開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路及調(diào)頻式開關(guān)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電子電路，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)合理、工作可靠、控制精準(zhǔn)的用于LLC諧振式開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路及調(diào)頻式開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在LLC開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中，采用負(fù)反饋設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的恒電壓或者恒電流輸出。為了實(shí)現(xiàn)控制電路的精確、高速，通常將控制電路放到初級側(cè)，反饋環(huán)路放到次級側(cè)。為了實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的隔離，在反饋環(huán)路中往往采用線性光耦來實(shí)現(xiàn)不同電氣系統(tǒng)之間的信號傳遞。在傳統(tǒng)的LLC開關(guān)電源中，當(dāng)輸入電壓或負(fù)載發(fā)生變化時，電源的工作頻率就會發(fā)生變化，且呈非直線特性，見圖2。因此設(shè)計(jì)環(huán)路時就應(yīng)按照最小增益設(shè)計(jì)，否則就會造成環(huán)路不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對以上缺點(diǎn)和不足，提出一種能夠提高設(shè)備小負(fù)載與高溫時的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高產(chǎn)品品質(zhì)的用于LLC諧振式開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路及調(diào)頻式開關(guān)電源。
[0004]本實(shí)用新型可以通過以下措施達(dá)到:
[0005]一種開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路，其特征在于包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)。
[0006]一種調(diào)頻式開關(guān)電源，其特征在于包括主DCAC逆變電路、A⑶C整流輸出電路、反饋采樣電路、反饋控制器、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路、PWM產(chǎn)生和輸出電路、隔離驅(qū)動電路，其中ACDC整流輸出電路、反饋采樣電路、反饋控制器、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路、PWM產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動電路、DCAC逆變電路依次串聯(lián)形成回路。
[0007]本實(shí)用新型在使用時，調(diào)頻式開關(guān)電源中設(shè)有DCAC逆變電路用于實(shí)現(xiàn)直流電向高頻交流電的轉(zhuǎn)換；ACDC整流輸出電路用于實(shí)現(xiàn)交流電的電壓變化與交流電向直流電的額轉(zhuǎn)換；反饋采樣電路用于實(shí)現(xiàn)直流輸出電壓或者電流的采樣放大；反饋控制器用來實(shí)現(xiàn)整機(jī)恒壓或者恒流輸出的功能與輸出電壓或者電流的精度的保證；非線性補(bǔ)償與隔離反饋電路，用來實(shí)現(xiàn)整機(jī)工作過程中非線性工作點(diǎn)的非線性補(bǔ)償與小信號的隔離反饋；PWM產(chǎn)生和輸出電路產(chǎn)生DCAC逆變電路工作所需要的驅(qū)動信號；隔離驅(qū)動電路用于實(shí)現(xiàn)PWM驅(qū)動信號的隔離傳輸，其中由于有二極管的存在，利用二極管的非線性，實(shí)現(xiàn)了反饋環(huán)路的非線性補(bǔ)償，消除非線性帶來的增益浪費(fèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠顯著提高工作穩(wěn)定性，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、控制精準(zhǔn)等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008]附圖1調(diào)頻方式開關(guān)電源原理框圖。
[0009]附圖2 LLC增益-頻率特性曲線圖。
[0010]附圖3非線性補(bǔ)償電路圖。
[0011]附圖4增加非線性補(bǔ)償前的補(bǔ)償曲線。
[0012]附圖5增加非線性補(bǔ)償后的補(bǔ)償曲線。
[0013]附圖標(biāo)記:DCAC逆變電路1、A⑶C整流輸出電路2、反饋采樣電路3、反饋控制器4、非線性補(bǔ)償與隔離反饋電路5、PWM產(chǎn)生和輸出電路6、隔離驅(qū)動電路7。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0015]如附圖2所示，本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提出了一種開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路，其特征在于包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)。
[0016]如附圖1所示，本實(shí)用新型還提出了一種調(diào)頻式開關(guān)電源，其特征在于包括主DCAC逆變電路1、ACDC整流輸出電路2、反饋采樣電路3、反饋控制器4、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路5、PWM產(chǎn)生和輸出電路6、隔離驅(qū)動電路7，其中ACDC整流輸出電路、反饋采樣電路、反饋控制器、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路、PWM產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動電路、DCAC逆變電路依次串聯(lián)形成回路。所述非線性補(bǔ)償電路包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)。
[0017]本實(shí)用新型調(diào)頻式開關(guān)電源中設(shè)有的DCAC逆變電路I用于實(shí)現(xiàn)直流電向高頻交流電的轉(zhuǎn)換；ACDC整流輸出電路2用于實(shí)現(xiàn)交流電的電壓變化與交流電向直流電額轉(zhuǎn)換；反饋采樣電路3用于實(shí)現(xiàn)直流輸出電壓或者電流的采樣放大；反饋控制器4用來實(shí)現(xiàn)整機(jī)恒壓或者恒流輸出的功能與輸出電壓或者電流的精度的保證；非線性補(bǔ)償與隔離反饋電路5，用來實(shí)現(xiàn)整機(jī)工作過程中非線性工作的點(diǎn)的非線性補(bǔ)償與小信號的隔離反饋，其中由于有二極管的存在，利用二極管的非線性，實(shí)現(xiàn)了反饋環(huán)路的非線性補(bǔ)償，除非線性帶來的增益浪費(fèi)；PWM產(chǎn)生和輸出電路6產(chǎn)生DCAC逆變電路工作所需要的驅(qū)動信號；隔離驅(qū)動電路7用于實(shí)現(xiàn)PWM驅(qū)動信號的隔離傳輸。
[0018]如附圖2所示，LLC增益-頻率特性曲線圖。隨著增益的變化，頻率呈非線性變化。在Mmax時同樣的ΔΜ對應(yīng)的Δ Fsw要比在Mmin時要小。這說明環(huán)路增益如果固定，在Mmin時環(huán)路增益合適時，在Mmax就會出現(xiàn)環(huán)路振蕩。因此我們設(shè)計(jì)了這種非線性補(bǔ)償電路，以消除非線性帶來的增益浪費(fèi)。
[0019]如附圖3所示，為非線性補(bǔ)償電路在實(shí)際電路的具體實(shí)現(xiàn)形式。包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件。非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻。優(yōu)選非線性補(bǔ)償器件的連接方式為兩個二極管串聯(lián)，然后與電阻串聯(lián)。由圖3可知，此補(bǔ)償電路的具體參數(shù)上，可以有多種變形和改進(jìn)。
[0020]附圖4為線性補(bǔ)償電路反饋控制電路的補(bǔ)償曲線，可以發(fā)現(xiàn)其補(bǔ)償曲線為一條直線，在LLC工作的非線性區(qū)域內(nèi)不能夠?qū)崿F(xiàn)很好的跟隨與補(bǔ)償。
[0021]附圖5為增加非線性補(bǔ)償電路后反饋控制電路的補(bǔ)償曲線，可以發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)償曲線在小電流段為非線性區(qū)域，對LLC電路工作過程中的非線性區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)償，以得到更寬的負(fù)載范圍和更穩(wěn)定的工作特性。
[0022]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠顯著提高工作穩(wěn)定性，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、控制精準(zhǔn)等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路，其特征在于包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)。2.一種調(diào)頻式開關(guān)電源，其特征在于包括主DCAC逆變電路、ACDC整流輸出電路、反饋采樣電路、反饋控制器、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路、PWM產(chǎn)生和輸出電路、隔離驅(qū)動電路，其中ACDC整流輸出電路、反饋采樣電路、反饋控制器、非線性補(bǔ)償電路和隔離反饋電路、PWM產(chǎn)生電路、隔離驅(qū)動電路、DCAC逆變電路依次串聯(lián)形成回路，所述非線性補(bǔ)償電路包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電子電路，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)合理、工作可靠、控制精準(zhǔn)的用于LLC諧振式開關(guān)電源非線性補(bǔ)償電路及調(diào)頻式開關(guān)電源，其特征在于包括反饋隔離用光耦、光耦驅(qū)動限流電阻，以及并聯(lián)于光耦驅(qū)動限流電阻上的非線性補(bǔ)償器件，所述非線性補(bǔ)償器件包括兩個二極管和一個電阻，其中兩個二極管串聯(lián)后再與電阻串聯(lián)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠顯著提高工作穩(wěn)定性，具有結(jié)構(gòu)合理、使用方便、控制精準(zhǔn)等顯著的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02M3/335
【公開號】CN204721224
【申請?zhí)枴緾N201520496246
【發(fā)明人】鄭前進(jìn), 張 浩, 陳增哲
【申請人】威海天力電源有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月10日