[发明专利]一种提高原边反馈反激电源在CCM下输出恒压稳定性的方法

摘要

本发明在现有原边反馈式反激电源CCM恒压控制的基础上，提供了一种提高原边反馈反激电源在CCM下输出恒压稳定性的方法，该方法结合数字反馈技术，提出了一种带有数字逼近式模式检测策略和自适应参数调整策略的恒压控制。通过引入逼近式模式检测，有效区分DCM与CCM两种模式，提高不同模式下采样的稳定性；通过自适应调整参考电压和PI参数，大负载变化时，充分利用目前CCM稳态恒压的优势，阶梯式修正CCM采样误差，消除了CCM参考电压硬调节所造成的恒压不稳定。本发明能够让PSR反激电源在大功率全负载范围内满足恒压精度为±1％，并实现大功率CCM应用的稳定负载调整，进一步扩大了原边反馈反激式开关电源的普适性。

主权项

一种提高原边反馈反激电源在CCM下输出恒压稳定性的方法，基于原边反馈主拓扑结构下反激式电源CCM恒压控制方法，通过对原边辅助绕组进行采样得到过零比较信号Vzvs_comp和反映输出电压信息的Vsense信号进行模式判断，在DCM下利用拐点实现恒压输出，在CCM下通过电压偏离误差限进行自适应参考电压调整和PI参数调整，实现恒压输出；其特征在于：通过引入数字逼近式模式检测，有效区分DCM与CCM两种模式，配合DCM与CCM的采样策略，在CCM中通过间歇插入DCM得到电压偏离误差限，根据电压偏离误差限大小，采用自适应查表的方式，进行参考电压调整和PI参数调整，以消除CCM参考电压硬调节所造成的恒压不稳定；包括逼近式状态检测模块、采样模块、自适应参考电压调整模块和自适应PI调节模块；其中：逼近式模式检测模块包括峰值电流锁定模块和电流零点检测模块两个部分，逼近式状态检测模块接受原边辅助绕组输出电压信息Vsense和自适应PI调节模块输出的峰值电流限定信号信息Vpeak_PI，在接近临界模式BCM的情况下，参考原边辅助绕组输出电压信息Vsense波形和电流零点检测模块采样到过零比较信号Vzvs_comp波形，通过峰值电流限定信号信息Vpeak_PI的大小调整，使过零比较信号Vzvs_comp接近BCM临界值，利用状态判断锁定临界模式峰值电流限定值Vpeak_BCM，以此作为模式的分界点，区分当前是DCM还是CCM工作，并切换到相应的模式Mode，将该模式Mode信息传递给采样模块，使采样模块能够方便地调整采样策略，将临界模式峰值电流限定值Vpeak_BCM传递给自适应PI调节模块，使自适应PI调节模块能够减缓临界BCM附近的PI变化量，以共同提高模式切换恒压稳定性；采样模块包括DCM拐点采样模块和CCM定点采样模块两个部分，当接收到逼近式模式检测模块输出的模式信息Mode后，根据工作模式，在DCM下调用DCM拐点采样模块得到拐点电压信息Vknee，在CCM下同时调用DCM拐点采样模块和CCM定点采样模块得到定点电压信息Vc，将拐点电压信息Vknee和定点电压信息Vc两者都分别传递给自适应参考电压调整模块和自适应PI调节模块；自适应参考电压调整模块包括误差限判断模块和参考电压调整模块两个部分，当接收到采样模块得到的电压信息后，对采样模块在CCM下插入DCM得到的拐点电压信息Vknee进行分析，得到其与理想参考电压Vref的误差限大小，通过误差限判断模块判断出偏离最终参考电压值的误差限大小del_V，根据误差限大小del_V，采用自适应查表的方式，自适应的调整参考电压,以防止参考电压硬调节所产生的瞬时PI参数动荡，从而在电流模反馈控制时引起CCM下的次谐波振荡，自适应参考电压调整模块将误差限大小del_V传递给自适应PI调节模块；自适应PI调节模块，接收到的信息包括原边峰值电流采样信息Isense、自适应参考电压调整模块输出的误差限信息del_V、采样模块输出的电压信息Vknee和Vc以及逼近式状态检测模块输出的临界模式峰值电流限定值Vpeak_BCM，根据临界模式峰值电流限定值Vpeak_BCM以及误差限信息del_V，通过自适应查表的方式进行PI参数调整，减缓临界PI变化量，实现更精确的临界峰值捕捉，配合反馈通路调节电流模限定值，得到占空比duty信号输出给开关管，控制其通断实现CCM恒压稳定性。