[发明专利]一种原边反馈反激式电源变换器输出电流的恒流控制系统

摘要

本发明公开了一种原边反馈反激式电源变换器输出电流的恒流控制系统，在传统恒流控制策略的基础上增加了Ts补偿、Tr补偿以及原边峰值电流补偿，同时还结合了数字PI补偿的恒流处理，并采用了PWM和PFM两种模式控制，不考虑一些补偿时，在PWM模式下，导通时间随着负载的降低而减小，所以输出电流随着负载的降低偏离额定电流越来越大。而在PFM模式下，导通时间保持不变，输出电流偏离额定电流仍然保持不变。本发明最终能够得到恒流精度为±2％的效果，从而提高了反激式变换器的恒流特性。

主权项

一种原边反馈反激式电源变换器输出电流的恒流控制系统，在原边反馈主拓扑结构下，通过对原边辅助绕组上的电阻分压进行采样得到复位时间Tr，即副边电流从峰值降为零的时间，根据复位时间Tr进行模式判断后，经过电流估算，计算出当前的输出电流，进而得到使输出电流恒定所需要的原边峰值电压Vpeak和开关周期Ts，最后通过驱动模块得到调控开关电源主开关管的PWM波形，实现恒流输出；其特征在于：对采样得到的开关周期Ts和复位时间Tr分别进行了补偿修正，同时引入了原边峰值电流补偿并结合PI补偿的处理实现恒流逼近，最终使恒流精度得到提高；包括复位时间Tr补偿模块、开关周期Ts补偿模块、电流估算模块、恒流处理模块、模式选择模块、原边峰值电流补偿模块和PWM驱动模块，其中：复位时间Tr补偿模块，对原边辅助绕组上的电阻分压进行采样得到复位时间Tr进行补偿处理，得到实际复位时间Tr,传递给电流估算模块；开关周期Ts补偿模块，接收由原边辅助绕组采集得到的输出波形，通过搜索最近的谷底，去掉延迟时间Td的影响，得到实际的Ts值；电流估算模块，接收经过复位时间Tr补偿模块处理后得到的实际的复位时间Tr和开关周期Ts，运用模式选择模块给出的当前的原边峰值电压Vpeak对应的原边峰值电流信息，通过计算得到上一周期的输出电流Ifb，传递给恒流处理模块；恒流处理模块，接收由电流估算模块得到的上周期的输出电流Ifb，通过与参考电流值Iref比较，得到的误差值经过数字PI补偿，输出给模式选择模块；模式选择模块，接收由恒流处理模块得到的信息，根据PI补偿的值来选择控制模式为PWM模式或者PFM模式，计算该模式下调节下一个周期占空比的原边峰值电压Vpeak对应的峰值电流信息和开关周期Ts，并将它们分别传递给Ts补偿模和原边峰值电流补偿模块；原边峰值电流补偿模块，接收由模式选择模块输出的原边峰值电压Vpeak对应的峰值电流信息，结合由占空比值DUTY计算得到采样导通时间Ton，进一步计算补偿延迟时间Td，得到限定峰值电压Vpeak1对应的限定峰值电流输出给峰值电流比较器，峰值电流比较器将限定峰值电压Vpeak1对应的限定峰值电流与采样得到的原边峰值电流进行比较，比较结果输出给RS触发器的复位端R，RS触发器的置位端S受开关周期Ts补偿模块输出的实际开关周期Ts控制；PWM驱动模块，接收RS触发器的输出信号得到PWM占空比值，经过加强后直接输出到开关电源主开关管的栅极，调节下一周期的开关状态。