一种升降压变换电路和升压电路制造技术

技术编号:4323021 阅读:272 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种升降压变换电路,包括PWM波产生电路、第一开关电路、第二开关电路、储能单元、输出取样电路和相位补偿电路,第一开关电路连接在所述储能单元和电源之间,输出取样电路连接在储能单元的输出端和PWM波产生电路之间,用于采样储能单元输出的电压并将输出取样电路的反馈点的电压反馈回所述PWM波产生电路;储能单元的输出端耦合到电压输出端,第二开关电路连接在储能单元的输出端和地之间,第二开关电路的控制端耦合到第一开关电路的输出端,与第一开关电路同时导通;相位补偿电路串接在储能单元的输入端和地之间,输出取样电路的反馈点还耦合到相位补偿电路。本发明专利技术采用一种简单的电路实现了电源的升降压变换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种升降压变换电路和升压电路
技术介绍
现有的升降压变换中,普遍采用四开关管或隔离变压器的变换方法,这两种方法 实现起来,不仅成本高,而且电路复杂。
技术实现思路
本专利技术要解决的主要技术问题是,提供一种升降压变换电路,可实现稳定控制。 本专利技术要解决的另一技术问题是,提供一种升压电路,可实现稳定控制。 为解决上述技术问题,本专利技术提供一种升降压变换电路,包括P丽波产生电路、第一开关电路、第二开关电路、储能单元和输出取样电路,所述第一开关电路连接在所述储能单元和电源之间,所述第一开关电路响应P丽波产生电路输出的P丽信号,用于将储能单元与电源连接或断开;所述输出取样电路连接在储能单元的输出端和P丽波产生电路之间,用于采样所述储能单元输出的电压并将所述输出取样电路的反馈点的电压反馈回所述P丽波产生电路;所述储能单元的输出端耦合到电压输出端,所述第二开关电路连接在储能单元的输出端和地之间,所述第二开关电路的控制端耦合到第一开关电路的输出端,用于响应第一开关电路的驱动信号,与第一开关电路同时导通;还包括相位补偿电路,所述相位补偿电路串接在所述储能单元的输入端和地之间,所述输出取样电路的反馈点还耦合到相位补偿电路。 在另一实施例中,还提供一种升压电路,包括P丽波产生电路、第二开关电路、储能单元和输出取样电路,所述储能单元用于连接在电源和电压输出端之间,所述第二开关电路连接在储能单元的输出端和地之间,所述第二开关电路的控制端耦合到P丽波产生电路的输出端;所述输出取样电路连接在储能单元的输出端和P丽波产生电路之间,用于采样所述储能单元输出的电压并将所述输出取样电路的反馈点的电压反馈回所述P丽波产生电路;还包括相位补偿电路,所述相位补偿电路串接在所述储能单元的输入端和地之间,所述输出取样电路的反馈点还耦合到相位补偿电路。 本专利技术的有益效果是 本专利技术对升降压变换电路或升压电路进行相位补偿,通过一种特殊的补偿方案使 反馈点和储能单元输入点的相位一致,使电路实现了稳定可靠地控制,通过一种简单且成 本低的电路实现了升降压变换和升压变换。附图说明 图1为本专利技术一种实施例的原理框图; 图2为一种降压电路的原理框图; 图3为降压电路输出纹波与开关节点SW波形示意 图4为降压电路中输出波形与反馈相位示意图; 图5为降压电路中反馈点与开关节点SW的波形示意图; 图6为本专利技术一种实施例的升降压变换电路框图; 图7为本专利技术一种实施例的升降压中输出电压与开关节点SW相位示意图; 图8为本专利技术一种实施例的升降压中反馈点与开关节点SW相位示意图; 图9为本专利技术另一种实施例的升降压变换电路框图; 图10为相位补偿后的反馈点与开关节点的相位示意图; 图11为本专利技术中相位补偿的另一种实施例的电路图; 图12为本专利技术中相位补偿的又一种实施例的电路图; 图13为本专利技术中升压电路的一种实施例电路图。具体实施方式本申请的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 实施例一 本实施例在一种简单的升降压拓扑电路的基础上,实现了升降压变换。 请参考图1,一种实施例中,升降压变换电路包括P丽波产生电路、第一开关电路、储能单元、输出取样电路、第二开关电路和相位补偿电路,所述第一开关电路连接在所述储能单元和电源VIN之间,所述第一开关电路响应P丽波产生电路输出的P丽信号,用于将储能单元与电源VIN连接或断开;所述输出取样电路连接在储能单元的输出端和P丽波产生电路之间,用于采样所述储能单元输出的电压,并将所述输出取样电路的反馈点的电压反馈回所述P丽波产生电路,所述储能单元的输出端耦合到电压输出端VOUT。第二开关电路连接在储能单元的输出端和地之间,所述第二开关电路的控制端耦合到第一开关电路的输出端,用于响应第一开关电路的驱动信号,与第一开关电路同时导通。所述相位补偿电路连接在储能单元的输入端和地之间,所述输出取样电路的反馈点还耦合到相位补偿电路。 第一开关电路、第二开关电路可以采用各种开关电路,例如半导体开关(例如三极管、场效应管或IGBT)或机械开关,本领域技术人员可根据已有的知识和电路要求设计具体的电路连接结构。储能单元在第一开关电路接通时储能,在第一开关电路断开时向电压输出端VOUT输出电压。 在一种实施例中,所述第一开关电路包括第一开关管,所述储能单元为感性器件,所述第二开关电路包括第二开关管,所述第一开关管的控制极耦合到P丽波产生电路的输出端,所述第一开关管的第一主电流导通极耦合到电源VIN,所述第一开关管的第二主电流导通极耦合到所述感性器件的输入端,所述第二开关管的控制极耦合到所述第一开关管的第二主电流导通极,所述第二开关管的两主电流导通极分别耦合到所述感性器件的输出端和地。对于开关管为三极管的情况,控制极指三极管的基极,两个主电流导通极分别是三极管的集电极和发射极。对于开关管为M0S管的情况,控制极指MOS管的栅极,两个主电流导通极分别是M0S管的漏极和源极。 以下说明本电路的工作原理。 图2所示为一种简单的降压电路的原理图,P丽波产生电路采用P丽控制芯片,第 一开关电路采用三极管Ql ,储能单元采用电感Ll ,在电感Ll的输入端和地之间连接有第一5单向开关,用于电感L1的续流,在一种实施例中第一单向开关可采用二极管D1,二极管D1 的阳极接地,阴极连接电感L1的输入端。输出取样电路包括串联在所述电压输出端VOUT 和地之间的第一电阻R1和第二电阻R2,所述第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点为反馈 点VFB。 降压电路的原理如下 以降压电路采用固定导通时间控制方式为例进行说明,降压电路的固定导通时间 控制模式的控制原理如图3所示。降压电路的开关管导通时,VIN通过L1向V0UT传送能 量,输出电压V0UT逐渐上升,开关在导通一个固定时间后关闭。由于主开关Ql关闭,VIN不 向V0UT传递能量,此时V0UT在输出负载的作用下,电压开始下降,但电压下降到一定设定 的值V0UT-L时,开关管重新开启,并且再次导通一个固定的时间间隔。从而V0UT又上升一 定的值,待到开关管关闭后,VOUT又逐渐下降到VOUT-L,从而开关管再次开启。如此循环以 保证输出电压的稳定。 在这种模式下,控制系统要感觉V0UT-L的电压是通过输出取样电路的反馈点VFB 的分压来实现的。VFB与V0UT的波形关系如图4所示,从而反馈电压VFB与开关节点的相 位关系如图5所示。即主开关三极管Ql导通时,反馈点VFB的电压上升,当P丽控制芯片 控制三极管Ql导通一定时间后,控制三极管Ql断开,三极管Ql断开期间,反馈点VFB的电 压逐渐下降,当P丽控制芯片检测到反馈点VFB的电压下降到一定值时,控制三极管Ql导 通,反馈点VFB的电压再次上升。 在降压电路的基础上,如图6所示增加一个开关电路即第二开关电路,从而实现 升降压变换。第二开关电路采用三极管Q2,在电感L1的输出端和电压输出端VOUT之间连 接有第二单向开关,用于截断由电压输出端到储能单元方向的电流,在一种实施例中第二单向开关可采用二极管D2,二极管D2的阳极连接电感L1的输出端,阴极用于连接电压输出 端V0UT。该电路的工作原理如下 三极管Ql与三极管Q2为同步导通的开关管,其中三极管Q2的驱动来自于三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升降压变换电路,包括PWM波产生电路、第一开关电路、第二开关电路、储能单元和输出取样电路,所述第一开关电路连接在所述储能单元和电源之间,所述第一开关电路响应PWM波产生电路输出的PWM信号,用于将储能单元与电源连接或断开,所述储能单元的输出端耦合到电压输出端;所述输出取样电路连接在储能单元的输出端和PWM波产生电路之间,用于采样所述储能单元输出的电压并将所述输出取样电路的反馈点的电压反馈回所述PWM波产生电路;所述第二开关电路连接在储能单元的输出端和地之间,所述第二开关电路的控制端耦合到第一开关电路的输出端,用于响应第一开关电路的驱动信号,与第一开关电路同时导通;其特征在于:还包括相位补偿电路,所述相位补偿电路串接在所述储能单元的输入端和地之间,所述输出取样电路的反馈点还耦合到相位补偿电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐志杰赵立群张皖
申请(专利权)人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:94[中国|深圳]

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