[发明专利]一种通过同步减小电源输出端纹波的系统

说明书

本发明提出了一种通过同步减小电源输出端纹波的系统，主要由主电路模块、从电路模块和直流母线组成，当主电路开关管导通时，其电源输出端的纹波电压增加，这时从电路的开关管也处于导通状态，其从电路电流增加，负载电压就会增加，从而降低纹波电压的幅值大小，而每个从电路开关管的关闭则取决于该从电路的反馈电压，由此即可实现在减小电源输出端纹波电压的同时保证从电路输出电压稳定。本发明的有益效果是：提高开关电源的寿命，使其可靠性更好，而且主电路的滤波电容容量可相对减小使电源体积减小。

技术领域

本发明属于电力电子开关电源领域，涉及一种从电路变换器开关管的控制方法，用以减小电力电子变换器输出电压纹波。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管导通和关断的时间，维持稳定输出电压的一种电源。和线性电源相比，其纹波系数通常要大一些，因此开关电源的输出纹波对电源的性能至关重要。一般所说的开关电源的输出纹波的产生是随着开关管的导通和关断，电感L中的电流也是在输出电流有效值上下波动的，所以在输出端会出现一个和开关频率相同的纹波，其大小主要和开关电源的开关频率及输出滤波器的结构和参数有关，输出纹波过大会降低电源频率影响电子电路的正常工作，导致信号源不干净，放大器噪声和过载等问题，较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器。

为解决开关电源输出纹波的问题，在现有技术中，减小开关电源输出纹波的主要措施有：加大电感和输出电容滤波，根据开关电源的公式，电感内电流波动大小和电感值成反比，输出纹波值与输出电容值成反比，所以，加大电感电容值可以减小电源输出纹波，但是加大电感电容值开关电源的体积也会随之增大。

随着开关电源的应用愈加广泛，抑制输出纹波技术不断创新完善。如申请号为201410442698.7的发明针对开关电容型 DC-DC 转换器，提出了一种采用梯形波电压信号驱动开关功率管栅极的方法，使开关功率管在给负载放电时缓慢开启，使开关电流近似趋向于负载电流，以避免在开关上产生电流尖峰，减少电荷在负载电容上的堆积，从而减小输出电压纹波。梯形波产生器可由逻辑门与电流镜串接在电源和地之间组成，但这种方式给开关管带来极大的开关损耗。

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种控制主从电路同步导通减小电源输出纹波的方法。有效解决了现有技术中存在的问题，提高了开关电源的寿命，使其可靠性更好，同时可减小输出滤波电容的容量大小，从而减小开关电源的体积大小。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出一种通过同步减小电源输出端纹波电压的系统。有效解决了现有技术存在的问题，而且在减小电源输出端纹波电压的同时保证了从电路输出电压的稳定，使电源寿命提高，可靠性更好，同时可以减小开关电源的体积大小。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种通过同步减小电源输出端纹波的系统，主要由主电路模块、从电路模块和直流母线三部分组成，其特征在于：所述的主电路模块中的变换器电路可以是DC-DC变换器或者是AC-DC变换器；所述的从电路模块中，每个模块都是由驱动模块和变换器电路组成；所述的从电路模块中的变换器电路可以是DC-DC变换器或者是AC-DC变换器；所述的驱动模块主要由比较器、RS锁存器和反相器等构成；所述的两个比较器的输出分别作为RS锁存器的两个输入；所述的RS锁存器的Q输出端作为反相器的输入与反相器相连；所述的反相器由两个开关管串联组成。

所述的减小电源输出端纹波的原理为：主电路和从电路开关管保持同步驱动导通，即当主电路开关管导通时，其电源输出端的电压增加，这时若从电路的开关管也处于导通状态，则从电路电流增加，负载电压就会增加，从而降低主电路输出端纹波电压的幅值大小。每个从电路开关管的关闭则取决于该从电路的反馈电压值，当从电路输出反馈电压低于从电路输出设置的阈值电压V_ref时，控制开关管关闭，由此即可在实现减小电源输出端纹波电压的同时保证从电路输出电压的稳定。