[发明专利]一种开关电源的电流采样补偿电路

说明书

本发明公开了一种开关电源的电流采样补偿电路，该电路应用在输出电压可调的开关电源中。当开关电源的输出电压发生变化时，MOS管Q1的漏极电压能够反应输出电压的变化趋势与变化幅值，通过对MOS管Q1漏极电压的采样与逻辑运算，将运算结果经由电流环反馈给主控芯片，可以及时调整主控芯片的驱动占空比。本发明可以及时根据开关电源输出电压的变化，调整开关电源的工作状态，保证输出电压变化时开关电源的环路稳定性。

技术领域

本发明涉及开关电源，特别涉及开关电源的电流采样补偿电路。

背景技术

一些特殊应用场合下的开关电源，因其应用场合的需求，输出电压通常需要在一定范围内连续可调。对于整个开关电源来说，输入电压、输出电流、输出电压都是在一定范围内的可变量，可变量相比于常规开关电源的输入电压、输出电流要多出一个输出电压的维度。对于开关电源的环路设计来说，多出一个可变量就意味着环路设计难度的激增。在开关电源某个工作状态点，发生环路振荡的风险也随之增加。因此输出电压可调的开关电源，其环路设计是研发工程师们一直比较棘手的问题。

本领域现有技术的一种开关电源电流采样电路的原理图，如图1所示，包括开关电源包括主功率MOS管Q1、主功率变压器T1和输入电压端口Vin；电流采样电路包括电阻R1、电阻R2、地极端口GND、漏极电压采样端口Vds和信号采样端口Vcs。

输入电压端口Vin连接变压器T1原边绕组的1脚，变压器T1原边绕组的2脚同时连接MOS管Q1的漏极和漏极电压采样端口Vds，MOS管Q1的源极同时连接电阻R1的一端和电阻R2的一端，电阻R1的另一端连接地极端口GND，电阻R2的另一端连接信号采样端口Vcs。

上述现有技术的工作原理为：

当MOS管Q1处于开通状态时，电压输入端口通过变压器T1原边绕组、MOS管Q1、电阻R1这个原边主功率回路，向变压器T1传输能量。此时电阻R1将主功率的电流信号转换为电压信号，经由电阻R2传输到信号采样端口Vcs。主控芯片通过检测信号采样端口Vcs的信号，来决定MOS管Q1栅极的驱动占空比大小，以此调节开关电源的工作状态。这也是开关电源电流环路的基本工作原理。

上述电路存在的问题为：只有电流采样的功能，没有补偿的功能，电路检测的是开关电源输入端的电流信号，没有办法实时反映开关电源输出端的变化情况，尤其是开关电源输出的电压变化时，此电路没有办法及时作出适当的调节。例如当输出电压是0-1000V连续可调，当输出电压处于1000V输出时，将上述电路参数调整好后，开关电源能够正常工作。但是一旦将输出电压调到其他电压如200V时，开关电源往往因环路不稳定而发生振荡的现象，严重影响开关电源后端所带设备的正常工作。

发明内容

有鉴如此，本发明要解决的技术问题是提出一种开关电源的电流采样补偿电路，该电路能够保证输出电压可调的开关电源环路稳定，使开关电源在输出电压发生变化后，能够可靠稳定地给后端所带设备提供能量。

本申请的发明构思为，将输出电压的某一分量加入到电流环路比较运算中，这样在输出电压发生变化时，电流环路能及时捕捉到变化信息，反馈给主控芯片，以此调节第一MOS管Q1的驱动占空比，保证开关电源工作的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：