本發(fā)明涉及線性電源電源控制方法，尤其是一種超低紋波電路控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展，線性電源在大功率場(chǎng)合逐漸退出歷史舞臺(tái)，但是有些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，比如雷達(dá)、精密功放等要求超低紋波技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合，開關(guān)電源引入的開關(guān)噪聲，以及紋波仍然無法滿足系統(tǒng)要求。超低紋波控制技術(shù)仍然是電源技術(shù)發(fā)展的分支領(lǐng)域一個(gè)重要方向?，F(xiàn)有的降低紋波的辦法主要有3種，1、無源濾波；2、有源濾波、3、通過超高開關(guān)頻率降低紋波，但是受制于開關(guān)器件最大頻率的限制紋波降低有限。有源濾波類似常規(guī)線性電源，例如通過2級(jí)線性電源級(jí)聯(lián)，達(dá)到降低紋波目的。無源濾波方式通過增大電感、電容來達(dá)到減小紋波目的，這種方式體積大、笨重、成本高。

圖1、圖2、圖3為現(xiàn)有的低紋波控制方法。

現(xiàn)有的低紋波電源技術(shù)如上圖1、2、3所示，存在開關(guān)頻率限制，以及效率太低等問題。如圖2中，兩級(jí)線性電源變換，逐步降低紋波，這樣兩級(jí)連續(xù)，不僅增加體積成本，同時(shí)降低了效率。

圖3中通過2級(jí)LC濾波降低紋波，存在體積大、笨重、成本高的問題。

圖1中所示開關(guān)方式，隨著開關(guān)頻率的提高，可以一定程度上降低紋波，但是受制于器件開通關(guān)斷速度，總是存在開關(guān)頻率的紋波，另外，開關(guān)速度太高，器件發(fā)熱嚴(yán)重，MOSFET本身內(nèi)阻導(dǎo)致的散熱也是一個(gè)關(guān)鍵問題、散熱處理不好，很容易損壞MOSFET，降低了系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種超低紋波電路控制方法及裝置。本發(fā)明在線性電源中，將輸入紋波前饋引入到反饋調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中，提高紋波抑制速度，降低輸入紋波導(dǎo)致的輸出紋波問題，并結(jié)合常規(guī)線性電源反饋環(huán)節(jié)增加加法器，將前饋信號(hào)導(dǎo)入到反饋環(huán)節(jié)中。達(dá)到超低紋波輸出目的，不需要額外驅(qū)動(dòng)電源，簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜度，提高效率與可靠性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種超低紋波電路控制裝置包括：

反饋模塊，用于檢測(cè)線性電源輸出端信號(hào)并輸出反饋信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊；

前饋模塊，用于檢測(cè)線性電源輸入端信號(hào)(附圖5中)并輸出前端調(diào)節(jié)信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊；

調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)反饋模塊提供的反饋信號(hào)以及前饋模塊提供的前端調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行，并輸出開關(guān)管控制信號(hào)；所述調(diào)節(jié)模塊包括加法器以及信號(hào)處理器，所述加法器將反饋模塊輸出的反饋信號(hào)以及前饋信號(hào)輸出的前端調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行疊加，并通過信號(hào)處理器放大后，輸出至開關(guān)管控制端，加法器兩個(gè)輸入端分別作為調(diào)節(jié)模塊的兩個(gè)輸入端；信號(hào)處理器((附圖5中Fm的放大器))是控制開關(guān)管導(dǎo)通程度的驅(qū)動(dòng)電路；

開關(guān)管((附圖5中S1))，用于根據(jù)調(diào)節(jié)模塊輸出的開關(guān)管控制電壓信號(hào)，控制開關(guān)管通斷程度；調(diào)節(jié)輸入到前饋模塊的線性電源輸入端信號(hào)，并將其輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述反饋模塊包括第一分壓電阻(附圖5中R1)、第二分壓電阻(附圖5中R2)以及比較器(附圖5中運(yùn)放)，線性電源輸出端與地之間串聯(lián)第一分壓電阻、第二分壓電阻，第一分壓電阻、第二分壓電阻公共端與運(yùn)放器輸入端連接，運(yùn)放輸出端根據(jù)運(yùn)放輸入端輸入電壓值與參考端電壓值比較后輸出比較信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊一個(gè)輸入端；前饋模塊包括第三分壓電阻(附圖5中R3)以及第四分壓電阻(附圖5中R4)，線性電源輸入端與地之間串聯(lián)第三分壓電阻、第四分壓電阻，第三分壓電阻、第四分壓電阻公共端與調(diào)節(jié)模塊另一個(gè)輸入端連接；前饋模塊參數(shù)Q＝R4/(R3+R4),通過調(diào)節(jié)第三分壓電阻和第四分壓電阻值，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述前饋模塊還包括第一電容，所述第三分壓電阻、第三分壓電阻公共端通過第一電容(附圖5中C1)與加法器一輸入端連接。

進(jìn)一步的，所述反饋模塊是采集線性電源輸出端信號(hào)的第一處理器，前饋模塊是采集線性電源輸入端信號(hào)的第二處理器；第一處理器輸出端、第二處理器輸出端分別對(duì)應(yīng)與加法器兩個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接；第二處理器將輸入的線性電源輸入端信號(hào)電壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)并通過第二處理器輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

一種超低紋波電路控制方法包括：

步驟1：通過反饋模塊檢測(cè)線性電源輸出端信號(hào)并輸出反饋信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊；同時(shí)前饋模塊檢測(cè)線性電源輸入端信號(hào)并輸出前端調(diào)節(jié)信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊；

步驟2：調(diào)節(jié)模塊根據(jù)反饋模塊提供的反饋信號(hào)以及前饋模塊提供的前端調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行，并輸出開關(guān)管控制信號(hào)；所述調(diào)節(jié)模塊包括加法器以及信號(hào)處理器，所述加法器將反饋模塊輸出的反饋信號(hào)以及前饋信號(hào)輸出的前端調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)行疊加，并通過信號(hào)處理器放大后，輸出至開關(guān)管控制端，加法器兩個(gè)輸入端分別作為調(diào)節(jié)模塊的兩個(gè)輸入端；信號(hào)處理器是控制開關(guān)管導(dǎo)通程度的驅(qū)動(dòng)電路；

步驟3：開關(guān)管根據(jù)調(diào)節(jié)模塊輸出的開關(guān)管控制電壓信號(hào)，控制開關(guān)管通斷程度，調(diào)節(jié)輸入到前饋模塊的線性電源輸入端信號(hào)，并將其輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述反饋模塊包括第一分壓電阻、第二分壓電阻以及比較器，線性電源輸出端與地之間串聯(lián)第一分壓電阻、第二分壓電阻，第一分壓電阻、第二分壓電阻公共端與運(yùn)放器輸入端連接，運(yùn)放輸出端根據(jù)運(yùn)放輸入端輸入電壓值與參考端電壓值比較后輸出比較信號(hào)給調(diào)節(jié)模塊一個(gè)輸入端；前饋模塊包括第三分壓電阻以及第四分壓電阻，線性電源輸入端與地之間串聯(lián)第三分壓電阻、第四分壓電阻，第三分壓電阻、第四分壓電阻公共端與調(diào)節(jié)模塊另一個(gè)輸入端連接；前饋模塊參數(shù)Q＝R4/(R3+R4),通過調(diào)節(jié)第三分壓電阻和第四分壓電阻值，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述前饋模塊還包括第一電容，所述第三分壓電阻、第三分壓電阻公共端通過第一電容與加法器一輸入端連接。

進(jìn)一步的，所述反饋模塊是采集線性電源輸出端信號(hào)的第一處理器，前饋模塊是采集線性電源輸入端信號(hào)的第二處理器；第一處理器輸出端、第二處理器輸出端分別對(duì)應(yīng)與加法器兩個(gè)輸入端對(duì)應(yīng)連接；第二處理器將輸入的線性電源輸入端信號(hào)電壓值進(jìn)行調(diào)節(jié)并通過第二處理器輸出至加法器，降低線性電源輸入電壓紋波信號(hào)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

將線性電源輸入電壓紋值通過前饋模塊引入調(diào)節(jié)模塊環(huán)節(jié)中，提高紋波抑制速度，降低輸入電壓紋波導(dǎo)致的輸出紋波問題。

并常規(guī)線性電源反饋環(huán)節(jié)中增加加法器，將前饋信號(hào)導(dǎo)入到反饋環(huán)節(jié)中。達(dá)到超度紋波輸出目的。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1、圖2、圖3為現(xiàn)有的低紋波控制方法的三種方法。

圖4是本發(fā)明中前饋模塊輸出動(dòng)態(tài)模型。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明相關(guān)說明：

1、當(dāng)開關(guān)控制電壓信號(hào)為0時(shí)，開關(guān)管截止；當(dāng)開關(guān)控制電壓信號(hào)為最大值時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通；信號(hào)處理器輸出的開關(guān)控制電壓信號(hào)與開關(guān)管導(dǎo)通程度有關(guān)系。信號(hào)處理器可以通過放大器實(shí)現(xiàn)。

2、本發(fā)明中通過調(diào)節(jié)前饋模塊中第三分壓電阻與第四分壓電阻值，降低線性電源輸入端的電壓輸入紋波信號(hào)；或者通過調(diào)節(jié)前饋模塊中處理器的內(nèi)部編程控制該處理器輸出電壓，用以降低線性電源輸入端的電壓輸入紋波信號(hào)。

原理說明：從圖4中分析可以得出：

為了減小線性電源輸入電壓紋波(擾動(dòng))造成的影響，應(yīng)盡量減小G_IO-O-F_mG_COQ當(dāng)Q＝G_IO-O/F_mG_CO時(shí)，輸入電壓紋波造成的影響即為0，所以可以通過調(diào)整前饋模塊參數(shù)Q，達(dá)到抑制由輸入電壓變化引入的輸出電壓紋波，從而達(dá)到超低紋波輸出的目的。

圖5為本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例(圖5中R為負(fù)載，C為輸出濾波電容)。此電路拓?fù)錇榫€性電源電路，三極管S1(信號(hào)處理器)工作在放大區(qū)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出電壓通過R1、R2分壓與基準(zhǔn)電壓REF比較，通過運(yùn)放PI輸出U_C，U_C與前饋電壓Q做差，再通過放大倍數(shù)為Fm的放大器控制S1導(dǎo)通強(qiáng)度，控制輸出電壓，當(dāng)輸入電壓有波動(dòng)時(shí)，輸入電壓波動(dòng)通過R3、R4分壓穿過C1并與輸出U_C信號(hào)疊加，圖中加法器實(shí)現(xiàn)輸出反饋與輸入反饋信號(hào)疊加，疊加后的信號(hào)送入放大電路放大后，驅(qū)動(dòng)S1(信號(hào)處理器)導(dǎo)通強(qiáng)度，調(diào)節(jié)輸出電壓。該控制方法，對(duì)于輸入紋波抑制特別有效，不經(jīng)過輸出反饋直接送入反饋調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，抑制輸出紋波。達(dá)到由于輸入電壓紋波導(dǎo)致的輸出電壓紋波抑制目的。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。