环路补偿切换装置的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路领域，特别涉及一种环路补偿切换装置。


背景技术：

2.开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。以开关电源为拓扑的直流可调电源，输出电压电流的工况较为复杂。当遇到在不同工况下，工作的环路有一定差异，从而导致输出不稳定，且产生较大的纹波。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种环路补偿切换装置。
4.为实现上述目的，本实用新型提供的一种环路补偿切换装置，包括：
5.反馈电路；
6.切换电路，包括第三运算放大器、光电耦合器及第四运算放大器，所述第三运算放大器的同相输入端与第二输出电压接线端连接，所述第三运算放大器的输出端与所述光电耦合器的第一端连接，所述光电耦合器的第二端与所述第四运算放大器的反向输入端之间通过第二补偿电路连接，所述第四运算放大器的同相输入端与所述反馈电路连接。
7.优选的，所述第三运算放大器的反向输入端通过第十电阻接地，所述第三运算放大器的反向输入端与所述第三运算放大器的输出端之间通过第十一电阻连接，所述第三运算放大器的输出端通过第十二电阻与所述光电耦合器的第一端连接。
8.优选的，所述第二补偿电路包括第八电阻及第四电容，所述第八电阻的第一端与所述光电耦合器的第二端连接，所述第八电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端与所述第四运算放大器的反向输入端连接。
9.优选的，所述第四运算放大器的反向输入端与所述第四运算放大器的输出端连接。
10.优选的，所述反馈电路包括第一运算放大器及第二运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过分压电路与第一输出电压接线端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第二运算放大器的反向输入端连接，所述第二运算放大器的同相输入端与基准电压接线端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第四运算放大器的同相输入端连接。
11.优选的，所述分压电路包括第五电阻及第九电阻，所述第五电阻的第一端与所述第一输出电压接线端连接，所述第五电阻的第二端与所述第九电阻的第一端连接，所述第五电阻、第九电阻的共接点与所述第一运算放大器的同相输入端连接。
12.优选的，所述第一运算放大器的反向输入端连接有第四电阻，所述第一运算放大器的反向输入端与所述第一运算放大器的输出端之间连接有第六电阻，所述第六电阻一端与所述第二输出电压接线端连接。
13.优选的，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第一运算放大器的输出端之间
连接有第二电阻，所述第二运算放大器的同相输入端通过第三电阻与所述基准电压接线端连接，所述第二运算放大器的反向输入端与所述第二运算放大器的输出端之间连接有第一补偿电路。
14.优选的，所述第一补偿电路包括串联的第七电阻及第三电容。
15.本实用新型具有如下技术效果：本环路补偿切换装置通过设置切换电路，从而根据不同的输出电压调整环路参数，实现更低的噪音及纹波，以及实现更好的动态响应。
16.下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的环路补偿切换装置的电路示意图；
具体实施方式
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
20.如图1所示，本实用新型实施例提供一种环路补偿切换装置，包括：
21.反馈电路100；
22.切换电路200，包括第三运算放大器u2b、光电耦合器u603及第四运算放大器u2a，所述第三运算放大器u2b的同相输入端与第二输出电压接线端连接，所述第三运算放大器u2b的输出端与所述光电耦合器u603的第一端连接，所述光电耦合器u603的第二端与所述第四运算放大器u2a的反向输入端之间通过第二补偿电路连接，所述第四运算放大器u2a的同相输入端与所述反馈电路100连接。
23.具体的，第一输出电压接线端用以输出第一输出电压v
out+
，第二输出电压接线端用以输出第二输出电压
vo_samp
，基准电压v
ref
接线端用以输出基准电压v
ref
。其中，第二输出电压
vo_samp
为第一输出电压v
out+
缩小100倍后的电压。
24.在实际应用中，由于直流电源的输出电压较宽，例如从0v～250v的变化范围，反馈电路100中的第一补偿电路的补偿效果不佳，因此需要加入新的补偿电路，即第二补偿电路。但是新增的第二补偿电路并非在全输出电压段都有效，当在高电压段时，即第一输出电压v
out+
大于10v时，可以很好地抑制纹波、降低噪音，从而提高精度；当在低电压端，即第一输出电压v
out+
小于10v时，可能会导致系统不稳定，整体电路无法正常工作。
25.基于上述应用问题，在本实施例中，当第一输出电压v
out+
大于10v时，第二输出电压
vo_samp
大于0.1v，通过第三运算放大器u2b放大后，足以让光电耦合器u603内部的发光二极管导通，也就是0.7v。此时，第二补偿电路加入到反馈电路100当中。当第一输出电压v
out+
小于10v时，第二输出电压
vo_samp
小于0.1v，第二输出电压
vo_samp
不足以让光电耦合器u603内部的发光二极管导通，此时第二补偿电路没有接地，则不能加入到反馈电路100中，第四运算放大器u2a变成为一个跟随器，进而使第四运算放大器u2a的输出端电压与第四运算放大器u2a的同相输入端电压相同，对整体系统没有影响。
26.此外，光电耦合器u603可以替换成mos管、三极管或者继电器。
27.本环路补偿切换装置通过设置切换电路200，从而根据不同的输出电压调整环路参数，实现更低的噪音及纹波，以及实现更好的动态响应。
28.如图1所示，所述第三运算放大器u2b的反向输入端通过第十电阻r10接地，所述第三运算放大器u2b的反向输入端与所述第三运算放大器u2b的输出端之间通过第十一电阻r11连接，所述第三运算放大器u2b的输出端通过第十二电阻r12与所述光电耦合器u603的第一端连接。
29.如图1所示，所述第二补偿电路包括第八电阻r8及第四电容c4，所述第八电阻r8的第一端与所述光电耦合器u603的第二端连接，所述第八电阻r8的第二端与所述第四电容c4的第一端连接，所述第四电容c4的第二端与所述第四运算放大器u2a的反向输入端连接。
30.如图1所示，所述第四运算放大器u2a的反向输入端与所述第四运算放大器u2a的输出端连接。
31.如图1所示，所述反馈电路100包括第一运算放大器u1a及第二运算放大器u1b，所述第一运算放大器u1a的同相输入端通过分压电路与第一输出电压v
out+
接线端连接，所述第一运算放大器u1a的输出端与所述第二运算放大器u1b的反向输入端连接，所述第二运算放大器u1b的同相输入端与基准电压v
ref
接线端连接，所述第二运算放大器u1b的输出端与所述第四运算放大器u2a的同相输入端连接。
32.具体的，第一输出电压vout+通过第一运算放大器u1a后将第一输出电压v
out+
缩小，然后经过第二运算放大器u1b，将缩小后的输出电压与基准电压v
ref
进行对比，得到第一误差放大电压。第一误差放大电压用以控制电源的占空比，第一误差放大电压越高，输出的占空比会越大，进而提高第一输出电压v
out+
。例如，当负载变化，第一输出电压v
out+
下降，此时经过第一运算放大器u1a缩小后的第一输出电压v
out+
也下降，第二运算放大器u1b对比后，输出第一误差放大电压的电平上升，占空比增大，进而提高第一输出电压v
out+
。
33.如图1所示，所述分压电路包括第五电阻r5及第九电阻r9，所述第五电阻r5的第一端与所述第一输出电压v
out+
接线端连接，所述第五电阻r5的第二端与所述第九电阻r9的第一端连接，所述第五电阻r5、第九电阻r9的共接点与所述第一运算放大器u1a的同相输入端连接。
34.如图1所示，所述第一运算放大器u1a的反向输入端连接有第四电阻r4，所述第一运算放大器u1a的反向输入端与所述第一运算放大器u1a的输出端之间连接有第六电阻r6，所述第六电阻r6一端与所述第二输出电压
vo_samp
接线端连接。
35.如图1所示，所述第二运算放大器u1b的反向输入端与所述第一运算放大器u1a的输出端之间连接有第二电阻r2，所述第二运算放大器u1b的同相输入端通过第三电阻r3与所述基准电压v
ref
接线端连接，所述第二运算放大器u1b的反向输入端与所述第二运算放大器u1b的输出端之间连接有第一补偿电路。
36.如图1所示，所述第一补偿电路包括串联的第七电阻r7及第三电容c3。
37.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。