2的几种相关信号的时序示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的控制装置的框图；图5是根据本专利技术的另一个实施例的开关电源的控制装置的框图；图6是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的控制装置的几种相关信号的时序示意图；图7是针对图2的控制芯片的环路补偿方式的输出信号的时序示意图；图8是根据本专利技术的一个实施例的针对图5的控制装置的环路补偿方式的输出信号的时序示意图；图9是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的框图；图10是根据本专利技术的一个实施例的开关电源的环路补偿方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1、图2所示，图2是本专利技术的一个实施例的开关电源的控制芯片IC1的部分电路示意图，在误差放大器EA输出增加补偿电容Cea来实现环路补偿，但如果只通过在误差放大器EA输出增加补偿电容Cea来实现环路补偿，并且采用变压器反馈线圈采样的方式为间歇式采样，即开关管关断后，初级线圈上积累的能量将耦合到次级线圈，次级线圈开始对能量进行消磁，次级二极管D6导通，电流将提供给输出负载，多余的能量将储存在输出电容C5上，此时次级线圈上的电压近似等于输出电压，因此，反馈线圈上的电压可以反映输出电压的情况，芯片IC1内部通过反馈线圈上电压进行采样。而一旦消磁结束，次级二极管D6将关断，输出电压将无法通过反馈线圈反馈给芯片IC1。由于反馈线圈上电压只有在次级消磁时间内才能反映输出电压情况，因此，芯片IC1对输出的采样也只能在次级消磁时间内，而采样时间外误差放大器EA的反馈输入将保持，即误差放大器EA无法时时的跟踪输出的变化，则上一次采样结束时采样到的电压和下一次采样开始时采样到的电压相差较多，因而，如图3所示，其中，VOUT为初级线圈输出，VSH为反馈采样信号，ON为输出逻辑控制信号，VEA为误差放大器的输出，误差放大器EA的输出会因为输入电压的变化而剧烈变化，对于输出负载为轻负载时，少数几个周期的输出能量与负载不匹配时，输出即会漂高，后续周期采样到一个较高的采样电压后，VEA降低，输出频率变低，周期变长，VEA可在一个周期下降到最低，输出能量急剧变小，又导致输出电压下掉，如此，误差放大器输出VEA很难收敛在一个稳定值，导致工作频率和占空比不稳定，输出电压纹波偏大。为了避免上述问题的出现，本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源的控制装置，其特征在于，所述开关电源包括变压器、用于对所述变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置和根据控制信号进行通断以激励所述变压器的开关管，所述控制装置包括：/n误差放大器，用于根据所述反馈采样装置的采样信号生成误差放大信号；/n第一补偿模块，用于存储当前采样周期的第一误差放大信号；/n第二补偿模块，用于存储所述当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号；/n控制模块，用于在轻负载模式下根据所述第一误差放大信号和所述第二误差放大信号生成所述控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的控制装置，其特征在于，所述开关电源包括变压器、用于对所述变压器的次级输出进行采样的反馈采样装置和根据控制信号进行通断以激励所述变压器的开关管，所述控制装置包括：
误差放大器，用于根据所述反馈采样装置的采样信号生成误差放大信号；
第一补偿模块，用于存储当前采样周期的第一误差放大信号；
第二补偿模块，用于存储所述当前采样周期的前一个采样周期的第二误差放大信号；
控制模块，用于在轻负载模式下根据所述第一误差放大信号和所述第二误差放大信号生成所述控制信号。


2.根据权利要求1所述的开关电源的控制装置，其特征在于，所述第一补偿模块包括第一补偿电容，所述第二补偿模块包括可控开关和第二补偿电容，其中，所述第二补偿电容用于存储所述当前周期的前一个周期的第二误差放大信号，可控开关用于响应于轻负载判定信号闭合，以导通所述第一补偿电容和所述第二补偿电容。


3.根据权利要求1所述的开关电源的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括负载判定模块，所述负载判定模块用于在所述当前采样周期的误差放大信号小于基准信号且检测到所述开关管的导通信号时判定所述变压器的输出负载为轻负载并输出所述轻负载判定信号。


4.根据权利要求3所述的开关电源的控制装置，其特征在于，所述负载判定模块包括：
比较器，用于将所述当前采样周期的误差放大信号与基准信号进行比较，并在所述当前采样周期的误差放大信号小于所述基准信号时输出轻负载预判信号；
与门逻辑单元，用于在检测到所述轻负载预判信号和所述开关管的导通信号时判断所述变压器的输出为轻负载并输出所述轻负载判定信号。


5.根据权利要求1-4任一项所述的开关电源的控制装置，其特征在于，所述控制模块还用于在重负载模式下根据所述第一误差放大信号生成所述控制信号。


6.一种开关电源，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋幸福，王文情，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44