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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源设计领域,具体的说,是涉及一种输入电压电流前馈结合控制电路及控制方法。
技术介绍
1、随着电子设备对电源系统性能的要求不断提高,电源系统采用先进的技术来提供更快速、更稳定的响应,以确保设备的可靠性和性能在各种输入条件下都能得到保障,其中,电源系统响应的优化变得尤为重要。
2、电源系统响应是指电源系统在遇到输入电压瞬变情况时产生的动态响应。在这些瞬变情况下,如果电源系统不能快速、准确地调整输出电压和电流,就会导致输出存在过冲或跌落。这种异常响应可能会影响连接到电源系统的后级设备的正常工作,甚至导致系统级故障,对系统的可靠性和性能构成威胁。
3、传统的电源系统设计通常采用对输入电压进行采样,并根据采样结果来限制输出电源的占空比。例如专利申请号cn202010455484.4公开的一种数字电源输入电压前馈控制电路,包括用于采集变压器输入侧电压的第一采样电路和用于采集变压器输出侧电压的第二采样电路,可见,输入端仅对电压进行采样,且该电路还需要利用变压器,电路结构复杂,电路成本较高。这种方法采样输入电压限制最大占空比,仍存在一定过冲和跌落情况,对要求较高的系统仍然不符合要求。
4、以上问题,值得解决。
技术实现思路
1、为了克服现有的技术的不足,本专利技术提供一种输入电压电流前馈结合控制电路及控制方法。
2、本专利技术技术方案如下所述:
3、一种输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,包括:
4、输入
5、输入电流前馈电路,包括电流采样端、第一信号放大器、第二信号放大器和光耦元件,所述电流采样端连接电源电路的输入端并采样电流,且输入所述第一信号放大器的反向输入端,所述第一信号放大器的输出端连接所述第二信号放大器的正向输入端,所述光耦元件连接所述第二信号放大器的反向输入端,所述第二信号放大器的输出端连接pwm发波比较器输入端。
6、根据上述方案的本专利技术,所述输入电压前馈电路的电压输入端设有串联的第一电阻和第二电阻,所述第二电阻的另一端连接所述比较器的负向输入端和用作所述储能元件的第一电容,所述第一电容的另一端接地。
7、进一步的,所述第一电容并联有第四电阻。
8、进一步的,所述比较器的正向输入端和输出端之间串接有第五电阻。
9、进一步的,所述比较器的第五引脚连接供电电压,所述第五引脚和电压输入端上的第二电阻之间设有二极管;所述比较器的第五引脚和第二引脚之间连接有第二电容。
10、进一步的,所述时钟信号输入端设有第三电阻,所述第三电阻的另一端连接所述比较器的正向输入端。
11、进一步的,所述第三电阻和所述第二电容之间设有第六电阻。
12、根据上述方案的本专利技术,储能元件的放电控制支路包括第一开关管和第二开关管,所述第一开关管的导通支路输入端连接所述储能元件;所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的导通支路输入端,且该端连接供电电压和第三开关管的控制端;所述第二开关管的控制端连接所述时钟信号输入端。
13、进一步的,所述第一开关管的导通支路输出端、所述第二开关管的导通支路输出端和所述第三开关管的导通支路输出端均接地。
14、进一步的,所述第二开关管的导通支路输入端设有第七电阻。
15、根据上述方案的本专利技术,所述第一信号放大器的反向输入端和电流采样端之间设有第八电阻,所述第一信号放大器的正向输入端和接地端之间设有第九电阻,所述第八电阻和所述第九电阻之间连接有第三电容,所述第三电容的两端分别连接有第四电容和第五电容。
16、根据上述方案的本专利技术,所述第一信号放大器的反向输入端还连接有供电电压,以及连接有并联的第十电阻和第六电容。
17、进一步的,第十电阻和第六电容均接地。
18、根据上述方案的本专利技术,所述第一信号放大器的正向输入端和输出端之间连接有并联的第十一电阻和第七电容。
19、进一步的,所述第一信号放大器的第二引脚接地,且第二引脚和第五引脚之间设有第八电容;第五引脚还连接有供电电压。
20、更进一步的,第五引脚和供电电压之间设有电阻r29。
21、根据上述方案的本专利技术,所述第二信号放大器的反向输入端和所述第一信号放大器的输出端之间设有第十二电阻。
22、根据上述方案的本专利技术,所述第二信号放大器的反向输入端和输出端之间设有并联的第九电容和第十电容,且所述第十电容串接有第十三电阻。
23、根据上述方案的本专利技术,所述第二信号放大器的反向输入端连接供电电压和所述光耦元件的输入端,所述光耦元件的输出端接地。
24、进一步的,所述第二信号放大器的反向输入端和供电电压之间设有电阻r105。
25、根据上述方案的本专利技术,所述第二信号放大器的第二引脚接地,第五引脚连接供电电压和第十一电容,所述第十一电容的另一端接地。
26、本专利技术还提供一种基于上述方案所述的输入电压电流前馈结合控制电路实现的控制方法,输入电压前馈电路获取电源的输入电压,通过时钟信号控制储能元件的放电时间,再利用比较器对比时钟信号电平与储能元件电平,以输出波形控制信号限制电源输出端电压的最大占空比;
27、输入电流前馈电路采样电源的输入电流,通过第一信号放大器快速响应瞬变的输入电流并输出瞬变的第一信号,第一信号通过第二信号放大器快速响应,放大后输出快速变化的第二信号,结合输入电压前馈电路快速响应输入瞬变,稳定输出电压。
28、根据上述方案的本专利技术,其有益效果在于:
29、本专利技术的控制电路结构简单,仅由比较器、开关器件、运算放大器和光耦元件,便可搭建出输入电压前馈电路和输入电流前馈电路,且本专利技术结合输入电压前馈限制最大占空比,输入电流前馈电路快速响应电源电路的输入瞬变,调制波形控制信号的占空比大小,稳定电源电路的输出,很好地解决输入瞬变存在的过冲或者跌落的问题。
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1.一种输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述输入电压前馈电路的电压输入端设有串联的第一电阻和第二电阻,所述第二电阻的另一端连接所述比较器的负向输入端和用作所述储能元件的第一电容,所述第一电容的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,储能元件的放电控制支路包括第一开关管和第二开关管,所述第一开关管的导通支路输入端连接所述储能元件;所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的导通支路输入端,且该端连接供电电压和第三开关管的控制端;所述第二开关管的控制端连接所述时钟信号输入端。
4.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第一信号放大器的反向输入端和电流采样端之间设有第八电阻,所述第一信号放大器的正向输入端和接地端之间设有第九电阻,所述第八电阻和所述第九电阻之间连接有第三电容,所述第三电容的两端分别连接有第四电容和第五电容。
5.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所
6.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第一信号放大器的正向输入端和输出端之间连接有并联的第十一电阻和第七电容。
7.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第二信号放大器的反向输入端和所述第一信号放大器的输出端之间设有第十二电阻。
8.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第二信号放大器的反向输入端和输出端之间设有并联的第九电容和第十电容,且所述第十电容串接有第十三电阻。
9.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第二信号放大器的反向输入端连接供电电压和所述光耦元件的输入端,所述光耦元件的输出端接地。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的输入电压电流前馈结合控制电路实现的控制方法,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述输入电压前馈电路的电压输入端设有串联的第一电阻和第二电阻,所述第二电阻的另一端连接所述比较器的负向输入端和用作所述储能元件的第一电容,所述第一电容的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,储能元件的放电控制支路包括第一开关管和第二开关管,所述第一开关管的导通支路输入端连接所述储能元件;所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的导通支路输入端,且该端连接供电电压和第三开关管的控制端;所述第二开关管的控制端连接所述时钟信号输入端。
4.根据权利要求1所述的输入电压电流前馈结合控制电路,其特征在于,所述第一信号放大器的反向输入端和电流采样端之间设有第八电阻,所述第一信号放大器的正向输入端和接地端之间设有第九电阻,所述第八电阻和所述第九电阻之间连接有第三电容,所述第三电容的两端分别连接有第四电容和第五电容。
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【专利技术属性】
技术研发人员:徐富能,孙凤俊,
申请(专利权)人:众兴华电源洛阳有限公司,
类型:发明
国别省市:
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