一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，包括：电感、二极管、第一电容和温度传感器，所述电感的输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第一电容的输入端连接，所述电感的输入端和所述第一电容的输出端与电源连接；其中所述电感的输出端还连接有第一MOS管的漏极和第二MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述第一电容的输出端连接，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与差分放大器的一个输入端连接，所述差分放大器的另一输入端与所述第一MOS管的源极连接。本实用新型专利技术降低Boost电路的体积和成本，能让过流保护动作更及时。

【技术实现步骤摘要】
一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路
本技术涉及Boost电路
，特别是涉及一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路。
技术介绍
Boost电路又称升压斩波电路，是一种直流变换电路，用于将直流电源电压变换为高于其值的直流电压，实现能量从低压侧电源向高压侧负载的传递。Boost电路的发展时间由来已久，广泛应用于各种电源设备中。随着各行业对开关电源行业的发展，特别是数字控制开关电源的发展，各行业对Boost电路的体积和成本要求也越来越高。由于Boost电路拓扑是开关电源变换中的基本拓扑之一，结构简单，能够降低成本和缩小体积的措施已经不多。目前常用的中小功率，特别是在10kW以内的Boost电路，如附图1所示，其主要特点是用第一MOS管作为其主开关管，霍尔电流传感器(H1)作为电流采样。利用霍尔电流传感器(H1)输出的电流采样值作为电流内环输入，通过环路控制主开关管的通断来实现电流闭环控制。在中小功率场合，由于磁性元件和开关管的发热限制，其体积和成本很难降低。霍尔电流传感器采用穿线式或者PCB焊接式均会影响其它元器件布局，很难使体积进一步降低，而且霍尔电流传感器的成本占总成本的比例也较大。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题本技术实施例提供了一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，包括温度传感器、数字控制模块等。降低Boost电路的体积和成本，让过流保护动作更及时。(2)技术方案本技术提供了一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，包括：电感、二极管、第一电容和温度传感器，所述电感的输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第一电容的输入端连接，所述电感的输入端和所述第一电容的输出端与电源连接；其中所述电感的输出端还连接有第一MOS管的漏极和第二MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述第一电容的输出端连接，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与差分放大器的一个输入端连接，所述差分放大器的另一输入端与所述第一MOS管的源极连接；所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极与数字控制模块连接，所述差分放大器输出端也与所述数字控制模块连接；所述温度传感器设置在所述第一MOS管上，用于检测所述第一MOS的壳温，且所述温度传感器与所述数字控制模块连接。进一步地，所述Boost电路还包括第二电容，所述第二电容的一端连接在所述电感的输入端，所述第二电容的另一端连接在所述第一电容的输出端。进一步地，所述数字控制模块包括单片机、MCU或PLC中的一种。进一步地，所述第一MOS管和所述第二MOS管为N沟道晶体管。进一步地，所述第三MOS管为N沟道晶体管。进一步地，所述第一电容的两端并联负载电阻。(3)有益效果本技术提出一种利用MOS管的导通电阻RDS(on)作为电流采样电阻的电路，首先可以省掉传统Boost电路中的霍尔电流传感器，降低Boost电路的体积和成本；其次，传统的霍尔电流传感器利用的是电磁感应原理，存在一定的响应时间，对于电流采样有一定的滞后性，而基于本技术的MOS管的导通电阻RDS(on)上的电流采样是是近似于采样电阻采样电流，减少了霍尔电流传感器的延时，能够提高系统的动态响应，并能让过流保护动作更及时。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中小功率常用Boost电路示意图。图2是本技术一实施例中Boost电路图。图3是本技术一实施例中Boost电路的原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理，但不能用来限制本技术的范围，即本技术不限于所描述的实施例，在不脱离本技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图1-附图3并结合实施例来详细说明本申请。参阅附图1-附图3所示，根据本技术实施例的一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，包括：电感L1、二极管D1、第一电容C2和温度传感器NTC，所述电感L1的输出端与所述二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述第一电容C2的输入端连接，所述电感L1的输入端和所述第一电容C2的输出端与电源连接；其中所述电感L1的输出端还连接有第一MOS管Q1的漏极和第二MOS管Q2的漏极，所述第一MOS管Q1的源极与所述第二电容C2的输出端连接，所述第二MOS管Q2的源极与第三MOS管Q3的源极连接，所述第三MOS管Q3的漏极与差分放大器的一个输入端连接，所述差分放大器的另一输入端与所述第一MOS管Q1的源极连接；所述第一MOS管Q1、所述第二MOS管Q2和所述第三MOS管Q3的栅极与数字控制模块连接，所述差分放大器输出端也与所述数字控制模块连接；所述温度传感器NTC设置在所述第一MOS管Q1上，用于检测所述第一MOS管Q1的壳温，且所述温度传感器NTC与所述数字控制模块连接。本技术所示实施例在如附图1所示的现有技术中小功率常用Boost电路的基础上，减少霍尔电流传感器H1，增加第二MOS管Q2，第三MOS管Q3，增加差分放大电路以及温度传感器NTC。本技术的电路如图2所示。参阅附图2和附图3所示，在本技术实施例中，首先数字控模块可以发出PWM1脉冲信号，在第一MOS管Q1处于导通状态时，同步发出PWM2脉冲信号控制第二MOS管Q2，第三MOS管Q3导通，数字控制模块读取此时的电流采样值I1；然后，数字控制模块读取温度传感器NTC采集到的主开关管，也就是第一MOS管Q1的壳温，根据MOS管RDS(on)和壳温的关系曲线，得出温度补偿修正系数K；接着，电流采样值I1乘以温度补偿修正系数K得出反馈电流I，给定电流Iref和反馈电流I的差作为PI调节器的输入，经过PI调节器，发出PWM1控制第一MOS管Q1导通，完成一次电流闭环调节。最后，可以重复以上步骤形成完整的闭环电流调节过程。由于第一MOS管Q1在关断时，其漏极会有较高的电压，这段时间的采样是无效的，不能直接进入采样电路。因此，需要在第一MOS管Q1动作的时候同步控制第二MOS管Q2，第三MOS管Q3两个信号MOS管，此时采样的是真实的第一MOS管Q1的RDS(on)上的压降；由于第一MOS管Q1内阻随温度变化而变化，在本技术中，采集第一MOS管Q1壳温，通过壳温和MOS管RDS(on)的关系曲线，由数字控制模块对第一MOS管Q1的电流采样进行修正，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，其特征在于，包括：电感、二极管、第一电容和温度传感器，所述电感的输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第一电容的输入端连接，所述电感的输入端和所述第一电容的输出端与电源连接；其中所述电感的输出端还连接有第一MOS管的漏极和第二MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述第一电容的输出端连接，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与差分放大器的一个输入端连接，所述差分放大器的另一输入端与所述第一MOS管的源极连接；所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极与数字控制模块连接，所述差分放大器输出端也与所述数字控制模块连接；所述温度传感器设置在所述第一MOS管上，用于检测所述第一MOS管的壳温，且所述温度传感器与所述数字控制模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用MOS管进行电流采样的Boost电路，其特征在于，包括：电感、二极管、第一电容和温度传感器，所述电感的输出端与所述二极管的正极连接，所述二极管的负极与所述第一电容的输入端连接，所述电感的输入端和所述第一电容的输出端与电源连接；其中所述电感的输出端还连接有第一MOS管的漏极和第二MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极与所述第一电容的输出端连接，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连接，所述第三MOS管的漏极与差分放大器的一个输入端连接，所述差分放大器的另一输入端与所述第一MOS管的源极连接；所述第一MOS管、所述第二MOS管和所述第三MOS管的栅极与数字控制模块连接，所述差分放大器输出端也与所述数字控制模块连接；所述温度传感器设置在所述第一MOS管上，用于检测所述第一MOS管的壳温，且所述温度传感器与所述数字控制模块连接。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱立山，傅军团，朱浩，黄少雄，卢庭，
申请(专利权)人：合肥同智机电控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34