應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路，其特征在于：包括有三路開(kāi)關(guān)電源，每個(gè)開(kāi)關(guān)電源均由型號(hào)為SG3525的控制芯片N1構(gòu)成，其中一路開(kāi)關(guān)電源作為主頻率開(kāi)關(guān)電源，通過(guò)主頻率開(kāi)關(guān)電源同步其他開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率。同時(shí)，由運(yùn)放N2和三極管V1構(gòu)成擴(kuò)頻電路，通過(guò)調(diào)制信號(hào)改變?nèi)龢O管的電流達(dá)到調(diào)整三極管等效電阻，最終完成對(duì)SG3525定時(shí)電阻的調(diào)制，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻技術(shù)。本發(fā)明采用同步擴(kuò)頻技術(shù)，讓多路開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管工作在統(tǒng)一頻率下，從而使各路開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的諧波大致在一個(gè)窄帶范圍內(nèi)，最終只需要一個(gè)窄帶濾波器就可以濾除由功率管開(kāi)關(guān)狀態(tài)導(dǎo)致的諧波及噪聲。
【專(zhuān)利說(shuō)明】應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始，開(kāi)關(guān)電源得到迅猛發(fā)展與應(yīng)用，目前已經(jīng)廣泛地用于計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、控制設(shè)備、家用電器等電子設(shè)備中。開(kāi)關(guān)電源與線性電源相比，具有效率高、功耗小、體積輕、尺寸小等特點(diǎn)。但是，由于開(kāi)關(guān)電源中采用開(kāi)關(guān)、逆變等電路，在工作過(guò)程中將產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾。這些噪聲干擾將會(huì)污染周邊的電磁環(huán)境，也干擾自身的正常工作。因此，電磁兼容性是開(kāi)關(guān)電源普及中面臨的新問(wèn)題，也是開(kāi)關(guān)電源工程設(shè)計(jì)人員亟需解決的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題在多模塊程控直流開(kāi)關(guān)電源同步擴(kuò)頻技術(shù)中尤為突出。
[0003]電磁干擾信號(hào)對(duì)設(shè)備的正常工作是非常有害的。當(dāng)EMI信號(hào)通過(guò)公用電源竄入到計(jì)算機(jī)及其他計(jì)算技術(shù)的儀表上，可能導(dǎo)致程序錯(cuò)誤、存儲(chǔ)信息丟失，甚至系統(tǒng)的損壞。當(dāng)EMI信號(hào)作用到邏輯電路上，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的邏輯運(yùn)行，得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
[0004]開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾主要來(lái)源于工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)的功率器件，而現(xiàn)代開(kāi)關(guān)電源不僅要提供所需的電氣性能，而且要符合國(guó)際EMC規(guī)范。因此，必須減小其EMI噪聲。對(duì)EMI信號(hào)及高次諧波的抑制措施可根據(jù)干擾信號(hào)傳播途徑加以選擇，一般有屏蔽、濾波、接地。但程控直流電源整機(jī)存在多個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊且這幾個(gè)電源模塊的開(kāi)關(guān)頻率不同，將導(dǎo)致濾波電路非常盤(pán)大，而且會(huì)引入差頻干擾，造成整機(jī)中信號(hào)處理失真，可靠性降低等問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)關(guān)電源存在電磁干擾信號(hào)的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路，其特征在于:包括有三路開(kāi)關(guān)電源，其中:
[0008]第一路開(kāi)關(guān)電源包括運(yùn)算放大器N2、三極管V1、型號(hào)為SG3525的控制芯片NI，運(yùn)算放大器N2的反相輸入端與運(yùn)算放大器N2輸出端連接，運(yùn)算放大器N2的同相輸入端連接調(diào)整信號(hào)，運(yùn)算放大器N2的輸出端與三極管Vl的基極相連，三極管Vl的發(fā)射極通過(guò)電阻RlO接地，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的RT引腳連接，控制芯片NI的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R6、電容C3接地，控制芯片NI的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R2、R3，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容Cl接地，控制芯片NI的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片NI的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R9和電容C8、Soft-Start腳通過(guò)電容C6、Comp腳通過(guò)電容C7分別接地，GND腳直接接地，控制芯片NI的CT腳接入電阻R9與電容C8之間，控制芯片NI的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R8、電容C4與Input+腳連接,控制芯片NI的Input+腳通過(guò)電阻R7接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R5、電容C2、電容C5接地，電容C2和電容C5共連后接入5V反饋電壓、且電阻R5與電容C2串聯(lián)后的兩端并接有電阻R4，，控制芯片NI的Shutdown腳通過(guò)電阻Rl接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片NI的OSC.0utput腳產(chǎn)生控制芯片N3和N4同步信號(hào)，控制芯片NI的Output A和Output B腳是互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，作為第一路開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)器件的控制輸出端；
[0009]第二路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N3，控制芯片N3的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R16、電容Cll接地，控制芯片N3的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R12、R13，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C9接地，控制芯片N3的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片N3的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R19和電容C16、RT引腳通過(guò)電阻R20、Comp腳通過(guò)電容C15分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N3的CT腳接入電阻R19與電容C16之間，控制芯片N3的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R18、電容C12與Input+腳連接,控制芯片N3的Input+腳通過(guò)電阻R17接地,Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R15、電容C10、電容C13接地，電容ClO和電容C13共連后接入8V反饋電壓、且電阻R15與電容ClO串聯(lián)后的兩端并接有電阻R14，控制芯片N3的Shutdown腳通過(guò)電阻Rll接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N3的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N3的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N3的OSC.0utput腳空置；
[0010]第三路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N4，控制芯片N4的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R26、電容C19接地，控制芯片N4的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R22、R23，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C17接地，控制芯片N4的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片N4的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R29和電容C24、RT引腳通過(guò)電阻R30、Comp腳通過(guò)電容C23分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N4的CT腳接入電阻R29與電容C24之間，控制芯片N4的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R28、電容C20與Input+腳連接，控制芯片N4的Input+腳通過(guò)電阻R27接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R25、電容C18、電容C21接地，電容C18和電容C21共連后接入12V反饋電壓、且電阻R25與電容C18串聯(lián)后的兩端并接有電阻R24，控制芯片N4的Shutdown腳通過(guò)電阻R21接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N4的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N4的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N4的OSC.0utput腳空置；
[0011]一種程控直流電源同步擴(kuò)頻方法，其特征在于:令主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生一個(gè)高次振蕩的同步信號(hào)，以主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的同步信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率作為主頻率，其他兩路開(kāi)關(guān)電源各自產(chǎn)生低于主頻率的開(kāi)關(guān)頻率，主頻率開(kāi)關(guān)電源的同步信號(hào)輸出至其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片，由于其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片引入的同步信號(hào)主頻率大于它們各自控制芯片產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)頻率，其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片輸出的開(kāi)關(guān)頻率將緊隨主頻率的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步。
[0012]本發(fā)明采用同步技術(shù)，利用PWM芯片的同步功能，以其中一個(gè)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生主頻率，然后同步其他電源，這樣可以讓所有功率管工作在同一頻率下，從而使各個(gè)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的諧波大致在一個(gè)窄帶范圍內(nèi)，最終只需要一個(gè)窄帶濾波器就可以濾除由功率管開(kāi)關(guān)狀態(tài)導(dǎo)致的諧波及噪聲。同時(shí)，對(duì)產(chǎn)生主頻率的電源進(jìn)行擴(kuò)頻處理，從噪聲源方面減少電磁干擾，使原本集中在開(kāi)關(guān)頻率及其高次諧波的尖峰上的能量展開(kāi)到更寬的頻帶上，從而更易通過(guò)HMC規(guī)范。
[0013]擴(kuò)頻技術(shù)也稱(chēng)作頻率變化技術(shù)，是指通過(guò)某種調(diào)制方式使開(kāi)關(guān)變換器的頻率可變。這樣，開(kāi)關(guān)電源就工作在較寬的頻率范圍內(nèi)，頻譜可以由原來(lái)的窄帶諧波擴(kuò)展到更寬的頻率范圍，通過(guò)第一路電源控制電路中運(yùn)放N2和三極管Vl實(shí)現(xiàn)。運(yùn)放N2的I腳，3腳和三極管Vl的基極相連，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的Rt腳連接，三極管Vl的發(fā)射極與電阻RlO連接，調(diào)整信號(hào)與運(yùn)放N2的2腳相連接，從而改變?nèi)龢O管Vl的等效電阻，最終達(dá)到調(diào)節(jié)控制芯片NI的定時(shí)電阻大小，完成對(duì)頻率的改變。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明第一路開(kāi)關(guān)電源控制電路及擴(kuò)頻電路圖。
[0015]圖2為本發(fā)明第二路開(kāi)關(guān)電源控制電路圖。
[0016]圖3為本發(fā)明第三路開(kāi)關(guān)電源控制電路圖。
[0017]圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中時(shí)域時(shí)鐘波形及擴(kuò)頻后波形圖。
[0018]圖5為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中時(shí)鐘基頻及擴(kuò)頻后的頻譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路包括有三路開(kāi)關(guān)電源，其中:
[0020]如圖1所示，第一路開(kāi)關(guān)電源包括運(yùn)算放大器N2、三極管V1、型號(hào)為SG3525的控制芯片NI，運(yùn)算放大器N2的反相輸入端與運(yùn)算放大器N2輸出端連接，運(yùn)算放大器N2的同相輸入端連接調(diào)整信號(hào)，運(yùn)算放大器N2的輸出端與三極管Vl的基極相連，三極管Vl的發(fā)射極通過(guò)電阻RlO接地，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的RT引腳連接，控制芯片NI的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R6、電容C3接地,控制芯片NI的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R2、R3，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容Cl接地，控制芯片NI的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓,控制芯片NI的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R9和電容C8、Soft-Start腳通過(guò)電容C6、Comp腳通過(guò)電容C7分別接地，GND腳直接接地，控制芯片NI的CT腳接入電阻R9與電容C8之間，控制芯片NI的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R8、電容C4與Input+腳連接,控制芯片NI的Input+腳通過(guò)電阻R7接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R5、電容C2、電容C5接地，電容C2和電容C5共連后接入5V反饋電壓、且電阻R5與電容C2串聯(lián)后的兩端并接有電阻R4，，控制芯片NI的Shutdown腳通過(guò)電阻Rl接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片NI的OSC.0utput腳產(chǎn)生控制芯片N3和N4同步信號(hào)，控制芯片NI的Output A和Output B腳是互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，作為第一路開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)器件的控制輸出端；
[0021]如圖2所示。第二路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N3，控制芯片N3的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R16、電容Cll接地,控制芯片N3的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R12、R13，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C9接地，控制芯片N3的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片N3的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R19和電容C16、RT引腳通過(guò)電阻R20、Comp腳通過(guò)電容C15分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N3的CT腳接入電阻R19與電容C16之間，控制芯片N3的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R18、電容C12與Input+腳連接，控制芯片N3的Input+腳通過(guò)電阻R17接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R15、電容C1、電容C13接地，電容ClO和電容C13共連后接入8V反饋電壓、且電阻R15與電容ClO串聯(lián)后的兩端并接有電阻R14，控制芯片N3的Shutdown腳通過(guò)電阻RlI接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N3的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N3的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N3的OSC.0utput腳空置；
[0022]如圖3所示。第二路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N4，控制芯片N4的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R26、電容C19接地,控制芯片N4的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R22、R23，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C17接地，控制芯片N4的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓,控制芯片N4的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R29和電容C24、RT引腳通過(guò)電阻R30、Comp腳通過(guò)電容C23分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N4的CT腳接入電阻R29與電容C24之間，控制芯片N4的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R28、電容C20與Input+腳連接，控制芯片N4的Input+腳通過(guò)電阻R27接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R25、電容C18、電容C21接地，電容C18和電容C21共連后接入12V反饋電壓、且電阻R25與電容C18串聯(lián)后的兩端并接有電阻R24，控制芯片N4的Shutdown腳通過(guò)電阻R21接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N4的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N4的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N4的OSC.0utput腳空置；
[0023]一種程控直流電源同步擴(kuò)頻方法，令主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生一個(gè)高次振蕩的同步信號(hào)，以主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的同步信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率作為主頻率，其他兩路開(kāi)關(guān)電源各自產(chǎn)生低于主頻率的開(kāi)關(guān)頻率，主頻率開(kāi)關(guān)電源的同步信號(hào)輸出至其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片，由于其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片引入的同步信號(hào)主頻率大于它們各自控制芯片產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)頻率，其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片輸出的開(kāi)關(guān)頻率將緊隨主頻率的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步。
[0024]本發(fā)明中，擴(kuò)頻技術(shù)基本理論如下:
[0025]在連續(xù)載波中，未調(diào)制載波的表達(dá)式為:
[0026]C (t) = Acos ( ω ct+ φ ) (I)
[0027]其中ω。為角頻率，φ為初始相位，A為常數(shù)。
[0028]如果A不變，角頻率偏移為:
[0029]Δ ω = Kfm (2)
[0030]式中:Kfm稱(chēng)為頻偏常數(shù)。
[0031]故調(diào)頻信號(hào)可表示為:
[0032]Sfm (t) = Acos ( / ωε(1?) = Acos [ ω ct+KFM] (3)
[0033]若為三角波函數(shù)，就是三角波調(diào)制；若為正弦波函數(shù)，就是正弦波調(diào)制；若為隨機(jī)函數(shù)，就是隨機(jī)調(diào)制。
[0034]擴(kuò)頻技術(shù)也稱(chēng)作頻率變化技術(shù)，是指通過(guò)某種調(diào)制方式使開(kāi)關(guān)變換器的頻率可變。這樣，開(kāi)關(guān)電源就工作在較寬的頻率范圍內(nèi)，頻譜可以由原來(lái)的窄帶諧波擴(kuò)展到更寬的頻率范圍，如圖1所示，通過(guò)第一路電源控制電路中運(yùn)放N2和三極管Vl實(shí)現(xiàn)。運(yùn)放N2的I腳，3腳和三極管Vl的基極相連，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的Rt腳連接，三極管Vl的發(fā)射極與電阻RlO連接，調(diào)整信號(hào)與運(yùn)放N2的2腳相連接，通過(guò)調(diào)整三極管的電流來(lái)改變?nèi)龢O管Vl的等效電阻，最終達(dá)到調(diào)節(jié)控制芯片NI的定時(shí)電阻大小，完成對(duì)頻率的改變。
[0035]在圖1-圖3中包含三個(gè)開(kāi)關(guān)電源控制芯片，其中NI產(chǎn)生主頻，N3，N4為被同步芯片，分別控制著三組開(kāi)關(guān)電源的功率管。NI生成的PWM控制脈沖頻率f為
[0036]f = I/[C8 (0.7R10+3R9)] (4)
[0037]式中:C8為SG3525上Ct腳與地之間的定時(shí)電容；R1(I為三極管Vl發(fā)射極與地之間的電阻與三極管相連構(gòu)成SG3525上RT腳上等效定時(shí)電阻；R9為CT腳和Discharge腳之間的連接電阻。在圖1中采用三極管和電阻串聯(lián)方式來(lái)等價(jià)SG3525的RT腳定時(shí)電阻，可調(diào)節(jié)三極管的基極電壓Ub來(lái)改變?nèi)龢O管集電極上的電流大小，實(shí)際上就等效于改變Rt的大小，這樣就可調(diào)控SG3525輸出的PWM脈沖頻率，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源的擴(kuò)頻。
[0038]對(duì)于一個(gè)周期信號(hào)尤其是方波來(lái)說(shuō)，其能量主要分布在基頻信號(hào)和諧波分量中，諧波能量隨頻率的增加呈級(jí)數(shù)降低。由于η次諧波的帶寬是基頻帶寬的η倍，通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)將諧波能量分布在一個(gè)更寬的頻率范圍上。由于基頻和各次諧波能量減少，其發(fā)射強(qiáng)度也應(yīng)該相應(yīng)降低。圖4顯示一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻前后的波形，圖5是該時(shí)鐘擴(kuò)頻前后發(fā)射強(qiáng)度頻譜，從圖中可以看到，信號(hào)頻譜發(fā)生擴(kuò)散，其發(fā)射強(qiáng)度得到降低。
【權(quán)利要求】
1.應(yīng)用于程控直流電源的同步擴(kuò)頻電路，其特征在于:包括有三路開(kāi)關(guān)電源，其中: 第一路開(kāi)關(guān)電源包括運(yùn)算放大器N2、三極管V1、型號(hào)為SG3525的控制芯片NI，運(yùn)算放大器N2的反相輸入端與運(yùn)算放大器N2輸出端連接，運(yùn)算放大器N2的同相輸入端連接調(diào)整信號(hào)，運(yùn)算放大器N2的輸出端與三極管Vl的基極相連，三極管Vl的發(fā)射極通過(guò)電阻RlO接地，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的RT引腳連接，控制芯片NI的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R6、電容C3接地，控制芯片NI的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R2、R3，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容Cl接地，控制芯片NI的Vcc、Vc共連后輸入15V供電電壓，控制芯片NI的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R9和電容C8、Soft-Start腳通過(guò)電容C6、Comp腳通過(guò)電容C7分別接地，GND腳直接接地，控制芯片NI的CT腳接入電阻R9與電容C8之間，控制芯片NI的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R8、電容C4與Input+腳連接,控制芯片NI的Input+腳通過(guò)電阻R7接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R5、電容C2、電容C5接地，電容C2和電容C5共連后接入5V反饋電壓、且電阻R5與電容C2串聯(lián)后的兩端并接有電阻R4，控制芯片NI的Shutdown腳通過(guò)電阻Rl接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片NI的輸出端OSC.0utput腳產(chǎn)生控制芯片N3和N4的同步信號(hào)，控制芯片NI的Output A和Output B腳是互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，作為第一路開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)器件的控制輸出端； 第二路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N3，控制芯片N3的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R16、電容Cl I接地，控制芯片N3的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R12、R13，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C9接地，控制芯片N3的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片N3的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R19和電容C16、RT引腳通過(guò)電阻R20、Comp腳通過(guò)電容C15分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N3的CT腳接入電阻R19與電容C16之間，控制芯片N3的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R18、電容C12與Input+腳連接,控制芯片N3的Input+腳通過(guò)電阻R17接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R15、電容C10、電容C13接地，電容ClO和電容C13共連后接入8V反饋電壓、且電阻R15與電容ClO串聯(lián)后的兩端并接有電阻R14，控制芯片N3的Shutdown腳通過(guò)電阻RlI接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N3的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N3的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N3的OSC.0utput腳空置； 第三路開(kāi)關(guān)電源包括型號(hào)為SG3525的控制芯片N4，控制芯片N4的Input-腳通過(guò)相互并聯(lián)的電阻R26、電容C19接地，控制芯片N4的Input-腳與Vref腳之間連接有相互并聯(lián)的電阻R22、R23，且Vref腳還輸出5V基準(zhǔn)電壓、通過(guò)電容C17接地，控制芯片N4的Vcc、Vc共接后輸入15V供電電壓，控制芯片N4的Discharge腳依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R29和電容C24、RT引腳通過(guò)電阻R30、Comp腳通過(guò)電容C23分別接地，GND腳直接接地，控制芯片N4的CT腳接入電阻R29與電容C24之間，控制芯片N4的Comp腳還依次通過(guò)串聯(lián)的電阻R28、電容C20與Input+腳連接,控制芯片N4的Input+腳通過(guò)電阻R27接地，Input+腳還通過(guò)依次串聯(lián)的電阻R25、電容C18、電容C21接地，電容C18和電容C21共連后接入12V反饋電壓、且電阻R25與電容C18串聯(lián)后的兩端并接有電阻R24，控制芯片N4的Shutdown腳通過(guò)電阻R21接入關(guān)斷信號(hào)，控制芯片N4的Sync腳作為同步信號(hào)輸入端，與第一路中控制芯片NI的OSC.0utput腳相連,使控制芯片N4的Output A和Output B腳輸出與控制芯片NI頻率相同且互補(bǔ)的脈沖開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制芯片N4的OSC.0utput腳空置。
2.一種基于權(quán)利要求1所述電路的程控直流電源同步擴(kuò)頻方法，其特征在于:令主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生一個(gè)高次振蕩的同步信號(hào)，以主頻率開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的同步信號(hào)的開(kāi)關(guān)頻率作為主頻率,其他兩路開(kāi)關(guān)電源各自產(chǎn)生低于主頻率的開(kāi)關(guān)頻率,主頻率開(kāi)關(guān)電源的同步信號(hào)輸出至其他兩路開(kāi)關(guān)電源控制芯片的同步端，由于其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片引入的同步信號(hào)主頻率大于它們各自控制芯片產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)頻率，因此，其他兩路開(kāi)關(guān)電源的控制芯片輸出的開(kāi)關(guān)頻率將緊隨主頻率的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步；擴(kuò)頻技術(shù)也稱(chēng)作頻率變化技術(shù)，是指通過(guò)某種調(diào)制方式使開(kāi)關(guān)變換器的頻率可變；這樣，開(kāi)關(guān)電源就工作在較寬的頻率范圍內(nèi)，頻譜可以由原來(lái)的窄帶諧波擴(kuò)展到更寬的頻率范圍；本發(fā)明中通過(guò)第一路電源控制電路中運(yùn)放N2和三極管Vl實(shí)現(xiàn)，運(yùn)放N2的I腳，3腳和三極管Vl的基極相連，三極管Vl的集電極與控制芯片NI的RT腳連接，三極管Vl的發(fā)射極與電阻RlO連接，調(diào)整信號(hào)與運(yùn)放N2的2腳相連接，調(diào)整信號(hào)使三極管電流發(fā)生改變，從而改變?nèi)龢O管Vl的等效電阻，最終達(dá)到調(diào)節(jié)控制芯片NI的定時(shí)電阻大小，完成對(duì)頻率的改變達(dá)到頻率擴(kuò)展目的。
【文檔編號(hào)】H02M1/088GK104242613SQ201410424815
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】張根苗, 李斌, 王文廷, 汪定華, 王群 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所