CN106655742A - 一种超低纹波电路控制方法及装置 - Google Patents

一种超低纹波电路控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106655742A
CN106655742A CN201610848460.9A CN201610848460A CN106655742A CN 106655742 A CN106655742 A CN 106655742A CN 201610848460 A CN201610848460 A CN 201610848460A CN 106655742 A CN106655742 A CN 106655742A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
module
divider resistance
linear power
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610848460.9A
Other languages
English (en)
Inventor
纪小龙
齐皓
肖建平
王洪
罗润
谭世川
张�杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 2 Research Institute
Southwest China Research Institute Electronic Equipment
Original Assignee
CETC 2 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 2 Research Institute filed Critical CETC 2 Research Institute
Priority to CN201610848460.9A priority Critical patent/CN106655742A/zh
Publication of CN106655742A publication Critical patent/CN106655742A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/15—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using active elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及线性电源电源控制方法，尤其是一种超低纹波电路控制方法及装置。本发明反馈模块检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；前馈模块检测线性电源输入端信号并输出前端调节信号给调节模块；调节模块根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端；开关管根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度；调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低输出纹波。

Description

一种超低纹波电路控制方法及装置
技术领域
本发明涉及线性电源电源控制方法，尤其是一种超低纹波电路控制方法及装置。
背景技术
随着现代开关电源技术的发展，线性电源在大功率场合逐渐退出历史舞台，但是有些特殊应用场合，比如雷达、精密功放等要求超低纹波技术的应用场合，开关电源引入的开关噪声，以及纹波仍然无法满足***要求。超低纹波控制技术仍然是电源技术发展的分支领域一个重要方向。现有的降低纹波的办法主要有3种，1、无源滤波；2、有源滤波、3、通过超高开关频率降低纹波，但是受制于开关器件最大频率的限制纹波降低有限。有源滤波类似常规线性电源，例如通过2级线性电源级联，达到降低纹波目的。无源滤波方式通过增大电感、电容来达到减小纹波目的，这种方式体积大、笨重、成本高。
图1、图2、图3为现有的低纹波控制方法。
现有的低纹波电源技术如上图1、2、3所示，存在开关频率限制，以及效率太低等问题。如图2中，两级线性电源变换，逐步降低纹波，这样两级连续，不仅增加体积成本，同时降低了效率。
图3中通过2级LC滤波降低纹波，存在体积大、笨重、成本高的问题。
图1中所示开关方式，随着开关频率的提高，可以一定程度上降低纹波，但是受制于器件开通关断速度，总是存在开关频率的纹波，另外，开关速度太高，器件发热严重，MOSFET本身内阻导致的散热也是一个关键问题、散热处理不好，很容易损坏MOSFET，降低了***的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种超低纹波电路控制方法及装置。本发明在线性电源中，将输入纹波前馈引入到反馈调节环节中，提高纹波抑制速度，降低输入纹波导致的输出纹波问题，并结合常规线性电源反馈环节增加加法器，将前馈信号导入到反馈环节中。达到超低纹波输出目的，不需要额外驱动电源，简化***复杂度，提高效率与可靠性。
本发明采用的技术方案如下：
一种超低纹波电路控制装置包括：
反馈模块，用于检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；
前馈模块，用于检测线性电源输入端信号(附图5中)并输出前端调节信号给调节模块；
调节模块，用于根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端，加法器两个输入端分别作为调节模块的两个输入端；信号处理器((附图5中Fm的放大器))是控制开关管导通程度的驱动电路；
开关管((附图5中S1))，用于根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度；调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
进一步的，所述反馈模块包括第一分压电阻(附图5中R1)、第二分压电阻(附图5中R2)以及比较器(附图5中运放)，线性电源输出端与地之间串联第一分压电阻、第二分压电阻，第一分压电阻、第二分压电阻公共端与运放器输入端连接，运放输出端根据运放输入端输入电压值与参考端电压值比较后输出比较信号给调节模块一个输入端；前馈模块包括第三分压电阻(附图5中R3)以及第四分压电阻(附图5中R4)，线性电源输入端与地之间串联第三分压电阻、第四分压电阻，第三分压电阻、第四分压电阻公共端与调节模块另一个输入端连接；前馈模块参数Q＝R4/(R3+R4),通过调节第三分压电阻和第四分压电阻值，降低线性电源输入电压纹波信号。
进一步的，所述前馈模块还包括第一电容，所述第三分压电阻、第三分压电阻公共端通过第一电容(附图5中C1)与加法器一输入端连接。
进一步的，所述反馈模块是采集线性电源输出端信号的第一处理器，前馈模块是采集线性电源输入端信号的第二处理器；第一处理器输出端、第二处理器输出端分别对应与加法器两个输入端对应连接；第二处理器将输入的线性电源输入端信号电压值进行调节并通过第二处理器输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
一种超低纹波电路控制方法包括：
步骤1：通过反馈模块检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；同时前馈模块检测线性电源输入端信号并输出前端调节信号给调节模块；
步骤2：调节模块根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端，加法器两个输入端分别作为调节模块的两个输入端；信号处理器是控制开关管导通程度的驱动电路；
步骤3：开关管根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度，调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
进一步的，所述反馈模块包括第一分压电阻、第二分压电阻以及比较器，线性电源输出端与地之间串联第一分压电阻、第二分压电阻，第一分压电阻、第二分压电阻公共端与运放器输入端连接，运放输出端根据运放输入端输入电压值与参考端电压值比较后输出比较信号给调节模块一个输入端；前馈模块包括第三分压电阻以及第四分压电阻，线性电源输入端与地之间串联第三分压电阻、第四分压电阻，第三分压电阻、第四分压电阻公共端与调节模块另一个输入端连接；前馈模块参数Q＝R4/(R3+R4),通过调节第三分压电阻和第四分压电阻值，降低线性电源输入电压纹波信号。
进一步的，所述前馈模块还包括第一电容，所述第三分压电阻、第三分压电阻公共端通过第一电容与加法器一输入端连接。
进一步的，所述反馈模块是采集线性电源输出端信号的第一处理器，前馈模块是采集线性电源输入端信号的第二处理器；第一处理器输出端、第二处理器输出端分别对应与加法器两个输入端对应连接；第二处理器将输入的线性电源输入端信号电压值进行调节并通过第二处理器输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
将线性电源输入电压纹值通过前馈模块引入调节模块环节中，提高纹波抑制速度，降低输入电压纹波导致的输出纹波问题。
并常规线性电源反馈环节中增加加法器，将前馈信号导入到反馈环节中。达到超度纹波输出目的。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1、图2、图3为现有的低纹波控制方法的三种方法。
图4是本发明中前馈模块输出动态模型。
图5是本发明实施例图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明相关说明：
1、当开关控制电压信号为0时，开关管截止；当开关控制电压信号为最大值时，开关管导通；信号处理器输出的开关控制电压信号与开关管导通程度有关系。信号处理器可以通过放大器实现。
2、本发明中通过调节前馈模块中第三分压电阻与第四分压电阻值，降低线性电源输入端的电压输入纹波信号；或者通过调节前馈模块中处理器的内部编程控制该处理器输出电压，用以降低线性电源输入端的电压输入纹波信号。
原理说明：从图4中分析可以得出：
为了减小线性电源输入电压纹波(扰动)造成的影响，应尽量减小GIO-O-FmGCOQ当Q＝GIO-O/FmGCO时，输入电压纹波造成的影响即为0，所以可以通过调整前馈模块参数Q，达到抑制由输入电压变化引入的输出电压纹波，从而达到超低纹波输出的目的。
图5为本申请的一个实施例(图5中R为负载，C为输出滤波电容)。此电路拓扑为线性电源电路，三极管S1(信号处理器)工作在放大区，稳态时，输出电压通过R1、R2分压与基准电压REF比较，通过运放PI输出UC，UC与前馈电压Q做差，再通过放大倍数为Fm的放大器控制S1导通强度，控制输出电压，当输入电压有波动时，输入电压波动通过R3、R4分压穿过C1并与输出UC信号叠加，图中加法器实现输出反馈与输入反馈信号叠加，叠加后的信号送入放大电路放大后，驱动S1(信号处理器)导通强度，调节输出电压。该控制方法，对于输入纹波抑制特别有效，不经过输出反馈直接送入反馈调节环节，抑制输出纹波。达到由于输入电压纹波导致的输出电压纹波抑制目的。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种超低纹波电路控制装置，其特征在于包括：
反馈模块，用于检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；
前馈模块，用于检测线性电源输入端信号并输出前端调节信号给调节模块；
调节模块，用于根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端，加法器两个输入端分别作为调节模块的两个输入端；信号处理器是控制开关管导通程度的驱动电路；
开关管，用于根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度；调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
2.根据权利要求1所述的一种超低纹波电路控制装置，其特征在于所述反馈模块包括第一分压电阻、第二分压电阻以及比较器，线性电源输出端与地之间串联第一分压电阻、第二分压电阻，第一分压电阻、第二分压电阻公共端与运放器输入端连接，运放输出端根据运放输入端输入电压值与参考端电压值比较后输出比较信号给调节模块一个输入端；前馈模块包括第三分压电阻以及第四分压电阻，线性电源输入端与地之间串联第三分压电阻、第四分压电阻，第三分压电阻、第四分压电阻公共端与调节模块另一个输入端连接；前馈模块参数Q＝R4/(R3+R4),通过调节第三分压电阻和第四分压电阻值，降低线性电源输入电压纹波信号。
3.根据权利要求2所述的一种超低纹波电路控制装置，其特征在于所述前馈模块还包括第一电容，所述第三分压电阻、第三分压电阻公共端通过第一电容与加法器一输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种超低纹波电路控制装置，其特征在于所述反馈模块是采集线性电源输出端信号的第一处理器，前馈模块是采集线性电源输入端信号的第二处理器；第一处理器输出端、第二处理器输出端分别对应与加法器两个输入端对应连接；第二处理器将输入的线性电源输入端信号电压值进行调节并通过第二处理器输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
5.一种超低纹波电路控制方法，其特征在于包括：
步骤1：通过反馈模块检测线性电源输出端信号并输出反馈信号给调节模块；同时前馈模块检测线性电源输入端信号并输出前端调节信号给调节模块；
步骤2：调节模块根据反馈模块提供的反馈信号以及前馈模块提供的前端调节信号进行，并输出开关管控制信号；所述调节模块包括加法器以及信号处理器，所述加法器将反馈模块输出的反馈信号以及前馈信号输出的前端调节信号进行叠加，并通过信号处理器放大后，输出至开关管控制端，加法器两个输入端分别作为调节模块的两个输入端；信号处理器是控制开关管导通程度的驱动电路；
步骤3：开关管根据调节模块输出的开关管控制电压信号，控制开关管通断程度，调节输入到前馈模块的线性电源输入端信号，并将其输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
6.根据权利要求5所述的一种超低纹波电路控制方法，其特征在于所述反馈模块包括第一分压电阻、第二分压电阻以及比较器，线性电源输出端与地之间串联第一分压电阻、第二分压电阻，第一分压电阻、第二分压电阻公共端与运放器输入端连接，运放输出端根据运放输入端输入电压值与参考端电压值比较后输出比较信号给调节模块一个输入端；前馈模块包括第三分压电阻以及第四分压电阻，线性电源输入端与地之间串联第三分压电阻、第四分压电阻，第三分压电阻、第四分压电阻公共端与调节模块另一个输入端连接；前馈模块参数Q＝R4/(R3+R4),通过调节第三分压电阻和第四分压电阻值，降低线性电源输入电压纹波信号。
7.根据权利要求5所述的一种超低纹波电路控制方法，其特征在于所述前馈模块还包括第一电容，所述第三分压电阻、第三分压电阻公共端通过第一电容与加法器一输入端连接。
8.根据权利要求5所述的一种超低纹波电路控制方法，其特征在于所述反馈模块是采集线性电源输出端信号的第一处理器，前馈模块是采集线性电源输入端信号的第二处理器；第一处理器输出端、第二处理器输出端分别对应与加法器两个输入端对应连接；第二处理器将输入的线性电源输入端信号电压值进行调节并通过第二处理器输出至加法器，降低线性电源输入电压纹波信号。
CN201610848460.9A 2016-09-26 2016-09-26 一种超低纹波电路控制方法及装置 Pending CN106655742A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610848460.9A CN106655742A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种超低纹波电路控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610848460.9A CN106655742A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种超低纹波电路控制方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106655742A true CN106655742A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58853730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610848460.9A Pending CN106655742A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种超低纹波电路控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106655742A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109347312A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 常州拓晶照明科技有限公司 一种可集成的电源滤波电路
CN111293912A (zh) * 2020-02-28 2020-06-16 厦门理工学院 一种多电平逆变器、***及控制方法
CN113315089A (zh) * 2021-05-27 2021-08-27 晶艺半导体有限公司 一种高电源抑制比负载开关电路及其控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101217251A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 华中科技大学 一种单周期前馈开关控制电路
CN105183063A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 成都华微电子科技有限公司 具有宽频带高电源抑制比的低压差电压调整器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101217251A (zh) * 2008-01-04 2008-07-09 华中科技大学 一种单周期前馈开关控制电路
CN105183063A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 成都华微电子科技有限公司 具有宽频带高电源抑制比的低压差电压调整器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109347312A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 常州拓晶照明科技有限公司 一种可集成的电源滤波电路
CN111293912A (zh) * 2020-02-28 2020-06-16 厦门理工学院 一种多电平逆变器、***及控制方法
CN113315089A (zh) * 2021-05-27 2021-08-27 晶艺半导体有限公司 一种高电源抑制比负载开关电路及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107565910A (zh) 一种包络调制器和包络跟踪功率放大器
CN106655742A (zh) 一种超低纹波电路控制方法及装置
CN107112972A (zh) 具有相位切换元件的可调谐匹配网络
CN105379109B (zh) 用于对大操作平均功率范围的有效功率放大的方法和装置
CN102959859A (zh) 具有晶体管输入失配的功率放大器
CN106887855A (zh) 一种新型并联电能质量控制器
Alemi et al. Active damping of LLCL filters using PR control for grid-connected three-level T-type converters
CN103023012A (zh) 一种柔性直流输电***换流站滤波器的设计方法
CN114826208A (zh) 混合式阻抗匹配拓扑结构及其控制方法
CN106712481A (zh) 一种变负载电流前馈系数的逆变电源限流控制方法
CN106374742B (zh) 开关电源输出频率调节电路
CN103078531B (zh) 三相逆变器直流分量控制***及其控制方法
US10111187B2 (en) Radio-frequency power supply, radio-frequency amplifier and method for improving efficiency of radio-frequency amplifier
CN104953868A (zh) 基于相敏检波电路的脉冲调宽式开关稳压电源
CN104518745B9 (zh) 放大器
CN104092249B (zh) 一种适用于低压微网的改进型下垂控制方法
CN106253277B (zh) 基于跟踪微分器的指令电流运算电路和有源电力滤波器
CN112234722B (zh) 一种s-lcc型感应式电能传输***及其动态调谐方法
CN101587359A (zh) 一种新型的稳压器滤波拓扑结构及滤波控制方法
CN108031960A (zh) 一种恒流维弧装置及切割机
CN109217695A (zh) 级联固态变压器的均压控制方法
CN107171325A (zh) 一种即插即用集成模块化有源谐波隔离器
CN103731113B (zh) 变增益放大电路及实现方法、信号处理装置
CN108923755B (zh) 一种带减压负载电路的小直流馈电电感e类功率放大器
CN206850431U (zh) 一种即插即用集成模块化有源谐波隔离器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170510