用于電源變換器的導通時間產(chǎn)生電路及電源變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電源變換器的導通時間產(chǎn)生電路及電源變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]電源變換器通過功率級電路的電壓轉(zhuǎn)換實現(xiàn)預期的輸出，并保持輸出電壓恒定，即通過控制功率級電路中的主功率開關(guān)管的導通狀態(tài)來調(diào)節(jié)輸出電壓。因此，需要通過采樣輸出電壓，根據(jù)輸出電壓與相應(yīng)參考電壓的比較結(jié)果，實現(xiàn)反饋以控制主功率開關(guān)管的通斷狀態(tài)。
[0003]在固定導通時間的工作模式下，輸出電壓米樣信號與相應(yīng)的參考電壓作誤差處理后，得到反饋補償信號，所述的反饋補償信號與表征電感電流的電流采樣信號進行比較，用以產(chǎn)生開通主功率開關(guān)管的開通信號。固定導通時間產(chǎn)生電路將斜坡信號與相應(yīng)的參考信號進行比較，當主功率開關(guān)管導通時，斜坡信號從零開始線性上升，在斜坡信號達到該參考信號時，則產(chǎn)生關(guān)斷信號以控制主功率開關(guān)管關(guān)斷，斜坡信號則在該關(guān)斷時刻處瞬時將為零，斜坡信號在這個過程中所經(jīng)歷的時間即表征了當前的導通時間。
[0004]固定導通時間模式下，只能通過調(diào)節(jié)關(guān)斷時間來調(diào)節(jié)占空比。在負載跳變的情況下，現(xiàn)有技術(shù)僅能調(diào)節(jié)關(guān)斷時間，占空比的調(diào)節(jié)速度和動態(tài)響應(yīng)速度較慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于電源變換器的導通時間產(chǎn)生電路及電源變換器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的占空比的調(diào)節(jié)速度和動態(tài)響應(yīng)速度較慢的技術(shù)問題，以提尚現(xiàn)有固定導通時間控制的響應(yīng)速度。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的用于電源變換器的導通時間產(chǎn)生電路，包括斜坡信號產(chǎn)生電路和第一比較器，所述的斜坡信號產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生斜坡信號，所述的導通時間產(chǎn)生電路還包括帶通濾波電路，所述帶通濾波電路的第一輸入端接收第一參考信號，其第二輸入端接收所述電源變換器的輸出電壓信號或表征輸出電壓的電壓采樣信號，所述的帶通濾波電路輸出第二參考信號，所述的第二參考信號的直流分量等于第一參考信號，所述的第一比較器的第一輸入端接收所述的第二參考信號，所述的第一比較器的第二輸入端接收所述的斜坡信號。
[0007]優(yōu)選地，所述的帶通濾波電路包括運算放大器、微分電路和第一電阻，所述運算放大器的第一輸入端作為所述帶通濾波電路的第一輸入端，用以接收所述的第一參考信號，所述的微分電路的輸入端作為帶通濾波電路的第二輸入端，用以接收所述的所述電源變換器的輸出電壓信號或表征輸出電壓的電壓采樣信號，所述微分電路的輸出端連接于所述運算放大器的第二輸入端；所述的第一電阻連接在運算放大器的第二輸入端和運算放大器的輸出端之間。
[0008]優(yōu)選地，所述的微分電路包括第二電阻和第一電容，所述的第二電阻的第一端接收所述電源變換器的輸出電壓信號或表征輸出電壓的電壓采樣信號，第二電阻的第二端與第一電容的第一端連接，所述的第一電容的第二端連接在運算放大器的第二輸入端上。
[0009]優(yōu)選地，所述的斜坡信號產(chǎn)生電路包括第二電容、第一開關(guān)和第一電流源，所述的第二電容和第一開關(guān)并聯(lián)，將控制主功率開關(guān)管導通狀態(tài)的PWM信號取反作為第一開關(guān)的控制信號，所述的第一電流源對第二電容充電。
[0010]優(yōu)選地，所述的帶通濾波電路還包括第三電容，所述的第三電容與所述第一電阻并聯(lián)。
[0011]本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的電源變換器，包括以上任意一種用于電源變換器的導通時間產(chǎn)生電路，由導通時間產(chǎn)生電路產(chǎn)生的斜坡信號與第二參考信號進行比較，輸出用于關(guān)斷主功率開關(guān)管的關(guān)斷信號。
[0012]優(yōu)選地，表征電源變換器的輸出電壓的電壓米樣信號與第三參考信號分別輸入誤差放大器進行誤差處理，得到反饋補償信號，所述的反饋補償信號與表征電源變換器的電感電流的電流采樣信號進行比較，產(chǎn)生用于開通主功率開關(guān)管的開通信號。
[0013]采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:本發(fā)明增設(shè)了帶通濾波電路，所述的第二參考信號的直流分量等于第一參考信號，微分電路能夠起到微分的作用，具有相位超前的特點，能夠快速反應(yīng)輸出電壓的變化，并及時作出反饋和調(diào)整，第二參考信號的交流分量的變化趨勢與輸出電壓的變化趨勢相反。本發(fā)明在輸出電壓發(fā)生突變時，第二參考信號能夠超前調(diào)節(jié)導通時間，以減少輸出電壓突變所產(chǎn)生的影響，并使輸出電壓快速恢復恒定；在穩(wěn)態(tài)時，輸出電壓波動很小，帶通濾波電路對波動很小的信號具有衰減的作用，所以穩(wěn)態(tài)時導通時間基本不變。
【附圖說明】
[0014]圖1為應(yīng)用本發(fā)明導通時間產(chǎn)生電路的電源變換器的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2為圖1中本發(fā)明的工作波形圖；
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。
[0017]為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0018]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0019]參考圖1所示，示意了本發(fā)明應(yīng)用本發(fā)明導通時間產(chǎn)生電路的電源變換器的具體電路圖。所述的電源變換器包括主功率開關(guān)管Ml、電感L、續(xù)流管M2以及控制電路，所述的控制電路包括輸出電壓反饋電路和導通時間產(chǎn)生電路，所述的輸出電壓反饋電路包括輸出電壓采樣電路、電感電流采樣電路、誤差放大器和第二比較器，所述的輸出電壓采樣電路為由兩個電阻組成的分壓電路，所述的分壓電路接收電源變換器的輸出電壓Vo，并輸出電壓采樣信號FB。將所述的輸出電壓采樣信號FB和第三參考信號ref3分別輸入誤差放大器Gm進行誤差處理，由誤差放大器Gm輸出反饋補償信號Vc，所述的電流采樣電路Ri用于采樣流經(jīng)電感L的電流iL，得到電流采樣信號isense，所述的反饋補償信號Vc與電流采樣信號isense分別輸入第二比較器comp2，由所述的第二比較器comp2輸出開通信號Vs。
[0020]所述的導通時間產(chǎn)生電路，包括斜坡信號產(chǎn)生電路和第一比較compl，所述的斜坡信號產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生斜坡信號ramp，所述的導通時間產(chǎn)生電路還包括帶通濾波電路，所述帶通濾波電路的第一輸入端接收第一參考信號ref 1，其第二輸入端接收所述電源變換器的輸出電壓信號Vo或表征輸出電壓的電壓采樣信號FB，所述的帶通濾波電路輸出第二參考信號ref2，所述的第二參考信號ref2的直流分量等于第一參考信號refl，所述的第一比較器compl的第一輸入端接收所述的第二參考信號ref2，所述的第一比較器compl的第二輸入端接收所述的斜坡信號ramp。所述的第二參考信號ref2與斜坡信號ramp進行比較，從而產(chǎn)生用于關(guān)斷主功率開關(guān)管Ml的關(guān)斷信號Vr，關(guān)斷信號關(guān)斷信號Vr的低電平寬度表征了主功率開關(guān)管Ml的導通時間。所述的開通信號Vs和關(guān)斷信號Vr分別輸入RS觸發(fā)器的置位端S和復位端R，所述的RS觸發(fā)器的輸出端Q經(jīng)驅(qū)動電路Driver后得到PWM信號，用于控制主功率開關(guān)管的通斷。
[0021]所述的帶通濾波電路包括運算放大器0ΡΑ、微分電路和第一電阻R1，所述運算放大器0ΡΑ的第一輸入端作為所述帶通濾波電路的第一輸入端，用以接收所述的第一參考信號refl，所述的微分電路的輸入端作為帶通濾波電路的第二輸入端，用以接收所述的所述電源變換器的輸出電壓信號Vo或