[发明专利]一种隔离电源的副边控制方法及副边控制系统

说明书

一种隔离电源的副边控制方法及副边控制系统，采用副边峰值电流模控制实现副边对电流参量的精确控制；在原边功率管开通期间检测变压器副边电感两端的电压并获取隔离电源的原边电感电流信息，根据隔离电源的原边电感电流信息判断隔离电源的原边电感电流是否达到峰值，当达到峰值时将原边功率管关断；另外根据变压器副边绕组两端的电压获取副边续流时间占一个开关周期的占空比和副边峰值电流来计算隔离电源的输出负载电流，实现对原边功率管的开启控制以及原边功率管峰值电流大小的控制。本发明相比原边峰值电流模控制方式，天然抵消了变压的非理想因素，提高了控制精度；同时不需要设置采样电阻，解决传统控制方案的电阻损耗问题，提高了系统效率。

技术领域

本发明属于开关电源技术领域，涉及一种隔离电源的副边控制方法和副边控制系统。

背景技术

对于开关电源拓扑结构，常常需要监控电感或者变压器的电流信息，特别是峰值电流模式的控制方法，需要采样峰值电流控制主MOS的关断。隔离电源通过电磁隔离原边和副边，如图1所示，通常包括变压器I101、副边二极管I102和原边功率管I108，为了得到更好的电流精度，传统的架构通常需要用到原边采样电阻RCS2即I110获取变压器原边电感的峰值电流信息。同时，由于原边采样电阻控制的是变压器原边中电感的电流，但是原边电流对副边的传输比例受到变压器匝比、漏感等参数的影响，生产工艺无法对其等效匝比精确控制，从而无法通过原边采样电阻对副边输出电流进行精确控制，无法消除变压器非理想因素对原边控制输出电流精度的影响。

而对于副边控制架构，由于副边控制部分很难精确得到原边的电感电流信息，因此也无法实现对峰值电感电流的副边精确控制。以图1所示的反激式隔离开关电源为例，其使用的是副边控制架构，隔离电源系统包括变压器I101、副边二极管I102、两个分压电阻I103和I104、副边控制单元I105、原边副边信号传递单元I106、原边控制单元I107、原边功率管I108，为了获得原边信息和副边信号，通常还会在原边和副边分别设置一个原边采样电阻R_CS2和副边采样电阻R_CS1。两个分压电阻I103和I104用于采样电源系统的输出电压获得其分压作为反馈信号FB输出给副边控制单元I105；副边采样电阻R_CS1用于采样输出电流，输出电流和副边采样电阻R_CS1自身电阻的乘积转换成SENSE1电压，SENSE1电压将其代表的电流信息输出到副边控制单元I105中与反馈信号FB包含的输出电压信息进行比较。副边控制单元I105根据输入的副边电流和电压信息，控制整个电源芯片的工作模态，通过原边副边信号传递单元I106将副边信息传递给原边控制单元I107。原边控制单元I107受到副边控制单元I105的控制，副边控制单元I105的信号通过原边副边信号传递单元I106控制原边控制单元I107将原边功率管I108开启以及控制原边功率管I108峰值电流大小；但是因为其由峰值电流模控制，原边控制单元I107同时也通过原边采样电阻I110即R_CS2采样变压器原边电感的峰值电流，并用于控制原边功率管I108的关断。

可见在传统副边控制架构中，通常需要两个采样电阻R_CS1和R_CS2，副边采样电阻R_CS1采样变压器副边的输出负载信息，原边采样电阻R_CS2采样变压器原边电感的峰值电流信息，并根据采集的信息实现原边和副边的控制，这种方式必须原边和副边都设置电流采样电阻，但是由于电流流经电阻会有功耗，这会造成系统效率的降低。

发明内容