一种降压负升压的开关电源制造技术

本发明专利技术涉及电子技术领域，具体涉及一种降压负升压（BNB，Buck Negative Boost）的开关电源。电源转换模块包括一设置有第一储能元件的正电压工作电路，一设置有第二储能元件的负电压工作电路，一开关器件组，在一脉宽调制信号作用下控制正电压工作电路与负电压工作电路的切换；开关器件组包括第一开关器件组，用以于脉宽调制信号作用下控制正电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换，第二开关器件组，用以于脉宽调制信号作用下控制负电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换。本发明专利技术采用一种电路结构，可切换地输出正电压或者负电压。

【技术实现步骤摘要】
一种降压负升压的开关电源
本专利技术涉及电子
，具体涉及一种降压负升压（BNB，BuckNegativeBoost）的开关电源。
技术介绍
随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备的小型化和低成本化使电源向轻、薄、小和高效率方向发展，开关电源是对公用电网或某种电能进行变换和控制，并向各种用电负载提供电能的供电设备，其质量的好坏直接影响着电子设备的可靠性。现代电子设备使用的电源大致有线性稳压电源和开关稳压电源两大类，线性稳压电源，是其调整管工作在放大区，这种稳压电源不会引入额外的干扰，但是体积较大，功率主要取决于变压器和功率管，且变换效率低；开关电源与线性稳压电源相比，具有功耗小、体积小、稳压范围宽等特点，开关电源利用现代电力电子技术，控制开关器件导通和关断的时间比率，维持稳定输出电压，现有的开关电源一种电路结构只能输出单一的正电压或负电压，同时结构复杂，效率不高，限制了开关电源的小型化和高效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种降压负升压的开关电源，解决以上技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种降压负升压的开关电源，其中，包括一电源转换模块，所述电源转换模块包括：一输入端；一输出端；一接地端；一交汇结点；一设置有第一储能元件的正电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一设置有第二储能元件的负电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一开关器件组，设置于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间的电路上，在一脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路与所述负电压工作电路的切换；所述开关器件组包括：第一开关器件组，用以当所述正电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换，第二开关器件组，用以当所述负电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述负电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换。优选地，所述正电压工作电路包括：第一充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；第一充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；第一放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；所述第一储能元件串联于所述第一充放电支路上；所述正电压工作电路于充电模式时，所述第一开关器件组控制所述第一充电控制支路及所述第一充放电支路导通，并控制所述第一放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第一储能元件充电；所述正电压工作电路于放电模式时，所述第一开关器件组控制所述第一放电控制支路及所述第一充放电支路导通，并控制所述第一充电控制支路断开，使所述第一储能元件对所述输出端放电。优选地，所述负电压工作电路包括：第二充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；第二充放电支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；第二放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；所述第二储能元件串联于所述第二充放电支路上；所述负电压工作电路于充电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二充电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第二储能元件充电；所述负电压工作电路于放电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二放电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二充电控制支路断开，使所述第二储能元件对所述输出端放电。优选地，所述负电压工作电路包括：第二充电控制支路，所述第二充电控制支路与所述第一充电控制支路共用同一物理线路结构；第二充放电支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；第二放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；所述第二储能元件串联于所述第二充放电支路上；所述负电压工作电路于充电模式时，所述第二开关器件组控制所述第一充电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第二储能元件充电；所述负电压工作电路于放电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二放电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第一充电控制支路断开，使所述第二储能元件对所述输出端放电。优选地，所述正电压工作电路工作时，所述第二充放电支路、所述第二放电控制支路断开；所述负电压工作电路工作时，所述第一充放电支路、所述第一放电控制支路断开。优选地，所述电源转换模块还包括：一反馈网络，连接于所述输出端与所述接地端之间，用以产生一电压反馈信号；一电流检测电路，可控制的并联于所述输入端与所述交汇结点之间，用以根据所述脉宽调制信号产生一电流检测信号；一控制单元，与所述反馈网络及所述电流检测电路连接，用以根据所述电压反馈信号、所述电流检测信号及一参考控制信号生成所述脉宽调制信号。优选地，所述反馈网络主要由一电阻分压电路形成，所述电阻分压电路包括预订数量且相互串联地连接于所述输出端与所述接地端之间的分压电阻，所述分压电阻间相连接的点形成分压节点；所述电压反馈信号自预定的分压节点处引出。优选地，所述电流检测电路包括：一检测电阻，串联于所述电流检测电路上；一检测单元，连接所述检测电阻的两端，用以检测流过所述检测电阻的电流；一受所述脉宽调制信号控制通断的检测控制开关，连接于所述电流检测电路上。优选地，所述控制单元包括：一误差放大器，用于对所述反馈网络输出的电压反馈信号与所述参考控制信号进行比较，得到一误差放大信号；一比较器，用以对所述电流检测电路获得的电流检测信号及所述误差放大信号进行比较，产生一比较信号；一时钟信号产生器；所述时钟信号产生器用于产生时钟信号，所述时钟信号连接所述电流检测电路；一PWM控制器，用于依据所述比较信号产生脉宽调制信号，所述PWM控制器还连接所述时钟信号。优选地，所述电压反馈信号经过一电平转换电路输入所述控制单元。优选地，所述第一开关器件组包括一第一开关器件、一第二开关器件、一第三开关器件；所述第一开关器件连接于所述第一充电控制支路上；所述第二开关器件连接于所述第一充放电支路上，与所述第一储能元件串联连接，并位于所述交汇结点与所述第一储能元件之间；所述第三开关器件连接于第一放电控制支路上。优选地，所述开关器件组包括P沟道MOSFET，所述开关器件组还包括N沟道MOSFET。优选地，所述控制单元分别通过一选通电路连接所述开关器件组的控制端。优选地，所述第二开关器件组包括所述第一开关器件，还包括一第四开关器件、一第五开关器件；所述第四开关器件连接于所述第二放电控制支路上；所述第五开关器件连接于所述第二充放电支路上，与所述第二储能元件串联连接，并位于所述交汇结点与所述第二储能元件之间。有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术采用一种电路结构，可切换地输出正电压或者负电压，易于实现开关电源的小型化和高效率。附图说明图1为本专利技术的电路结构示意图；图2是本专利技术的输出端输出正电压时，充电周期内电流的流向示意图；图3是本专利技术的输出端输出正电压时，放电周期内电流的流向示意图；图4是本专利技术的输出端输出负电压时，充电周期内电流的流向示意图；图5是本专利技术的输出端输出负电压时，放电周期内电流的流向示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降压负升压的开关电源，其特征在于，包括一电源转换模块，所述电源转换模块包括：一输入端；一输出端；一接地端；一交汇结点；一设置有第一储能元件的正电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一设置有第二储能元件的负电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一开关器件组，设置于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间的电路上，在一脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路与所述负电压工作电路的切换；所述开关器件组包括：第一开关器件组，用以当所述正电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换，第二开关器件组，用以当所述负电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述负电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换。

【技术特征摘要】
1.一种降压负升压的开关电源，其特征在于，包括一电源转换模块，所述电源转换模块包括：一输入端；一输出端；一接地端；一交汇结点；一设置有第一储能元件的正电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一设置有第二储能元件的负电压工作电路，可切换的连接于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间；一开关器件组，设置于所述输入端、所述输出端、所述交汇结点及所述接地端之间的电路上，在一脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路与所述负电压工作电路的切换；所述开关器件组包括：第一开关器件组，用以当所述正电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述正电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换，第二开关器件组，用以当所述负电压工作电路工作时，于所述脉宽调制信号作用下控制所述负电压工作电路于充电模式和放电模式之间交替切换；所述正电压工作电路包括：第一充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；第一充放电支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；第一放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；所述第一储能元件串联于所述第一充放电支路上；所述正电压工作电路于充电模式时，所述第一开关器件组控制所述第一充电控制支路及所述第一充放电支路导通，并控制所述第一放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第一储能元件充电；所述正电压工作电路于放电模式时，所述第一开关器件组控制所述第一放电控制支路及所述第一充放电支路导通，并控制所述第一充电控制支路断开，使所述第一储能元件对所述输出端放电。2.根据权利要求1所述的一种降压负升压的开关电源，其特征在于，所述负电压工作电路包括：第二充电控制支路，连接于所述输入端与所述交汇结点之间；第二充放电支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；第二放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；所述第二储能元件串联于所述第二充放电支路上；所述负电压工作电路于充电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二充电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第二储能元件充电；所述负电压工作电路于放电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二放电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二充电控制支路断开，使所述第二储能元件对所述输出端放电。3.根据权利要求1所述的一种降压负升压的开关电源，其特征在于，所述负电压工作电路包括：第二充电控制支路，所述第二充电控制支路与所述第一充电控制支路共用同一物理线路结构；第二充放电支路，连接于所述交汇结点与所述接地端之间；第二放电控制支路，连接于所述交汇结点与所述输出端之间；所述第二储能元件串联于所述第二充放电支路上；所述负电压工作电路于充电模式时，所述第二开关器件组控制所述第一充电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第二放电控制支路断开，使所述输入端输入的电流对所述第二储能元件充电；所述负电压工作电路于放电模式时，所述第二开关器件组控制所述第二放电控制支路及所述第二充放电支路导通，并控制所述第一充电控制支路断开，使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊茂，
申请(专利权)人：展讯通信上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31