一种电压转换电路及其使用方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种电压转换电路及其使用方法，涉及电子领域，既节省电路板面积又减少电路功率消耗地减小了脉冲信号占空比，扩大了电压转换器工作范围。本发明专利技术的电压转换电路包括：控制开关、LC电路、电压误差放大信号输出模块、相移模块、逻辑模块和信号源；相移模块根据电压误差放大信号输出模块输出的电压误差放大信号，对信号源输出的信号进行相位延迟得到相位延迟后的信号；逻辑模块将相移模块输出的延迟后的信号与信号源输出的信号进行逻辑运算，得到具有期望的占空比的脉冲信号，以通过控制开关控制LC电路的充放电；信号源向相移模块和逻辑模块输出同源的信号。本发明专利技术的实施例主要用于电压转换的过程中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子领域，尤其涉及。
技术介绍
随着电源市场的发展与电子产品的多样化，电压转换器广泛应用于电力系统、各类仪表、电器及试验中。常用直流转换器按功能可分为升压转换器(Boost)、降压转换器(Buck)、升降压转换器(Buck-Boost)。以简单的Buck电路为例Buck电路开关MOS管的控制电路通常是由误差放大器、电压比较器与逻辑门电路组成。误差放大器两端输入信号分别为主电路输出电压(Vo)和基准电压(Vref),误差放大器输出信号为Vo与Vref的电压误差放大信号(Vl)。电压比较器两端输入信号分别为锯齿波形信号和VI，电压比较器对两端输入信号进行大小比较产生一个具有固定占空比的脉冲信号(P)，即Vl比锯齿波形信号高的时候产生一个高脉冲，低的时候就产生一个低脉冲，脉冲信号(P)经过逻辑门运算输出数字信号来控制开关MOS管。其中脉冲信号⑵的占空比⑶=脉冲高电平(Tl)/脉冲周期(T)，输出电压(Vo)=D*输入电压(Vin)。为了扩大电压转换器的工作范围，即在Vin不变的情况下降低Vo，通常可通过减小D来实现。在现有技术中，减小脉冲信号⑵的信号占空比⑶有两种方法第一种方法是保持Tl不变，增加P的周期(T)，通常采用增大锯齿波周期，电压比较器输出P的周期(T)也会随之增大，导致控制主电路充放电的开关频率降低。但是，为了适应高频率的充放电开关在LC电路中需要选用更大值和体积的电感(L)和电容(C)来滤除高次谐波，这样就会在电路板制作时会占据更大的面积。第二种方法是提高电压比较器的工作功率，缩短电压比较器比较电压的工作时间，脉冲信号占空比计算公式中Tl是由Vl比锯齿波形信号电压高的时间决定的，若电压比较器比较Vl与锯齿波形信号所用的时间越短，占空比越小。但是，增大电压比较器的工作功率，会造成电路功率消耗增大的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供，既节省电路板面积又减少电路功率消耗地减小了脉冲信号占空比，扩大了电压转换器工作范围。本专利技术的第一方面提供一种电压转换电路，所述主电路包括控制开关、LC电路和电压误差放大信号输出模块；其中，所述控制开关用于在逻辑模块的控制下，控制所述LC电路的充放电；所述LC电路，用于在所述控制开关的控制下进行充放电，输出主电路输出电压；所述电压误差放大信号输出模块用于将所述LC电路输出的所述主电路输出电压与基准电压进行比较并将比较的结果放大，输出电压误差放大信号；所述电压转换电路还包括相移模块、所述逻辑模块和信号源；所述相移模块的一个输入端连接主电路的电压误差放大信号输出模块，另一个输入端连接信号源的输出端，所述相移模块根据所述电压误差放大信号，对所述信号源输出的信号进行相位延迟得到相位延迟后的信号；所述逻辑模块的一个输入端连接所述相移模块的输出端，另一个输入端连接信号源的输出端，所述逻辑模块的输出端连接主电路的控制开关，所述逻辑模块将所述相移模块输出的延迟后的信号与信号源输出的信号进行逻辑运算，得到具有期望的占空比的脉冲信号，以通过所述控制开关控制LC电路的充放电；所述信号源，用于向所述相移模块和所述逻辑模块输出同源的信号。结合本专利技术的第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述相移模块为级联反相器、RC相移电路或自定义相移电路。结合本专利技术的第一方面和第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述信号源输出的信号为方波信号、锯齿波信号。结合本专利技术的第一方面和上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述主电路为升压转换电路(Boost)、降压转换电路(Buck)或升降压转换电路(Buck-Boost)。进一步的，所述主电路包括控制开关和LC电路。其中，所述控制开关包括开关逻辑模块；所述开关逻辑模块的输入端与所述逻辑模块的输出端连接，所述开关逻辑模块的输出端连接控制LC电路充放电的开关MOS管。 所述LC电路，用于在所述开关MOS管控制下进行充放电，输出主电路输出电压。本专利技术的第二方面还提供一种电压转换电路的使用方法，包括依据误差放大信号对信号源输出的同源的信号进行相位延迟，得到相位延迟后的信号;将所述相位延迟后的信号与所述信号源输出的同源的信号进行逻辑运算，得到占空比信号；根据所述占空比信号控制主电路的充电和放电，输出主电路输出电压。本专利技术实施例提供的电压转换电路及其使用方法，通过相移模块对信号源输出的同源脉冲信号进行相位延迟，逻辑模块将相位延迟后的脉冲信号与信号源输出的未发生相位变化的同源脉冲信号进行逻辑运算输出具有期望的占空比的脉冲信号，用于控制主电路充放电。本专利技术有效减小了控制开关脉冲信号的占空比，扩大了电压转换器的工作范围，与现有技术中通过增大主电路中电感L和电容C或者增大电压比较器功率的方法相比，无需增大主电路的电容和电感，节省了电路板面积，并且不用使用高功率的比较器，减少了电路功率消耗。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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的一种电压转换电路组成示意图2为本专利技术实施例中的另一种电压转换电路组成示意图；图3为本专利技术实施例中的一种电压转换电路脉冲信号产生示意图；图4为本专利技术实施例中的一种电压转换电路脉冲信号转换原理图；图5为本专利技术实施例提供的一种电压转换电路的使用方法流程图。具体实施例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作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一种电压转换电路，如图1所示，包括用于转换电压的主电路11，所述主电路包括控制开关112、LC电路113和电压误差放大信号输出模块111。其中，所述控制开关112用于在逻辑模块13的控制下，控制所述LC电路113的充放电；所述LC电路113，用于在所述控制开关112的控制下进行充放电，输出主电路输出电压；所述电压误差放大信号输出模块111用于将所述LC电路113输出的所述主电路输出电压与基准电压进行比较并将比较的结果放大，输出电压误差放大信号。本专利技术实施例提供的电压转换电路还包括相移模块12、逻辑模块13和信号源14。其中，所述相移模块12的一个输入端连接主电路11的电压误差放大信号Vl输出模块111，另一个输入端连接信号源14的输出端，所述电压误差放大信号Vl由主电路11输出电压Vo与基准电压Vref进行比较和放大得到，所述相移模块12根据所述电压误差放大信号，对所述信号源输出的信号进行相位延迟得到相位延迟后的信号。所述逻辑模块13的一个输入端连接所述相移模块12的输出端，另一个输入端连接信号源14的输出端，所述逻辑模块13的输出端连接主电路11的控制开关112，所述逻辑模块13将所述相移模块12输出的延迟后的信号与信号源输出的信号进行逻辑运算，得到具有期望的占空比的脉冲信号，以通过所述控制开关112控制LC电路113的充放电。所述信号源1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压转换电路，包括用于转换电压的主电路，其特征在于，所述主电路包括：控制开关、LC电路和电压误差放大信号输出模块；其中，所述控制开关用于在逻辑模块的控制下，控制所述LC电路的充放电；所述LC电路，用于在所述控制开关的控制下进行充放电，输出主电路输出电压；所述电压误差放大信号输出模块用于将所述LC电路输出的所述主电路输出电压与基准电压进行比较并将比较的结果放大，输出电压误差放大信号；所述电压转换电路还包括：相移模块、所述逻辑模块和信号源；所述相移模块的一个输入端连接主电路的电压误差放大信号输出模块，另一个输入端连接信号源的输出端，所述相移模块根据所述电压误差放大信号，对所述信号源输出的信号进行相位延迟得到相位延迟后的信号；所述逻辑模块的一个输入端连接所述相移模块的输出端，另一个输入端连接信号源的输出端，所述逻辑模块的输出端连接主电路的控制开关，所述逻辑模块将所述相移模块输出的延迟后的信号与信号源输出的信号进行逻辑运算，得到具有期望的占空比的脉冲信号，以通过所述控制开关控制LC电路的充放电；所述信号源，用于向所述相移模块和所述逻辑模块输出同源的信号。

【技术特征摘要】
1.一种电压转换电路，包括用于转换电压的主电路，其特征在于， 所述主电路包括:控制开关、LC电路和电压误差放大信号输出模块； 其中，所述控制开关用于在逻辑模块的控制下，控制所述LC电路的充放电； 所述LC电路，用于在所述控制开关的控制下进行充放电，输出主电路输出电压； 所述电压误差放大信号输出模块用于将所述LC电路输出的所述主电路输出电压与基准电压进行比较并将比较的结果放大，输出电压误差放大信号； 所述电压转换电路还包括:相移模块、所述逻辑模块和信号源； 所述相移模块的一个输入端连接主电路的电压误差放大信号输出模块，另一个输入端连接信号源的输出端，所述相移模块根据所述电压误差放大信号，对所述信号源输出的信号进行相位延迟得到相位延迟后的信号； 所述逻辑模块的一个输入端连接所述相移模块的输出端，另一个输入端连接信号源的输出端，所述逻辑模块的输出端连接主电路的控制开关，所述逻辑模块将所述相移模块输出的延...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：