初次级隔离电路及电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种初次级隔离电路及电源系统，包括发射模块和接收模块，发射模块包括频率转换单元、驱动单元及发射端高频谐振网络，接收模块包括接收端高频谐振网络及传感器处理单元，其中，初/次级侧产生的PWM信号经频率转换单元高频化调制成脉冲驱动信号，经驱动单元形成发射驱动信号以激励发射端高频谐振网络形成输入信号；接收端高频谐振网络接收输入信号，经传感器处理单元解调还原成PWM信号并输送至次/初级侧，实现PWM信号由发射模块传递至接收模块的同时保证初次级间隔离。本实用新型专利技术采用电耦的方式实现初次级间通信，避免了采用光耦器件带来的光衰及静态功耗问题，降低电源系统待机功耗，提高电源系统的可靠性。提高电源系统的可靠性。提高电源系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
初次级隔离电路及电源系统


[0001]本专利技术涉及电源控制领域，尤其涉及一种初次级隔离电路及电源系统。

技术介绍

[0002]目前，在隔离型功率变换电路中，使用变压器实现输入与输出的电气隔离。功率控制开关在输入侧对输出进行控制。为了构成负反馈控制环路，需要采样输出侧电学信号(例如，电流或电压)，经过运算，将输出侧信号转换为控制信号送给输入侧功率开关。为了保证隔离，该反馈环通路中的信号需要进行电气隔离传输。
[0003]为了解决隔离问题，目前一类解决隔离问题的方法是在反馈通路中添加隔离电路。图1为一采用光耦隔离方式的电源系统的电路图，图2为光耦隔离的电路图，如图1所示，该电源系统由分压电阻、光耦、TL431以及环路补偿网络构成，输出信息通过光耦反馈至控制器(Contrl_P)，通过控制器调整开关管动作从而达到电源输出要求。如图2所示，次级输入信号由TL431通过光耦传递至原边控制器从而产生PWM信号。但利用TL431进行信号的反馈存在固定的直流偏置带来损耗的问题，其次，光耦在长时间的使用过程中会带来光衰老化带来电源系统工作不稳定现象。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种初次级隔离电路，实现初次级间通信，并避免采用光耦器件带来的光衰及静态功耗问题。
[0005]为达到上述目的，本技术提供一种初次级隔离电路，包括：
[0006]发射模块，包括频率转换单元、驱动单元及发射端高频谐振网络，初级侧/次级侧产生的PWM信号经所述频率转换单元高频化调制成脉冲驱动信号，经所述驱动单元形成发射驱动信号以激励所述发射端高频谐振网络形成输入信号；
[0007]接收模块，包括接收端高频谐振网络及传感器处理单元，所述接收端高频谐振网络接收所述输入信号，经所述传感器处理单元对所述输入信号进行解调生成PWM信号并输送至次级侧/初级侧，实现PWM信号由所述发射模块传递至所述接收模块的同时保证初次级之间隔离。
[0008]可选的，所述发射端高频谐振网络和所述接收端高频谐振网络均为LC谐振网络，其中，所述发射端高频谐振网络的第一电感与所述接收端高频谐振网络的第二电感构成的电耦作为初次级间的隔离器件。
[0009]可选的，所述传感器处理单元包括Gain boost电路、电压基准电路及逻辑处理组件。
[0010]可选的，所述Gain boost电路采用共源共栅结构的放大电路。
[0011]可选的，所述频率转换单元为压控振荡器。
[0012]可选的，所述驱动单元包括一放大器和一晶体管。
[0013]可选的，所述发射模块还包括频率调制单元，所述频率调制单元与所述频率转换
单元连接，并根据所述脉冲驱动信号的幅值调整所述脉冲驱动信号的频率，使得所述脉冲驱动信号的幅值增大。
[0014]相应的，本技术还提供一种电源系统，包括初级控制芯片、次级控制芯片及至少一个如上述任一项所述的初次级隔离电路，其中，所述次级控制芯片及所述初级控制芯片分别与所述初次级隔离电路的发射模块和接收模块连接，通过所述初次级隔离电路实现初次级间的通信。
[0015]可选的，所述电源系统中所述的初次级隔离电路的数量为两个，其中，所述次级控制芯片分别与第一个初次级隔离电路的发射模块、第二个初次级隔离电路的接收射模块连接，所述初级控制芯片分别与第一个初次级隔离电路的接收模块、第二个初次级隔离电路的发射模块连接，通过两个所述初次级隔离电路实现所述初次级间的双向通信。
[0016]本技术提供一种初次级隔离电路及电源系统，包括发射模块和接收模块，发射模块包括频率转换单元、驱动单元及发射端高频谐振网络，接收模块包括接收端高频谐振网络及传感器处理单元，其中，初级侧/次级侧产生的PWM信号经频率转换单元高频化调制成脉冲驱动信号，经驱动单元形成发射驱动信号以激励发射端高频谐振网络形成输入信号；接收端高频谐振网络接收输入信号，经传感器处理单元解调生成PWM信号并输送至次级侧/初级侧，实现PWM信号由发射模块传递至接收模块的同时保证初次级间隔离。本技术采用电耦的方式实现初次级间通信，避免了采用光耦器件带来的光衰及静态功耗问题，降低电源系统待机功耗，提高电源系统的可靠性。
附图说明
[0017]图1为一采用光耦隔离方式的电源系统的电路图；
[0018]图2为光耦隔离的电路图；
[0019]图3为本技术一实施例提供的初次级隔离电路的框图；
[0020]图4为本技术一实施例提供的初次级隔离电路的示意图；
[0021]图5为本技术一实施例提供的初次级隔离电路中发射模块的示意图；
[0022]图6为本技术一实施例提供的初次级隔离电路中接收模块的示意图；
[0023]图7为本技术另一实施例提供的初次级隔离电路的示意图；
[0024]图8为本技术一实施例提供的电源系统的电路图；
[0025]图9为本技术另一实施例提供的电源系统的电路图。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施例对本专利技术的初次级隔离电路及电源系统作进一步详细说明。根据下面的说明和附图，本专利技术的优点和特征将更清楚，然而，需说明的是，本专利技术技术方案的构思可按照多种不同的形式实施，并不局限于在此阐述的特定实施例。附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0027]在说明书中的术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换，例如可使得本文所述的本专利技术实施例能够以不同于本文所述的或所示的其他顺序来操作。类似的，
如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。若某附图中的构件与其他附图中的构件相同，虽然在所有附图中都可轻易辨认出这些构件，但为了使附图的说明更为清楚，本说明书不会将所有相同构件的标号标于每一图中。
[0028]图3为本实施例提供的初次级隔离电路的框图，图4为本实施例提供的初次级隔离电路的示意图，图5为初次级隔离电路中发射模块的示意图，图6为初次级隔离电路中接收模块的示意图。参考图3，本实施例提供的初次级隔离电路包括：发射模块100和接收模块200，其中，所述发射模块100包括频率转换单元110、驱动单元120及发射端高频谐振网络130，初级侧/次级侧产生的PWM信号经所述频率转换单元110高频化调制成脉冲驱动信号，经所述驱动单元120形成发射驱动信号以激励所述发射端高频谐振网络130输入信号；所述接收模块200包括接收端高频谐振网络210及传感器处理单元220，所述接收端高频谐振网络210接收所述输入信号，经所述传感器处理单元220对所述输入信号进行解调生成PWM信号并输送至次级侧/初级侧，实现PWM信号由所述发射模块100传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种初次级隔离电路，其特征在于，包括：发射模块，包括频率转换单元、驱动单元及发射端高频谐振网络，初级侧/次级侧产生的PWM信号经所述频率转换单元高频化调制成脉冲驱动信号，经所述驱动单元形成发射驱动信号以激励所述发射端高频谐振网络形成输入信号；接收模块，包括接收端高频谐振网络及传感器处理单元，所述接收端高频谐振网络接收所述输入信号，经所述传感器处理单元对所述输入信号进行解调生成PWM信号并输送至次级侧/初级侧，实现PWM信号由所述发射模块传递至所述接收模块的同时保证初次级之间隔离。2.根据权利要求1所述的初次级隔离电路，其特征在于，所述发射端高频谐振网络和所述接收端高频谐振网络均为LC谐振网络，其中，所述发射端高频谐振网络的第一电感与所述接收端高频谐振网络的第二电感构成的电耦作为初次级间的隔离器件。3.根据权利要求1所述的初次级隔离电路，其特征在于，所述传感器处理单元包括Gain boost电路、电压基准电路及逻辑处理组件。4.根据权利要求3所述的初次级隔离电路，其特征在于，所述Gain boost电路采用共源共栅结构的放大电路。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢鹏飞，朱臻，郜小茹，陈一辉，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：