本技術(shù)涉及開關(guān)電源，尤其涉及一種psr控制芯片輸出電壓控制電路。

背景技術(shù)：

1、由于蓄電池、超級(jí)電容等蓄電裝置(為了說(shuō)明方便，以下都用電池、電池組代替)的單體電壓和容量都較低，在大系統(tǒng)里難以直接使用，實(shí)際應(yīng)用中往往需要多節(jié)電池串聯(lián)以提高電壓，多節(jié)電池并聯(lián)以提高容量。

2、由于生產(chǎn)環(huán)境、工藝參數(shù)、原材料都難以做到完全一致，致使生產(chǎn)出來(lái)的每個(gè)單體電池都存在差異。并且由于使用環(huán)境的差別，單體電池之間的差異會(huì)隨著時(shí)間延長(zhǎng)越來(lái)越大。n個(gè)單體電池串聯(lián)成組后，整個(gè)電池組的容量小于其中最差電池容量的n倍，難以發(fā)揮電池組該有的性能。為了最大化電池組的可用性能，必須給電池組增加均衡電路。由于電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站等應(yīng)用場(chǎng)景使用的都是大容量電池，傳統(tǒng)的被動(dòng)均衡方式難以勝任，主動(dòng)均衡應(yīng)用是行業(yè)的趨勢(shì)，主動(dòng)均衡都是用dc/dc電路完成功能。主動(dòng)均衡電路要求電池端恒流限壓，電壓低于設(shè)定電壓時(shí)不能過(guò)流，也不能過(guò)載保護(hù)。

3、psr模式的離線控制芯片由于其保護(hù)功能完善、成熟度高、成本低等優(yōu)勢(shì)，在小高功率電源電路上得到了廣泛的應(yīng)用。如圖1所示，vb為待放電的單節(jié)電池，輸出為n串電池組，控制芯片通過(guò)檢測(cè)變壓器在消磁結(jié)束時(shí)刻原邊繞組l1兩端電壓vsw-vin來(lái)提取輸出電壓信息(控制芯片u1內(nèi)部閉環(huán)補(bǔ)償電路控制vfb＝vin)。實(shí)際控制通過(guò)rfb的電流，ifb＝(vsw-vin)/rfb，調(diào)節(jié)rfb阻值，就能調(diào)整輸出電壓設(shè)置，vo＝(ns/np)*ifb*rfb。

4、當(dāng)輸出過(guò)載或者短路到地時(shí)，輸出電壓比較低，變壓器可能來(lái)不及消磁，造成變壓器電流越來(lái)越大進(jìn)而飽和失控，所以控制芯片通常都有輸出電壓欠壓保護(hù)(也即過(guò)載/短路保護(hù))，當(dāng)輸出電壓vo低于設(shè)定電壓的k倍時(shí)(k*vor*ns/np，其中k為芯片設(shè)定的輸出欠壓保護(hù)比例系數(shù)，比如0.6，vor為設(shè)定輸出電壓在原邊繞組的反激電壓)，控制芯片關(guān)閉驅(qū)動(dòng)輸出(drv)，等待一段時(shí)間待變壓器充分消磁后重新啟動(dòng)。

5、由于電池為儲(chǔ)能系統(tǒng)，對(duì)變換器而言電池電壓基本保持恒定，且在一定范圍內(nèi)緩慢變化，為了保證在范圍內(nèi)都正常工作，變換器的設(shè)定輸出電壓通常都大于等于電池的最大電壓。因此，當(dāng)電池電壓不是最大值時(shí)，對(duì)變換器而言，輸出負(fù)載(電池近似為恒壓源負(fù)載)是過(guò)載的，當(dāng)電池電壓低于k*vor*ns/np時(shí)，控制芯片過(guò)載保護(hù)，不能正常工作。

6、通常變換器設(shè)計(jì)都要兼容不同串?dāng)?shù)、不同類型的電池組，也即要兼容比較大的輸出電壓范圍，而控制芯片只能在(k*vor～vor)范圍內(nèi)正常工作。由于控制芯片設(shè)定的比例系數(shù)k外部電路無(wú)法修改，對(duì)于不同電池串?dāng)?shù)的應(yīng)用，需要適配不同阻值的反饋電阻rfb，或者適配不同的變壓器原副邊匝比。

7、由上述分析可知，目前現(xiàn)有方案至少存在如下缺點(diǎn)：

8、1、輸出電壓適用范圍窄，在負(fù)載電壓大范圍變化的場(chǎng)合應(yīng)用受限；

9、2、不同串?dāng)?shù)電池，或者不同電池類型應(yīng)用場(chǎng)合，電路無(wú)法通用，需要修改反饋電阻值或者變壓器原副邊匝比，增加了備貨難度。

10、故，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實(shí)有必要提出一種技術(shù)方案以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，確有必要提供一種psr控制芯片輸出電壓控制電路，通過(guò)設(shè)置第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2，并設(shè)置分流模塊從中間點(diǎn)進(jìn)行分流，從而擴(kuò)大了輸出電壓范圍。

2、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

3、一種psr控制芯片輸出電壓控制電路，至少設(shè)置第一反饋電阻rfb1、第二反饋電阻rfb2和分流模塊，其中，第一反饋電阻rfb1的一端與變壓器原邊繞組的輸出端相連接，第一反饋電阻rfb1的另一端與第二反饋電阻rfb2的一端以及分流模塊的輸入端相連接，第二反饋電阻rfb2的另一端與psr控制芯片的fb端相連接，分流模塊的輸出端與psr控制芯片的vin端相連接；變壓器原邊繞組輸出的第一電壓經(jīng)第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2的分壓產(chǎn)生第二電壓；所述分流模塊用于當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘扔诘谝活A(yù)設(shè)電壓時(shí)開啟分流以降低流經(jīng)第二反饋電阻rfb2的電流ifb，否則處于截止?fàn)顟B(tài)。

4、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，當(dāng)?shù)谝浑妷盒∮诘诙A(yù)設(shè)電壓時(shí)，psr控制芯片的drv端關(guān)閉驅(qū)動(dòng)輸出。

5、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，所述分流模塊至少包括電壓門檻電路和電流調(diào)節(jié)電路，其中，所述電壓門檻電路用于當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘扔诘谝活A(yù)設(shè)電壓時(shí)導(dǎo)通，否則關(guān)斷；所述電流調(diào)節(jié)電路用于當(dāng)所述電壓門檻電路導(dǎo)通時(shí)調(diào)節(jié)回路電流。

6、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，所述分流模塊還包括反向抑制電路，所述反向抑制電路用于阻止分流模塊產(chǎn)生反向電流。

7、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，所述電壓門檻電路采用穩(wěn)壓管z1，所述電流調(diào)節(jié)電路采用電阻r1，所述反向抑制電路采用二極管d1，其中，穩(wěn)壓管z1的負(fù)端與第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2相連接，穩(wěn)壓管z1的正端與電阻r1的一端相連接，電阻r1的另一端與二極管d1的正端相連接，二極管d1的負(fù)端與psr控制芯片的vin端相連接。

8、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，電阻r1采用可調(diào)變阻器。

9、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，第一預(yù)設(shè)電壓為穩(wěn)壓管z1的開啟電壓vz1。

10、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，第二預(yù)設(shè)電壓為：

11、其中，

12、

13、vomin為設(shè)計(jì)的最小輸出電壓，k為控制芯片過(guò)載保護(hù)的電壓比例系數(shù)，0<k<1；vomin/k是額定輸出電壓；為變壓器原邊、副邊的匝數(shù)比；vor為額定輸出電壓vo反饋在原邊繞組l1上的電壓。

14、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，設(shè)定穩(wěn)壓管z1的開啟電壓vz1為：vz1<ifb*rfb2；

15、其中，ifb為反饋電流。

16、作為進(jìn)一步的改進(jìn)方案，

17、分流模塊流過(guò)的電流為：

18、

19、最大輸出電壓vomax可達(dá)：

20、

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2，并設(shè)置分流模塊從中間點(diǎn)進(jìn)行分流，從而擴(kuò)大了輸出電壓范圍，可以應(yīng)用在大輸出電壓范圍的開關(guān)電源，或者兼容不同串?dāng)?shù)、不同類型的電池組；同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能夠適用大部分的應(yīng)用場(chǎng)合，無(wú)需根據(jù)每次實(shí)際應(yīng)用調(diào)整電路參數(shù)，大大降低了生產(chǎn)過(guò)程備貨的難度。

技術(shù)特征：

1.一種psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，至少設(shè)置第一反饋電阻rfb1、第二反饋電阻rfb2和分流模塊，其中，第一反饋電阻rfb1的一端與變壓器原邊繞組的輸出端相連接，第一反饋電阻rfb1的另一端與第二反饋電阻rfb2的一端以及分流模塊的輸入端相連接，第二反饋電阻rfb2的另一端與psr控制芯片的fb端相連接，分流模塊的輸出端與psr控制芯片的vin端相連接；變壓器原邊繞組輸出的第一電壓經(jīng)第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2的分壓產(chǎn)生第二電壓；所述分流模塊用于當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘扔诘谝活A(yù)設(shè)電壓時(shí)開啟分流以降低流經(jīng)第二反饋電阻rfb2的電流ifb，否則處于截止?fàn)顟B(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，當(dāng)?shù)谝浑妷盒∮诘诙A(yù)設(shè)電壓時(shí)，psr控制芯片的drv端關(guān)閉驅(qū)動(dòng)輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，所述分流模塊至少包括電壓門檻電路和電流調(diào)節(jié)電路，其中，所述電壓門檻電路用于當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘扔诘谝活A(yù)設(shè)電壓時(shí)導(dǎo)通，否則關(guān)斷；所述電流調(diào)節(jié)電路用于當(dāng)所述電壓門檻電路導(dǎo)通時(shí)調(diào)節(jié)回路電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，所述分流模塊還包括反向抑制電路，所述反向抑制電路用于阻止分流模塊產(chǎn)生反向電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，所述電壓門檻電路采用穩(wěn)壓管z1，所述電流調(diào)節(jié)電路采用電阻r1，所述反向抑制電路采用二極管d1，其中，穩(wěn)壓管z1的負(fù)端與第一反饋電阻rfb1和第二反饋電阻rfb2相連接，穩(wěn)壓管z1的正端與電阻r1的一端相連接，電阻r1的另一端與二極管d1的正端相連接，二極管d1的負(fù)端與psr控制芯片的vin端相連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，電阻r1采用可調(diào)變阻器。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，第一預(yù)設(shè)電壓為穩(wěn)壓管z1的開啟電壓vz1。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，第二預(yù)設(shè)電壓為：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，設(shè)定穩(wěn)壓管z1的開啟電壓vz1為：vz1<ifb*rfb2；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的psr控制芯片輸出電壓控制電路，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開一種PSR控制芯片輸出電壓控制電路，至少設(shè)置第一反饋電阻R<subgt;FB1</subgt;、第二反饋電阻R<subgt;FB2</subgt;和分流模塊，第一反饋電阻R<subgt;FB1</subgt;的一端與變壓器原邊繞組的輸出端相連接，第一反饋電阻R<subgt;FB1</subgt;的另一端與第二反饋電阻R<subgt;FB2</subgt;的一端以及分流模塊的輸入端相連接，第二反饋電阻R<subgt;FB2</subgt;的另一端與PSR控制芯片的FB端相連接，分流模塊的輸出端與PSR控制芯片的Vin端相連接；變壓器原邊繞組輸出的第一電壓經(jīng)第一反饋電阻R<subgt;FB1</subgt;和第二反饋電阻R<subgt;FB2</subgt;的分壓產(chǎn)生第二電壓；分流模塊用于當(dāng)?shù)诙妷捍笥诘扔诘谝活A(yù)設(shè)電壓時(shí)開啟分流以降低流經(jīng)第二反饋電阻R<subgt;FB2</subgt;的電流I<subgt;FB</subgt;。采用本技術(shù)的技術(shù)方案，擴(kuò)大了輸出電壓范圍，可以應(yīng)用在大輸出電壓范圍的開關(guān)電源，或者兼容不同串?dāng)?shù)、不同類型的電池組。

技術(shù)研發(fā)人員：奚淡基,汪更更,黎夏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州衡馳科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240510
技術(shù)公布日：2024/12/30