[发明专利]一种谐波失真补偿电路、相关电路及系统和方法

说明书

本发明公开了一种谐波失真补偿电路、相关电路及系统和方法，该谐波失真补偿电路，包括：去磁状态检测电路、时间采样电路和时间调节电路；去磁状态检测电路，用于在开关周期内检测电感去磁状态，并在电感去磁结束时刻向所述时间采样电路输出电感去磁结束信号；时间采样电路，用于采样脉冲宽度调制器的输出信号以及根据接收的电感去磁结束信号，得到表征开关导通时间、电感去磁时间以及开关启动等待时间的时间信号，并输出到时间调节电路；所述时间调节电路，用于根据所述时间信号，确定导通时间控制信号，并输出到所述脉冲宽度调制器，以控制开关电源系统的开关导通时间。降低了电路的THD，提高了开关电源系统向被控负载供电的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种谐波失真补偿电路、相关电路及系统和方法。

背景技术

现有技术中，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次谐波，三次谐波、噪声测试谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)。

当输入电压处于波谷区间时，电感峰值电流随输入电压降低，造成电感去磁时间T_dmg减小，而由于开关管的频率限制，比如，一般开关管的频率在几千赫兹到几百千赫之间，因此，开关管的开关周期Ts有最小值限制。电路会由临界导通模式(Critical ConductionMode，CRM)进入非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)，电流谐波失真特性发生改变。目前，采用在开关导通时间T_on上叠加输入电压波形的方式，无法补偿由于电路导通模式变化带来的谐波失真。因此，如何对电路进入DCM模式时的电流谐波失真进行补偿，降低电路在DCM模式下总谐波失真是一个戳待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种能够实现降低电路进入DCM模式下总谐波失真的谐波失真补偿电路、相关电路及系统和方法。

作为本发明实施例的第一个方面，本发明实施例提供了一种谐波失真补偿电路，包括：去磁状态检测电路、时间采样电路和时间调节电路；所述时间采样电路分别与所述去磁状态检测电路和时间调节电路连接；

所述去磁状态检测电路，连接开关电源系统的电感，用于在开关周期内检测电感去磁状态，并在电感去磁结束时刻向所述时间采样电路输出电感去磁结束信号；

所述时间采样电路，连接所述开关电源系统的脉冲宽度调制器，用于采样脉冲宽度调制器的输出信号以及根据接收的电感去磁结束信号，得到表征开关导通时间、电感去磁时间以及开关启动等待时间的时间信号，并输出到时间调节电路；

所述时间调节电路，连接所述脉冲宽度调制器，用于根据所述表征开关导通时间、电感去磁时间以及开关启动等待时间的时间信号，确定导通时间控制信号，并输出到所述脉冲宽度调制器，以控制开关电源系统的开关导通时间。

在一些可选的实施例中，所述去磁状态检测电路，包括第一运算放大器和RS触发器，所述第一运算放大器的反向输入端连接所述电感，所述第一运算放大器的正向输入端接地，所述第一运算放大器的输出端连接RS触发器的复位端，所述RS触发器的置位端连接参考电平，所述RS触发器的输出端连接所述时间采样电路。

在一些可选的实施例中，所述时间采样电路包括第一电流源、时间采样开关、第一电容；所述第一电流源与第一电容的一端相连，第一电容的另一端接地，时间采样开关的一端与第一电流源和第一电容的公共端相连，时间采样开关的另一端接地；时间采样开关采样触发信号并导通，第一电容放电并输出表征开关导通时间、电感去磁时间以及开关启动等待时间的时间信号。

在一些可选的实施例中，时间采样开关采样到脉冲宽度调制器的输出信号为开关导通信号并导通，第一电容放电并输出表征开关导通时间的时间信号；