一种大功率低损耗电流型升压电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率低损耗电流型升压电路，包括输入滤波电路、储能电感、整流滤波电路、控制芯片UCC28C40、闭环控制电路、功率开关、取样电阻和振荡补偿器件。本实用新型专利技术采用UCC28C40作为控制芯片，结合升压拓扑结构，设计成电流型控制的大功率升压DC/DC电路，且外围元器件少，控制芯片空载吸收电流小，控制灵活，成本低，输出功率可以做到100W以上。本实用新型专利技术的有益效果是能够做到大功率升压变换，且瞬态电压调整率好，具有高可靠性的操作模式，能在任何条件下安全的启动与停止电路作业，还具备开关机响应速度快，环境适应能力强等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种升压电路，具体地说，涉及一种大功率低损耗电流型控制的DC/DC升压电路。
技术介绍
目前，在实际应用中经常会涉及到升压电路的设计，对于较大的功率输出，如50W以上的DC/DC升压电路，由于专用升压芯片内部开关管的限制，难于做到大功率升压变换，而且瞬态电压调整率较差，电感峰值电流的变化不能与平均电感电流变化相对应，在实际应用时受到很大限制。
技术实现思路
本技术正是为了解决上述技术问题而设计的一种大功率低损耗电流型升压电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率低损耗电流型升压电路，包括输入滤波电路、储能电感、整流滤波电路、控制芯片UCC28C40、闭环控制电路、功率开关、取样电阻和振荡补偿器件。输入直流Vi经滤波电容C1滤波后，连接控制芯片UCC28C40的7脚和储能电感L的一脚，储能电感L的另一脚连接功率开关管S的漏极，同时经整流滤波电路后直流输出Vo；电阻R1和R2串接在直流输出Vo和地之间，从串联电阻R1和R2中间点取反馈连接到控制芯片UCC28C40的2脚；功率开关管S的源极通过电阻Rs与地相连，同时功率开关管S的源极经电阻R3与控制芯片UCC28C40的3脚相连，滤波电容C3连接在控制芯片UCC28C40的3脚与地之间；功率开关管S的栅极通过电阻R4与控制芯片UCC28C40的6脚相连，同时通过电阻R5接地；控制芯片UCC28C40的l脚与2脚之间外接由电阻Rf和电容Cf构成的补偿网络；控制芯片UCC28C40的4脚与3脚之间外接由电阻Rx和电容Cx构成的补偿网络，同时控制芯片UCC28C40的4脚通过电容CT接地，通过电阻RT连接控制芯片UCC28C40的8脚。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其整流滤波电路由二极管D与电容C2构成，二极管D的阳极连接在储能电感L与功率开关管S源极的连接处，二极管D的阴极接直流输出Vo，电容C2的正极与二极管D的阴极相连，电容C2的负极接地。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其功率开关管S采用漏极与源极间电阻Rds值较小的外置独立的大功率MOS开关管。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其储能电感L为大功率储能电感。本技术调试过程简单，技术容易控制，采用UCC28C40作为控制芯片，芯片内有一个频率可设置的振荡器；一个能够源出和吸入大电流的图腾式输出结构，特别适用于MoSFET的驱动；解决了因专用升压芯片内置开关管功率小，难于做到大功率变换的缺陷。由UCC28C40设计的DC/DC升压电路属于电流型控制，电路中可直接用误差信号控制电感峰值电流，然后间接地控制PWM脉冲宽度。输入电压的变化引起电感电流斜坡的变化，电感电流会自动调整，而不需要误差放大器输出变化，改善了瞬态电压调整率；电流型控制DC/DC升压电路检测电感电流和开关电流，并在逐个脉冲的基础上同误差放大器的输出比较，控制PWM脉宽，由于电感电流随误差信号的变化而变化，从而更容易设置控制环路，改善了线性调整率；本技术简化了限流电路，在保证电源工作可靠性的同时，电流限制使电感和开关管更有效地工作。本技术中，如图1所示，输入电压建立后，VCC供电系统为UCC28C40供电，UCC28C40输出端输出驱动矩形波，功率开关S在设定的频率周期开关，功率开关S导通时，电感开始充电，把能量储存在电感中。当功率开关S截止时，电感产生反向感应电压，通过输出整流二极管为输出滤波电容充电，从而输出直流电压。整个稳压过程由二个闭环来控制，如图2所示。闭环1输出电压通过取样后反馈给误差放大器，用于同放大器内部的2.5V基准电压比较后产生误差电压，误差放大器控制由于负载变化造成的输出电压的变化。闭环2Rs为开关管源极到公共端间的电流检测电阻，开关管导通期间流经电感L的电流在Rs上产生的电压送至PWM比较器同相输入端，与误差电压进行比较后控制调制脉冲的脉宽，从而保持稳定的输出电压。误差信号实际控制着峰值电感电流。本技术的有益效果是能够做到大功率升压变换，且瞬态电压调整率好，具有高可靠性的操作模式，能在任何条件下安全的启动与停止电路作业，还具备开关机响应速度快，环境适应能力强等特点。附图说明图1为本技术升压电路模块示意图。图2为本技术实施例升压电路原理图。图3为本技术升压电路主要节点电压、电流波形图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1、2所示，本技术一种大功率低损耗电流型升压电路，包括输入滤波电路、储能电感、整流滤波电路、控制芯片UCC28C40、闭环控制电路、功率开关、取样电阻和振荡补偿器件。输入直流Vi经滤波电容C1滤波后，连接控制芯片UCC28C40的7脚和储能电感L的一脚，储能电感L的另一脚连接功率开关管S的漏极，同时经整流滤波电路后直流输出Vo；电阻R1和R2串接在直流输出Vo和地之间，从串联电阻R1和R2中间点取反馈连接到控制芯片UCC28C40的2脚；功率开关管S的源极通过电阻Rs与地相连，同时功率开关管S的源极经电阻R3与控制芯片UCC28C40的3脚相连，滤波电容C3连接在控制芯片UCC28C40的3脚与地之间；功率开关管S的栅极通过电阻R4与控制芯片UCC28C40的6脚相连，同时通过电阻R5接地；控制芯片UCC28C40的l脚与2脚之间外接由电阻Rf和电容Cf构成的补偿网络；控制芯片UCC28C40的4脚与3脚之间外接由电阻Rx和电容Cx构成的补偿网络，同时控制芯片UCC28C40的4脚通过电容CT接地，通过电阻RT连接控制芯片UCC28C40的8脚。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其整流滤波电路由二极管D与电容C2构成，二极管D的阳极连接在储能电感L与功率开关管S源极的连接处，二极管D的阴极接直流输出Vo，电容C2的正极与二极管D的阴极相连，电容C2的负极接地。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其功率开关管S采用漏极与源极间电阻Rds值较小的外置独立的大功率MOS开关管。所述一种大功率低损耗电流型升压电路，其储能电感L为大功率储能电感。如图2所示，输入电压既供给芯片，又供给升压变换。开关管以UCC28C40设定的频率周期开闭，使电感L储存能量并释放能量。当开关管导通时，电感以Vi/L的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率低损耗电流型升压电路，包括输入滤波电路、储能电感、整流滤波电路、控制芯片UCC28C40、闭环控制电路、功率开关、取样电阻和振荡补偿器件；其特征在于：输入直流Vi经滤波电容C1滤波后，连接控制芯片UCC28C40的7脚和储能电感L的一脚，储能电感L的另一脚连接功率开关管S的漏极，同时经整流滤波电路后直流输出Vo；电阻R1和R2串接在直流输出Vo和地之间，从串联电阻R1和R2中间点取反馈连接到控制芯片UCC28C40的2脚；功率开关管S的源极通过电阻Rs与地相连，同时功率开关管S的源极经电阻R3与控制芯片UCC28C40的3脚相连，滤波电容C3连接在控制芯片UCC28C40的3脚与地之间；功率开关管S的栅极通过电阻R4与控制芯片UCC28C40的6脚相连，同时通过电阻R5接地；控制芯片UCC28C40的l脚与2脚之间外接由电阻Rf和电容Cf构成的补偿网络；控制芯片UCC28C40的4脚与3脚之间外接由电阻Rx和电容Cx构成的补偿网络，同时控制芯片UCC28C40的4脚通过电容CT接地，通过电阻RT连接控制芯片UCC28C40的8脚。

【技术特征摘要】
1.一种大功率低损耗电流型升压电路，包括输入滤波电路、储能电感、整
流滤波电路、控制芯片UCC28C40、闭环控制电路、功率开关、取样电阻和振
荡补偿器件；其特征在于：输入直流Vi经滤波电容C1滤波后，连接控制芯片
UCC28C40的7脚和储能电感L的一脚，储能电感L的另一脚连接功率开关管
S的漏极，同时经整流滤波电路后直流输出Vo；电阻R1和R2串接在直流输出
Vo和地之间，从串联电阻R1和R2中间点取反馈连接到控制芯片UCC28C40
的2脚；功率开关管S的源极通过电阻Rs与地相连，同时功率开关管S的源极
经电阻R3与控制芯片UCC28C40的3脚相连，滤波电容C3连接在控制芯片
UCC28C40的3脚与地之间；功率开关管S的栅极通过电阻R4与控制芯片
UCC28C40的6脚相连，同时通过电阻R5接地；控制芯片UCC28C40的l脚与
2脚之...

【专利技术属性】
技术研发人员：席向新，
申请(专利权)人：航天长峰朝阳电源有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21