一种升降压变换器的前馈电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种升降压变换器的前馈电路，包括输入电压加权电阻R1，输入电压加权电阻R1一端与输入电压端相连，另一端分别与输出电压加权电阻R2、斜率设定电容C1、比较器U1的同相输入端、锯齿波复位开关Q1相连，输出电压加权电阻R2另一端与输出电压端相连，斜率设定电容C1另一端与接地端相连的同时与锯齿波复位开关Q1相连，比较器U1的反向输入端与闭环反馈输出端相连，比较器U1的输出端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1的另一端与RS触发器U2相连。输入电压作用于锯齿波，使得由其产生的占空比随输入电压的变化而变化，确保闭环反馈输出不变化的情况下，输出电压保持稳定，结构简单，成本低廉，且该电路适用于多种电路。

【技术实现步骤摘要】
一种升降压变换器的前馈电路
本技术涉及电气控制领域，尤其涉及一种升降压变换器的前馈电路。
技术介绍
有资料显示，常见的电路拓扑广泛应用于DC/DC变换器中，其输出-输入的增益关系为：其中D为开关工作的占空比。由于增益表达式中的分母为(1-D)，因此此类电路拓扑从占空比到输出电压的小信号传递函数中必包含有右半平面零点。而右半平面零点则会导致升降压电路的控制环路带宽低，对负载动态和输入电压动态变化的响应较慢。当输入电压快速变化时，输出过冲或欠冲较大，严重时可导致自身器件和负载的损坏。为解决输入电压突变导致输出过冲或欠冲的问题，一般采用输入电压前馈解决。常用的前馈方式是对输入电压进行采样，并经运算后作用于反馈输入端，或者反馈输出端。使得占空比与输入电压反方向变化，从而保证输出电压的稳定。但由于闭环反馈的带宽较窄，前馈分量加入反馈输入端时，反馈输出量并不能快速反映输入电压的突变情况，因此对输出电压的过冲和欠冲抑制效果很差。中国专利文献CN107671414A公开了一种“锂离子电池极耳超声波焊接方法及极耳焊接保护方法”。采用了
技术实现思路
本技术主要解决原有的前馈电路不能快速反映输入电压的突变情况的技术问题，提供一种升降压变换器的前馈电路，输入电压作用于锯齿波，使得由其产生的占空比随输入电压的变化而变化，确保闭环反馈输出不变化的情况下，输出电压保持稳定，结构简单，成本低廉，占空比与输入电压的关系式满足D＝采用该电路可确保输入电压突变时，输出电压稳定，且该电路适用范围宽广，适用于非隔离和隔离型升降压类型的多种电路。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本技术包括输入电压加权电阻R1，输入电压加权电阻R1一端与输入电压端相连，另一端分别与输出电压加权电阻R2、斜率设定电容C1、比较器U1的同相输入端、锯齿波复位开关Q1相连，输出电压加权电阻R2另一端与输出电压端相连，斜率设定电容C1另一端与接地端相连的同时与锯齿波复位开关Q1相连，比较器U1的反向输入端与闭环反馈输出端相连，比较器U1的输出端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1的另一端与RS触发器U2相连。输入电压加权电阻R1、输出电压加权电阻R2和斜率设定电容C1确定了锯齿波的斜率。锯齿波复位开关Q1，并接于锯齿波设定电容C1两端，当其关断时，电容C1两端的电压上升；而当其导通时，电容C1两端的电压为0。作为优选，所述的RS触发器U2的设定端与比较器U1的输出端相连，RS触发器U2的复位端与时钟信号输出端相连，正逻辑端与PWM输出端相连，负逻辑端与锯齿波复位开关Q1相连。正逻辑端与PWM输出端相连，作为升降压电路开关器件的驱动信号，负逻辑端与锯齿波复位开关Q1相连，作为锯齿波的复位信号。作为优选，所述的时钟信号设定升降压变换器的工作频率为F。作为优选，所述的与输出电压加权电阻R2相连的输出电压等效替代为任意恒定电压。由于输出电压恒定，因此输出电压加权电阻R2也可不直接接于输出电压，而是接于一个其他恒定的任何电压，这些电路均在受保护之内。作为优选，所述的输入电压加权电阻R1和输出电压加权电阻R2由与输入电压相关的电流源等效替代。作为优选，所述的时钟信号设定升降压变换器的周期记为T。本技术的有益效果是：输入电压作用于锯齿波，使得由其产生的占空比随输入电压的变化而变化，确保闭环反馈输出不变化的情况下，输出电压保持稳定，结构简单，成本低廉，占空比与输入电压的关系式满足采用该电路可确保输入电压突变时，输出电压稳定，且该电路适用范围宽广，适用于非隔离和隔离型升降压类型的多种电路。附图说明图1是本技术的一种电路原理连接结构图。图2是本技术的一种前馈电路的工作示意图。图3是本技术的一种占空比变化的示意图。图中1输入电压端，2闭环反馈输出端，3接地端，4时钟信号输出端，5PWM输出端，6输出电压端。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种升降压变换器的前馈电路，如图1所示，包括输入电压加权电阻R1，输入电压加权电阻R1一端与输入电压端1相连，另一端分别与输出电压加权电阻R2、斜率设定电容C1、比较器U1的同相输入端、锯齿波复位开关Q1相连。输出电压加权电阻R2另一端与输出电压端6相连。斜率设定电容C1另一端与接地端3相连的同时与锯齿波复位开关Q1相连，输入电压加权电阻R1、输出电压加权电阻R2和斜率设定电容C1确定了锯齿波的斜率。比较器U1的反向输入端与闭环反馈输出端2相连，比较器U1的输出端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1的另一端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1，并接于锯齿波设定电容C1两端，当其关断时，电容C1两端的电压上升；而当其导通时，电容C1两端的电压为0。RS触发器U2的设定端与比较器U1的输出端相连，RS触发器U2的复位端与时钟信号输出端4相连，正逻辑端与PWM输出端5相连，作为升降压电路开关器件的驱动信号负逻辑端与锯齿波复位开关Q1相连，作为锯齿波的复位信号。工作时，输入电压加权电阻R1和输出电压加权电阻R2与锯齿波斜率设定电容形成定时器，当其时间常数τ＝(R1+R2)C1远大于时钟信号的周期T时，锯齿波的上升斜率在复位开关Q1关断条件下为：设闭环输出电平为Vea，如图1所示，则PWM信号的高电平时间为：占空比为在升降压变换器中，当Vea保持恒定时，输出电压Vo恒定，同时取R1＝R2＝R，则设定适当的C1，R和工作频率，使得则占空比可改写为因此采用图1所示的输入电压前馈电路，占空比D跟随输入电压Vin的变化严格按照关系式而变化，确保了输出电压的稳定，如图3所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升降压变换器的前馈电路，其特征在于，包括输入电压加权电阻R1，输入电压加权电阻R1一端与输入电压端(1)相连，另一端分别与输出电压加权电阻R2、斜率设定电容C1、比较器U1的同相输入端、锯齿波复位开关Q1相连，输出电压加权电阻R2另一端与输出电压端(6)相连，斜率设定电容C1另一端与接地端(3)相连的同时与锯齿波复位开关Q1相连，比较器U1的反向输入端与闭环反馈输出端(2)相连，比较器U1的输出端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1的另一端与RS触发器U2相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种升降压变换器的前馈电路，其特征在于，包括输入电压加权电阻R1，输入电压加权电阻R1一端与输入电压端(1)相连，另一端分别与输出电压加权电阻R2、斜率设定电容C1、比较器U1的同相输入端、锯齿波复位开关Q1相连，输出电压加权电阻R2另一端与输出电压端(6)相连，斜率设定电容C1另一端与接地端(3)相连的同时与锯齿波复位开关Q1相连，比较器U1的反向输入端与闭环反馈输出端(2)相连，比较器U1的输出端与RS触发器U2相连，锯齿波复位开关Q1的另一端与RS触发器U2相连。


2.根据权利要求1所述的一种升降压变换器的前馈电路，其特征在于，所述RS触发器U2的设定端与比较器U1的输出端相连，RS触发器U2的复位端与时钟信号输出端(4)相...

【专利技术属性】
技术研发人员：简化军，郭杰，唐晓强，
申请(专利权)人：杭州奥能电源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33