[发明专利]一种开关电源及其反馈电压采样控制电路

说明书

本发明公开了一种开关电源及其反馈电压采样控制电路，该电路包括：计时电路、参考时间生成电路和采样信号生成电路；本发明利用参考时间生成电路根据上一总退磁时间、当前编码和上一编码，预估当前周期总的退磁时间，即当前参考退磁时间，从而利用采样信号生成电路在当前周期的当前退磁时间达到当前参考退磁时间与预设提前时间之差时控制采样单元进行反馈电压的采样，实现了在提前于退磁结束预设提前时间的反馈电压动态采样，使开关电源保证采样时刻的副边电流基本一致，从而能够使采样时刻的输出二极管电压基本一致，得到高精度的采样电压和高精度的输出电压。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种开关电源及其反馈电压采样控制电路。

背景技术

在一些开关电源系统中，系统输出电压是通过辅助绕组反馈到原边进行间接调整的，所以，对反馈电压的采样和保持功能就显得尤为重要了。以图1所示的原边反馈的反激式开关电源为例，变压器的副边绕组(L_S)通过输出二极管(D)连接到系统输出(Vout)，副边绕组电压等于系统输出电压加输出二极管电压，变压器的辅助绕组(L_A)以一定匝比反映副边绕组电压。辅助绕组电压经过电阻分压得到FB端电压(V_fb)，采样单元对FB端的反馈电压(V_fb)进行采样并保持，采样电压与参考电压Vref进行比较并将他们的差值经过放大单元的放大器(A₀)放大生成Vea信号(即负载条件信号)，Vea信号的大小反应负载条件的大小。Vea信号分别送入频率调节单元和原边峰值电流调整单元，频率调节模块根据Vea信号的大小控制原边可控开关(如功率管，Power MOS)的导通和关断，即调整开关频率；原边峰值电流调整单元根据Vea信号的大小调整原边峰值电流的大小，其中原边峰值电流的大小是通过调整原边电流感测电阻(Rcs)上的电压V_CS来实现的，V_CS峰值电压(V_{CS_PEAK}，即原边峰值电压)正比于原边峰值电流。

现有技术中，如图2和图3所示的提前于退磁结束固定时长的反馈电压采样技术，依赖于采样时钟的精度和频率，在某些负载条件下，选取的采样点会在相邻的采样时钟周期之间来回跳变，这不利于采样值的准确性；即使引入高频采样时钟，为了能至少存储td时间长度的采样值，则需要电路增加大量的采样保持电容，进而增加了芯片成本；并且由于工艺的限制，采样时钟的频率也不能太高，因为采样保持电路的其他电路部分会限制采样时间间隔进一步减小。因此，如何提供一种提前于退磁结束固定时长的动态采样，使开关电源保证采样时刻的副边电流基本一致，从而使采样时刻的输出二极管电压基本一致，得到高精度的采样电压和高精度的输出电压，是现今急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关电源及其反馈电压采样控制电路，以利用原边峰值电压对应的编码，生成退磁开始时刻到采样时刻的时间，从而实现提前于退磁结束固定时长的反馈电压动态采样，得到高精度的采样电压和高精度的输出电压。

为解决上述技术问题，本发明提供一种开关电源的反馈电压采样控制电路，包括：

计时电路，用于测量开关电源的输出电压调整电路连接的辅助绕组在当前周期的当前退磁时间；

参考时间生成电路，用于根据上一总退磁时间以及从所述输出电压调整电路中获取的当前周期的当前原边峰值电压对应的当前编码和上一周期的上一原边峰值电压对应的上一编码，确定当前参考退磁时间；其中，当前原边峰值电压与上一原边峰值电压的比值和当前参考退磁时间与上一总退磁时间的比值相等；

采样信号生成电路，用于根据当前退磁时间、当前参考退磁时间和预设提前时间，控制所述输出电压调整电路中的采样单元在当前退磁时间达到当前参考退磁时间与预设提前时间之差时进行采样。

可选的，所述计时电路具体用于采集当前退磁时间对应的当前电容电压。

可选的，所述计时电路，包括：第一控开关、第一电容和第二可控开关；