[实用新型]一种用于隔离型副边控制的开关电源输入采样模块

说明书

本实用新型公开了一种用于隔离型副边控制的开关电源输入采样模块，包括输入电压调制单元、高频信号传输单元和输入电压解调单元；其中所述输入电压调制单元产生一个高频载波信号，使用输入电压对该高频载波信号进行调制，得到包括所述输入电压信号的高频信号；所述高频信号传输单元将所述高频信号由开关电源的原边传输到副边，并经过所述输入电压解调单元进行解调制而得到恢复的所述输入电压信号，并将恢复的所述输入电压信号输送到副边系统控制单元，从而监控和上报输入电压的状态。在整个过程中不使用光电耦合器，也就不会具有光电耦合器的缺点。因此，其调节速度较快、寿命长，参数基本不受环境温度影响。

技术领域

本实用新型涉及功率电子或电力电子领域，更具体地说，涉及一种用于隔离型副边控制的开关电源输入采样模块。

背景技术

在现有技术中，通常是使用光电耦合器来实现在变压器初次级之间(即原边和副边之间)的信号传输。虽然这种方法比较成熟，也比较简单，但是，对于这种使用光电耦合器隔离的方法来讲，其缺点也是非常显著的，这些缺点包括反应速度较慢、寿命短，参数变化(例如环境温度变化带来的光衰减)严重等等。控制电路采用了无光耦设计，将主控芯片置于副边，最大限度地降低了闭环回路中易于受到干扰的模拟电路部分（误差放大器），使得输出电压纹波具有良好的低频特性，同时也降低了Layout布局的要求。此时，开关电源的监控及与上位机通讯单元也宜放在副边，原边输入电压信息需要传输到副边。通常我们采用的方法有：1、采用隔离运放，这种方法电路复杂，成本高；2、利用从辅助源的变压器中抽出一绕组，利用正激电路进行采样，这种方法在输入为高压，辅助源占空比很小时不适用。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种用于隔离型副边控制的开关电源输入采样模块。以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：构造一种一种用于隔离型副边控制的开关电源输入采样模块，包括输入电压调制单元、高频信号传输单元和输入电压解调单元；其中所述输入电压调制单元产生一个高频载波信号，使用输入电压对该高频载波信号进行调制，得到包括所述输入电压信号的高频信号；所述高频信号传输单元将所述高频信号由开关电源的原边传输到副边，并经过所述输入电压解调单元进行解调制而得到恢复的所述输入电压信号，并将恢复的所述输入电压信号输送到副边系统控制单元，从而监控和上报输入电压的状态。

更进一步地，所述输入电压调制单元还包括一个将输入的高频载波由方波转换为三角波的波形变换模块和将所述波形变换模块的输出与所述输入电压信号进行比较的运算模块，所述运算模块输出高频信号，该高频信号为频率一定且占空比由所述输入电压信号决定的高频方波。

更进一步地，所述波形变换模块包括第一电阻、第一电容和第一二极管，所述第一电容一端接地，另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一电阻并接在所述第一二极管两端，高频载波由所述第一二极管的阴极输入，由所述第一二极管的阳极输出三角波并连接在所述运算模块的一个输入端，所述运算模块的另一个输入端输入所述输入电压信号，其输出端与所述高频信号传输单元连接。

更进一步地，所述高频信号传输单元包括数字隔离器或高频隔离变压器。

更进一步地，所述高频信号传输单元包括两个连接端口，一个连接端口与位于该开关电源原边的电路连接，其另一端口与该开关电源的副边的电路连接；所述该开关电源的原边的电路包括输入电压调制单元，所述开关电源的副边的电路包括所述输入电压解调单元。

更进一步地，所述输入电压解调单元接收来自所述高频信号传输单元一端的高频信号，对其进行信号转换，得到一个恢复的、具有模拟电压值的输入电压信号，并将该信号传输到所述副边系统控制单元。

更进一步地，所述输入电压解调单元包括第二电容和第二电阻，所述第二电容一端接地，其另一端与所述第二电阻一端连接，所述第二电阻的另一端连接到所述副边系统控制单元，所述高频信号由所述第二电容和第二电阻的连接点输入，由所述第二电阻的另一端输出恢复的所述输入电压信号。