[发明专利]一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿电路及补偿方法

说明书

本发明涉及一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿电路及补偿方法，包括隔离补偿单元电路及环路补偿单元电路；所述环路补偿单元电路，用于补偿电压控制隔离型主功率电路环节产生的双重极点和高频零点，并提升静态增益；所述隔离补偿单元电路，用于隔离初级与次级电路，同时补偿光耦隔离器寄生参数带来的极点，减小其对电源控制环路的不利影响。本发明既可以使控制电路实现初次级电性能隔离，又可以补偿诸如电压控制型PWM模式的DC/DC变换器主功率电路，还可以补偿由隔离光耦带来的高频极点对环路增益的影响。

技术领域

本发明涉及一种补偿电路，具体涉及一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿电路及补偿方法。

背景技术

常规的环路补偿单路和隔离补偿电路是将电压控制信号输入控制器，在控制器外部的寄生电容将导致较低的寄生极点，约10kHz左右，这将严重影响电源系统的带宽和相位裕度，从而限制电源的动态响应和稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿电路及补偿方法，既可以使控制电路实现初次级电性能隔离，又可以补偿诸如电压控制型PWM模式的DC/DC变换器主功率电路，还可以补偿由隔离光耦带来的高频极点对环路增益的影响。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿电路，包括隔离补偿单元电路及环路补偿单元电路；

所述环路补偿单元电路，用于补偿电压控制隔离型主功率电路环节产生的双重极点和高频零点，并提升静态增益；

所述隔离补偿单元电路，用于隔离初级与次级电路，同时补偿光耦隔离器寄生参数带来的极点，减小其对电源控制环路的不利影响。

作为上述技术方案的进一步改进：

包括运算放大器N1，电阻R1、R2、R3、R4及电容C1、C2、C3，所述电阻R1的一端经电容C1与运算放大器N1的反相输入端连接，电阻R1的另一端与电源输出端连接，所述电阻R2并联在电阻R1与电容C1的两端，电阻R3的一端与运算放大器N1的反相输入端连接，电阻R3的另一端接地，电阻R4的一端与运算放大器N1的输出端连接，电阻R4的另一端经电容C3与运算放大器N1反相输入端连接，上述电容C2并联在电阻R4与电容C3的两端。

所述隔离补偿单元电路包括光电耦合器N2、电阻R5、限流电阻R6、电容C4及滤波电容C5，所述电阻R5的一端与光电耦合器N2的二极管输出端连接，其另一端与环路补偿电路的输出端连接，所述电容C4并联在电阻R5的两端，所述电阻R6的一端与直流电源VCC2连接，其另一端与光电耦合器N2的二极管输入端连接，所述光电耦合器N2的三极管输入端与PWM控制芯片的REF端连接，光电耦合器N2的三极管输出端与PWM控制芯片的COMP端连接，所述滤波电容C5一端与PWM控制芯片的REF端连接，滤波电容C5的另一端接地。

一种电压控制隔离型DC/DC变换器的环路补偿方法，包括如下步骤：

通过分压采样电路将输出电压反馈采样至运算放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压信号作比较，并输出误差信号；

通过构建补偿网络使其产生一个主极点、两个零点和两个普通极点，将两个零点配置在主功率LC滤波电路谐振频率ωo处，用来抵消双重极点的作用，将两个普通极点配置在主功率输出电容的等效串联电阻带来的零点处，抑制高频信号的干扰；

经过补偿后的误差信号通过光耦隔离从电路次级侧传输至电路初级侧的控制芯片，通过设定电阻的调节使流入光耦二极管侧的电流限定在合适的工作范围内；

通过构建补偿网络，使之产生一个零点，以补偿光耦寄生电容产生的极点；