基于源端反馈的AC/DC转换电路及其输出电压检测电路制造技术

技术编号:3385854 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种基于源端反馈的输出电压检测电路,包括:电压跟随器,其输入端连接该反馈电压信号;开关元件,具有一控制端,该开关元件的一端连接该电压跟随器的输出端,另一端连接一输出节点;电容,连接于该输出节点,用以保持该输出节点的输出电压;以及比较器,其一输入端连接该反馈电压信号,另一输入端连接该输出节点,其输出端连接该开关元件的控制端;其中该比较器依据该反馈电压信号与该输出节点的输出电压的比较结果,控制该开关元件的导通和断开,以控制是否将该反馈电压信号传输至该输出节点。概要地说,本发明专利技术所揭示的是一种检测电压波形在下降沿的一个幅值比最高值稍小的次峰值的次峰值检测电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交流到直流(AC/DC)转换电路,尤其涉及基于源端反馈的 输出AC/DC转换电路及其输出电压检测电路。
技术介绍
AC/DC电源转换器广泛用于各种直流充电器、电源适配器、以及离线电源。 一般来说,AC/DC电源转换器将例如是市电的交流电大信号转换为适合小型电 子设备(如手机)使用的直流电小信号。图1是一种目前普遍使用的AC/DC 转换电路10,在此电路中交流信号AC经过整流、滤波等变换后由变压器11 耦合到直流负载端DC,而在负载端采用稳压芯片12和输出电流限制回路13 在负载端采样,然后通过光电耦合管14反馈到变压器初级的PWM (脉冲宽度调制)芯片15的电压VFB来实现输出电压和功率控制。稳压芯片12是一个内建误差放大器的基准源电路,它可以检测输出电压 的微小变化并通过光电耦合管14把输出电压信号反馈到主控PWM芯片的反馈 端。NPN三极管Ql和电阻R1构成输出电流限制回路13,当电阻Rl的压降 等于Ql的BE结导通电压(约0.7V)时Ql管导通,把输出的电流信号通过光 电耦合管14反馈到PWM芯片15的VFB端。图2是PWM芯片的内部原理框图,其工作原理简要如下将VFB端收到 负载端反馈回来的电压、电流信号与芯片内部集成的基准电压Vref做比较,通 过误差放大器EA把误差信号放大后,用以控制输出端OUT的占空比,从而实 现对输出功率和输出电压的控制。其中输出电流限制为I。lim=VQ1BE/Rl。这种目前普遍使用的AC/DC电源转换电路由于需要在负载端采样电压和电 流信号,然后经光电耦合器反馈回来,因而在过高的复杂度和成本都不能令人 满意。为此,已经出现了源端反馈的AC/DC转换方案,请参照图3,在这种由 源端直接反馈输出电压信号的电路30中,交流信号AC经过整流、滤波等变换后由变压器31耦合到直流输出端DC,而通过变压器31的另一绕组T2所采样 的电压信号经过变换后得到与输出电压成比例的反馈电压VFB,再输入到变压 器初级的控制单元320,来实现输出电压和功率控制。上述电路采用数字方式检测输出电压,请结合图3、 4所示,其原理如下 在交流状态下变压器绕组T2的C点与绕组T1的B点的输出波形的形状形同, 其幅值之比与T1、 T2的匝数比成正比,则有VC = VBXT2/T1,所以检测C点 的电压Vc;就可得到B点的电压值VB。在开关管开关工作状态下,图3中A、 B、 C、 D各点波形分别如图4所示, 方框a中的A点电压波形是波动幅度在10mV以内的电压,周期性波形b是B 点电压波形在A点电压附近的放大波形。图中Z点到X点是输出绕组Tl给输 出电容充电的过程,此时肖特基二极管Dl正向导通,二级管两端的压降被钳 位在约0.3V。而由于电容两端的电压不能突变,所以B点电压逐渐降低,当B 点电压下降到X时B点和A点电压相等,二极管D1关断,绕组T1的电流减 小到O, Tl的能量全部传送给输出电容,故T1无法维持B点电压,B点电压 突然降低。由于B点在X位置时的电压等于A点电压,也等于输出电压,所 以检测B点在X位置时的电压就可以检测到输出电压。同时由于变压的器输入、 输出绕组的电压与匝数成正比,所以检测C点在Y位置的电压通过计算就可以 得到输出电压值。现有技术是通过数字方式检测C点在Y位置的电压,从而得到输出电压值, 然而相较于模拟电路,数字电路的响应速度较慢,成本往往较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于源端反馈的输出电压检测电路, 其用一种简化的采样线路,采用模拟方式获得输出电压值。本专利技术还提供一种基于源端反馈的AC/DC转换电路,其采用模拟方式获得输 出电压值。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于源端反馈 的输出电压检测电路,适于从一来自AC/DC转换电路的源端的反馈电压信号 中获取该AC/DC转换电路的输出电压,该检测电路包括电压跟随器,具有一输入端和一输出端,其中该输入端连接该反馈电压信号;开关元件,具有一 控制端,该开关元件的一端连接该电压跟随器的输出端,另一端连接一输出节 点;电容,连接于该输出节点,用以保持该输出节点的输出电压;以及比较器, 具有第一输入端、第二输入端、输出端,该第一输入端连接该反馈电压信号, 该第二输入端连接该输出节点,该输出端连接该开关元件的控制端;其中该比 较器依据该反馈电压信号与该输出节点的输出电压的比较结果,控制该开关元 件的导通和断开,以控制是否将该反馈电压信号传输至该输出节点。在上述的输出电压检测电路中,该电压跟随器包括一比较器,其具有第一 输入端、第二输入端、输出端,该第一输入端连接该反馈电压信号,该第二输 入端连接该输出端。在上述的输出电压检测电路中,该开关元件包括MOS管开关元件。 本专利技术还提供一种基于源端反馈的AC/DC转换电路,包括通过变压器耦 合的交流输入电路和直流输出电路,该交流输入电路具有一控制单元,其特征 在于,该控制单元包括上述的输出电压检测电路和PWM电路,其中该PWM 电路连接该输出节点,并依据该输出节点的该输出电压控制交流输入电路的输 入电流和/或电压。因此,本专利技术的输出电压检测电路及其使用的AC/DC转换电路,采用了 十分简单的模拟电路采样的方式,相对目前的数字方式提高了采样精度及速 度,并降低了成本。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本发 明的具体实施方式作详细说明,其中图1是一种现有的AC/DC转换电路图。图2是图1所示电路的PWM芯片内部框图。图3是一种源端反馈的AC/DC转换电路图。图4是图3所示源端反馈的AC/DC转换电路输出电压采样原理波形图。 图5是本专利技术一个实施例的基于源端反馈的输出电压检测电路示意图。 图6是本专利技术一个实施例的AC/DC转换电路中的控制单元内部框图。具体实施例方式参照图3和图4所示,本专利技术的输出电压检测电路适用于图3所示的源端反馈的AC/DC转换电路,用以从其中的C端获得反馈电压信号VFB,并从中获 取该AC/DC转换电路的输出电压。本专利技术的目标是用模拟的方式检测到图4 中Y点的电压。下面参照图5描述本专利技术一个实施例的输出电压检测电路。如图5所示,输出电压检测电路50包括电压跟随器C1,其输入端连接反 馈电压信号Vre输出端输出到节点E。在本实施例中,电压跟随器例如为一比 较器,其中第一输入端(如"+ "端)作为跟随器输入端,第二输入端(如"一"端)作为跟随端连接节点E。开关元件Kl 一端连接节点E,另一端连接输出节点G,开关元件Kl还具 有一控制端,其连接节点F。电容Co连接于输出节点G,用以保持输出节点G 的输出电压。该开关元件例如是MOS管开关元件。比较器C2具有第一输入端(如"+ "端)、第二输入端(如"一"端)和 输出端。其中,第一输入端连接反馈电压信号VFB,第二输入端连接输出节点 G,该输出端在节点F连接开关元件K1的控制端。其中比较器C2依据反馈电 压信号VpB与输出节点G的输出电压的比较结果,控制该开关元件K1的导通和断开,以控制是否将反馈电压信号VFB传输至输出节点G。具体地说,参照图4中的C点VFB电压波形,当Vfb从Z'点到Y点变化 时电压变化缓慢,开关K1闭合,VFB = 本文档来自技高网
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【技术保护点】
基于源端反馈的输出电压检测电路,适于从一来自AC/DC转换电路的源端的反馈电压信号中获取该AC/DC转换电路的输出电压,其特征在于,该输出电压检测电路包括: 电压跟随器,具有一输入端和一输出端,其中该输入端连接该反馈电压信号;  开关元件,具有一控制端,该开关元件的一端连接该电压跟随器的输出端,另一端连接一输出节点; 电容,连接于该输出节点,用以保持该输出节点的输出电压; 比较器,具有第一输入端、第二输入端、输出端,该第一输入端连接该反馈电压信号,该第二 输入端连接该输出节点,该输出端连接该开关元件的控制端;其中该比较器依据该反馈电压信号与该输出节点的输出电压的比较结果,控制该开关元件的导通和断开,以控制是否将该反馈电压信号传输至该输出节点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁佳卿姜亮亮乔红瑗杨晓鹏曾晓
申请(专利权)人:上海得倍电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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