[发明专利]一种开关电源误差补偿电路及开关电源

说明书

本发明公开了一种开关电源误差补偿电路及开关电源，包括误差转换电路、补偿电路、非线性补偿电路及导通控制电路。本申请在开关电源原控制环路上增设了非线性补偿电路，目的是实现：控制环路在开关电源输出电压的波动幅度超出预设波动范围(瞬态响应阶段)时，在原补偿电路产生的第一补偿电压下，又叠加跟随波动幅度超出的幅度值反方向变化的补偿调整电压，二者共同来控制功率开关的导通时间，以加快控制环路的响应速度，有助于加快输出电压稳定；在波动幅度未超出预设波动范围(稳态响应阶段)时，控制环路只在原补偿电路产生的第一补偿电压下控制功率开关的导通时间，此情况下补偿电压纹波较小，有助于改善输入电流谐波失真，误差补偿效果较好。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别是涉及一种开关电源误差补偿电路及开关电源。

背景技术

开关电源包括整流电路和变压器；其中，整流电路用于将开关电源输入的交流电整流成直流电；变压器用于将整流后的直流电进行变压处理后为负载提供其所需的电能。

目前，为了保证开关电源的输出电压的稳定，通常在开关电源内设置用于误差补偿的控制电路，如图1所示，传统的控制电路包括误差转换电路、补偿电路、导通控制电路及与变压器的原边绕组L连接的功率开关Q，其误差补偿原理为：误差转换电路用于求取开关电源的输出反馈电压FBSH与预设稳压基准电压VREF之间的误差电压，并将二者之间的误差电压转换为误差电流输出；补偿电路用于对误差转换电路转换的误差电流进行积分，得到补偿电压；导通控制电路用于根据补偿电路产生的补偿电压控制功率开关Q的导通时间，以调节开关电源的输出电流，进而调节开关电源的输出电压，从而使输出反馈电压FBSH稳定至预设稳压基准电压VREF。

已知控制环路的响应速度和补偿电路产生的补偿电压纹波存在一定冲突，即若想使控制环路的响应速度变快，就无法使补偿电路产生的补偿电压纹波变小，也就是说，控制环路的响应速度越快，补偿电路产生的补偿电压纹波越大，这会导致开关电源输入电流的谐波失真。可以理解的是，在开关电源的输出电压处于瞬态响应阶段，更注重控制环路的响应速度快慢(控制环路的响应速度快的话有助于加快输出电压稳定)；在开关电源的输出电压处于稳态响应阶段，更注重补偿电路产生的补偿电压纹波大小(补偿电压纹波小的话有助于改善开关电源输入电流的谐波失真)。但是，现有的控制电路无论是在开关电源的输出电压处于瞬态响应阶段还是处于稳态响应阶段，均采用同一补偿电路来进行误差补偿，导致误差补偿效果较差。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关电源误差补偿电路及开关电源，控制环路在开关电源输出电压处于瞬态响应阶段时，在原补偿电路产生的第一补偿电压下，又叠加跟随波动幅度超出的幅度值反方向变化的补偿调整电压，二者共同来控制功率开关的导通时间，以加快控制环路的响应速度，有助于加快开关电源输出电压的稳定；在开关电源输出电压处于稳态响应阶段时，控制环路只在原补偿电路产生的第一补偿电压下控制功率开关的导通时间，此情况下补偿电压纹波较小，有助于改善开关电源输入电流的谐波失真，误差补偿效果较好。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种开关电源误差补偿电路，包括：

误差转换电路，用于求取开关电源的输出反馈电压与预设第一基准电压之间的第一误差电压，并将二者之间的第一误差电压转换为第一误差电流输出；

补偿电路，用于对所述第一误差电流进行积分，得到第一补偿电压；

非线性补偿电路，用于检测所述输出反馈电压的波动幅度是否超出预设波动范围，若是，则生成跟随所述波动幅度超出的幅度值反方向变化的补偿调整电压；若否，则生成幅值小于预设幅值阈值的补偿调整电压；将所述补偿调整电压叠加所述第一补偿电压，得到第二补偿电压；