[发明专利]纹波消除电路和开关电源

说明书

本发明涉及电源技术领域，提供了一种纹波消除电路和开关电源，该纹波消除电路包括：连接在供电端与地之间的由第一电容和第一电阻串联形成的滤波模块，该滤波模块通过第一电容与第一电阻的连接节点提供第一电压信号；控制模块，具有接收第一电压信号的第一输入端和连接该纹波消除电路输出端的第二输入端，根据该第一电压信号生成第二电压信号；功率器件，连接在供电端与该纹波消除电路输出端之间，与该控制模块输出端连接，该第二电压信号用以控制该功率器件的导通状态，该纹波消除电路根据输入电压的大小调节该第二电压信号，以消除输入电压的纹波，在功率器件处于导通状态下，生成无纹波的第三电压信号即输出电压，以满足电路的工作需求。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种纹波消除电路和采用此纹波消除电路的开关电源。

背景技术

近年来，开关电源以其体积小，重量轻，效率高等优点，在工程领域、医疗机构、科学研究等方面有着越来越广泛的应用。

纹波作为开关电源的一个重要指标，是在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。在一些特种电源尤其是高压电源的应用场合对纹波有严格的要求，例如行波管，特别是相位稳定度要求较高的行波管，高压电源的螺线电源对纹波要求一般在万分之五以下，光电倍增管的要求一般在十万分之五以下。近年来，如何对开关电源的纹波进行抑制也成为了一个较为热门课题。

开关电源的纹波减小主要包括两部分，一部分是由于输入电源的电压扰动(如电网供电的50Hz纹波)引起的低频纹波，一部分是由于开关电源自身的开关频率引起的高频纹波。对于低频纹波的控制办法主要是通过调节开关电源的环路特性，环路响应迅速并且工作稳定的开关电源都可以抑制低频纹波，通常解决开关电源高频纹波的办法主要是通过提高电源的开关频率或者增大输出滤波电容。

但是，这两种办法都有很大的局限性：一方面功率器件无法大幅度提高工作频率，导致无法通过提高工作频率减小电源输出纹波；另一方面增大输出滤波电容虽然可以减小纹波，但会增大电源储能，负载短路时释放更大的能量，对器件应力要求较高，尤其是高压电源应用，存在安全隐患，同时也会使电源的体积和重量难以减小，造成整体方案的成本增加。

总之，现有的可消除或抑制纹波的开关电源电路或芯片体积大、可靠性差、成本高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种纹波消除电路和开关电源，可以用于解决开关电源的输出纹波的问题。

一方面本发明提供了一种纹波消除电路，其包括：

滤波模块，包括串联连接在供电端与地之间的第一电容和第一电阻，该滤波模块通过第一电容与第一电阻的连接节点提供第一电压信号，所述供电端用以提供输入电压；

控制模块，具有接收该第一电压信号的第一输入端和连接该纹波消除电路输出端的第二输入端，根据该第一电压信号生成第二电压信号；

功率器件，连接在供电端与该纹波消除电路的输出端之间，与前述控制模块的输出端连接，前述第二电压信号用以控制该功率器件的通断状态，

该纹波消除电路根据输入电压的大小调节该第二电压信号，以消除输入电压的纹波，在前述功率器件导通状态下，生成无纹波的第三电压信号，

该第三电压信号跟随前述输入电压的中心值变化，其电压值与前述输入电压的中心值呈正相关。

优选地，该纹波消除电路还包括：

连接在供电端与地之间的第二电容；以及

连接在该纹波消除电路输出端与地之间的第三电容。

优选地，前述控制模块包括：

放大器，具有接收前述第一电压信号的第一输入端和连接该纹波消除电路输出端的第二输入端，该放大器的输出端连接前述功率器件；