高压开关电源反馈环路和高压开关电源制造技术

本发明专利技术提供了一种高压开关电源反馈环路和高压开关电源，所述反馈环路的连接包括：第二光电耦合器的集电极和发射极分别连接开关电源第一反馈端和开关电源第二反馈端，第二光电耦合器的阳极连接第十二电阻的一端及开关电源第一整流输出信号端，第二光电耦合器的阴极连接第十二电阻的另一端和相位补偿电路的第一端、PWM调节基准的阴极端，PWM调节基准的阳极端连接第十电阻的一端及开关电源输出地，第九电阻的一端连接开关电源第二整流输出信号端，第九电阻的另一端连接第十电阻的另一端和相位补偿电路的第二端、PWM调节基准的外部输入参考端，电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端和电流负端。可得到36V以上至kV级的输出电压可调的高压开关电源。

High voltage switching power supply feedback loop and high voltage switching power supply

【技术实现步骤摘要】
高压开关电源反馈环路和高压开关电源
本专利技术属于电子
，尤其涉及一种高压开关电源反馈环路和高压开关电源。
技术介绍
精密可编程基准是一种精密可调节三端并联稳压单元电路，主要应用于组成基准电压源或开关电源的反馈环路。对于基准电压低于36V的基准电压源或输出电压固定或可调的开关电源的反馈环路，使用类似于TL431的集成电路，目前是除了使用齐纳二极管之外的首选电路，获得的基准电压源或开关电源精度高、稳定性好、成本低廉。对于基准电压高于36V的精密开关电源的反馈环路，特别是输出电压可调的精密开关电源的反馈环路，固定电压的齐纳二极管误差大不可用，也没有合适的集成电路或精密可编程基准单元电路可供使用。基于上述原因，对于最高输出电压为36V以上的精密开关电源，特别是输出电压可调的精密开关电源，反馈环路没有合适的集成电路或精密可编程基准单元电路可供使用，目前的实现方法如下：一使用电阻分压法所测输出动态电压直接进行反馈，这种方法的稳定性和反馈环路的响应时间难于兼顾，电源稳定性差；二使用同一变压器的低压输出绕组的输出进行反馈，利用高压输出绕组输出所需电压，这种方法受限于绕组间的误差，获得的输出电压精度很差；三使用先进的手段获得高压输出电压，比如使用快速响应高电压测量传感器，这种方法可以获得所需高压开关电源，但快速响应高电压测量传感器价格昂贵，市场上也基本看不到这种传感器的产品，没有经济性可言。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压开关电源反馈环路和高压开关电源，旨在解决对于最高输出电压为36V以上的输出电压可调的高电压开关电源，反馈环路没有合适的集成电路或可编程基准单元电路可供使用的问题。第一方面，本专利技术提供了一种高压开关电源反馈环路，包括：PWM调节基准、相位补偿电路、第二光电耦合器U5、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12，第二光电耦合器U5的集电极和发射极分别连接开关电源第一反馈端FB1和开关电源第二反馈端FB2，第二光电耦合器U5的阳极连接第十二电阻R12的一端及开关电源第一整流输出信号端S1，第二光电耦合器U5的阴极连接第十二电阻R12的另一端和相位补偿电路的第一端1、PWM调节基准的阴极端K，PWM调节基准的阳极端A连接第十电阻R10的一端及开关电源输出地GND，第九电阻R9的一端连接开关电源第二整流输出信号端S2，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端和相位补偿电路的第二端2、PWM调节基准的外部输入参考端REF，电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端I+和电流负端I-。进一步地，所述PWM调节基准包括晶体管Q1、第一运算放大器U1、低通滤波器、内部基准源、第七电阻R7、第一光电耦合器U4；所述晶体管Q1的集电极或漏极连接所述PWM调节基准的阴极端K，晶体管Q1的发射极或源极连接第一运算放大器U1的接地端、低通滤波器的接地端、第七电阻R7的一端、内部基准源的接地端和内部信号地F及所述PWM调节基准的阳极端A，晶体管Q1的基极或栅极连接第一运算放大器U1的输出端，第一运算放大器U1的电源端连接低通滤波器的电源端和内部基准源的输入端并连接辅助电源端VCC，第一运算放大器U1的同相输入端连接所述PWM调节基准的外部输入参考端REF，第一运算放大器U1的反向输入端连接低通滤波器的输出端，低通滤波器的输入端连接第一光电耦合器U4的发射极和第七电阻R7的另一端，第一光电耦合器U4的集电极连接内部基准源的输出端，第一光电耦合器U4的发光二极管的阳极连接所述PWM调节基准的电流正端I+，第一光电耦合器U4的发光二极管的阴极连接所述PWM调节基准的电流负端I-；所述晶体管Q1的集电极或漏极在所述PWM调节基准单元电路内部开路，所述第一光电耦合器U4的输入端的输入电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端I+和电流负端I-并流过第一光电耦合器U4的发光二极管。第二方面，本专利技术提供了一种高压开关电源，所述高压开关电源包括所述的高压开关电源反馈环路，还包括高压开关电源控制及输出整流电路、第八电容C8、第一电感L1、第九电容C9，所述高压开关电源反馈环路的开关电源第一整流输出信号端S1连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的开关电源整流输出端Vro和第八电容C8的一端、第一电感L1的一端，第八电容C8的另一端连接第九电容C9的一端和所述高压开关电源控制及输出整流电路的接地端GND、所述高压开关电源反馈环路的接地端GND、开关电源输出地GND，第一电感L1的另一端连接第九电容C9的另一端和所述高压开关电源反馈环路的开关电源第二整流输出信号端S2、开关电源输出端Vo，所述高压开关电源反馈环路的开关电源第一反馈端FB1连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的第一反馈端FB3、所述高压开关电源反馈环路的开关电源第二反馈端FB2连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的第二反馈端FB4。进一步地，所述高压开关电源控制及输出整流电路包括FB局部电路、输入脉宽调制控制器及功率开关局部电路、变压器隔离输出局部电路、整流二极管D1，所述整流二极管D1的阴极连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的开关电源整流输出端Vro，整流二极管D1的阳极连接所述变压器隔离输出局部电路的第一端，变压器隔离输出局部电路第二端连接所述输入脉宽调制控制器及功率开关局部电路的一端，变压器隔离输出局部电路第三端连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的接地端GND，所述输入脉宽调制控制器及功率开关局部电路的另一端连接所述FB局部电路的第一端，FB局部电路的第二端连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的第一反馈端FB3，FB局部电路的第三端连接所述高压开关电源控制及输出整流电路的第二反馈端FB4。在本专利技术中，高压开关电源反馈环路包括PWM调节基准，可以方便、低成本得到最高输出电压为36V以上至kV级的输出电压可调的高电压开关电源。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种高压开关电源反馈环路的原理图。图2是本专利技术实施例二提供的使用所述高压开关电源反馈环路的高压开关电源的原理图。图3是本专利技术实施例一提供的另一种高压开关电源反馈环路的原理图。图4是本专利技术实施例一提供的另一种高压开关电源反馈环路的原理图。图5是本专利技术实施例二提供的一种高压开关电源的原理图。图6是本专利技术实施例二提供的另一种高压开关电源的电路图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：请参阅图1，本专利技术实施例一提供了一种高压开关电源反馈环路，包括：PWM调节基准、相位补偿电路、第二光电耦合器U5、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12，第二光电耦合器U5的集电极和发射极分别连接开关电源第一反馈端FB1和开关电源第二反馈端FB2，第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压开关电源反馈环路，其特征在于，包括：PWM调节基准、相位补偿电路、第二光电耦合器U5、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12，第二光电耦合器U5的集电极和发射极分别连接开关电源第一反馈端FB1和开关电源第二反馈端FB2，第二光电耦合器U5的阳极连接第十二电阻R12的一端及开关电源第一整流输出信号端S1，第二光电耦合器U5的阴极连接第十二电阻R12的另一端和相位补偿电路的第一端1、PWM调节基准的阴极端K，PWM调节基准的阳极端A连接第十电阻R10的一端及开关电源输出地GND，第九电阻R9的一端连接开关电源第二整流输出信号端S2，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端和相位补偿电路的第二端2、PWM调节基准的外部输入参考端REF，电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端I+和电流负端I-。/n

【技术特征摘要】
20201231 CN 20202332406511.一种高压开关电源反馈环路，其特征在于，包括：PWM调节基准、相位补偿电路、第二光电耦合器U5、第九电阻R9、第十电阻R10、第十二电阻R12，第二光电耦合器U5的集电极和发射极分别连接开关电源第一反馈端FB1和开关电源第二反馈端FB2，第二光电耦合器U5的阳极连接第十二电阻R12的一端及开关电源第一整流输出信号端S1，第二光电耦合器U5的阴极连接第十二电阻R12的另一端和相位补偿电路的第一端1、PWM调节基准的阴极端K，PWM调节基准的阳极端A连接第十电阻R10的一端及开关电源输出地GND，第九电阻R9的一端连接开关电源第二整流输出信号端S2，第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的另一端和相位补偿电路的第二端2、PWM调节基准的外部输入参考端REF，电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端I+和电流负端I-。


2.如权利要求1所述的高压开关电源反馈环路，其特征在于，所述PWM调节基准包括晶体管Q1、第一运算放大器U1、低通滤波器、内部基准源、第七电阻R7、第一光电耦合器U4；所述晶体管Q1的集电极或漏极连接所述PWM调节基准的阴极端K，晶体管Q1的发射极或源极连接第一运算放大器U1的接地端、低通滤波器的接地端、第七电阻R7的一端、内部基准源的接地端和内部信号地F及所述PWM调节基准的阳极端A，晶体管Q1的基极或栅极连接第一运算放大器U1的输出端，第一运算放大器U1的电源端连接低通滤波器的电源端和内部基准源的输入端并连接辅助电源端VCC，第一运算放大器U1的同相输入端连接所述PWM调节基准的外部输入参考端REF，第一运算放大器U1的反向输入端连接低通滤波器的输出端，低通滤波器的输入端连接第一光电耦合器U4的发射极和第七电阻R7的另一端，第一光电耦合器U4的集电极连接内部基准源的输出端，第一光电耦合器U4的发光二极管的阳极连接所述PWM调节基准的电流正端I+，第一光电耦合器U4的发光二极管的阴极连接所述PWM调节基准的电流负端I-；所述晶体管Q1的集电极或漏极在所述PWM调节基准单元电路内部开路，所述第一光电耦合器U4的输入端的输入电流PWM信号Ipwm流过PWM调节基准的电流正端I+和电流负端I-并流过第一光电耦合器U4的发光二极管。


3.如权利要求2所述的高压开关电源反馈环路，其特征在于，所述晶体管Q1包括双极三极管、结型场效应晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管和绝缘栅双极晶体管。


4.如权利要求2所述的高压开关电源反馈环路，其特征在于，所述运算放大器包括轨到轨运算放大器和非轨到轨运算放大器。


5.如权利要求2所述的高压开关电源反馈环路，其特征在于，所述内部基准源包括可编程基准集成电路U2和第五电阻R5；所述第五电阻R5的一端连接所述内部基准源的输入端，所述第五电阻R5的另一端连接可编程基准集成电路U2的阴极端和参考端及所述内部基准源的输出端，可编程基准集成电路U2的阳极端连接所述内部基准源的接地端。


6.如权利要求2所述的高压开关电源反馈环路，其特征在于，所述低通滤波器包括第二运算放大器U3、第三电容C3和第三电阻R3；所述第三电容C3的一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛军，
申请(专利权)人：深圳市艾尔曼医疗电子仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44