[发明专利]一种原边反馈变换器及开关控制方法

权利要求书

1.一种原边反馈变换器，包括原边反馈控制的开关电源结构和与其构成闭环的控制器；其特征在于：所述控制器包括采样模块、误差计算模块、PID模块以及PWM模块；其中，采样模块根据开关电源结构的输出电压得到与输出电压相关的时间量和变换器的工作模式，并基于时间量和工作模式，计算当前周期输出电压的数字量输出至误差计算模块，并获取开关模式控制变量输入到PWM模块；误差计算模块计算电压误差并输出给PID模块；PID模块基于电压误差计算开关控制变量并输出给PWM模块；PWM模块基于开关模式变量和开关控制变量进行开关电源结构的开关控制，同时将开关占空比反馈至采样模块。

2.根据权利要求1所述的原边反馈变换器，其特征在于：所述采样模块包括采样电路模块和采样控制模块；采样电路模块用于计算开关电源结构的输出电压V_sense和零电压、V_ref1、V_ref2的比较值，V_ref1、V_ref2分别为采样控制模块输出的第一跟随电压和第二跟随电压，所述第二跟随电压V_ref2比第一跟随电压V_ref1低ΔV的固定电压，ΔV为设定的电压量；所述采样控制模块用于计算电压V_sense介于V_ref1与V_ref2之间的时间长度Δt，并判断工作模式，定义计数器Counter，基于工作模式计算输出电压V_o、第一跟随电压V_ref1、第二跟随电压V_ref2和开关模式控制变量Mode_s。

3.根据权利要求2所述的原边反馈变换器，其特征在于：所述采样电路模块包括零比较器、第一比较器和第二比较器；零比较器的输入为开关电源结构的输出电压V_sense和0，当V_sense高于0，其输出零比较值V_{zvs_comp}为1，否则V_{zvs_comp}为0；第一比较器的输入为输出电压V_sense和第一跟随电压V_ref1，当V_sense高于V_ref1时，其输出第一比较值V_{ref_comp1}为1，否则为0；第二比较器的输入为输出电压V_sense和第二跟随电压V_ref2，当V_sense高于V_ref2时，其输出第二比较值V_{ref_comp2}为1，否则为0；第一比较值V_{ref_comp1}、第二比较值V_{ref_comp2}和零比较值V_{zvs_comp}输入到采样控制模块。

4.根据权利要求3所述的原边反馈变换器，其特征在于：所述判断工作模式的方法为：当前周期内V_{zvs_comp}第一次由1切换为0时，若此时占空比duty为0，即为DCM模式；若占空比为1，则为CCM模式。

5.根据权利要求4所述的原边反馈变换器，其特征在于：所述时间长度Δt的计算方法为：开关关断后且Vzvs_comp为1，计算V_{ref_comp1}为0且V_{ref_comp2}为1的时间长度，该时间长度即Δt。