[发明专利]一种输出电压控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种输出电压控制电路，具体涉及一种适用于开关电源的输出电压反馈控制电路，特别适用于负电压输出可调压电源。

背景技术

随着电子数码产品的不断发展，对供电电源的要求也不断提高，例如智能设备开关电源工作中，要求其输出电压可以根据需要调整实现在线可调。

电源电压调整输出主要是基于输入电压经分压与基准电压Vref比较，根据分压比调制占空比进而调整输出电压的反馈电路来实现。现有技术中开关电源调整输出电压的方法包括反馈电路中采用模拟/数字电位器分压，通过调节模拟/数字电位器，实现调节反馈环路分压比，从而调整输出电压；例如中国专利文献CN204046529U公开了一种模拟电压信号输出电路，它包括第一级负反馈放大电路单元和第二级负反馈放大电路单元，第一级负反馈放大电路单元包括第一运算放大器(U1A)、电阻(R1)、电阻(R2)以及电阻(R3)，第二级负反馈放大电路单元包括第二运算放大器(U1B)、电阻(R4)、电阻(R5)、电阻(R6)以及电阻(R7),U1A的同相输入端与输出连续变化电压信号的DA转换器。然利用DA转换器进行调压具有低电压时调压精度差，电位器可靠性低，制造一致性差的缺陷；开关电源调整输出还可以将反馈环路分压比固定，采用调节基准电压源的方法调整输出电压，但该方法应用场合较窄，因基准电压源在变化，经过PI调节器后，反馈电压变化范围大，常用电源控制芯片无法适应大范围变化的反馈电压。输出电压调整还可以采用多路输出，分段采用前两种方式进行调整的方法，此方法每一段调节的范围较小，适应性较强，能在大范围调节，且可靠性提高，但输出采用多路输出，存在交叉调整率差问题，输出电压精度低，低压段调整较为困难，往往要辅助使用线性稳压器。因此，研发一种适用于开关电源的、可线性调压、可靠性强的反馈电路是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种输出电压控制电路，适用于开关电源，所述控制电路包括：可调压电源，所述可调压电源与上位机通讯连接，用于控制输出电压信号；电压电流转换模块，所述电压电流转换模块输入端接收来自所述可调压电源的输出电压信号，输出端输出可调节电流信号；分压模块，所述分压模块输入端接收来自所述开关电源主电路的输出信号；输出端输出反馈信号；比例积分模块，所述比例积分模块输入端接收来自所述分压模块输出端经所述电压电流转换模块分流后的反馈信号；输出端输出调压反馈信号。

所述可调压电源包括DAC芯片，与上位机通过SPI总线通讯连接；所述上位机通过SPI总线将接收的外部命令传递到所述可调压电源的DAC芯片，进而对输出电压信号进行调控。

所述电压电流转换模块，包括运算放大器U3、MOS管Q1、电阻R9、电阻R10；所述运算放大器U3同相输入端连接所述可调压电源，运算放大器U3输出端经过电阻R10与所述MOS管Q1的栅极连接，运算放大器U3的的反相输入端与所述MOS管Q1的源极连接；所述电阻R9一端连接所述MOS管Q1源极，另一端接地；所述MOS管Q1的漏极连接所述分压模块输出端；所述分压模块，包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C3；所述电阻R6一端连接所述开关电源主电路、另一端连接至电阻R7；所述电阻R7与所述电容C3并联，电阻R6、电阻R7和电阻R8构成分压网络。

所述比例积分模块是反馈环路调节网络电路。

所述比例积分模块包括运算放大器U1、电容C1、电容C2、电阻R1；所述运算放大器U1同相输入端连接基准电压源，所述分压模块输出端与所述电压电流交换电路输出端汇合后连接至所述运算放大器U1反相输入端；所述电阻R1与电容C1串联后与电容C2并联，所述并联电路一端连接至所述运算放大器U1反相输入端，另一端连接至所述运算放大器U1的输出端。

所述输出电压控制电路还包括反相模块，所述反相模块一端连接至所述分压模块输出端，另一端与所述电压电流转换模块输出端汇合后连接至所述比例积分模块输入端。

所述反相模块包括运算放大器U2、电阻R2、R3、R4、R5；所述运算放大器U2同相输入端接地，反相输入端经电阻R5连接至所述分压模块输出端；所述电阻R4一端连接运算放大器U2反相输入端，另一端经电阻R3与电阻R2一端汇合后连接至所述比例积分模块输入端；所述电阻R2另一端接地；所述电阻R2与电阻R3构成所述反相模块的分压。

所述运算放大器U2采用双极型以保证输出电压精度。