DC-DC 转换器和DC-DC 变换方法技术

技术编号:8536146 阅读:122 留言:0更新日期:2013-04-04 20:43
本发明专利技术提供一种能使多个DC-DC变换部均等地动作来生成直流输出电压的DC-DC转换器。本发明专利技术的DC-DC转换器具备:多个DC-DC变换部,输出矩形波电压;多个电感器元件,与所述多个DC-DC变换部的每一个相对应地各设置一个,一端与对应的DC-DC变换部的输出端子连接,另一端与公共的外部输出端子连接;多个占空检测电路,在所述多个DC-DC变换部的输出端子上分别各连接一个,对从对应的DC-DC变换部输出的矩形波电压的占空比进行检测;和占空调整电路,基于将所述多个占空检测电路的输出信号以每2个为一组而对每个组进行比较后的结果,对与各组内的一个占空检测电路连接的DC-DC变换部的占空比进行调整,使得各组的矩形波电压的占空比相等。

【技术实现步骤摘要】
DC - DC转换器和DC - DC变换方法本申请基于并要求申请日为2011年9月26日的日本专利申请No. 2011-209702 的优先权,其全部内容作为参考被包含在本文中。
本专利技术的实施方式涉及一种使用多个DC-DC变换部进行DC-DC变换的DC-DC转换器。
技术介绍
关于近来的胆子部件,为了降低消耗功率而用低电压驱动的电子部件较多。为了 生成这种电子电路用的电源电压,使用了 DC-DC转换器。DC-DC转换器被预定了流到负载的电流量,如果要流过大于等于该电流量的电流, 则得不到电源电压电平降低等期望的电特性。在电子电路的开发阶段,很难正确地估算负载的总容量,通常使负载容量具有一 定程度的富余,采用与之对应的DC-DC转换器。但是,在电子电路开发的最终阶段,有时会 略微超过事先估算的负载容量。在这种情况下,要将DC-DC转换器置换成大电流型时,很多 情况下在时间上有困难。于是,有时会采取将所采用的预定的DC-DC转换器多增加I个或 是几个来增加电流容量的对策。但是,在将多个DC-DC转换器并联在电源线上时,理想情况是各个DC-DC转换器应 该均等地进行动作,但实际上由于DC-DC转换器内的电子部件的偏差,有时仅一部分DC-DC 转换器倾向进行动作。因此,不能够用多个DC-DC转换器分散地进行对大容量负载的电流 供给,从而产生了负载侧电子电路的电源电压下降等问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能使多个DC-DC变换部均等地动作来生成直流输出 电压的DC-DC转换器。本实施方式涉及的DC-DC转换器具备多个DC-DC变换部,输出矩形波电压;多个电感器兀件,与所述多个DC-DC变换部的每一个相对应地各设置一个,一端 与对应的DC-DC变换部的输出端子连接,另一端与公共的外部输出端子连接;多个占空检测电路,在所述多个DC-DC变换部的输出端子上分别各连接一个,对 从对应的DC-DC变换部输出的矩形波电压的占空比进行检测;和占空调整电路,基于将所述多个占空检测电路的输出信号以每2个为一组而对每 个组进行比较后的结果,对与各组内的一个占空检测电路连接的DC-DC变换部的占空比进 行调整,使得各组的矩形波电压的占空比相等。根据本专利技术的实施方式,能够提供一种能使多个DC-DC变换部均等地动作来生成 直流输出电压的DC-DC转换器。附图说明图1是示出第一实施方式涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图2是示出Ton检测电路3a、3b的内部结构的一例的电路图。图3是示出检波平均化电路5和电压一电流变换器6的内部结构的一例的电路 图。图4是示出从DC-DC变换部2a、2b输出的矩形波电压波形的一例的波形图。图5是示出第二实施方式涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图6是示出Toff检测电路21a、21b的内部结构的一例的电路图。图7是示出连接在图5的DC-DC转换器I内的差动放大器4的输出端子上的检波 平均化电路5和电压一电流变换器6的内部结构的电路图。图8是示出第三实施方式涉及的DC-DC转换器I的内部结构的框图。图9是示出图8的平均化电路23a、23b的内部结构的一例的框图。图10是示出第四实施方式涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图11是示出图10的第一变形例涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图12是示出图10的第二变形例涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图13是示出图10的第三变形例涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图14是示出第五实施方式涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图15是示出图14的电压一电流变换器6的内部结构的一例的电路图。图16是图15的变形例,是示出具备3个DC-DC变换部2a、2b、2c的例子的框图。图17是示出图13的变形例的框图。具体实施方式 以下,参照附图说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)图1是示出第一实施方式涉及的DC-DC转换器I的概略结构的框图。图1的DC-DC 转换器I并联有2个DC-DC变换部2a、2b,并控制成两个DC-DC变换部2a、2b的占空比大致相等。更具体地说,图1的DC-DC转换器I具备2个DC-DC变换部2a、2b、与各DC-DC变 换部2a、2b的输出端子连接的Ton检测电路3a、3b、检测两个Ton检测电路3a、3b的输出电 压的差电压的差动放大器4、对差动放大器4的输出电压进行检波和平均化的检波平均化 电路5、以及将检波平均化电路5的输出电压变换成电流信号的电压一电流变换器6。在各DC-DC变换部2a、2b的输出端子上连接着线圈La、Lb的一端,将线圈La、Lb 的另一端全都连接到DC-DC转换器I的输出端子OUT上。各DC-DC变换部2a、2b将直流输 入电压变换成矩形波电压。矩形波电压的占空比按照直流电流电压的电压电平进行变化。 将这些矩形波电压经由线圈La、Lb变换成直流输出电压Vout后从输出端子OUT输出。输出端子OUT的输出电压Vout反馈给各DC-DC转换器I的反馈端子FB1、FB2。更 具体地说,反馈端子FBl的电压VRBl是用电阻元件Rl、R2对直流输出电压Vout电阻分压 后的电压(=Vout · R2/ (R1+R2)),反馈端子FB2的电压VRB2是用电阻元件R3、R4、R5对直流输出电压Vout电阻分压后的电压(=Vout · (R4+R5) / (R3+R4+R5))。在本实施方式中,使电阻元件R4和R5的合计电阻值大于电阻元件R2的电阻值。 关于其理由,以后详细叙述,这是为了简化电压一电流变换器6的结构。Ton检测电路3a、3b根据对应的DC-DC变换部2a、2b的输出电压,检测DC-DC变换 部2a、2b的占空比。图2是示出Ton检测电路3a、3b的内部结构的一例的电路图。图2的Ton检测电 路3a、3b具有与DC-DC变换部2a或2b的输出端子连接的二极管D1、与二极管Dl的阴极端 子连接的积分电路7、以及与积分电路7连接的放电电路8。积分电路7具有连接在二极管Dl的阴极端子与差动放大器4的输入端子之间的 电阻元件R6以及连接在差动放大器4的输入端子与接地端子之间的电容器Cl。放电电路 8具有连接在DC-DC转换器I的输出端子与差动放大器4的输入端子之间的电阻元件R7。在DC-DC变换部2a、2b的输出信号超过规定的阈值电压的情况下,二极管Dl使该 信号通过,用积分电路7进行电压的平均化处理。此外,当DC-DC转换器I的输出电压为零 时,通过放电电路8对电容器Cl的累积电荷进行放电。图3是示出检波平均化电路5和电压一电流变换器6的内部结构的一例的电路 图。图3的检波平均化电路5具有与差动放大器4的输出端子连接的二极管D2、与二极管 D2的阴极端子连接的积分电路9、以及与该积分电路9连接的放电电路10。电压一电流变 换器6与放电电路10相连接。积分电路9具有串联在二极管D2的阴极端子与接地端子之间的电阻元件R8和电 容器C2。放电电路10具有与电容器C2并联的电阻元件R9。电压一电流变换器6具有串联在DC-DC变换部2a、2b的反馈端子FB2与接地端子 之间的NchMOS晶体管Q3和电阻元件R10。二极管D2、积分电路9和放电电阻R9对差动放大器4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC?DC转换器,具备:多个DC?DC变换部,输出矩形波电压;多个电感器元件,与所述多个DC?DC变换部的每一个相对应地各设置一个,所述电感器元件的一端与对应的DC?DC变换部的输出端子连接,另一端与公共的外部输出端子连接;多个占空检测电路,在所述多个DC?DC变换部的输出端子上分别各连接一个,对从对应的DC?DC变换部输出的矩形波电压的占空比进行检测;和占空调整电路,基于将所述多个占空检测电路的输出信号以每2个为一组而对每个组进行比较后的结果,对与各组内的一个占空检测电路连接的DC?DC变换部的占空比进行调整,使得各组的矩形波电压的占空比相等。

【技术特征摘要】
2011.09.26 JP 209702/20111.一种DC-DC转换器,具备多个DC-DC变换部,输出矩形波电压;多个电感器兀件,与所述多个DC-DC变换部的每一个相对应地各设置一个,所述电感器元件的一端与对应的DC-DC变换部的输出端子连接,另一端与公共的外部输出端子连接;多个占空检测电路,在所述多个DC-DC变换部的输出端子上分别各连接一个,对从对应的DC-DC变换部输出的矩形波电压的占空比进行检测;和占空调整电路,基于将所述多个占空检测电路的输出信号以每2个为一组而对每个组进行比较后的结果,对与各组内的一个占空检测电路连接的DC-DC变换部的占空比进行调整,使得各组的矩形波电压的占空比相等。2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器,所述多个占空检测电路的每一个,根据所述矩形波电压大于等于规定电压电平的期间内的所述矩形波电压的平均电压的电压电平、或者所述矩形波电压低于规定电压电平的期间内的所述矩形波电压的平均电压的电压电平,检测所述占空比。3.根据权利要求2所述的DC-DC转换器,所述多个占空检测电路的每一个具有整流元件,具有与对应的DC-DC变换部的输出端子连接的阳极端子;积分电路,与所述整流元件的阴极端子连接;和放电电路,与所述积分电路连接。4.根据权利要求2所述的DC-DC转换器,所述占空调整电路具有电压电流变换器,该电压电流变换器将由各组中的2个占空检测电路检测出的平均电压彼此之间的电压差变换成电流信号,所述DC-DC变换部具有分压电阻部,生成所述矩形波电压的分压电压;和占空控制电路,按照所述分压电压与基准电压之间的电压差,控制所述矩形波电压的占空比,与所述电压电流变换器连接的所述DC-DC变换部内的所述分压电阻部,生成与所述电流信号相应的所述分压电压。5.根据权利要求4所述的DC-DC转换器,连接在各组内的一个占空检测电路上的所述DC-DC变换部内的所述分压电阻部的电阻值,不同于连接在另一个占空检测电路上的所述DC-DC变换部内的所述分压电阻部的电阻值。6.根据权利要求4所述的DC-DC转换器,所述占空调整电路是内置有所述电压电流变换器的可进行电流输出的差动扩大器。7.根据权利要求6所述的DC-DC转换器,所述多个占空检测电路的每一个具有 积分电路,与对应的DC-DC变换部的输出端子连接;和放电电路,与所述积分电路连接。8.根据权利要求4所述的DC-DC转换器,所述占空调整电路具有 差动放大器,检测所述多个占空检测电路的输出电压的差电压,和 检波平均化电路,对所述差动放大器的输出电压进行检波和平均化, 所述电压电流变换器将所述检波平均化电路的输出电压变换成所述电流信号。9.根据权利要求4所述的DC-DC转换器, 所述占空控制电路具有 误差放大器,生成相应于所述分压电压与所述基准电压之间的电压差的信号; 脉宽调制器,将所述误差放大器的输出信号变换成脉宽调制信号;和 矩形波电压生成电路,基于所述脉宽调制信号,调整所述矩形波电压的占空比。10.根据权利要求4所述的DC-D...

【专利技术属性】
技术研发人员:斋藤浩后藤祐一
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

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