一种直流转换器及其实现方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种直流转换器，所述直流转换器包括：信号产生模块，用于基于基准电压产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式；信号控制模块，用于根据预设算法对所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号进行调节，以使所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。同时，本发明专利技术实施例还公开了一种直流转换器实现方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种直流转换器及其实现方法。
技术介绍
随着电子技术的发展，电子产品越来越普及。如何提高电池的利用率，延长电子产品的使用时间，也越来越受到人们的关注。目前，能够同时实现升压降压功能的拓扑结构主要有升降压(Buck/Boost)拓扑结构、单端初级电感变换(SEPIC，SingleEndedPrimaryInductorConverter)、ZETA拓扑结构、库克(Cuk)拓扑结构以及四开关控制结构。其中，Buck/Boost拓扑结构以及Cuk拓扑结构虽然能够实现升降压功能，但是这两种拓扑结构的输入输出电压极性相反，因而不便于应用于便携式电子产品中。SEPIC拓扑结构以及ZETA拓扑结构虽然在实现升降压变换的基础上同时又实现了输入输出电压的同向变化，但是考虑这两种拓扑结构要用到多个大的电感、电容，因而整体电路的体积和成本没有优势，在现在的消费电子市场中也是不太适用的。四开关控制结构是基于单电感的拓扑结构，通过控制四个开关管的开启关断来实现系统的升压或者降压调制，它简单地将独立的降压(Buck)和升压(Boost)架构巧妙的结合起来，同时比较简单的实现了内部同步整流技术设计，对于经常使用独立的Buck和Boost架构的设计人员来说更加容易理解。但是，现有的四开关控制模式的升降压转换器至少存在如下问题：随着输入电压变化或输出电压变化，系统在buck模式或boost模式相互转换时的连续性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种直流转换器及其实现方法，能很好地实现Buck模式和Boost模式之间的连续切换，简化电路设计的复杂程度。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种直流转换器，所述直流转换器包括：信号产生模块，用于基于基准电压产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式；信号控制模块，用于根据预设算法对所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号进行调节，以使所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。上述方案中，优选地，所述信号控制模块，还用于：通过系统测试结果获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。上述方案中，优选地，所述信号控制模块，还用于：利用环路实时监测系统的工作状态，以获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。上述方案中，优选地，所述信号控制模块，包括：N组电阻，其中，每一组电阻均有与所述电阻相匹配的开关，所述N组电阻并行连接；其中，N为大于等于1的正整数；通过控制与所述电N阻相匹配的开关的打开或关闭产生数字控制信号，以向所述信号产生模块加入失调电压。上述方案中，优选地，所述信号产生模块包括：缓存模块，用于对基准电压以及失调电压值进行缓存。上述方案中，优选地，所述信号产生模块，还用于：基于所述缓存模块缓存的基准电压以及失调电压值产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。本专利技术实施例还提供一种直流转换器实现方法，所述方法包括：利用同一信号产生模块产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式。根据预设算法对第一类斜坡信号和第二类斜坡信号进行调节，以使所述信号产生模块产生的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。上述方案中，优选地，所述根据预设算法对第一类斜坡信号和第二类斜坡信号进行调节，包括：通过系统测试结果获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。上述方案中，优选地，所述根据预设算法对第一类斜坡信号和第二类斜坡信号进行调节，包括：利用环路实时监测系统的工作状态，以获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。上述方案中，优选地，所述根据预设算法对第一类斜坡信号和第二类斜坡信号进行调节，包括：设置N组电阻，其中，每一组电阻均有与所述电阻相匹配的开关，所述N组电阻并行连接；其中，N为大于等于1的正整数；通过控制与所述电N阻相匹配的开关的打开或关闭产生数字控制信号，以加入失调电压。上述方案中，优选地，所述利用同一信号产生模块产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号，包括：对基准电压以及失调电压值进行缓存。上述方案中，优选地，所述利用同一信号产生模块产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号，包括：基于所缓存的基准电压以及失调电压值产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。本专利技术实施例提供的直流转换器及其实现方法，能够实现升压型斜坡信号和降压型斜坡信号之间的无缝连接，达到了连续的转换Buck模式和Boost模式的效果，同时，又可以根据需要控制升压型斜坡信号和降压型斜坡信号之间的空隙，大大简化了电路设计的复杂程度。具体地，本专利技术实施例所述技术方案，采用四开关控制的升降压拓扑结构，与普通的升降压拓扑结构相比，它能够实现电压的同向转换，且系统设计成本也更低。由于采用了改进型斜坡信号，可以工作在宽电压输入范围下，使Buck模式和Boost模式相互转换的过程更加流畅、完整，并且，使斜坡信号产生模块设计更加简单、方便。附图说明图1为本专利技术实施例提供的直流转换器的组成结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的四开关控制模式的直流转换器的系统框图；图3为本专利技术实施例提供的斜坡信号的示意图；图4为本专利技术实施例提供的信号产生模块的一种硬件示意图；图5为本专利技术实施例提供的信号产生模块的另一种硬件示意图；图6为本专利技术实施例提供的信号控制模块的一种硬件示意图；图7为本专利技术实施例提供的信号控制模块的另一种硬件示意图；图8为本专利技术实施例提供的直流转换器实现方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细阐述。本专利技术所述直流转换器为升降压型DC-DC转换器，既具有升压功能，也具有降压功能。在本专利技术所述的以下各实施例中，PWM是Pulse-WidthModulation的英文缩写，其中文名称是“脉宽调制”；时钟信号用“CLK信号”表示。实施例一图1为本专利技术实施例提供的直流转换器的组成结构示意图，如图1所示，所述直流转换器主要包括：信号产生模块11，用于基于基准电压产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式；信号控制模块12，用于根据预设算法对所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号进行调节，以使所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。优选地，所述信号控制模块12，还用于：通过系统测试结果获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。优选地，所述信号控制模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流转换器，其特征在于，所述直流转换器包括：信号产生模块，用于基于基准电压产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式；信号控制模块，用于根据预设算法对所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号进行调节，以使所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。

【技术特征摘要】
1.一种直流转换器，其特征在于，所述直流转换器包括：信号产生模块，用于基于基准电压产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号；其中，所述第一类斜坡信号用于使所述直流转换器处于降压工作模式，所述第二类斜坡信号用于使所述直流转换器处于升压工作模式；信号控制模块，用于根据预设算法对所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号进行调节，以使所述第一类斜坡信号和所述第二类斜坡信号之间的空隙满足预设条件。2.根据权利要求1所述的直流转换器，其特征在于，所述信号控制模块，还用于：通过系统测试结果获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。3.根据权利要求1所述的直流转换器，其特征在于，所述信号控制模块，还用于：利用环路实时监测系统的工作状态，以获取失调电压值；根据所获取的失调电压值产生数字控制信号，以控制所述信号产生模块产生满足预设条件的第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。4.根据权利要求1所述的直流转换器，其特征在于，所述信号控制模块，包括：N组电阻，其中，每一组电阻均有与所述电阻相匹配的开关，所述N组电阻并行连接；其中，N为大于等于1的正整数；通过控制与所述电N阻相匹配的开关的打开或关闭产生数字控制信号，以向所述信号产生模块加入失调电压。5.根据权利要求1所述的直流转换器，其特征在于，所述信号产生模块包括：缓存模块，用于对基准电压以及失调电压值进行缓存。6.根据权利要求5所述的直流转换器，其特征在于，所述信号产生模块，还用于：基于所述缓存模块缓存的基准电压以及失调电压值产生第一类斜坡信号和第二类斜坡信号。7.一种直流转换器实现方法，其特征在于，所述方法包括：利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：方磊，韦东，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44