一种DCDC电源转换控制装置及开关电源制造方法及图纸

技术编号:7106774 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术所提供的一种DCDC电源转换控制装置,在对DCDC主电路开关管控制的过程中:关断控制单元,在DCDC主电路中储能电感上的电流达到预设峰值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管关断的放电控制信号;导通控制单元,在DCDC主电路中储能电感上的电流由预设峰值电流下降到预设谷值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管导通的充电控制信号;逻辑单元,根据充电控制信号和放电控制信号产生开关控制信号;驱动单元,根据开关控制信号控制DCDC主电路中开关管的导通及关断;由此使得DCDC主电路工作过程中电感的放电时间成为固定值,不需要斜坡补偿模块便能保证系统的稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种D⑶C电源转换控制装置及开关电源。
技术介绍
当前的便携式产品越来越多采用了可充电电源,需要对电源电量释放和充电有良好的管理,需要实现效率的电量转化,以及稳定、安全可靠的管理功能。由于线性电源转换效率低,发热量大的致命缺点,在很多方案中都采用转换效率高的开关电源。开关电源变换灵活,具有BUCK、BOOST等多种结构来实现降压、升压等功能,同时能提供更大的负载电流, 因此开关电源得到了广泛的应用。在开关电源控制方法中,峰值电流控制方法有着电压模式控制方法无法比拟的优点而得到了非常广泛的应用,成为主流控制方法;传统的峰值电流控制方法是固定频率,调节脉宽的PWM控制方式,例如固定时钟开启、峰值电流关闭控制模式等。但是这种峰值电流 PWM控制方式有着固有的缺点当占空比大于50%时,存在内环电流环工作不稳定的问题, 需要斜坡补偿模块才能保证系统的稳定。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为现有的DCDC电源转换控制装置电压、电流纹波不稳定的问题。为解决上述技术问题,本专利技术实施例提供如下技术方案一种D⑶C电源转换控制装置,用以控制一 D⑶C主电路输出电压;所述D⑶C电源转换控制装置包括关断控制单元,与所述D⑶C主电路相连,在D⑶C主电路中储能电感上的电流达到预设峰值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管关断的放电控制信号;导通控制单元,分别与D⑶C主电路以及关断控制单元相连,在D⑶C主电路中储能电感上的电流由预设峰值电流下降到预设谷值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管导通的充电控制信号;逻辑单元,分别与所述关断控制单元和导通控制单元相连,用以根据所述放电控制信号和充电控制信号产生开关控制信号;驱动单元,与述逻辑单元相连,用以根据所述开关控制信号控制DOTC主电路中开关管的导通及关断。进一步地,所述关断控制单元包括峰值电流比较单元,用以将所述储能电感的充电电流检测信号与所述预设峰值电流信号进行比较并根据比较结果输出放电控制信号。进一步地,所述充电电流检测信号由串联于DCDC主电路充电回路中的第一检测电阻产生。进一步地,所述预设峰值电流信号反映DCDC主电路输出电压的变化。进一步地,所述导通控制单元包括电感放电计时单元,与关断控制单元相连,接收到放电控制信号开始计时,计时到一预定时间后,输出充电控制信号。进一步地,所述DOTC主电路为降压型电源转换电路。进一步地,所述DOTC主电路为升压型电源转换电路。进一步地,所述DOTC主电路为升降压型电源转换电路。进一步地,所述逻辑单元为RS触发器。本专利技术还提供了包括上述DOTC电源转换控制装置的开关电源。本专利技术所提供的一种D⑶C电源转换控制装置,在对D⑶C主电路开关管控制的过程中,关断控制单元,在DCDC主电路中储能电感上的电流达到预设峰值电流时,产生控制 DCDC主电路中开关管关断的放电控制信号;导通控制单元,在DCDC主电路中储能电感上的电流由预设峰值电流下降到预设谷值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管导通的充电控制信号;由此使得DCDC主电路工作过程中电感的放电时间成为固定值,不需要斜坡补偿模块便能保证系统的稳定。附图说明图1为本专利技术实施例一-的原理框图2为本专利技术实施例二J勺DCDC主电路图3为本专利技术实施例二-的关断控制单元的原理框图4为本专利技术实施例二-的峰值电流设定的电路图5为本专利技术实施例二-的电感放电计时单元的电路图图6为本专利技术实施例二Jf辑单元的电路图7为本专利技术实施例三的DCDC主电路图8为本专利技术实施例三的关断控制单元的原理框图9为本专利技术实施例三的峰值电流设定的电路图10为本专利技术实施例_三的电感放电计时单元的电路图图11为本专利技术实施例―三逻辑单元的电路具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例一图1为本专利技术实施例的原理框图;如图1所示的一种D⑶C电源转换控制装置10, 用以控制一 DCDC主电路20输出电压;所述DCDC电源转换控制装置包括关断控制单元,与所述D⑶C主电路相连,在D⑶C主电路中储能电感上的电流达到预设峰值电流时,产生控制 DCDC主电路中开关管关断的放电控制信号;导通控制单元,分别与DCDC主电路以及关断控制单元相连,在DCDC主电路中储能电感上的电流由预设峰值电流下降到预设谷值电流时, 产生控制DCDC主电路中开关管导通的充电控制信号;逻辑单元,分别与所述关断控制单元和导通控制单元相连,用以根据所述放电控制信号和充电控制信号产生开关控制信号;驱动单元,与述逻辑单元相连,用以根据所述开关控制信号控制DCDC主电路中开关管的导通及关断。其中,所述关断控制单元具体为峰值电流比较单元,用以将所述储能电感的充电电流检测信号与一预设峰值电流信号进行比较并根据比较结果输出放电控制信号。其中,所述充电电流检测信号由串联于DCDC主电路充电回路中的第一检测电阻产生。其中,所述预设峰值电流信号反映D⑶C主电路输出电压的变化,例如以D⑶C主电路输出的恒定电压为预设的峰值电流信号。其中,所述导通控制单元包括电感放电计时单元,与关断控制单元相连,接收到放电控制信号开始计时,计时到一预定时间后,输出充电控制信号。实施例二实施例二为在实施例一的基础上,以控制降压型DCDC主电路为例,对本专利技术进行进一步说明图2为本专利技术实施例二的DOTC主电路图;具体为降压型DOTC电源转换电路,主要由开关管Q1、电感Li、电容Cl、续流管组成;其中开关管Ql为PMOS管,其源极经电阻Rsen 接直流电压VCC,在此电阻Rsen用以检测电感Ll的充电电流,电阻Rsen与开关管Ql之间的节点输出充电电流检测信号Vsen ;开关管Ql漏极经续流管与地相连;其中DRV为开关管 Ql的控制端;电感Ll的一端连接于开关管Ql和续流管之间,电感Ll的另一端与电容Cl的一个极板相连,电容Cl的另一个极板与地相连。图3为本专利技术实施例二的关断控制单元的原理框图;所述关断控制单元具体为峰值电流比较单元Cl,用以将所述储能电感的充电电流检测信号Vsen与一预设峰值电流信号V_PEAK_SET进行比较,当两者相等时,则电感电流达到所设定的峰值电流I_PEAK,峰值电流比较单元输出放电控制信号ΡΕΑΚ_0Κ。图4为本专利技术实施例二的峰值电流设定的电路图;其包括运算放大器0PA1、NMOS 开关管Q2、电阻R2,运算放大器OPAl的第一输入端与输出电压反馈信号Vset相连,输出电压反馈信号Vset反映DCDC主电路输出电压的变化,例如以DCDC主电路输出的电压VOUT设定预设峰值电流信号;运算放大器OPAl的第二输入端与开关管Q2的源极相连,开关管Q2 的源极还经过电阻R2与地相连,开关管Q2的漏极经电流源Il与VCC相连,由此可知运算放大器OPAl与开关管Q2构成一源跟随电路,并和电阻R2形成一恒流源II,预设峰值电流信号V_PEAK_SET为VCC减去Il的比例电流A*I1流经电阻Rset所产生的压降的差,A为大于0的比例常数,可根据实际需要进行调整。图5为本专利技术实施例二的电感放电计时单元的电路图;其包括运算放大器0PA2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DCDC电源转换控制装置,用以控制一DCDC主电路输出电压;其特征在于:所述DCDC电源转换控制装置包括:关断控制单元,与所述DCDC主电路相连,在DCDC主电路中储能电感上的电流达到预设峰值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管关断的放电控制信号;导通控制单元,分别与DCDC主电路以及关断控制单元相连,在DCDC主电路中储能电感上的电流由预设峰值电流下降到预设谷值电流时,产生控制DCDC主电路中开关管导通的充电控制信号;逻辑单元,分别与所述关断控制单元和导通控制单元相连,用以根据所述放电控制信号和充电控制信号产生开关控制信号;驱动单元,与述逻辑单元相连,用以根据所述开关控制信号控制DCDC主电路中开关管的导通及关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵一飞王德伟滕庆宇
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:94

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