采样控制电路及开关电源的制作方法

本技术涉及电子电路，具体涉及一种采样控制电路及开关电源。

背景技术：

1、随着技术的发展，医疗、测量、微电子等领域对设备供电的电源波动的容忍范围非常低。这些领域的设备需要稳定的电源供应，以保证设备的正常运行和数据的准确性。其中，开关电源因其高效率、高功率密度等优点，被广泛应用于这些领域。为了保证开关电源的输出的稳定性，一般是提升采样模块的采样精度，然而，提升采样精度会导致采样模块的成本大幅的提升，需要付出较大的代价。如何在付出较小代价的情况下提升开关电源的输出的稳定性，为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种采样控制电路及开关电源，可以在付出较小代价的情况下提升开关电源的输出的稳定性。

2、本技术实施例的第一方面提供了一种采样控制电路，包括控制器、采样模块、信号整形模块；

3、所述采样模块用于采样功率转换模块的输出端的输出信号，输出第一采样信号至所述控制器，输出第二采样信号至所述信号整形模块；

4、所述信号整形模块用于对所述第二采样信号进行整形处理得到，得到整形后的第二采样信号，将所述整形后的第二采样信号输出至所述控制器；所述整形处理用于滤除所述第二采样信号中的直流信号，以及用于保留所述第二采样信号中的纹波信号；

5、所述控制器用于根据所述第一采样信号和所述整形后的第二采样信号生成所述功率转换模块的驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述功率转换模块。

6、本技术实施例中，第一采样信号和第二采样信号可以是相同的信号，也可以是不同的信号。信号整形模块可以滤除第二采样信号中的直流信号以及保留第二采样信号中的纹波信号，使得整形后的第二采样信号中的纹波信号更加显著，从而使得控制器生成的功率转换模块的驱动信号能够降低功率转换模块输出的信号的纹波幅值，从而提高开关电源的输出的稳定性，由于信号整形模块的成本要远低于高精度采样的采样模块的成本，从而可以在付出较小代价的情况下提升开关电源的输出的稳定性。

7、可选的，所述采样模块包括第一采样电路和第二采样电路；

8、所述第一采样电路用于采样功率转换模块的输出端的输出信号，输出第一采样信号至所述控制器；

9、所述第二采样电路用于采样功率转换模块的输出端的输出信号，输出第二采样信号至所述信号整形模块。

10、本技术实施例中，采样模块包括第一采样电路和第二采样电路，可以采用两路采样电路，与采用一路采样电路相比，可以提高采样的精度和可靠性。

11、可选的，所述信号整形模块包括：高通滤波器或减法器。

12、高通滤波器用于允许第二采样信号中的高频信号(比如，纹波信号)的通过，滤除第二采样信号中的直流信号。减法器用于减去所述第二采样信号中的直流信号，滤除第二采样信号中的直流信号，保留第二采样信号中的纹波信号。

13、可选的，在所述信号整形模块包括减法器的情况下，所述减法器的基准值为固定基准值或可调基准值。

14、本技术实施例中，信号整形模块包括减法器的情况下，减法器可以将第二采样信号减去基准值，可以提高采样模块的有效采样范围的采样精度。示例性的，若功率转换模块的输出端的输出额定电压为1000v，输出范围为900-1100v，若不采用减法器，则采样模块的采样范围需要设置为0-1200v，以兼容额定电压为1000v的电压采样。若采用减法器，将减法器的基准值设置为800v，将第二采样信号减去800v，则无需采样800v以下的信号，采样模块的采样范围可以设置成800v-1200v；比原来的0-1200v的范围小很多，这样可以提高有效采样范围的采样精度。

15、减法器的基准值为固定基准值，可以适用于功率转换模块的输出端输出固定大小的信号的情况。减法器的基准值为可调基准值，可以适用于功率转换模块的输出端输出范围变化较大的情况，减法器的基准值可以根据功率转换模块的输出端的输出信号的大小进行变化。一般而言，功率转换模块的输出端的输出信号的幅值越大，减法器的可调基准值可以相应的设置得越大。

16、可选的，在所述减法器的基准值为可调基准值的情况下，所述控制器用于调整所述减法器的基准值。

17、本技术实施例中，可以通过控制器来调整减法器的基准值，减法器的基准值可以根据功率转换模块的输出端的输出信号的大小进行变化，可以适用于功率转换模块的输出端输出范围变化较大的情况。

18、可选的，所述控制器用于根据所述第一采样信号和所述整形后的第二采样信号生成所述功率转换模块的驱动信号，包括：

19、所述控制器用于通过第一环路计算算法对所述第一采样信号进行处理，得到第一反馈信号，通过第二环路计算算法对所述整形后的第二采样信号进行处理，得到第二反馈信号；

20、所述控制器还用于将所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行合成转换处理，得到所述功率转换模块的驱动信号。

21、本技术实施例中，第一环路计算算法可以是比例积分微分(proportion integraldifferential，pid)算法，pid算法的参数包括比例参数(p参数)、积分参数(i参数)和微分参数(d参数)。

22、第二环路计算算法也可以是pid算法。第一环路计算算法的参数和第二环路计算算法的参数可以不同。第一环路计算算法的参数和第二环路计算算法的参数可以灵活的调整。

23、可选的，所述控制器用于根据所述第一采样信号和所述整形后的第二采样信号生成所述功率转换模块的驱动信号，包括：

24、所述控制器用于将所述第一采样信号和所述整形后的第二采样信号进行合成处理，得到合成处理后的信号；

25、所述控制器还用于通过环路计算算法对所述合成处理后的信号进行处理，得到反馈信号，对所述反馈信号进行转换处理，得到所述功率转换模块的驱动信号。

26、本技术实施例中，环路计算算法可以是pid算法。本技术实施例使用一次环路计算，与使用两次环路计算相比，可以降低环路计算所需的资源。

27、可选的，所述合成处理包括：相加处理或相乘处理。

28、可选的，所述驱动信号包括脉冲宽度调制pwm信号。

29、功率转换模块可以包括至少一个功率开关管。通过控制功率开关管的导通和关断的时间，从而控制功率转换模块的输出端输出的信号的大小。脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，pwm)信号可以用于驱动功率转换模块中的功率开关管。

30、本技术实施例的第二方面提供了一种开关电源，包括本技术实施例的第一方面任一项所述的采样控制电路。

31、本技术实施例的采样控制电路，信号整形模块可以滤除第二采样信号中的直流信号以及保留第二采样信号中的纹波信号，使得整形后的第二采样信号中的纹波信号更加显著，从而使得控制器生成的功率转换模块的驱动信号能够降低功率转换模块输出的信号的纹波幅值，从而提高开关电源的输出的稳定性，由于信号整形模块的成本要远低于高精度采样的采样模块的成本，从而可以在付出较小代价的情况下提升开关电源的输出的稳定性。