一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器制造技术

本发明专利技术提供一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，包含：二型补偿电路，其包含运算放大器，用于为外部PWM芯片提供误差放大信号；电压采样电路，电性连接在卫星电源输出端的正、负极之间，用于对卫星电源的输出电压v

【技术实现步骤摘要】
一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器


[0001]本专利技术涉及空间电源
，特别涉及一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器。

技术介绍

[0002]二型补偿电路作为一种常用的补偿器工具常用于开关电源的控制部分，其利用了运放极大的开环增益，可以实现近乎零稳态误差电压控制，同时为开关电源提供了两个极点一个零点，可以实现对开关电源主功率拓扑的补偿，使得开关电源满足稳定性指标。但常规二型补偿电路存在开关电源空载启动时，输出电压容易超调。本质原因是在启动后，二型补偿电路的输出电压超过基准值；此时PWM芯片处于软起动过程，其输出PWM占空比不受二型补偿电路控制，因而引起控制延后导致二型补偿电路输出电压超调。开关电源启动时电压超调极易引起开关电源的输出过压保护的误动作。目前仍然欠缺一种电源空载启动时，输出电压无超调的二型补偿电路。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，在实现常规二型补偿电路功能的基础上，还能够防止卫星电源空载启动时的输出电压超调(输出电压过压)，避免在卫星电源启动过程中误触发电源过压保护。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，包含：
[0005]二型补偿电路，包含运算放大器U1，用于为外部的PWM芯片提供误差放大信号；所述运算放大器U1的正电源端连接电源Vcc的正极，运算放大器U1的负电源端接地；
[0006]电压采样电路，连接在卫星电源输出端的正、负极之间，用于对所述卫星电源的输出电压v
o
进行采样得到电压采样信号kv
o
，并提供给运算放大器U1的反向输入端；k为采样系数；
[0007]电压基准源电路，电性连接在所述电源Vcc的正极和地之间；
[0008]时延电路，电性连接在所述电压基准电路与运算放大器U1的同向输入端之间；通过所述时延电路为运算放大器U1的同向端提供基准源延时信号v
ref
，并调整所述基准源延时信号v
ref
的上电延时时间，实现在基准源延时信号v
ref
达到稳态基准电源电压V
R
之前，所述电压采样信号kv
o
能够跟随到基准源延时信号v
ref
。
[0009]可选的，所述电压采样电路包含：电阻R1、R3；所述电阻R1的第一端连接卫星电源的正极，电阻R1的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端、卫星电源的负极接地。
[0010]可选的，所述电压基准源电路包含：电阻R2、稳压二极管D1；所述电阻R2的第一端连接电源Vcc的正极，电阻R2的第二端连接所述稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地。
[0011]可选的，所述二型补偿电路还包含：电阻R6、R7、R8，电容C2、C3；所述电阻R6的第二
端连接运算放大器U1的同向输入端；所述电阻R7的第二端、所述电阻R8的第一端、所述电容C3的第一端连接运算放大器U1的反向输入端；电阻R8的第二端连接所述电容C2的第一端；电容C2的第二端、电容C3的第二端连接运算放大器U1的输出端。
[0012]可选的，所述时延电路包含：电阻R4、R5，电容C1；所述电阻R4的第一端连接电阻R2的第二端；电阻R4的第二端、所述电阻R5的第一端，电阻R6的第一端互相连接；电阻R5的第二端连接电容C1的第一端；电容C1的第二端接地。
[0013]可选的，所述二型补偿器的传递函数为：
[0014][0015]所述二型补偿器提供的零点为：
[0016][0017]所述二型补偿器提供的极点为：
[0018][0019]其中，R7为电阻R7的电阻值，R8为电阻R8的电阻值，C2为电容C2的电容值，C3为电容C3的电容值。
[0020]可选的，令电阻R1、R3的阻值分别为R1、R3，满足：
[0021][0022]其中，v
D1
为稳压管的稳压值，v
o
为卫星电源的输出电压值。
[0023]可选的，令电阻R2的阻值为R2，满足：
[0024][0025]其中，I
D1Z
为稳压管稳压的最小电流，vcc为电源Vcc的输出电压值。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，的有益效果在于：
[0027]1)本专利技术的卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器能够为外部的PWM芯片或者电流环提供误差放大信号，可以避免因卫星电源空载启动时导致的输出过压，规避了普通二型补偿电路在控制卫星电源变换器空载启动过程中误触发电源过压保护的风险。
[0028]2)本专利技术的二型运算放大器补偿电路在电源启动后的动态性能与普通二型运放补偿电路一致，可以做到完全替代普通二型运放补偿电路，在卫星电源领域具有很高的工程应用价值。
[0029]3)本专利技术在普通二型运放补偿电路的基础上增加少量电容、电阻元件，结构简单，节约了经济成本，具有很好的推广价值和使用价值。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0031]图1为本专利技术实施例中，卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器的结构示意图；
[0032]图2为时延基准信号v
ref
与电压采样信号kv
o
的波形图；
[0033]图3为普通二型运放补偿电路的负载启动电压波形图；
[0034]图4为本专利技术二型补偿器的负载启动电压波形图；
[0035]图5为使用Buck电路对本专利技术二型补偿器进行稳定性测试的结果。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0038]还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0039]还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，其特征在于，包含：二型补偿电路，包含运算放大器U1，用于为外部的PWM芯片提供误差放大信号；所述运算放大器U1的正电源端连接电源Vcc的正极，运算放大器U1的负电源端接地；电压采样电路，连接在卫星电源输出端的正、负极之间，用于对所述卫星电源的输出电压v
o
进行采样得到电压采样信号kv
o
，并提供给运算放大器U1的反向输入端；k为采样系数；电压基准源电路，电性连接在所述电源Vcc的正极和地之间；时延电路，电性连接在所述电压基准电路与运算放大器U1的同向输入端之间；通过所述时延电路为运算放大器U1的同向端提供基准源延时信号v
ref
，并调整所述基准源延时信号v
ref
的上电延时时间，实现在基准源延时信号v
ref
达到稳态基准电源电压V
R
之前，所述电压采样信号kv
o
能够跟随到基准源延时信号v
ref
。2.如权利要求1所述的卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，其特征在于，所述电压采样电路包含：电阻R1、R3；所述电阻R1的第一端连接卫星电源的正极，电阻R1的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端、卫星电源的负极接地。3.如权利要求2所述的卫星电源用输出启动电压无超调的二型补偿器，其特征在于，所述电压基准源电路包含：电阻R2、稳压二极管D1；所述电阻R2的第一端连接电源Vcc的正极，电阻R2的第二端连接所述稳压二极管D1的阴极，稳压二极管D1的阳极接地。4.如权利要求1所述的卫星电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建志，罗果，廖陆威，卢兴军，曹成荣，李旭评，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：