一種電壓基準(zhǔn)源替換方法及開關(guān)電源技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電壓基準(zhǔn)源替換方法，包括使用第一電阻單元和第二電阻單元替換輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路中的第四電阻，使用第二電壓基準(zhǔn)源替換第一電壓基準(zhǔn)源；第一電阻單元的第一端連接第二電壓基準(zhǔn)源，第二電阻單元的第一端連接地，第一電阻單元的第二端和第二電阻單元的第二端相連后連接誤差計(jì)算電路的正向輸入端；第一電阻單元和第二電阻單元的等效阻值與第四電阻的阻值、替換前后的電壓源滿足一定關(guān)系。本發(fā)明專利技術(shù)的替換方法，可實(shí)現(xiàn)使用新的電壓基準(zhǔn)源替換外接的外部調(diào)整電路中工作時(shí)必須對(duì)應(yīng)的固定不變的原電壓基準(zhǔn)源，解決了電路的工作方式引起的基準(zhǔn)源Vref靈活性不高的問(wèn)題，同時(shí)也能確保外接的外部調(diào)整電路仍然按照其對(duì)應(yīng)的TRIM函數(shù)工作。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及開關(guān)電源，特別是涉及用于開關(guān)電源中的電壓基準(zhǔn)源替換方法。
技術(shù)介紹
在開關(guān)電源中，為確保輸出電壓的穩(wěn)定，經(jīng)常使用負(fù)反饋控制系統(tǒng)。如圖I所示，為現(xiàn)有常見的開關(guān)電源中的負(fù)反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，負(fù)反饋控制系統(tǒng)10包括采樣電路I，誤差計(jì)算電路2，調(diào)節(jié)器3和PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制器4。采樣電路I對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓Vout進(jìn)行采樣，將采樣電壓輸入誤差計(jì)算電路2的反向輸入端，誤差計(jì)算電路2的正向輸入端接收給定值，即基準(zhǔn)源Vref，計(jì)算兩者的誤差值，將 所得誤差值輸入調(diào)節(jié)器3中，調(diào)節(jié)器3對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算，如PID運(yùn)算，PI運(yùn)算等，得到控制電壓Verr。PWM控制器4接收該控制電壓Verr后，輸出相應(yīng)的占空比的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主功率回路100中的開關(guān)管，從而控制主功率回路的輸出電壓Vout趨于穩(wěn)定。開關(guān)電源中，為使輸出電壓Vout能在一定工作范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，常增設(shè)輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路。如圖2所示，為圖I所示的負(fù)反饋控制系統(tǒng)增加輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路后的結(jié)構(gòu)圖，輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路包括第二電阻R2和第四電阻R4，基準(zhǔn)源Vref通過(guò)第四電阻R4后輸入誤差計(jì)算電路2的正向輸入端，第二電阻R2的第一端連接誤差計(jì)算電路2的正向輸入端，第二電阻R2的第二端作為調(diào)整端口 C用于連接外部調(diào)整電路30。通過(guò)外部調(diào)整電路30中器件參數(shù)的調(diào)整來(lái)改變輸出電壓Vout的值，使輸出電壓Vout在一定工作范圍內(nèi)可調(diào)。也即每一種實(shí)現(xiàn)方式的外部調(diào)整電路30對(duì)應(yīng)一個(gè)TRM函數(shù)，TRM函數(shù)限定了外部調(diào)整電路30中參數(shù)與輸出電壓Vout的值之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。用戶需要調(diào)節(jié)開關(guān)電源的輸出電壓Vout的值時(shí)，根據(jù)TRIM函數(shù)計(jì)算出外部調(diào)整電路30的相關(guān)參數(shù)，從而將確定參數(shù)后的外部調(diào)整電路30與輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路中調(diào)整端口 C相連，進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出電壓Vout為期望的值。外部調(diào)整電路的實(shí)現(xiàn)方式有多種，為保證輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路與多種外部調(diào)整電路的兼容性，因此要求輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路中第二電阻R2，第四電阻R4和基準(zhǔn)源Vref的值固定不變，即用戶僅需根據(jù)各外部調(diào)整電路的TRIM函數(shù)設(shè)置相應(yīng)的外部調(diào)整電路的參數(shù)即可調(diào)整輸出電壓Vout的值，不需再進(jìn)一步調(diào)整開關(guān)電源中器件的參數(shù)。然而如上述三個(gè)器件的值保持固定不變，雖然可滿足兼容性方面的要求，但卻直接導(dǎo)致電路工作的靈活性不高。特別是基準(zhǔn)源Vref的值要求固定不變，有時(shí)候難以滿足。例如，目前多數(shù)開關(guān)電源中要求對(duì)應(yīng)輸入的基準(zhǔn)源Vref為I. 225V固定不變，如果用戶的前級(jí)電路產(chǎn)生的信號(hào)源為2V，則該信號(hào)源就無(wú)法作為基準(zhǔn)源應(yīng)用于上述帶輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路的開關(guān)電源中。對(duì)于該問(wèn)題，業(yè)界常使用的解決方案是再增設(shè)一個(gè)分壓電路和運(yùn)算放大器，通過(guò)分壓電路對(duì)2V的信號(hào)源進(jìn)行分壓，分壓得到I. 225V的電壓，運(yùn)算放大器組成電壓跟隨電路，使基準(zhǔn)源跟隨分壓電路分壓得到的1.225V，進(jìn)而可應(yīng)用于電路中。另一方面，運(yùn)算放大器發(fā)揮隔離作用，使分壓電路與第二電阻R2和第四電阻R4等組成的輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路的工作互不影響。對(duì)于該解決方案，有兩個(gè)缺陷，一是，需要運(yùn)算放大器，這樣會(huì)增加開關(guān)電源的成本以及PCB板的布線空間；二是，開關(guān)電源開機(jī)啟動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)源Vref上升時(shí)間過(guò)慢，容易出現(xiàn)開機(jī)波形不良好的現(xiàn)象。綜上所述，需要一種全新的解決方案，既能解決輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路的工作方式引起的基準(zhǔn)源Vref靈活性不高的問(wèn)題，又能避免現(xiàn)有解決方案中引起的開關(guān)電源的成本以及PCB板的布線空間增加，開機(jī)波形不良好的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)上述現(xiàn) 有技術(shù)的不足，提出一種電壓基準(zhǔn)源替換方法，既能解決基準(zhǔn)源Vref靈活性不高的問(wèn)題，又能不必增加開關(guān)電源成本和PCB板的布線空間，以及確保開機(jī)波形良好。本專利技術(shù)進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種開關(guān)電源，其基準(zhǔn)源可靈活設(shè)置，同時(shí)又能不必增加開關(guān)電源成本和PCB板的布線空間，以及確保開機(jī)波形良好。本專利技術(shù)的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決 一種電壓基準(zhǔn)源替換方法，用于開關(guān)電源中，所述開關(guān)電源包括負(fù)反饋控制系統(tǒng)，所述負(fù)反饋控制系統(tǒng)包括采樣電路，誤差計(jì)算電路，調(diào)節(jié)器和PWM控制器；所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端接收基準(zhǔn)源，反向輸入端接收所述采樣電路采樣的所述開關(guān)電源的輸出電壓；所述開關(guān)電源還包括輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路，所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路包括第二電阻和第四電阻，所述基準(zhǔn)源通過(guò)所述第四電阻后輸入所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻的第一端連接所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻的第二端作為調(diào)整端口用于連接外部調(diào)整電路，所述外部調(diào)整電路在所述基準(zhǔn)源為第一電壓基準(zhǔn)源時(shí)按照其對(duì)應(yīng)的TRIM函數(shù)進(jìn)行工作以調(diào)整所述開關(guān)電源的輸出電壓，所述替換方法包括使用第一電阻單元和第二電阻單元替換所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路中的第四電阻，使用第二電壓基準(zhǔn)源替換所述第一電壓基準(zhǔn)源；所述第一電阻單元的第一端連接所述第二電壓基準(zhǔn)源，所述第二電阻單元的第一端連接地，所述第一電阻單元的第二端和所述第二電阻單元的第二端相連后連接所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端；所述第一電阻單元和所述第二電阻單元的等效阻值分別為_ _ Vref7 X ^ Vref7 x R4RD1 =............................................................................... , RD2 = ;--7j■-;—^■■,其中，Vref2為所述第二電壓基準(zhǔn)源的電壓 VreflVrej2 一 Vrejl值，Vrefl為被替換的所述第一電壓基準(zhǔn)源的電壓值，R4為被替換的所述第四電阻的阻值。本專利技術(shù)的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決 一種開關(guān)電源，包括負(fù)反饋控制系統(tǒng)，所述負(fù)反饋控制系統(tǒng)包括采樣電路，誤差計(jì)算電路，調(diào)節(jié)器和PWM控制器；所述開關(guān)電源還包括輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路；所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端接收的基準(zhǔn)源為上述的第二電壓基準(zhǔn)源，所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路為根據(jù)上述的電壓基準(zhǔn)源替換方法替換后得到，包括第二電阻，第一電阻單元和第二電 ^ Vref7 X Ra阻單元；所述第一電阻單元和所述第二電阻單元的等效阻值分別為RD1 = ■■ τ/ Vrefl權(quán)利要求1.一種電壓基準(zhǔn)源替換方法，用于開關(guān)電源中，所述開關(guān)電源包括負(fù)反饋控制系統(tǒng)，所述負(fù)反饋控制系統(tǒng)包括采樣電路，誤差計(jì)算電路，調(diào)節(jié)器和PWM控制器；所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端接收基準(zhǔn)源，反向輸入端接收所述采樣電路采樣的所述開關(guān)電源的輸出電壓(Vout);所述開關(guān)電源還包括輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路，所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路包括第二電阻(R2)和第四電阻(R4)，所述基準(zhǔn)源通過(guò)所述第四電阻(R4)后輸入所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻(R2)的第一端連接所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻(R2)的第二端作為調(diào)整端口用于連接外部調(diào)整電路，所述外部調(diào)整電路在所述基準(zhǔn)源為第一電壓基準(zhǔn)源(Vrefl)時(shí)按照其對(duì)應(yīng)的TRIM函數(shù)進(jìn)行工作以調(diào)整所述開關(guān)電源的輸出電壓；其特征在于 所述替換方法包括使用第本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電壓基準(zhǔn)源替換方法，用于開關(guān)電源中，所述開關(guān)電源包括負(fù)反饋控制系統(tǒng)，所述負(fù)反饋控制系統(tǒng)包括采樣電路，誤差計(jì)算電路，調(diào)節(jié)器和PWM控制器；所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端接收基準(zhǔn)源，反向輸入端接收所述采樣電路采樣的所述開關(guān)電源的輸出電壓（Vout）；所述開關(guān)電源還包括輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路，所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路包括第二電阻（R2）和第四電阻（R4），所述基準(zhǔn)源通過(guò)所述第四電阻（R4）后輸入所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻（R2）的第一端連接所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端，所述第二電阻（R2）的第二端作為調(diào)整端口用于連接外部調(diào)整電路，所述外部調(diào)整電路在所述基準(zhǔn)源為第一電壓基準(zhǔn)源（Vref1）時(shí)按照其對(duì)應(yīng)的TRIM函數(shù)進(jìn)行工作以調(diào)整所述開關(guān)電源的輸出電壓；其特征在于：所述替換方法包括使用第一電阻單元（RD1）和第二電阻單元（RD2）替換所述輸出電壓工作范圍調(diào)節(jié)電路中的第四電阻（R4），使用第二電壓基準(zhǔn)源（Vref2）替換所述第一電壓基準(zhǔn)源（Vref1）；所述第一電阻單元（RD1）的第一端連接所述第二電壓基準(zhǔn)源（Vref2），所述第二電阻單元（RD2）的第一端連接地，所述第一電阻單元（RD1）的第二端和所述第二電阻單元（RD2）的第二端相連后連接所述誤差計(jì)算電路的正向輸入端；所述第一電阻單元（RD1）和所述第二電阻單元（RD2）的等效阻值分別為：????????????????????????????????????????????????，，其中，Vref2為所述第二電壓基準(zhǔn)源（Vref2）的電壓值，Vref1為被替換的所述第一電壓基準(zhǔn)源（Vref1）的電壓值，R4為被替換的所述第四電阻（R4）的阻值。dest_path_image001.jpg,dest_path_image002.jpg...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡增威，王寧，姜勇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：