[发明专利]反馈输出电压误差信号的开关电源磁隔离反馈电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源，尤其涉及开关电源中的一种反馈输出电压误差信号的开关电源磁隔离反馈电路。

背景技术

目前开关电源的隔离反馈方式有两种：光耦隔离反馈和磁隔离反馈。光耦隔离反馈方式依靠光耦的线性工作区将输出电压误差信号隔离反馈到原边控制器，进行脉冲宽度调节，进而实现整体电源稳压控制。此种反馈方式的缺点是需要利用光耦的线性工作区进行隔离反馈，而光耦器件在线性工作区的传输比容易随温度和时间发生漂移，而且抗辐照能力差。这些都会影响到隔离反馈的精度和稳定性，从而影响到整个电源的闭环控制特性，不适合在航天航空以及地下等恶劣应用环境中长期运行。

磁隔离反馈比较通用的方法是采用UC1901集成芯片，其存在的不足包括：

1、    所用器件多、电路复杂，成本较高；

2、    补偿环节多，调试周期长；

3、    UC1901的抗辐照总剂量较低，不满足长寿命航天器的应用要求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种反馈输出电压误差信号的开关电源磁隔离反馈电路。

本发明提供了一种反馈输出电压误差信号的开关电源磁隔离反馈电路，包括：

输出电压比较单元，用于对DC/DC开关电源的输出电压Vout进行采样、比较和补偿，得到输出电压误差信号；

磁隔离反馈单元，用于对所述输出电压比较单元得到的输出电压误差信号斩波，得到脉冲方波信号，并输出脉冲方波信号到原边；

整流单元，用于对所述磁隔离反馈单元得到的脉冲方波信号进行半波整流，将输出电压误差信号，得到反馈电压Vfb并输出到原边控制芯片，以实现输出电压的闭环控制；

变压器去磁单元，用于对所述磁隔离反馈单元进行去磁。

作为本发明的进一步改进，所述输出电压比较单元包括运算放大器M1、电阻R1、R2和基准电压Vref，其中，DC/DC开关电源的输出电压Vout通过电阻R1和R2分压采样，得到采样电压Vs，电阻R1的另一端连接副边地；运算放大器M1的反相输入端连接采样电压Vs，运算放大器M1的同相输入端连接基准电压Vref；运算放大器M1的输出端连接磁隔离反馈单元，输出电压Vout通过电阻R1和R2分压采样与基准电压Vref做比较，所得到的输出电压误差值Vfb由运算放大器M1输出到所述磁隔离反馈单元。

作为本发明的进一步改进，所述运算放大器M1的反相输入端和输出端之间并联有补偿网络K1。

作为本发明的进一步改进，所述电阻R2两端并联有补偿网络K1。

作为本发明的进一步改进，所述磁隔离反馈单元包括磁隔离反馈变压器T1、MOSFET开关Q1和驱动变压器T2，其中，运算放大器M1的输出端连接磁隔离反馈变压器T1的1端口，磁隔离反馈变压器T1的2端口连接MOSFET开关Q1的一端，MOSFET开关Q1的另一端连接副边地，磁隔离反馈变压器T1的3端口连接整流电路，磁隔离反馈变压器T1的4端口接原边地，所述驱动变压器T2驱动所述MOSFET开关Q1。

作为本发明的进一步改进，所述输出电压比较单元还包括PNP三极管Q3，所述运算放大器M1的输出端与PNP三极管Q3的基极连接，PNP三极管Q3的发射极通过上拉电阻R6连接到DC/DC开关电源的输出电压Vout，Q3的发射极与磁隔离反馈变压器T1的1端口连接。

作为本发明的进一步改进，所述整流单元包括二极管D1、电容C1和电阻R3，其中，磁隔离反馈变压器T1的3端口连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端连接电阻R3和电容C1，电阻R3和电容C1的另一端连接原边地。

作为本发明的进一步改进，所述变压器去磁单元包括电阻R4、R5和PNP三极管Q2，其中，磁隔离反馈变压器T1的3端口连接电阻R5的一端，二极管D1的另一端连接电阻R3、R4和电容C1，电阻R4的另一端连接PNP三极管Q2的发射极，PNP三极管Q2的集电极连接原边地，PNP三极管Q2的基极连接电阻R5的另一端。

作为本发明的进一步改进，所述输出电压比较单元包括三端稳压芯片TL431和电阻R1、R2、R7，其中，DC/DC开关电源的输出电压Vout通过电阻R1和R2分压采样，得到采样电压Vs，电阻R1的另一端连接副边地和三端稳压芯片TL431的阳极；三端稳压芯片TL431的参考极连接采样电压Vs，三端稳压芯片TL431的阴极连接所述磁隔离反馈单元，电阻R7一端连接TL431的阴极，另一端连接DC/DC开关电源的输出电压Vout。