CN109725192A - 用于psr电源系统的输出电压采样方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于PSR电源系统的输出电压采样方法及电路，基于采样方波信号和采样输入电压信号进行电压采样，根据当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽。本发明可实现PSR电源系统输出电压的可变区域采样，采样电压能够对输出电压变化进行有效补偿。

Description

用于PSR电源系统的输出电压采样方法及电路

技术领域

本发明涉及一种用于PSR电源系统的输出电压采样方法及电路。

背景技术

现有技术中，如图1、图2所示，PSR(原边反馈)电源系统的输出电压采样通过固定延时加上固定脉宽发生器形成采样方波信号，基于采样方波信号Fsam和采样输入电压Vfb进行电压采样，输出采样电压信号Vsample。现有采样方式在PSR电源系统的FB电压(反馈电压)采集中存在的不足之处在于，当PSR电源系统在Tons(退磁时间)变化时(负载或输入电压变化时)，采集到的输出电压是变化的。例如当Tons减小时(负载减轻)，采样电压会出现在Tons的靠后区间，导致采集到的电压偏低；通过电压负反馈环，系统将抬高输出电压。但是实际上当负载减轻时，输出电压已经有所抬高，而需要的是将输出电压降低一些，所以往往需要通过其它途径来另做补偿。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种适用于PSR电源系统的输出电压采样方法及电路，可实现PSR电源系统输出电压的可变区域采样，采样电压能够对输出电压变化进行有效补偿。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

1、一种用于PSR电源系统的输出电压采样方法，基于采样方波信号和采样输入电压信号进行电压采样，其特征在于:根据当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽。

进一步地，检测当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；检测当前退磁时间Tons，并根据延时比例系数A和当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd；根据延时比例系数A，确定采样起始时间；根据上述获得的采样起始时间和采样方波信号的脉宽Tsam_wd，确定当前采样方波信号，基于当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样。

进一步地，延时比例系数A与当前采样输入电压成反比，延时比例系数A与采集起始时间成正比。

进一步地，

基于以下公式确定延时比例系数A：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

以及基于以下公式确定采样起始时间tsam_start：

tsam_start＝(A-A0)＊Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间。

进一步地，采样方波信号的脉宽Tsam_wd通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A。

2、一种用于PSR电源系统的输出电压采样电路，包括：

固定延时单元，用于确定采样方波信号的固定延时；

比例延时系数单元，用于检测PSR电源系统的当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；以及

区域采样信号单元，用于根据延时比例系数A和当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽以进行电压采样。

进一步地，所述区域采样信号单元还包括：

比例积分比较器单元，用于检测当前退磁时间Tons，根据延时比例系数A和当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd，以及根据延时比例系数A，确定采样的起始时间；

采样方波信号发生单元，用于根据上述获得的采样起始时间和采样方波信号的脉宽Tsam_wd，输出当前采样方波信号；

采样保持单元，用于根据当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样，输出采样电压信号。

进一步地，延时比例系数A大小与当前采样输入电压成反比，延时比例系数A与采集起始时间成正比。

进一步地，基于以下公式确定延时比例系数A：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

以及基于以下公式确定采样起始时间tsam_start：

tsam_start＝(A-A0)＊Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间。

进一步地，采样方波信号的脉宽Tsam_wd通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A。

本发明具有的有益效果：

本发明根据当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽；检测PSR电源系统的当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；检测PSR电源系统的当前退磁时间Tons，根据延时比例系数A、当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd；根据延时比例系数A，确定采样的起始时间；根据上述获得的采样起始时间、采样方波信号的脉宽Tsam_wd，确定当前采样方波信号，基于当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样。与现有技术相比，本发明的采样方波信号起始时间、脉宽可调，可实现PSR电源系统输出电压的可变区域采样，采样电压能够对输出电压变化进行有效补偿。当系统负载减轻时，FB电压抬高导致延时比例系数A减小，同时Tons减小，此时系统的采集信号脉宽Tsam_wd＝Tons*A将减小，并且采集点提前，这种将采集点提前，并区域减小的方式有效地避免了系统采集到FB电压波形的“塌陷”区域，从而避免电源输出电压误抬高。当系统负载增大时，FB电压降低导致延时比例系数A增大，同时Tons时间增大，此时系统的采集信号脉宽Tsam_wd＝Tons*A将增大，并且采集点延后。这种方式可以让系统采集到的Vfb_sam电压更精准，更稳定。

附图说明

图1是现有采样方式示意图；

图2是现有采样方式的信号波形图；

图3是本发明采样方式示意图；

图4是本发明采样方波信号发生部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

实施例一：

适用于PSR电源系统的输出电压采样方法

根据当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽，基于采样方波信号和采样输入电压信号进行电压采样。

具体实施时，检测PSR电源系统的当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；检测PSR电源系统的当前退磁时间Tons，根据延时比例系数A、当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd；根据延时比例系数A，确定采样的起始时间；

根据上述获得的采样起始时间、采样方波信号的脉宽Tsam_wd，确定当前采样方波信号，基于当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样。

其中，延时比例系数A的大小与当前采样输入电压的大小成反比，延时比例系数A的大小与采样起始时间成正比。

在一个具体实施例中，延时比例系数A与采样输入电压Vfb之间的具体公式例如为：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

在一个具体实施例中，延时比例系数A与采样起始时间tsam_start之间的具体公式例如为：

tsam_start＝(A-A0)＊Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间，Tons为当前退磁时间。

在一个具体实施例中，采样方波信号的脉宽Tsam_wd例如可通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A

当系统负载减轻时，FB电压抬高导致延时比例系数A减小，同时Tons减小，此时系统的采集信号脉宽Tsam_wd＝Tons*A将减小，并且采集点提前，这种将采集点提前，并且采样信号脉宽(区域)减小的方式有效地避免了系统采集到FB电压波形的“塌陷”区域，从而避免了电源输出电压误抬高。当系统负载增大时，FB电压降低导致延时比例系数A增大，同时Tons时间增大，此时系统的采集信号脉宽Tsam_wd＝Tons*A将增大，并且采集点延后，这种方式可以让系统采集到的Vfb_sam电压更精准，更稳定。

实施例二：

用于PSR电源系统的输出电压采样电路

如图3所示，一种用于PSR电源系统的输出电压采样电路，包括：固定延时单元，固定延时单元用于确定采样方波信号的固定延时；比例延时系数单元，用于检测PSR电源系统的当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；以及区域采样信号单元。

进一步的，如图4所示，区域采样信号单元可具体包括比例积分比较器单元、上升沿采集单元、下降沿延时单元、区域信号组合逻辑单元(采样方波信号发生单元)。

其中，比例积分比较器单元用于检测PSR电源系统的当前退磁时间Tons，根据延时比例系数A、当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd；根据延时比例系数A，确定采样的起始时间。

采样方波信号发生单元根据上述获得的采样起始时间、采样方波信号的脉宽Tsam_wd，输出当前采样方波信号。

区域采样信号单元还包括采样保持单元，用于根据当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样，输出采样电压信号。

其中，延时比例系数A的大小与当前采样输入电压的大小成反比；延时比例系数A的大小与采集起始时间成正比。

延时比例系数A与采样输入电压Vfb之间的具体公式为：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

延时比例系数A与采样起始时间tsam_start之间的具体公式为

tsam_start＝(A-A0)*Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间。

采样方波信号的脉宽Tsam_wd通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A。

如图4所示，输入信号有：退磁信号Tons，励磁信号Tonp，采样输入电压信号FB；输出信号有：采样方波输出信号sam_region；中间环节的输出信号有：比例延时系数A，Tons比例积分比较器输出sam_anti，下降沿延迟单元输出Tonp_td(脉宽根据比例延时系数A确定)，还有采样方波输出信号sam_region。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种用于PSR电源系统的输出电压采样方法，基于采样方波信号和采样输入电压信号进行电压采样，其特征在于:根据当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽。

2.根据权利要求1所述的用于PSR电源系统的输出电压采样方法，其特征在于：检测当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；

检测当前退磁时间Tons，并根据延时比例系数A和当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd；根据延时比例系数A，确定采样起始时间；

根据上述获得的采样起始时间和采样方波信号的脉宽Tsam_wd，确定当前采样方波信号，基于当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样。

3.根据权利要求2所述的用于PSR电源系统的输出电压采样方法，其特征在于：延时比例系数A与当前采样输入电压成反比，延时比例系数A与采集起始时间成正比。

4.根据权利要求3所述的用于PSR电源系统的输出电压采样方法，其特征在于：

基于以下公式确定延时比例系数A：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

以及基于以下公式确定采样起始时间tsam_start：

tsam_start＝(A-A0)＊Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间。

5.根据权利要求4所述的用于PSR电源系统的输出电压采样方法，其特征在于：采样方波信号的脉宽Tsam_wd通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A。

6.一种用于PSR电源系统的输出电压采样电路，包括：

固定延时单元，用于确定采样方波信号的固定延时；

比例延时系数单元，用于检测PSR电源系统的当前采样输入电压，根据当前采样输入电压确定延时比例系数A；以及

区域采样信号单元，用于根据延时比例系数A和当前采样输入电压，确定采样的起始时间和采样方波信号的脉宽以进行电压采样。

7.根据权利要求6所述的输出电压采样电路，其特征在于，所述区域采样信号单元还包括：

比例积分比较器单元，用于检测当前退磁时间Tons，根据延时比例系数A和当前退磁时间Tons，确定采样方波信号的脉宽Tsam_wd，以及根据延时比例系数A，确定采样的起始时间；

采样方波信号发生单元，用于根据上述获得的采样起始时间和采样方波信号的脉宽Tsam_wd，输出当前采样方波信号；

采样保持单元，用于根据当前采样方波信号和采样输入电压进行电压采样，输出采样电压信号。

8.根据权利要求6所述的输出电压采样电路，其特征在于：延时比例系数A大小与当前采样输入电压成反比，延时比例系数A与采集起始时间成正比。

9.根据权利要求7所述的输出电压采样电路，其特征在于：

基于以下公式确定延时比例系数A：

A＝k＊(Vref-Vfb)，

其中Vref≥Vfb；k为常数，Vref为基准电压；

以及基于以下公式确定采样起始时间tsam_start：

tsam_start＝(A-A0)＊Tons+t0，

其中A0为最小延时比例系数，t0为最小采样起始时间。

10.根据权利要求7所述的输出电压采样电路，其特征在于：采样方波信号的脉宽Tsam_wd通过如下公式获得，

Tsam_wd＝Tons*A。