變周期控制頻率擾動(dòng)的dc-dc轉(zhuǎn)換電路及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路及控制方法，通過(guò)采樣R1和R2組成的輸出電壓分壓電路的值進(jìn)行PWM輸出控制波形占空比的調(diào)整，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)頻率范圍，使得PWM輸出控制波形的頻率同時(shí)在這個(gè)范圍內(nèi)非固定周期的變化，形成了變周期控制的頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換控制，技術(shù)效果是控制系統(tǒng)電路簡(jiǎn)潔、方法簡(jiǎn)單，不僅保證了電磁兼容的優(yōu)良特性，同時(shí)也抑制了由頻率擾動(dòng)帶來(lái)的輸出紋波電壓?jiǎn)栴}。
【專利說(shuō)明】變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路及其控制方法，特別涉及一種變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展至今，隨著脈寬調(diào)制(PWM)控制開關(guān)頻率的進(jìn)一步提高，帶來(lái)了電磁干擾的問(wèn)題，尤其是在開關(guān)頻率的基頻和倍頻上會(huì)有比較大的電磁干擾。多通過(guò)加入濾波電路、吸收電路等進(jìn)行電磁抑制，造成電路結(jié)構(gòu)和調(diào)試過(guò)程的復(fù)雜化。近年來(lái)，人們通過(guò)采用調(diào)整PWM控制的開關(guān)頻率使其在一個(gè)頻段內(nèi)周期性變化這樣的頻率擾動(dòng)技術(shù)在不增加電路復(fù)雜度的情況下進(jìn)一步降低了相應(yīng)頻點(diǎn)位置的傳導(dǎo)和輻射的干擾幅值。但在整個(gè)電路的信號(hào)輸出端卻引入了一個(gè)和頻率抖動(dòng)的步進(jìn)頻率一致的紋波電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種變周期控制的頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路及控制方法，使得開關(guān)電源頻率進(jìn)行變周期的擾動(dòng)，降低了電磁干擾，而且有效的抑制了由于頻率擾動(dòng)帶來(lái)的輸出紋波電壓?jiǎn)栴}，具體技術(shù)方案是，一種變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:電路連接為控制系統(tǒng)接入的直流電Uin經(jīng)過(guò)二極管Dl的隔直和電解電容Cl的濾波后，輸出直流至MOS管Ql的D極、二極管Dl的負(fù)極和MOS管Q2的S極與D2的正極，MOS管Ql的S極接變壓器T2的輸入端I腳，MOS管Q2的D極接變壓器T2的輸入端2腳，01、01、02、02和變壓器了2形成對(duì)角半橋正激電路拓?fù)洌刂菩酒琁Cl的PWMl腳接入到變壓器Tl的輸入端I腳，控制芯片ICl的GND接入到變壓器Tl的輸入端2腳，變壓器Tl的輸出端3腳和4腳分別連接到MOS管Ql的G極和S極，變壓器Tl的輸出端5腳和6腳分別連接到MOS管Q2的G極和S極，使得控制芯片ICl通過(guò)變壓器Tl同時(shí)隔離驅(qū)動(dòng)控制MOS管Ql和MOS管Q2，變壓器T2的輸出端4腳接電阻R3的一腳和D3的正極，R3的另一腳接C3的一腳，C3的另一腳接D3、D4的負(fù)極和LI的一端，LI的另一端接電解電容的正極，D3、D4、L1、C2共同組成了輸出續(xù)流濾波電路。Rth —端接5V，另一端接R4，R4的另一端輸出的Uout的負(fù)極，5V、Rth和R4組成了分壓電路。
[0004]控制方法，包括以下步驟，
㈠、初始化各寄存器，PWM輸出頻率設(shè)置為fo，定時(shí)器一周期設(shè)置為擾動(dòng)周期Ι/fk，定時(shí)器二的周期設(shè)置為擾動(dòng)的變化周期T2，系統(tǒng)正常運(yùn)行；
㈡、定時(shí)器一計(jì)數(shù)達(dá)到周期值Ι/fk的時(shí)候，調(diào)整PWM輸出頻率fo=fo+Af，當(dāng)fo>f2，將fo重置為fl，確保fo范圍在fl與f2之間，系統(tǒng)將按新的頻率進(jìn)行PWM輸出；
㈢、當(dāng)定時(shí)器二計(jì)數(shù)達(dá)到周期值T2的時(shí)候，調(diào)整擾動(dòng)頻率fk=fk+A fk，當(dāng)fk>fk2，將fk重置為fkl，確保fk范圍在fkl與fk2之間；
㈣、將定時(shí)器一的周期設(shè)置為Ι/fk，從而改變擾動(dòng)頻率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)效果是電路簡(jiǎn)潔、控制方法簡(jiǎn)單，不僅保證了電磁兼容的優(yōu)良特性， 同時(shí)也抑制了由頻率擾動(dòng)帶來(lái)的輸出紋波電壓?jiǎn)栴}。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0007]圖2是本發(fā)明的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0009]如圖1、2所示，變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換的控制電路連接為控制系統(tǒng)接入的直流電Uin經(jīng)過(guò)二極管Dl的隔直和電解電容Cl的濾波后，輸出直流至MOS管Ql的D極、二極管Dl的負(fù)極和MOS管Q2的S極與D2的正極，MOS管Ql的S極接變壓器T2的輸入端I腳，MOS管Q2的D極接變壓器T2的輸入端2腳，Q1、D1、Q2、D2和變壓器T2形成對(duì)角半橋正激電路拓?fù)?，控制芯片ICl的PWMl腳接入到變壓器Tl的輸入端I腳，控制芯片ICl的GND接入到變壓器Tl的輸入端2腳，變壓器Tl的輸出端3腳和4腳分別連接到MOS管Ql的G極和S極，變壓器Tl的輸出端5腳和6腳分別連接到MOS管Q2的G極和S極，使得控制芯片ICl通過(guò)變壓器Tl同時(shí)隔離驅(qū)動(dòng)控制MOS管Ql和MOS管Q2，變壓器T2的輸出端4腳接電阻R3的一腳和D3的正極，R3的另一腳接C3的一腳，C3的另一腳接D3、D4的負(fù)極和LI的一端，LI的另一端接電解電容的正極，D3、D4、L1、C2共同組成了輸出續(xù)流濾波電路。Rth (固定在主散熱片上)一端接5V，另一端接R4，R4的另一端輸出的Uout的負(fù)極，5V、Rth和R4組成了分壓電路。
[0010]控制方法包括以下步驟，
㈠、初始化各寄存器，PWM輸出頻率設(shè)置為fo，定時(shí)器一周期設(shè)置為擾動(dòng)周期Ι/fk，定時(shí)器二的周期設(shè)置為擾動(dòng)的變化周期T2，系統(tǒng)正常運(yùn)行；
㈡、定時(shí)器一計(jì)數(shù)達(dá)到周期值Ι/fk的時(shí)候，調(diào)整PWM輸出頻率fo=fo+Af，當(dāng)fo>f2，將fo重置為fl，確保fo范圍在fl與f2之間，系統(tǒng)將按新的頻率進(jìn)行PWM輸出；
㈢、當(dāng)定時(shí)器二計(jì)數(shù)達(dá)到周期值T2的時(shí)候，調(diào)整擾動(dòng)頻率fk=fk+Afk，當(dāng)fk>fk2，將fk重置為fkl，確保fk范圍在fkl與fk2之間；
㈣、將定時(shí)器一的周期設(shè)置為Ι/fk，從而改變擾動(dòng)頻率。
[0011]其原理是通過(guò)采樣Rl和R2組成的輸出電壓分壓電路的值進(jìn)行PWM輸出控制波形占空比的調(diào)整，系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)頻率范圍，使得PWM輸出控制波形的頻率同時(shí)在這個(gè)范圍內(nèi)非固定周期的變化，形成了變周期控制的頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換控制。同時(shí)系統(tǒng)可以根據(jù)Rth和R4組成的5V分壓電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過(guò)熱保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，其特征在于:電路連接為控制系統(tǒng)接入的直流電Uin經(jīng)過(guò)二極管Dl的隔直和電解電容Cl的濾波后，輸出直流至MOS管Ql的D極、二極管Dl的負(fù)極和MOS管Q2的S極與D2的正極，MOS管Ql的S極接變壓器T2的輸入端I腳，MOS管Q2的D極接變壓器T2的輸入端2腳，Q1、D1、Q2、D2和變壓器T2形成對(duì)角半橋正激電路拓?fù)?，控制芯片ICl的PWMl腳接入到變壓器Tl的輸入端I腳，控制芯片ICl的GND接入到變壓器Tl的輸入端2腳，變壓器Tl的輸出端3腳和4腳分別連接到MOS管Ql的G極和S極，變壓器Tl的輸出端5腳和6腳分別連接到MOS管Q2的G極和S極，使得控制芯片ICl通過(guò)變壓器Tl同時(shí)隔離驅(qū)動(dòng)控制MOS管Ql和MOS管Q2，變壓器T2的輸出端4腳接電阻R3的一腳和D3的正極，R3的另一腳接C3的一腳，C3的另一腳接D3、D4的負(fù)極和LI的一端，LI的另一端接電解電容的正極，D3、D4、L1、C2共同組成了輸出續(xù)流濾波電路； Rth —端接5V，另一端接R4，R4的另一端輸出的Uout的負(fù)極，5V、Rth和R4組成了分壓電路。
2.一種變周期控制頻率擾動(dòng)的DC-DC轉(zhuǎn)換的控制方法，包括以下步驟， ㈠、初始化各寄存器，PWM輸出頻率設(shè)置為fo，定時(shí)器一周期設(shè)置為擾動(dòng)周期Ι/fk，定時(shí)器二的周期設(shè)置為擾動(dòng)的變化周期T2，系統(tǒng)正常運(yùn)行； ㈡、定時(shí)器一計(jì)數(shù)達(dá)到周期值Ι/fk的時(shí)候，調(diào)整PWM輸出頻率fo=fo+Af，當(dāng)fo>f2，將fo重置為fl，確保fo范圍在fl與f2之間，系統(tǒng)將按新的頻率進(jìn)行PWM輸出； ㈢、當(dāng)定時(shí)器二計(jì)數(shù)達(dá)到周期值T2的時(shí)候，調(diào)整擾動(dòng)頻率fk=fk+A fk，當(dāng)fk>fk2，將fk重置為fkl，確保fk范圍在fkl與fk2之間； ㈣、將定時(shí)器一的周期設(shè)置為Ι/fk，從而改變擾動(dòng)頻率。
【文檔編號(hào)】H02M1/44GK104410282SQ201410780395
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】周锎, 任建香, 楊浩然, 鄭海華, 陳鴻濤 申請(qǐng)人:天津光電惠高電子有限公司