[发明专利]一种直流变换器的补偿控制电路及方法

说明书

技术领域

本发明属于直流开关电源技术领域，尤其涉及一种直流变换器的补偿控制电路及方法。

背景技术

直流变换器是一种将直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器，是直流开关电源的主要部件。随着电力电子技术的飞速发展，以直流变换器为核心的直流开关电源应用越来越广泛。直流变换器包括降压型直流变换器、升压型直流变换器、升降压型直流变换器和反激式直流变换器等多种拓扑结构。

参考图1，图1为现有技术中常见的降压型直流变换器的控制电路结构示意图。图中R₁和R₂组成分压电路，输出电压V_o经所述分压电路分压后得到一个输出电压反馈信号FB，所述输出电压反馈信号FB与基准电压V_ref比较后再由电容C₂进行补偿，得到该控制电路的基准电压V_c-ref，该控制电路的基准电压V_c-ref与所述输出电压反馈信号FB进行比较后通过RS触发器输出主电路中的开关的控制信号D和

在直流变换器中，电感电流i_L的交流部分主要流经输出电容C_o，电容C_o等效电阻R_co上的电压V_Rco为电感电流i_L的交流部分与等效电阻R_co的乘积，因此，所述电压V_Rco与电感电流i_L纹波成比例关系，故电压V_Rco波形的变化趋势与电感电流i_L也保持一致。又由于输出电压V_o为电容C_o上的电压V_co与电容C_o等效电阻R_co上的电压V_Rco之和，参考图2，因此在输出电压V_o中实际上已经包含了电感电流i_L的信息。

对于等效电阻R_co较大的输出电容C_o，输出电压V_o主要由等效电阻R_co上的电压V_Rco决定，系统可以稳定工作而且获得快速的动态响应。当所述等效电阻R_co较小时，输出电压V_o主要由输出电容C_o两端的电压V_co决定，由于电压V_co相对于V_Rco相位滞后，系统可能会出现次谐波振荡，因此系统的稳定性受限制于所使用的输出电容C_o的特性。同时，对于定频率的调制方式，当占空比接近或者大于百分之五十的时候，系统也会出现次谐波振荡。

针对上述问题，现有技术中提出一种斜坡补偿的方法进行改进，参见图3。输出电压反馈信号FB与一个斜坡补偿信号相加，通过合适的斜坡补偿，系统不会因为占空比增大而出现次谐波振荡。但是当输出电容C_o的等效电阻R_co较小时，输出电压反馈信号FB中所包含的电流信息很少，这种情况下，仅仅通过增加斜坡补偿，虽然可以让系统进入稳定运行状况，但是系统的稳定裕量很小，当出现负载跳变的时候，输出电压V_o极易出现振荡。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种直流变换器的补偿控制电路及方法，加入斜坡补偿的同时对主电路中的电感电流进行采样，以解决系统易出现次谐波振荡的问题，且提高稳定裕量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种直流变换器的补偿控制电路，用于对直流变换器主电路中的开关管的开关动作进行控制，该补偿控制电路包括：

输出电压反馈电路，其接收所述主电路的输出电压，并输出一输出电压反馈信号；

电感电流采样电路，其对主电路中的电感电流进行采样，以输出采样电流信号；

斜坡信号发生电路，产生一斜坡信号；

第一控制单元，其接收所述输出电压反馈信号、采样电流信号和斜坡信号相加后的信号和第一基准电压信号，并进行比较以输出第一控制信号；

第二控制单元，其输出第二控制信号，控制所述直流变换器工作在变频模式或定频模式；

开关信号发生电路，其接收所述第一控制信号和第二控制信号，以输出主电路中的开关管的开关控制信号。