本發(fā)明屬于開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隔離開關(guān)電源的反饋電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有隔離開關(guān)電源技術(shù)方案，對(duì)于輸出電壓或者輸出電流的控制，或采用原邊反饋的控制方法，或采用基于線性光藕的次級(jí)反饋的控制方法。

采用原邊反饋的控制方法對(duì)變壓器的制作要求要高。這類方案的反饋是依賴于變壓器原邊的反饋繞組。由于現(xiàn)有變壓器制作工藝不能保證很高的一致性，這類開關(guān)電源的輸出的一致性不是很高。又由于次級(jí)輸出端的負(fù)載變化不能直接地、準(zhǔn)確地、及時(shí)地反映在原邊的反饋繞組的輸出上，這類開關(guān)電源對(duì)輸出的控制精度不高，反應(yīng)不靈敏。這些缺點(diǎn)限制了這類開關(guān)電源的應(yīng)用范圍。

基于線性光藕的次級(jí)反饋的開關(guān)電源對(duì)變壓器制作要求低，而且輸出精度高，反應(yīng)靈敏。因此這類開關(guān)電源使用范圍非常廣泛。但是這類開關(guān)電源有如下缺點(diǎn)：線性光藕靜態(tài)工作電流大，要求基準(zhǔn)電壓源驅(qū)動(dòng)電流大；對(duì)整個(gè)反饋通路(包括次級(jí)的輸出采樣、誤差放大、基準(zhǔn)電壓，跨接原邊和次級(jí)的線性光藕，原邊的誤差比較、基準(zhǔn)電壓)的元器件的一致性要求高。所以這類開關(guān)電源的整體上靜態(tài)工作電流大，產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度高，產(chǎn)品一致性控制難度高，產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試難度高。因此這類開關(guān)電源的反饋方法仍然有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的提供了一種隔離開關(guān)電源的反饋電路，其能減少開關(guān)電源的靜態(tài)工作功耗，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，提升產(chǎn)品一致性，降低產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試難度。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種隔離開關(guān)電源的反饋電路，包括基準(zhǔn)電壓模塊和依次電性連接的輸出采樣模塊、誤差比較模塊、數(shù)字隔離反饋模塊，且所述基準(zhǔn)電壓模塊與誤差比較模塊電性連接；

所述輸出采樣模塊用于將一開關(guān)電源的輸出電壓信號(hào)或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為誤差比較模塊所需要的電壓信號(hào)；

所述基準(zhǔn)電壓模塊用于給誤差比較模塊提供參考電壓；

所述誤差比較模塊用于將輸出采樣模塊輸出的電壓信號(hào)和參考電壓轉(zhuǎn)化為比較結(jié)果信號(hào)，并將比較結(jié)果信號(hào)傳輸至數(shù)字隔離反饋模塊；

所述數(shù)字隔離反饋模塊根據(jù)比較結(jié)果信號(hào)輸出結(jié)果控制信號(hào)至一開關(guān)電源芯片以使開關(guān)電源芯片完成對(duì)輸出的閉環(huán)控制。

優(yōu)選地，所述數(shù)字隔離反饋模塊包括單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、光耦U3、光耦U4、RS鎖存器、電容C1、電容C2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8，所述光耦U3和光耦U4均包括發(fā)光二極管和光敏三極管；

所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Rx端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Rx端均與電阻R3的一端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Cx端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Cx端均與電容C1的一端電連接，電阻R3的一端與電容C1的另一端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的反相觸發(fā)輸入TR-端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的正相觸發(fā)輸入TR+端均與誤差比較模塊的輸出端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的正相觸發(fā)輸入TR+端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的反相觸發(fā)輸入TR-端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的R端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的R端均與電阻R4的一端電連接，電阻R4的一端通過電容C2接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Q端與光耦U3中發(fā)光二極管的正極相接，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的GND端接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的一供電端與一電源VCC端相接，電阻R4的另一端與電阻R3的另一端均與一電源VCC端相接，光耦U3的發(fā)光二極管的負(fù)極通過電阻R5接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Q端與光耦U4中發(fā)光二極管的正極相接，光耦U4的發(fā)光二極管的負(fù)極通過電阻R8接地；

光耦U3的光敏三極管的集電極和光耦U4的光敏三極管的集電極均與一電源VDD端相接，光耦U3的光敏三極管的發(fā)射極通過電阻R6接地，光耦U3的光敏三極管的發(fā)射極與RS鎖存器的置1端S相接，光耦U4的光敏三極管的發(fā)射極通過電阻R7接地，光耦U4的光敏三極管的發(fā)射極與RS鎖存器的置0端R相接，RS鎖存器的置位端Q與一開關(guān)電源芯片相接。其進(jìn)一步公開了數(shù)字隔離反饋模塊的電路連接結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的型號(hào)為CD4098。其進(jìn)一步公開了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的具體型號(hào)。

優(yōu)選地，光耦U3和光耦U4為非線性光耦。其進(jìn)一步公開了光耦的選取。

優(yōu)選地，所述RS鎖存器的型號(hào)為CD4044。其進(jìn)一步確定了RS鎖存器的型號(hào)。

優(yōu)選地，所述誤差比較模塊為滯回電壓比較器。其進(jìn)一步公開了誤差比較模塊的選取。

優(yōu)選地，所述滯回電壓比較器的型號(hào)為L(zhǎng)TC1540。其進(jìn)一步公開了滯回電壓比較器的具體型號(hào)。

優(yōu)選地，輸出采樣模塊包括電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的一端與開關(guān)電源芯片的電壓輸出端電連接，電阻R1的另一端和電阻R2的一端均與滯回電壓比較器的反相端相接，電阻R2的另一端接地，滯回電壓比較器的正相電壓端與一基準(zhǔn)電壓模塊相接，滯回電壓比較器的負(fù)相電壓端與電阻R1的另一端相接，滯回電壓比較器的輸出端與數(shù)字隔離反饋模塊電連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的整個(gè)反饋通道將原有的反饋信息從模擬信號(hào)更改為數(shù)字信號(hào)；整個(gè)反饋通道可以設(shè)計(jì)為低功耗電路，從而降低了整個(gè)開關(guān)電源的靜態(tài)工作電流；可以采用線性的光藕，也可以采用非線性的光藕，在元器件選用不再依賴線性光藕；整個(gè)反饋通道的一致性依賴于更少的器件，從而降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，提高產(chǎn)品一致性，降低產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試難度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種隔離開關(guān)電源的反饋電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種隔離開關(guān)電源的反饋電路的實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供了一種隔離開關(guān)電源的反饋電路，包括基準(zhǔn)電壓模塊和依次電性連接的輸出采樣模塊、誤差比較模塊、數(shù)字隔離反饋模塊，且所述基準(zhǔn)電壓模塊與誤差比較模塊電性連接；

所述輸出采樣模塊用于將一開關(guān)電源的輸出電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為誤差比較模塊所需要的電壓信號(hào)；所述基準(zhǔn)電壓模塊用于給誤差比較模塊提供參考電壓；

所述輸出采樣模塊包括電阻R1和電阻R2；所述基準(zhǔn)電壓模塊和誤差比較模塊由內(nèi)帶基準(zhǔn)電壓的型號(hào)為L(zhǎng)TC1540的滯回比較器實(shí)現(xiàn)；

所述誤差比較模塊用于將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為比較結(jié)果信號(hào)，并將比較結(jié)果信號(hào)傳輸至數(shù)字隔離反饋模塊；所述誤差比較模塊為滯回電壓比較器；所述滯回電壓比較器的型號(hào)為L(zhǎng)TC1540；輸出采樣模塊包括電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的一端與開關(guān)控制芯片的電壓輸出端電連接，電阻R1的另一端和電阻R2的一端均與滯回電壓比較器的反相端相接，電阻R2的另一端接地，滯回電壓比較器的正向電壓端與一其內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓相接，滯回電壓比較器的負(fù)向電壓端與電阻R1的另一端相接，滯回電壓比較器的輸出端與數(shù)字隔離反饋模塊電連接。

所述數(shù)字隔離反饋模塊根據(jù)比較結(jié)果信號(hào)輸出結(jié)果控制信號(hào)至一開關(guān)電源芯片以使開關(guān)電源芯片完成對(duì)輸出的閉環(huán)控制。所述數(shù)字隔離反饋模塊包括單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2、光耦U3、光耦U4、RS鎖存器、電容C1、電容C2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7和電阻R8，所述光耦U3和光耦U4均包括發(fā)光二極管和光敏三極管；

所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Rx端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Rx端均與電阻R3的一端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Cx端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Cx端均與電容C1的一端電連接，電阻R3的一端與電容C1的另一端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的TR-端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的TR+端均與誤差比較模塊的輸出端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的TR+端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的TR-端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的端電連接，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的R端和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的R端均與電阻R4的一端電連接，電阻R4的一端通過電容C2接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的Q端與光耦U3中發(fā)光二極管的正極相接，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的GND端接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1的一供電端與一電源VCC端相接，電阻R4的另一端與電阻R3的另一端均與一電源VCC端相接，光耦U3的發(fā)光二極管的負(fù)極通過電阻R5接地，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的Q端與光耦U4中發(fā)光二極管的正極相接，光耦U4的發(fā)光二極管的負(fù)極通過電阻R8接地；

光耦U3的光敏三極管的集電極和光耦U4的光敏三極管的集電極均與一電源VDD端相接，光耦U3的光敏三極管的發(fā)射極通過電阻R6接地，光耦U3的光敏三極管的發(fā)射極與RS鎖存器的S端相接，光耦U4的光敏三極管的發(fā)射極通過電阻R7接地，光耦U4的光敏三極管的發(fā)射極與RS鎖存器的R端相接，RS鎖存器的Q端與一開關(guān)電源芯片相接；所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2的型號(hào)為CD4098；光耦U3和光耦U4為非線性光耦；所述RS鎖存器的型號(hào)為CD4044。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的反饋電路，將原有的反饋信息從模擬信號(hào)更改為數(shù)字信號(hào)，改進(jìn)后的反饋通路能夠在盡量保持現(xiàn)有基于線性光耦的次級(jí)反饋的隔離開關(guān)電源的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，減少開關(guān)電源的靜態(tài)工作功耗，降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度，提高產(chǎn)品一致性，降低產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試的難度。

本實(shí)施例的工作原理：

滯回電壓比較器把輸出采樣模塊輸出的電壓信號(hào)和基準(zhǔn)電壓提供的參考電壓進(jìn)行比較，輸出為“0”或“1”的數(shù)字，在此可以選用低功耗的滯回電壓比較器；由于比較器是滯回電壓比較器，故而在輸出高于期望值Vexp一個(gè)數(shù)值T的時(shí)候，或者在輸出低于期望值一個(gè)數(shù)值T的時(shí)候，開關(guān)控制器才會(huì)得到相應(yīng)的信號(hào)，從而作出相應(yīng)的控制調(diào)整，這個(gè)數(shù)值T取決于滯回電壓比較器的回差電壓和輸出采樣模塊，也即，當(dāng)輸出低于(Vexp-T)時(shí)開關(guān)控制器才會(huì)進(jìn)行控制調(diào)整來(lái)提高輸出，當(dāng)輸出高于(Vexp+T)時(shí)開關(guān)控制器才會(huì)進(jìn)行控制調(diào)整來(lái)停止輸出的提高。這個(gè)情況帶來(lái)的結(jié)果是，一方面減少了開關(guān)控制器進(jìn)行控制調(diào)整的次數(shù)，一方面控制器對(duì)(Vexp-T)到(Vexp+T)的輸出范圍失去了準(zhǔn)確控制的能力。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意滯回電壓比較器的回差電壓和輸出采樣模塊對(duì)數(shù)值T的影響，盡量使得T的數(shù)值在可接受的范圍，滿足開關(guān)電源輸出的要求。

跨接原邊和次級(jí)的數(shù)字隔離反饋電路在次級(jí)把比較器的輸出進(jìn)行必要的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化，然后運(yùn)用光耦將數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)皆?，再在原邊進(jìn)行必要的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，并輸出到開關(guān)電源芯片的開關(guān)控制器處，讓控制器知道實(shí)際的輸出與期望的輸出的比較結(jié)果，從而讓開關(guān)控制器作出相應(yīng)的控制調(diào)整。由于沒有了原邊的比較器，所以不需要原邊的基準(zhǔn)電壓，由于光耦傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，所以不再要求光耦的線性，可以采用線性的光耦，也可以采用非線性的光耦，跨接原邊和次級(jí)的數(shù)字隔離反饋電路處理的是數(shù)字信號(hào)，所以它對(duì)整個(gè)反饋通路的一致性影響小，它可以被設(shè)計(jì)為低功耗的電路，本發(fā)明對(duì)所述的反饋通路的供電方式不予限制，由于整個(gè)反饋通路都可以設(shè)計(jì)為低功耗電路，所以供電方式也可以考慮低功耗的方式。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變，而所有的這些改變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。