[发明专利]基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样系统及其方法

说明书

本发明公开一种基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样系统，包括延时线模块，用于将变换器辅助绕组上的反馈电压信息整体延迟一预定时间，以产生电压延迟信号；信号生成模块，用于将变换器的基准电压信息及辅助绕组上的反馈电压信息进行整合处理，以得到与变换器消磁时间相关的采样保持信号；采样保持模块，用于通过采样保持信号对电压延迟信号进行采样及保持，以得到连续的膝点电压信息。该系统设计合理、简单高效，通过对反馈电压信息进行整体延时而采样得到连续的膝点电压信息、采样效率高、采样误差小。同时，本发明还公开一种基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样方法，该方法计算简单、计算速度快，从而提高采样效率。

技术领域

本发明涉及隔离式电源变换器技术领域，尤其涉及一种基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样系统及其方法。

背景技术

随着便携式电子设备的技术更新及改进，隔离式电源变换器得到快速发展。其中，反激式变换器由于效率高、结构简单、成本低等优点，在电源适配器及充电器领域占据主导地位。

如图1所示，为隔离式电源变换器的常见应用电路，该电路包括初级线圈N1、次级线圈N2、及辅助线圈N3。其中，初级线圈N1与辅助线圈N3共地，并与次级线圈 N2隔离，原边反馈不从输出端直接采样，而是从初级线圈N1推算输出的电压、电流；其中，输出电流是通过一个电阻Rcs，转换成电压信号后进行检测，而输出电压的检测则是使用辅助绕组(辅助线圈N3)，将电压通过电阻R1和R2进行分压后，对反馈电压V_fb进行检测。

在变换器退磁后，辅助线圈N3上形成的LC电路开始震荡，输出电压将以正弦方式往下降。因此，反馈电压V_fb如下图2所示，这样，在辅助线圈N3上的电压将呈现出一个膝盖状。因此，将退磁点电压称为膝电压，如图2中虚线圈中(A点)即为膝点电压时刻，而膝点电压检测最常用的方式有延时法、斜率法、及谐振法。

如图3所示，延时法是从变换器的Toff时刻(初级线圈N1关闭的时刻)开始，通过将反馈电压V_fb曲线延时一定时间T1，进而采样VA点的电压，将VA点的电压即作为膝点电压。但由于反馈电压信号V_fb在变换器Tdm时间内(消磁时间)，信号会有一定程度的变化，因此该采样方式非常不精确。

如图4所示，斜率法通过检测反馈电压V_fb信号曲线的斜率，如图4中的VB即为膝点时刻的电压，但这种方式需要反馈电压V_fb信号曲线在消磁时间(Tdm)与死区时间(Tdead)内斜率转变较为明显，否则就检测不到膝点电压信号，方法繁琐复杂。

如图5所示，谐振法是将反馈电压V_fb信号曲线进行过零点比较，得到振荡信号的周期T，由于谐振周期固定，则可用VC时刻减去T/4周期，即为膝点电压，但这种检测方式若用于恒压时，计算复杂、且误差较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样系统及其方法，该系统设计合理、简单高效，通过对反馈电压信息进行整体延时而采样得到连续的膝点电压信息、采样效率高、采样误差小，此外，该系统适用于不同类型的反馈电压信号曲线的膝点电压采样，采样应用范围广；同时，该方法计算简单、不涉及复杂的算法、计算速度快，从而提高采样效率。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于原边反馈反激式变换器的膝点电压采样系统，包括

延时线模块，用于将变换器辅助绕组上的反馈电压信息整体延迟一预定时间，以产生电压延迟信号；

信号生成模块，用于将变换器的基准电压信息及辅助绕组上的反馈电压信息进行整合处理，以得到与变换器消磁时间相关的采样保持信号；

采样保持模块，用于通过采样保持信号对电压延迟信号进行采样及保持，以得到连续的膝点电压信息。