[发明专利]一种线补偿电路及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种线补偿电路。本发明还涉及一种开关电源。

背景技术

随着科学的发展和技术的进步，电子设备在人们的生活中的应用越来越广泛，便携式电子设备开关电源应运而生。

请参照图1，图1为一种开关电源的结构示意图。其中，CC/CV控制器101通过分压电阻R1和电阻R2采样输出电压，并将输出电压Vout与基准电压CVref的误差信号通过放大器放大后，直接控制与放大器连接的、作为可调电阻的NMOS，进而间接地控制光耦102的发光器，光耦102反馈到原边的PWM控制芯片103，原边的PWM控制芯片103再通过调节NMOS 104中的峰值电流，进一步控制板端输出电压Vout，其中，Vout＝CVref×(R1+R2)/R1。

为缩短电子设备的充电时间，便携式电子设备开关电源的充电电流可以达到1.8A以上。在充电的过程中，充电线上会产生压降Vcable(Vcable可以由充电线的电阻Rcable与充电线上的电流Iload的乘积计算得出，即：Vcable＝Iload×Rcable)，并且随着充电电流的变化，充电线上的压降也会随之变化，因此，当开关电源的输出电压Vout固定时，因为Vcable_end＝Vout-Vcable，线端电压(也即被充电端)的电压值Vcable_end会有显著的变化。

为补偿充电线上的压降，维持线端电压的稳定，CC/CV控制器中就需要集成具有线补偿功能的线补偿电路，其基本原理为：检测输出电流，随输出电流的增加提高板端输出电压，进而将线端电压维持在一个恒定的范围内。

请参照图2和图3，图2为现有技术中一种线补偿电路的结构示意图，图3为图2中电路对应的各信号的输出波形。如图2所示，放大器201正相输入端的输入信号为副边采样电压Load，副边采样电压Load与输出电流Iout成正比，即：Load＝Iout×Rsen×16，其中Rsen为采样电阻105的阻值；电流镜(Current Mirror)202的输出端电压CVref作为基准电压；缓冲器203的正相输入端的电压为固定参考电压Vref。由图2可以看出，当副边采样电压变化时，基准电压会随着副边采样电压同步快速变化。

如图3所示，当输出电流由满载切换至空载的时候，副边采样电压与输出电流同时变化，CC/CV控制器内部的基准电压会实时根据副边采样电压的变化做出相应的调整，也就是基准电压会随着副边采样电压的快速下降而快速下降，与此同时系统的输出电压由于输出电容106的作用处于缓慢放电的状态。由于Vctrl>CVref，CC/CV控制器的输出out为低电平，并经过光耦102传输到原边，使反馈引脚FB电压被拉低，当反馈引脚电压低于待机阈值时控制芯片103便停止输出。如果此时将输出电流切换至满载，基准电压随着副边采样电压的快速上升而快速上升，由于Vctrl<CVref，Out电位将上升，进而反馈引脚电压也会上升，但是从Out电位上升到反馈引脚电压上升至大于待机阈值(即原边控制芯片103开始输出)这一过程存在一定的延迟时间，在这段延迟时间内输出电压仅依靠输出电容106维持。如果延迟时间较长，那么就会造成输出电压产生较大的电压下冲。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的线补偿电路及开关电源，成为本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种线补偿电路，在使用的过程中减小输出电压的下冲现象；本发明的另一目的是提供一种包括上述线补偿电路的开关电源，在使用时其稳定性提高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种线补偿电路，应用于开关电源，所述线补偿电路包括放大器、可调电阻、第一电阻、第二电阻、电流镜和缓冲器，所述放大器的正相输入端与副边采样电压连接；所述可调电阻的第一端与所述电流镜的输入端连接，所述可调电阻的第二端分别与所述第一电阻的第一端和所述放大器的反相输入端连接；所述第一电阻的第二端接地；所述电流镜的输出端与所述第二电阻的第一端连接，其公共端输出基准电压；所述第二电阻的第二端与所述缓冲器的输出端连接；所述缓冲器的输入端与固定参考电压连接；所述线补偿电路还包括二极管、电容、第一NMOS、第一恒流源和用于输出脉冲信号的信号发生器，其中：

所述二极管的阳极与所述放大器的输出端连接，所述二极管的阴极分别与所述第一NMOS的漏极、所述可调电阻的控制端和所述电容的第一端连接；

所述电容的第二端接地；