一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器

摘要

一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器，所述电路包括：电压转换模块，用于在控制模块输出的第二信号的控制下，将第一信号转换为第三信号，并将第三信号输出到反馈模块，第三信号的幅值与第二信号的占空比成正比；反馈模块，用于比较第三信号以及参考信号，得到第四信号，将第四信号输出到控制模块；其中，第四信号为第三信号与参考信号的误差信号；前馈模块，用于根据第一信号以及第三信号，产生第五信号，并将第五信号输出到控制模块；第五信号用于根据第一信号的变化和/或第三信号的变化控制第二信号的占空比，前馈模块由无源器件构成；控制模块，用于根据第四信号以及第五信号，生成第二信号。

权利要求

1.一种用于稳定输出信号的电路，其特征在于，包括：电压转换模块、反馈模块、前馈模块以及控制模块，其中，所述电压转换模块的输入端用于接收第一信号，所述电压转换模块的输出端分别与所述反馈模块的第一输入端以及所述前馈模块的第一输入端连接，所述反馈模块的第二端输入用于接收参考信号，所述反馈模块的输出端与所述控制模块的第一输入端连接，所述前馈模块的第二输入端与所述电压转换模块的输入端连接，所述前馈模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接，所述控制模块的输出端与所述电压转换模块的控制端连接；

所述电压转换模块，用于在所述控制模块输出的第二信号的控制下，将所述第一信号转换为第三信号，并将所述第三信号输出到所述反馈模块，所述第三信号的幅值与所述第二信号的占空比成正比；

所述反馈模块，用于比较所述第三信号以及所述参考信号，得到第四信号，将所述第四信号输出到所述控制模块；其中，所述第四信号为所述第三信号与所述参考信号的误差信号，所述第三信号初始值为0；

所述前馈模块，用于根据所述第一信号以及所述第三信号，产生第五信号，并将所述第五信号输出到所述控制模块；所述第五信号用于根据所述第一信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第一信号的变化和所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比；所述前馈模块由无源器件构成；

所述控制模块，用于根据所述第四信号以及所述第五信号，生成所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述电压转换模块。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述前馈模块包括第一前馈子模块和第二前馈子模块，所述第一前馈子模块的输入端与所述电压转换模块的输入端连接，所述第一前馈子模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接，所述第二前馈子模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第二前馈子模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接；

所述第一前馈子模块，用于对所述第一信号进行采样，得到第六信号，将所述第六信号输出到所述控制模块；

所述第二前馈子模块，用于对所述第三信号进行采样，得到第七信号，将所述第七信号输出到所述控制模块；所述第五信号包括所述第六信号以及所述第七信号。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一前馈子模块包括第一可控开关、第一电阻以及第一电容；其中，所述第一可控开关的第一端用于接收预设的时钟信号，所述时钟信号用于控制所述第一可控开关的状态，所述第一可控开关第二端分别与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述控制模块的第二输入端连接，所述第一可控开关的第三端以及所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端与所述电压转换模块的输入端连接；

所述第二前馈子模块包括第二电阻和第二电容；其中，所述第二电阻的第一端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二前馈子模块还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接。

5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一可控开关为场效应管，或者三极管或者软开关。

6.如权利要求3、4或5所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括第一比较器和驱动器；所述第一比较器的第一输入端与所述反馈模块的输出端连接，所述第一比较器的第二输入端与所述前馈模块的输出端连接，所述第一比较器的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述电压转换模块的控制端连接；

所述第一比较器，用于比较所述第四信号与所述第五信号，得到所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述驱动器；

所述驱动器，用于放大所述第二信号，将放大后的所述第二信号输出给所述电压转换模块。

7.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一前馈子模块包括第一电阻和第二电阻；其中，所述第一电阻的第一端与所述电压转换模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述控制模块的第二输入端连接，所述第二电阻的第二端接地；

所述第二前馈子模块包括第三电阻和第一电容；其中，所述第三电阻的第一端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一电阻的第二端和第二电阻的第一端连接。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第二前馈子模块还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接。

9.如权利要求7或8所述的电路，其特征在于，所述控制模块为微处理器，所述微处理器分别与所述前馈模块的输出端、所述反馈模块的输出端以及所述电压转换模块的控制端连接；

所述微处理器，用于获取所述第五信号以及所述第六信号，按照预设的运算规则对所述第四信号以及所述第五信号进行运算得到所述第二信号，所述预设的运算规则根据所述电压转换模块的拓扑结构确定。

10.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压转换模块包括第二可控开关、变压器、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第二可控开关的第一端与所述控制模块的输出端连接，所述第二可控开关的第二端与所述变压器的初级线圈的第一端连接，所述第二可控开关的第三端接地，所述第二信号用于控制所述第一可控开关的状态，所述变压器的初级线圈的第二端为所述电压转换模块的输入端，所述变压器的次级线圈的两端分别与所述第一二极管的负极以及所述第二二极管的负极连接，所述第一二极管的正极以及所述第二二极管的正极接地，所述第一二极管的负极还与所述反馈模块的输入端连接。

11.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述电压转换模块还包括电感和第三电容；

其中，所述电感的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述电感的第二端分别与所述第三电容的第一端以及所述反馈模块的输入端连接，所述第三电容的第二端与所述第一二极管的正极连接。

12.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述反馈模块还用于：

在将所述第四信号输出到所述控制模块之前，对所述第四信号进行比例积分微分PID调节。

13.如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述反馈模块包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容、第五电容、第六电容以及第二比较器；

其中，所述第二比较器的正相输入端用于输入所述参考信号，所述第二比较器的反相输入端分别与所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端连接、所述第二比较器的输出端分别与所述第四电容的第二端、所述第六电容的第一端以及所述控制模块的第一输入端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端与所述第六电容的第二端连接，所述第五电容的第二端分别与所述第七电阻的第二端以及所述电压转换模块的输出端连接。

14.一种电源转换器，其特征在于，包括权利要求1-13任意一项所述的电路。

说明书

一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器

技术领域

[0001] 本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器。

背景技术

[0002] 服务器、路由器以及基站控制器(base station controller，BSC)等信息和通信技术(information and communication technology，ICT)设备一般采用分布式供电架构，包括交流(alternating current，AC)-直流(direct current，DC)转换器、备用电池(蓄电池或者锂电池)以及开关电源转换器，如图1所示。其中，AC-DC转换器为一次电源，用于将市电交流电(220V交流电或者110V交流电)转换为48V直流电，AC-DC转换器转换得到的48V直流电以及备用电池组成二次电源，当一次电源故障或市电停电时，二次电源可以切换为备用电池；开关电源转换器用于将二次电源中的48V直流电或备用电池输出的电压转换为ICT设备中各个器件(如处理器(central processing unite，CPU)、硬盘)工作所需的电压，为ICT设备供电。

[0003] 当输入一次电源的交流电网电压不稳定(如雷击、谐波干扰等)或者二次电源从一次电源转换得到的直流电切换到备用电池(例如一次电源故障、市电停电等)时，开关电源转换器的输出电压发生波动。另外，当ICT设备的工作状态改变(例如CPU占用率变化、大量数据的突然访问等)时，开关电源转换器的负载电流发生波动。而开关电源转换器的输出电压波动以及负载电流波动，均会导致开关电源转换器的输出电压不稳定，精度较低。

[0004] 为了解决上述问题，现有技术采用开关电源转换器的输出电压与参考电压通过比较器产生的误差信号作为反馈信号，调整开关电源转换器的输出电压。但是，受到比较器带宽的限制，当开关电源转换器的输出电压发生变化一段时间(几十微秒到几百微秒)之后，比较器输出的误差信号才会相应的发生变化，导致开关电源转换器的响应速度慢，进而使得开关电源转换器的输出电压发生超调现象，导致后级ICT设备欠压保护关机或者过电压烧坏，影响ICT设备的正常工作以及可靠性。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器，以解决现有技术中电源转换器输出信号调节响应速度慢、动态效果较差的问题。

[0006] 第一方面，本申请提供了一种用于稳定输出信号的电路，所述电路包括：电压转换模块、反馈模块、前馈模块以及控制模块，所述电压转换模块的输入端用于接收第一信号，所述电压转换模块的输出端分别与所述反馈模块的第一输入端以及所述前馈模块的第一输入端连接，所述反馈模块的第二端输入用于接收参考信号，所述反馈模块的输出端与所述控制模块的第一输入端连接，所述前馈模块的第二输入端与所述电压转换模块的输入端连接，所述前馈模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接，所述控制模块的输出端与所述电压转换模块的控制端连接。

[0007] 其中，所述电压转换模块，用于在所述控制模块输出的第二信号的控制下，将所述第一信号转换为第三信号，并将所述第三信号输出到所述反馈模块，所述第三信号的幅值与所述第二信号的占空比成正比；

[0008] 所述反馈模块，用于比较所述第三信号以及所述参考信号，得到第四信号，将所述第四信号输出到所述控制模块，其中，所述第四信号为所述第三信号与所述参考信号的误差信号，所述第三信号初始值为0；

[0009] 所述前馈模块，用于根据所述第一信号以及所述第三信号，产生第五信号，并将所述第五信号输出到所述控制模块；其中，所述第五信号用于根据所述第一信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第一信号的变化和所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比；所述前馈模块由无源器件构成；

[0010] 所述控制模块，用于根据所述第四信号以及所述第五信号，生成所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述电压转换模块。

[0011] 采用上述方案，当输入所述电压转换模块的第一信号或者所述电压转换模块连接的负载发生变化，导致所述电压转换模块输出的第三信号发生变化时，所述前馈模块能够迅速感应到所述第三信号的变化，并生成所述第五信号，进而使得所述控制模块能够根据所述第五信号以及所述反馈模块输出的第四信号，输出所述第二信号，通所述第二信号控制所述电压转换模块输出补偿后的第三信号，即采用前馈控制与反馈控制相结合的方式调整输出信号，可以在稳定所述第三信号的同时，有效减少所述第三信号的超调，并且能够弱化输入前馈(所述第一信号前馈)，改变所述电路的输入阻抗特性，进而可以提高所述电路在输入线拉远场景下的输入抗谐振能力，还能够提高反馈环的增益裕量，进而改善所述电路的输出信号的滤波电路的极点对反馈环路的不利影响。

[0012] 另外，由于所述前馈模块是通过无源器件实现的，没有带宽限制，能够实时响应所述第三信号的变化，进而可以提高所述电路的负载动态特性，并且成本较低，易于实现。

[0013] 一个可能的实施方式中，所述前馈模块包括第一前馈子模块和第二前馈子模块，所述第一前馈子模块的输入端与所述电压转换模块的输入端连接，所述第一前馈子模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接，所述第二前馈子模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第二前馈子模块的输出端与所述控制模块的第二输入端连接。其中，所述第一前馈子模块，用于对所述第一信号进行采样，得到第六信号，将所述第六信号输出到所述控制模块；所述第二前馈子模块，用于对所述第三信号进行采样，得到第七信号，将所述第七信号输出到所述控制模块，所述第五信号包括所述第六信号以及所述第七信号。进一步地，所述第二前馈子模块还可以用于：对所述第七信号进行比例积分微分PID调节，将PID调节后的所述第七信号输出到所述控制模块。

[0014] 一个可能的实施方式中，所述前馈模块可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种方式实现：

[0015] 方式一、所述第一前馈子模块包括第一可控开关、第一电阻以及第一电容，所述第一可控开关的第一端用于接收预设的时钟信号，所述时钟信号用于控制所述可控开关的状态，所述第一可控开关第二端分别与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述控制模块的第二输入端连接，所述第一可控开关的第三端以及所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端与所述电压转换模块的输入端连接。所述第二前馈子模块包括第二电阻和第二电容；其中，所述第二电阻的第一端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第一电容的第一端连接。

[0016] 进一步地，所述第二前馈子模块还可以包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接。

[0017] 一个具体的实施方式中，所述第一可控开关可以为三极管或者场效应管，当所述第一可控开关为三极管时，所述三极管的基极用于接收所述预设的时钟信号，当所述第一可控开关为场效应管时，所述场效应管的栅极用于接收所述预设的时钟信号。

[0018] 方式二、所述第一前馈子模块包括第一电阻和第二电阻；其中，所述第一电阻的第一端与所述电压转换模块的输入端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端以及所述控制模块的第二输入端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第二前馈子模块包括第三电阻和第一电容；其中，所述第三电阻的第一端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第一电阻的第二端和第二电阻的第一端连接。

[0019] 进一步地，所述第二前馈子模块还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电容的第二端连接。

[0020] 一个可能的实施方式中，当所述前馈模块采用上述方式一实现时，所述控制模块可以包括第一比较器和驱动器；所述第一比较器的第一输入端与所述反馈模块的输出端连接，所述第一比较器的第二输入端与所述前馈模块的输出端连接，所述第一比较器的输出端与所述驱动器的输入端连接，所述驱动器的输出端与所述电压转换模块的控制端连接。其中，所述第一比较器，用于比较所述第四信号与所述第五信号，得到所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述驱动器；所述驱动器，用于放大所述第二信号，将放大后的所述第二信号输出给所述电压转换模块。

[0021] 一个可能的实施方式中，当所述前馈模块采用上述方式二实现时，所述控制模块为微处理器，即所述控制模块可以采用数字模式实现，所述微处理器分别与所述前馈模块的输出端、所述反馈模块的输出端以及所述电压转换模块的控制端连接。其中，所述微处理器，用于获取所述第五信号以及所述第六信号，按照预设的运算规则对所述第四信号以及所述第五信号进行运算得到所述第二信号，所述预设的运算规则根据所述电压转换模块的拓扑结构确定。

[0022] 进一步地，所述微处理器以及所述反馈模块也可以集成在一个芯片中。

[0023] 应当理解的是当所述控制模块可以采用数字模式实现时，所述微处理器和/或所述反馈模块中还包括必要的模数转换子模块。

[0024] 一个可能的实施方式中，所述电压转换模块可以包括第二可控开关、变压器、第一二极管和第二二极管；其中，所述第二可控开关的第一端与所述控制模块的输出端连接，所述第二可控开关的第二端与所述变压器的初级线圈的第一端连接，所述第二可控开关的第三端接地，所述第二信号用于控制所述第二可控开关的状态，所述变压器的初级线圈的第二端为所述电压转换模块的输入端，所述变压器的次级线圈的两端分别与所述第一二极管的负极以及所述第二二极管的负极连接，所述第一二极管的正极以及所述第二二极管的正极接地，所述第一二极管的负极还与所述反馈模块的输入端连接。

[0025] 进一步地，所述电压转换模块还可以包括电感和第三电容；其中，所述电感的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述电感的第二端分别与所述第三电容的第一端以及所述反馈电路的输入端连接，所述第三电容的第二端与所述第一二极管的正极连接。所述电感与所述第三电容可以组成LC滤波电路，对经过所述第一二极管以及所述第二二极管整流的信号进行滤波，进一步提高所述电压转换模块的输出信号的质量。

[0026] 一个具体的实施方式中，所述第二可控开关可以为三极管或者场效应管，当所述第二可控开关为三极管时，所述三极管的基极用于接收所述控制模块输出的第二信号，当所述第二可控开关为场效应管时，所述场效应管的栅极用于接收所述控制模块输出的第二信号。

[0027] 一个可能的实施方式中，所述反馈模块还用于：在将所述第四信号输出到所述控制模块之前，对所述第四信号进行PID调节，以进一步减少所述电压转换模块的输出信号的超调量以及所述电压转换模块的输出信号达到稳态所需的时间。

[0028] 一个具体的实施方式中，所述反馈模块可以包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第四电容、第五电容、第六电容以及第二比较器；其中，所述第二比较器的正相输入端用于输入所述参考信号，所述第二比较器的反相输入端分别与所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端连接、所述第二比较器的输出端分别与所述第四电容的第二端、所述第六电容的第一端以及所述控制模块的第一输入端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端与所述第六电容的第二端连接，所述第五电容的第二端分别与所述第七电阻的第二端以及所述电压转换模块的输出端连接。

[0029] 第二方面，本申请还提供了一种电源转换器，所述电源转换器包括上述第一方面中任意一种可能的实施方式提供的用于稳定输出信号的电路。

附图说明

[0030] 图1为现有技术中ICT设备的供电架构示意图；

[0031] 图2为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图；

[0032] 图3为本申请实施例提供的一种前馈模块的结构示意图；

[0033] 图4为本申请实施例提供的一种前馈模块的结构示意图；

[0034] 图5为本申请实施例提供的一种前馈模块的结构示意图；

[0035] 图6为本申请实施例提供的一种前馈模块的结构示意图；

[0036] 图7为本申请实施例提供的一种控制模块的结构示意图；

[0037] 图8为本申请实施例提供的一种电压转换模块的结构示意图；

[0038] 图9为本申请实施例提供的一种电压转换模块的结构示意图；

[0039] 图10为本申请实施例提供的一种反馈模块的结构示意图；

[0040] 图11为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图；

[0041] 图12为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路中各模块输出信号的示意图；

[0042] 图13为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路中各模块输出信号的示意图；

[0043] 图14为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图；

[0044] 图15为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图；

[0045] 图16为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图；

[0046] 图17为本申请实施例提供的一种用于稳定输出信号的电路的结构示意图。

具体实施方式

[0047] 开关电源广泛应用于电子设备(如ICT设备)中，为电子设备提供稳定的工作电压。当开关电源转换器的输入电压波动以及负载波动，均会导致开关电源转换器的输出电压不稳定，精度较低。现有技术利用开关电源转换器的输出电压与参考电压通过比较器产生的误差信号作为反馈信号，调整开关电源转换器的输出电压。但是，受到比较器带宽的限制，反馈信号无法及时反映输出电压的变化，导致开关电源转换器对输出电压的变化的响应速度慢，进而使得开关电源转换器的输出电压发生超调现象，导致开关电源转换器连接的后级设备欠压保护关机或者过电压烧坏。

[0048] 为了解决上述问题，本申请提供了一种用于稳定输出信号的电路以及电源转换器，用于在所述电路的输入信号或者负载发生变化时，快速对所述电路的输出信号进行调整，减少所述电路的输出信号的超调，使得所述电路的输出信号保持稳定。

[0049] 下面，对本申请涉及的基本概念进行解释。需要说明的是，这些解释是为了让本申请更容易被理解，而不应该视为对本申请所要求的保护范围的限定。

[0050] (1)、反馈控制，在被控变量受到干扰偏离给定值后，控制系统中的控制器依据被控变量与给定值的偏差，补偿干扰对被控变量的影响。

[0051] (2)、前馈控制，在被控变量受到干扰后，控制系统中的控制器依据干扰的大小和性质，补偿干扰对被控变量的影响。

[0052] (3)、占空比，周期脉冲序列中(如方波)正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。例如：脉冲宽度1μs，周期为4μs的脉冲序列占空比为0.25。

[0053] (4)、电气隔离，指两个电路之间没有电气上的直接联系，即两个电路之间是相互绝缘的，同时这两个电路还能够维持能量传输的关系，将用电的分支电路与整个电气系统隔离，使之成为一个在电气上被隔离的、独立的安全系统，以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。

[0054] (5)、软开关，在开关的导通以及关断过程前后引入谐振，使开关导通前电压先降到零，关断前电流先降到零，以消除开关工作过程中电压、电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减小甚至消除开关损耗。

[0055] 需要说明的是，在本申请实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

[0056] 为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

[0057] 如图2所示，本申请提供了一种用于稳定输出信号的电路200，所述电路200包括电压转换模块210、反馈模块220、前馈模块230以及控制模块240，所述电压转换模块210的输入端用于接收第一信号，所述电压转换模块210的输出端分别与所述反馈模块220的第一输入端以及所述前馈模块230的第一输入端连接，所述反馈模块220的第二端输入用于接收参考信号，所述反馈模块220的输出端与所述控制模块240的第一输入端连接，所述前馈模块230的第二输入端与所述电压转换模块210的输入端连接，所述前馈模块230的输出端与所述控制模块240的第二输入端连接，所述控制模块240的输出端与所述电压转换模块210的控制端连接。

[0058] 下面介绍各个组成模块的功能：

[0059] 所述电压转换模块210，用于在所述控制模块240输出的第二信号的控制下，将所述第一信号转换为第三信号，并将所述第三信号输出到所述反馈模块220，所述第三信号的幅值与所述第二信号的占空比成正比。其中，所述第三信号用于为所述电源转换模块连接的负载供电，所述第三信号的幅值大于或者小于所述第一信号的幅值。

[0060] 所述反馈模块220，用于比较所述第三信号以及所述参考信号，得到第四信号，将所述第四信号输出到所述控制模块；其中，所述第四信号为所述第三信号与所述参考信号的误差信号。

[0061] 所述前馈模块230，用于根据所述第一信号以及所述第三信号，产生第五信号，并将所述第五信号输出到所述控制模块240；所述第五信号用于根据所述第一信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比，或者，所述第五信号用于根据所述第一信号的变化和所述第三信号的变化控制所述第二信号的占空比，所述前馈模块由无源器件构成。具体地，当所述第一信号和所述第三信号中任意一个变小时，所述第五信号控制所述第二信号的占空比变大，进而使得所述第三信号的幅值变大，当所述第一信号和所述第三信号中任意一个变大时，所述第五信号控制所述第二信号的占空比变小，进而使得所述第三信号的幅值变小。

[0062] 所述控制模块240，用于根据所述第四信号以及所述第五信号，生成所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述电压转换模块210。其中，所述电路200在初始工作状态下，所述电压转换模块210的输出的所述第三信号为零，所述反馈模块220通过比较所述第三信号与所述参考信号得到所述第四信号，所述控制模块240根据所述第四信号产生的所述第二信号。

[0063] 一个可能的实施方式中，所述前馈模块230可以包括第一前馈子模块和第二前馈子模块，所述第一前馈子模块的输入端与所述电压转换模块210的输入端连接，所述第一前馈子模块的输出端与所述控制模块240的第二输入端连接，所述第二前馈子模块的输入端与所述电压转换模块210的输出端连接，所述第二前馈子模块的输出端与所述控制模块240的第二输入端连接。其中，所述第一前馈子模块，用于对所述第一信号进行采样，得到第六信号，将所述第六信号输出到所述控制模块240；所述第二前馈子模块，用于对所述第三信号进行采样，得到第七信号，将所述第七信号输出到所述控制模块240；所述第五信号包括所述第六信号以及所述第七信号。

[0064] 进一步地，所述第二前馈子模块还可以用于：对所述第七信号进行比例(proportion，P)积分(integral，I)微分(derivative，D)PID调节，将PID调节后的所述第七信号输出到所述控制模块240。

[0065] 一个可能的实施方式中，所述前馈模块230可以通过但不限于以下两种方式中的任意一种方式实现：

[0066] 方式一、所述第一前馈子模块包括第一可控开关Q1、第一电阻R1以及第一电容C1，所述第一可控开关Q1的第一端用于接收预设的时钟信号，所述时钟信号用于控制所述可控开关Q1的状态，所述第一可控开关Q1第二端分别与所述第一电阻R1的第一端、所述第一电容C1的第一端以及所述控制模块240的第二输入端连接，所述第一可控开关Q1的第三端以及所述第一电容C1的第二端接地，所述第一电阻R1的第二端与所述电压转换模块210的输入端连接，如图3所示。需要说明的是图3中以所述第一可控开关Q1为N沟道场效应管为例，并不对本申请构成限定。

[0067] 所述第二前馈子模块包括第二电阻R2和第二电容C2；其中，所述第二电阻R2的第一端与所述电压转换模块210的输出端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端与所述第一电容C1的第一端连接。

[0068] 进一步地，如图4所示，所述第二前馈子模块还可以包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的第一端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第二电容C2的第二端连接。

[0069] 一个具体的实施方式中，所述第一可控开关Q1可以为三极管，或者场效应管，或者软开关。当所述第一可控开关Q1为三极管时，所述三极管的基极用于接收所述预设的时钟信号，当所述第一可控开关Q1为场效应管时，所述场效应管的栅极用于接收所述预设的时钟信号。

[0070] 方式二、如图5所示，所述第一前馈子模块230包括第一电阻R1和第二电阻R2；其中，所述第一电阻R1的第一端与所述电压转换模块210的输入端连接，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第二电阻R2的第一端以及所述控制模块240的第二输入端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；

[0071] 所述第二前馈子模块包括第三电阻R3和第一电容C1；其中，所述第三电阻R3的第一端与所述电压转换模块210的输出端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端分别与所述第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端连接。

[0072] 进一步地，如图6所示，所述第二前馈子模块还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述第一电容C1的第二端连接。

[0073] 一个可能的实施方式中，当所述前馈模块230采用上述方式一实现时，所述控制模块240包括第一比较器X1和驱动器A；所述第一比较器X1的第一输入端与所述反馈模块220的输出端连接，所述第一比较器X1的第二输入端与所述前馈模块230的输出端连接，所述第一比较器X1的输出端与所述驱动器A的输入端连接，所述驱动器A的输出端与所述电压转换模块210的控制端连接，如图7所示。其中，

[0074] 所述第一比较器X1，用于比较所述第四信号与所述第五信号，得到所述第二信号，并将所述第二信号输出到所述驱动器A；

[0075] 所述驱动器A，用于放大所述第二信号，将放大后的所述第二信号输出给所述电压转换模块210。

[0076] 一个可能的实施方式中，当所述前馈模块230采用上述方式二实现时，所述控制模块240为微处理器，即所述控制模块240可以采用数字模式实现，所述微处理器分别与所述前馈模块230的输出端、所述反馈模块240的输出端以及所述电压转换模块210的控制端连接。其中，所述微处理器，用于获取所述第五信号以及所述第六信号，按照预设的运算规则对所述第四信号以及所述第五信号进行运算得到所述第二信号，所述预设的运算规则根据所述电压转换模块的拓扑结构确定。

[0077] 进一步地，所述微处理器以及所述反馈模块也可以集成在一个芯片中。

[0078] 应当理解的是当所述控制模块240可以采用数字模式实现时，所述微处理器和/或所述反馈模块220中还包括必要的模数转换子模块。

[0079] 一个可能的实施方式中，如图8所示，所述电压转换模块210可以包括第二可控开关Q2、变压器T1、第一二极管D1和第二二极管D2；其中，所述第二可控开关Q2的第一端与所述控制模块240的输出端连接，所述第二可控开关Q2的第二端与所述变压器T1的初级线圈的第一端连接，所述第二可控开关Q2的第三端接地，所述第二信号用于控制所述第二可控开关Q2的状态，所述变压器T1的初级线圈的第二端为所述电压转换模块210的输入端，所述变压器T1的次级线圈的两端分别与所述第一二极管D1的负极以及所述第二二极管D2的负极连接，所述第一二极管D1的正极以及所述第二二极管D2的正极接地，所述第一二极管D1的负极还与所述反馈模块220的输入端连接。

[0080] 进一步地，如图9所示，所述电压转换模块210还包括电感L1和第三电容C3；其中，所述电感L1的第一端与所述第一二极管D1的负极连接，所述电感L1的第二端分别与所述第三电容C3的第一端以及所述反馈电路220的输入端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第一二极管D1的正极连接。所述电感L1与所述第三电容C3可以组成LC滤波电路，对经过所述第一二极管D1以及所述第二二极管D2整流的信号进行滤波，进一步提高所述电压转换模块210的输出信号的质量。

[0081] 一个具体的实施方式中，所述第二可控开关Q2可以为三极管或者场效应管，当所述第二可控开关Q2为三极管时，所述三极管的基极用于接收所述控制模块240输出的第二信号，当所述第二可控开关Q2为场效应管时，所述场效应管的栅极用于接收所述控制模块240输出的第二信号。

[0082] 进一步地，所述控制模块240还可以包括变压器T2，所述变压器T2的初级线圈的一端接地，另一端与所述第一比较器X1的输出端连接，所述变压器T2的次级线圈的一端接地，另一端与所述驱动器的输入端连接，如图10所示，图10中以所述电压转换模块210具有图9所示的结构为例。所述第一比较器X1的输出端与所述驱动器A之间通过变压器T2连接，可以实现所述电压转换模块210与所述控制模块240之间的电气隔离。

[0083] 一个具体的实施方式中，当所述电压转换模块210具有如图5或图6所述的拓扑结构时，所述微处理器具体用于获取所述第五信号以及所述第六信号，按照预设的运算规则对所述第四信号以及所述第五信号进行运算得到所述第二信号，所述预设的运算规则为所述第五信号除以所述第四信号。

[0084] 一个可能的实施方式中，所述反馈模块220还用于：在将所述第四信号输出到所述控制模块之前，对所述第四信号进行PID调节，以进一步减少所述电压转换模块210的输出信号的超调量以及所述电压转换模块210的输出信号达到稳态所需的时间。

[0085] 一个具体的实施方式中，所述反馈模块220可以包括：第五电阻R4、第六电阻R6、第七电阻R7、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6以及第二比较器X2；其中，所述第二比较器X2的正相输入端用于输入所述参考信号，所述第二比较器X2的反相输入端分别与所述第五电阻R5的第一端、所述第六电阻R6的第一端、所述第四电容C4的第一端、所述第五电容C5的第一端以及所述第六电容C6的第一端连接、所述第二比较器X2的输出端分别与所述第四电容C4的第二端、所述第六电容C6的第一端以及所述控制模块240的第一输入端连接，所述第五电阻R5的第二端接地，所述第六电阻R6的第二端与所述第六电容C6的第二端连接，所述第五电容C5的第二端分别与所述第七电阻R7的第二端以及所述电压转换模块210的输出端连接，如图11所示。

[0086] 由于所述电路200初始工作状态下，所述电压转换模块210的输出的所述第三信号为零，使得所述反馈模块220通过比较所述第三信号与所述参考信号的到的所述第四信号较大，进而使得所述控制模块240产生的所述第二信号的占空比较大，对所述电压转换模块210造成较大的冲击。一个可能的实施方式中，为了避免初始状态下所述第二信号对所述电压转换模块210造成较大的冲击，所述电路200还可以包括缓启动电路，所述缓启动电路的输入端与所述反馈模块220的输出端连接，所述缓启动电路的输出端与所述控制电路的第一输入端连接，用于在所述电路200启动时钳制所述反馈模块220输出的所述第四信号，使得所述控制模块240输出的所述第二信号的占空比按照一定的速率变化，而不是突然间变得非常大。

[0087] 一个具体的实施方式中，当所述电压转换模块210具有如图9所述的结构，所述反馈模块220具有如图11所述的结构，所述前馈模块230具有如图4所示的结构以及所述控制模块240具有如图7所示的结构时，所述电路200的结构如图12所示。当所述变压器T的初级线圈的第一端输入的所述第一信号为直流电压信号时，所述第二可控开关O2的第一端输入的时钟信号，所述第一电容C1的第一端输出的第五信号、所述第二比较器X2输出的所述第四信号以及所述驱动器A输出的第二信号，如图13所示，当所述第二信号为高电平时，所述第一可控开关Q1导通，当所述第二信号为低电平时，所述第一可控开关Q1断开，使得所述电路200能够通过所述第二信号中高电平的持续时长，控制所述第三电容C3的第一端输出的所述第三信号的幅值。

[0088] 所述电路200供电的负载增加导致所述第三信号的幅值减小时，所述第二反馈子模块输出的第七信号变小，所述前馈模块230中第一电容C1的第一端输出的第五信号增大的速率变慢，即所述第五信号增加到所述第四信号的幅值所需的时间变长，能够快速感应到所述第三信号的变化，使得所述控制模块中功能率放大器A输出的第二信号的占空比变大，即所述第二信号中高电平的持续时间变长，进而使得所述电压转换模块210中第三电容C3的第一端输出的第三信号的幅值增加，如图14所示，以补偿所述电路200供电的负载增加导致的所述第三信号变化。

[0089] 同理，当所述第一信号变小导致所述第三信号的幅值减小时，所述第一反馈子模块输出的第六信号变小，所述前馈模块230中第一电容C1的第一端输出的第五信号增大的速率变慢，即所述第五信号增加到所述第四信号的幅值所需的时间变长，能够快速感应到所述第三信号的变化，使得所述控制模块中功能率放大器A输出的第二信号的占空比变大，即所述第二信号中高电平的持续时间变长，进而使得所述电压转换模块210中第三电容C3的第一端输出的第三信号的幅值增加，以补偿所述电路200供电的负载增加导致的所述第三信号变化。

[0090] 一个可能的实施方式中，所述电压转换模块210的输出端与所述反馈模块220的第一输入端之间的连接、所述电压转换模块210的输出端与所述前馈模块230的第一输入端之间的连接、所述反馈模块220的输出端与所述控制模块240的第一输入端之间的连接、所述前馈模块230的第二输入端与所述电压转换模块210的输入端之间的连接以及所述控制模块240的输出端与所述电压转换模块210的控制端之间的连接中的任意一个或多个可以采用电气隔离的方式连接，例如通过隔离变压或光电耦合器件连接。

[0091] 例如，如图15所示，所述电压转换模块210的输出端与所述反馈模块220的第一输入端之间以及所述电压转换模块210的输出端与所述前馈模块230的第一输入端之间，通过与所述电感L1耦合的电感L2连接，可以实现所述电压转换模块210与所述反馈模块220以及所述前馈模块230之间的电气隔离；所述反馈模块220的输出端与所述控制模块240的第一输出端之间通过光电耦合器连接。

[0092] 又如，如图16所示，所述电压转换模块210的输出端与所述前馈模块230的第二输入端之间通过所述电压转换模块210中的双绕组变压器T1的一个次级线圈连接，可以实现所述电压转换模块210与所述前馈模块230之间的电气隔离；所述控制模块240中的第一比较器X1的输出端与所述驱动器A之间通过变压器T2连接，可以实现所述电压转换模块210与所述控制模块240之间的电气隔离。

[0093] 需要说明的是，所述第一前馈子模块可以直接对所述第一信号进行采样得到所述第六信号，所述第二前馈子模块可以直接对所述第三信号进行采样得到所述第七信号，如上述图3至图7、图12、图15以及图16中任意一个所示的用于稳定输出信号的电路200。所述前馈模块230中的第一子前馈模块还以对所述电压转换模块210中能够反映所述第一信号变化的其它信号采样，得到所述第六信号并输出到所述控制模块240的第二输入端，所述第二前馈子模块也可以对所述电压转换模块210中能够反映所述第三信号变化的其它信号采样，得到所述第七信号并输出到所述控制模块240的第二输入端。例如，如图17所示，所述电压转换模块210还包括第十电阻R10，所述第二可控开关Q2的第三端分别与所述第十电阻的第一端以及所述第一比较器X1的第二输入端连接，所述第十电阻的第二端接地。

[0094] 本申请实施例中，当输入所述电压转换模块210的第一信号或者所述电压转换模块210连接的负载发生变化，导致所述电压转换模块210输出的第三信号发生变化时，所述前馈模块230能够迅速感应到所述第三信号的变化，并生成所述第五信号，进而使得所述控制模块240能够根据所述第五信号以及所述反馈模块220输出的第四信号，输出所述第二信号，通所述第二信号控制所述电压转换模块210输出补偿后的第三信号，即采用前馈控制与反馈控制相结合的方式调整输出信号，可以在稳定所述第三信号的同时，有效减少所述第三信号的超调，并且能够弱化输入前馈(所述第一信号前馈)，改变所述电路200的输入阻抗特性，进而可以提高所述电路200在输入线拉远场景下的输入抗谐振能力，还能够提高反馈环的增益裕量，进而改善所述电路200的输出信号的滤波电路的极点对反馈环路的不利影响。

[0095] 另外，由于所述前馈模块230是通过无源器件实现的，没有带宽限制，能够实时响应所述第三信号的变化，进而可以提高所述电路200的负载动态特性，并且成本较低，易于实现。

[0096] 基于以上实施例，本申请还提供了一种电源转换器，所述电源转换器还包括如图2至图16中任意一个所示的用于稳定输出信号的电路200。

[0097] 需要说明的是，由于所述电源转换器中包括用于稳定输出信号的电路200，并且所述电路200涉及的相关技术特征已经在上文结合附图进行了详细的描述，因此，此处不再赘述，可参见上述所述电路200的相关描述。

[0098] 另外，应当理解的是，所述电源转换器还可以包括与稳定所述电路200的输出信号相关的补偿电路和保护电路，以进一步提高所述电源转换器输出信号的精度。

[0099] 显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。