一种DC-DC升压电路和控制方法技术

一种DC‑DC升压电路和控制方法，电路包括：直流电源、Boost电路和控制器；Boost电路包括：正极与直流电源正输出端相连、负极与直流电源负输出端相连的输入电容；第一端与输入电容正极相连的电感；第一端与电感的第二端相连、第二端与输入电容的负极以及与地相连的第一开关管；负极与第一开关管的第二端相连的输出电容；第一端与输出电容的正极相连、第二端与电感的第二端相连的第二开关管；控制器的输出端与第二开关管的控制端相连，用于采集流经第二开关管的电流，当第二开关管导通且检测到流经第二开关管的电流小于第一预设值时，控制第二开关管关断，解决了因电流反灌使得开关管的软开关状态不可靠的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种DC-DC升压电路和控制方法
本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种DC-DC升压电路和控制方法。
技术介绍
DC-DC升压电路是现有电子设备中不可缺少的电路之一，其通常为Boost升压电路，Boost升压电路设置有用于调节Boost升压电路的工作模式的整流管，传统的Boost升压电路中，整流管往往采用二极管，基于二极管整流模式的Boost在输出大电流的情况下，其整流的效率会变差，从而影响整机的效率。但是随着市场对高效率、大功率、高功率密度需求的激增，也促进者Boost升压电路技术的不断进步，具有同步整流功能的DC-DCBoost电路应运而生，具有同步整流功能的DC-DCBoost电路在输出大电流的情况下也具有较高的工作效率，因此具有同步整流功能的直流Boost电路比传统的Boost电路更有市场优势。但是，当在轻载，或负载在大范围内变动，或输入电压变动时，具有同步整流功能的Boost电路，往往会造成占空比在较大的范围内变化，当开关管的正向电流截止后或正向电流降低到一定程度以后，会出现反向电流，影响开关管的软开关状态的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种DC-DC升压电路，以解决现有技术中由于出现反向电流而导致开关管的软开关状态不可靠的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种DC-DC升压电路，包括：直流电源、Boost电路和控制器；所述直流电源用于为所述的Boost电路提供电能；所述Boost电路包括：正极与所述直流电源正输出端相连、负极与所述直流电源负输出端相连的输入电容；第一端与所述输入电容正极相连的电感；第一端与所述电感的第二端相连、第二端与所述输入电容的负极以及地相连的第一开关管；负极与所述第一开关管的第二端相连的输出电容；第一端与所述输出电容的正极相连、第二端与所述电感的第二端相连的第二开关管；所述控制器的输出端与所述第二开关管的控制端相连，用于采集流经所述第二开关管的电流，当所述第二开关管导通且检测到流经所述第二开关管的电流小于第一预设值时，控制所述第二开关管关断。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述控制器包括：电流采样电路和开关管控制器；所述电流采样电路的输入端与所述第二开关管的第一端或第二端相连，用于对流经所述第二开关管的电流进行采样，并将采样电流发送至所述开关管控制器；所述开关管控制器用于：判断所述采样电流是否大于所述第一预设值，如果是，控制所述第二开关管断开。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述开关管控制器为电流模式准BCM控制器。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述电流采样电路为但不限于电流互感器、所述电感的电流采样绕组或由采样电阻和运算放大器组成的电流采样电路。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述第一开关管和/或第二开关管为绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应管。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述控制器的输出端还与所述第一开关管的控制端相连，所述控制器还用于当电路启动时，控制所述第一开关管导通，采集流经所述第一开关管的电流，当检测到流经所述第一开关管的电流大于第二预设值时，控制所述第一开关管关断，并控制所述第二开关管导通，当控制所述第二开关管关断时，控制所述第一开关管导通。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述DC-DC升压电路中至少包括一个Boost电路；也可以包含多个多相交错并联的Boost电路。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述输入电容和/或输出电容由多个电容并联而成。优选的，上述DC-DC升压电路中，所述第一预设值不大于所述第二开关管导通时流经所述第二开关管的电流值的10％。一种DC-DC升压电路控制方法，应用于DC-DC升压电路中，所述DC-DC升压电路内配置有Boost电路；所述Boost电路包括：正极与直流电源正输出端相连、负极与所述直流电源负输出端相连的输入电容；第一端与所述输入电容正极相连的电感；第一端与所述电感的第二端相连、第二端与所述输入电容的负极以及地相连的第一开关管；负极与所述第一开关管的第二端相连的输出电容；第一端与所述输出电容的正极相连、第二端与所述电感的第二端相连的第二开关管；方法包括：获取流经所述第二开关管的电流；判断流经所述第二开关管的电流是否小于第一预设值，如果是，生成并输出用于控制所述第二开关管关断的控制信号。优选的，上述DC-DC升压电路控制方法中，获取流经所述第二开关管的电流之前还包括：当判断到所述当DC-DC升压电路启动时，生成并输出用于控制所述第一开关管导通的控制信号；采集流经所述第一开关管的电流；判断流经所述第一开关管的电流是否大于第二预设值，如果是，生成并输出用于控制所述第一开关管关断的控制信号、用于控制所述第二开关管导通的控制信号；当生成并输出用于控制所述第二开关管关断的控制信号之后，还包括：生成并输出用于控制所述第一开关管导通的控制信号。基于上述技术方案，本专利技术实施例提供的上述电路，实时检测流经所述第二开关管的电流的大小，当流经所述第二开关管的电流小于预先设定的第一预设值时，表明所述电感的能量即将耗尽，此时，控制所述第二开关管断开，以防止由于所述输出电容放电使得所述第二开关管上流过负向电流，即所述第二开关管的第一端到第二端的电流。消除了整流开关管(中不可控的反向电流，并且减小了所述第二开关管内体二极管的反向恢复电流引起的损耗，解决了因电流反灌使得开关管的软开关状态不可靠的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种DC-DC升压电路的结构示意图；图2为本申请实施例公开的一种DC-DC升压电路的具体结构示意图；图3为本申请另一实施例公开的一种DC-DC升压电路的结构示意图；图4为本申请又一实施例公开的一种DC-DC升压电路的结构示意图；图5为本申请实施例提供的DC-DC升压电路中的第二开关管的导通状态与电感L1上的电流iL1的大小的跟随关系的示意图；图6为本申请实施例公开的一种DC-DC升压电路控制方法的流程示意图；图7为本申请另一实施例公开的一种DC-DC升压电路控制方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种DC-DC升压电路及其控制方法，以解决现有技术中具有同步整流功能的大功率DC-DCBoost电路，出现不可控的输出电流的反灌问题，进而影响开关管的软开关状态的问题。图1为本申请实施例公开的DC-DC升压电路的结构示意图，参见图1和图2，本申请实施例公开的DC-DC升压电路可以包括：直流电源100、Boost电路200和控制器300；其中，所述直流电源100的输出端与所述Boost电路的输入端相连，用于为所述的Boost电路200提供直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DC‑DC升压电路，其特征在于，包括：直流电源、Boost电路和控制器；所述直流电源用于为所述的Boost电路提供电能；所述Boost电路包括：正极与所述直流电源正输出端相连、负极与所述直流电源负输出端相连的输入电容；第一端与所述输入电容正极相连的电感；第一端与所述电感的第二端相连、第二端与所述输入电容的负极以及地相连的第一开关管；负极与所述第一开关管的第二端相连的输出电容；第一端与所述输出电容的正极相连、第二端与所述电感的第二端相连的第二开关管；所述控制器的输出端与所述第二开关管的控制端相连，用于采集流经所述第二开关管的电流，当所述第二开关管导通且检测到流经所述第二开关管的电流小于第一预设值时，控制所述第二开关管关断。

【技术特征摘要】
1.一种DC-DC升压电路，其特征在于，包括：直流电源、Boost电路和控制器；所述直流电源用于为所述的Boost电路提供电能；所述Boost电路包括：正极与所述直流电源正输出端相连、负极与所述直流电源负输出端相连的输入电容；第一端与所述输入电容正极相连的电感；第一端与所述电感的第二端相连、第二端与所述输入电容的负极以及地相连的第一开关管；负极与所述第一开关管的第二端相连的输出电容；第一端与所述输出电容的正极相连、第二端与所述电感的第二端相连的第二开关管；所述控制器的输出端与所述第二开关管的控制端相连，用于采集流经所述第二开关管的电流，当所述第二开关管导通且检测到流经所述第二开关管的电流小于第一预设值时，控制所述第二开关管关断。2.根据权利要求1所述的DC-DC升压电路，其特征在于，所述控制器包括：电流采样电路和开关管控制器；所述电流采样电路的输入端与所述第二开关管的第一端或第二端相连，用于对流经所述第二开关管的电流进行采样，并将采样电流发送至所述开关管控制器；所述开关管控制器用于：判断所述采样电流是否小于所述第一预设值，如果是，控制所述第二开关管断开。3.根据权利要求2所述的DC-DC升压电路，其特征在于，所述开关管控制器为电流模式准BCM控制器。4.根据权利要求1所述的DC-DC升压电路，其特征在于，所述电流采样电路为但不限于电流互感器、所述电感的电流采样绕组或由采样电阻和运算放大器组成的电流采样电路。5.根据权利要求1所述的DC-DC升压电路，其特征在于，所述第一开关管和/或第二开关管为绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应管。6.根据权利要求1所述的DC-DC升压电路，其特征在于，所述控制器的输出端还与所述第一开关管的控制端相连，所述控制器还用于当电路启动时，控制所述第一开关管导通，采集流经所述第一开关管的电流，当检测到流经所述第一开关管的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李酉，陈湘俊，尚春，兰静静，
申请(专利权)人：深圳市雷能混合集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44