提高DC-DC转换电路的效率的方法和DC-DC转换电路控制装置制造方法及图纸

技术编号:7125436 阅读:408 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种提高DC-DC转换电路的效率的方法和DC-DC转换电路控制装置,涉及DC-DC转换电路领域,提升了轻载状态下DC-DC转换电路的效率。一种提高DC-DC转换电路的效率的方法,包括:在按照预定周期导通以及截止DC-DC转换电路中的多个MOSFET场效应晶体管的同时,检测流经所述DC-DC转换电路中的用于能量存储与释放的电感线圈的电流;所述流经电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时,向所述多个MOSFET场效应晶体管中的部分MOSFET场效应晶体管的栅极输送控制电平,以使得所述部分MOSFET场效应晶体管持续处于截止状态,而不再按照预定周期导通。本发明专利技术实施例主要用于DC-DC转换电路中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及DC-DC转换电路领域,尤其涉及一种提高DC-DC转换电路的效率的方法和DC-DC转换电路控制装置
技术介绍
DC (Direct Current,直流电)_DC转换电路可以将输入直流电压转换为一个电压值更高或更低的输出直流电压,以供负载设备使用。图1是一种常见的BUCK型DC-DC转换电路,能够实现将输入直流电压转换为电压值更低的输出直流电压。在图1中,Vin为输入直流电压,V。为经过DC-DC转换后生成的输出直流电压,加在负载设备上。Rtl为负载设备的等效电阻。在电路上的a点和b点之间并联了 N(N彡2)个P沟道型MOSFET (场效应晶体管),c点和b点之间并联了 M(M彡2)个N沟道型M0SFET。所述N个P沟道型MOSFET和 M个N沟道型MOSFET为DC-DC转换电路的功率M0SFET。电感线圈L与各个功率MOSFET串联。当所述N个P沟道型MOSFET导通、M个N沟道型MOSFET截止时,电感线圈L存储能量; 当所述N个P沟道型MOSFET截止、M个N沟道型MOSFET导通时,电感线圈L将存储的能量释放出去。晶体管控制器11分别与全部的功率MOSFET电连接,对功率MOSFET的导通、截止进行控制,使作为功率MOSFET的P沟道型MOSFET和N沟道型MOSFET按照预定周期依次处于导通状态,并使电路输出稳定的V。给负载设备12。在实现上述方案的过程中,专利技术人发现现有技术至少存在以下问题当DC-DC转换电路的输出功率较低时,功率MOSFET频繁进行开启、关闭动作,会造成栅极电容的充放电损耗增大,流经负载设备的电流Itl低于预设定的轻载电流值,使得负载设备处于轻载状态,此时由于功率MOSFET的栅极电容的充放电损耗没有下降,导致DC-DC转换电路的效率 (负载设备上的功率与DC-DC转换电路的总功率的比值)降低,功率浪费较多。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种提高DC-DC转换电路的效率的方法和DC-DC转换电路控制装置,提升了轻载状态下DC-DC转换电路的效率。为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案一种提高DC-DC转换电路的效率的方法,包括在按照预定周期导通以及截止DC-DC转换电路中的多个MOSFET场效应晶体管的同时,检测流经所述DC-DC转换电路中的用于能量存储与释放的电感线圈的电流;所述流经电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时,向所述多个MOSFET场效应晶体管中的部分MOSFET场效应晶体管的栅极输送控制电平,以使得所述部分MOSFET场效应晶体管持续处于截止状态,而不再按照预定周期导通。一种DC-DC转换电路控制装置,包括电平控制单元,用于按照预定周期对DC-DC转换电路中的多个MOSFET场效应晶体管进行导通及截止的控制;电流检测单元,用于在按照预定周期导通以及截止DC-DC转换电路中的多个 MOSFET场效应晶体管的同时,检测流经所述DC-DC转换电路中的用于能量存储与释放的电感线圈的电流;所述电平控制单元还用于在所述流经电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时,向所述多个MOSFET场效应晶体管中的部分MOSFET场效应晶体管的栅极输送控制电平, 以使得所述部分MOSFET场效应晶体管持续处于截止状态,而不再按照预定周期导通。本专利技术实施例提供的提高DC-DC转换电路的效率的方法和DC-DC转换电路控制装置,通过检测电感线圈中的电流,并在电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时对部分 MOSFET输送控制点电平,使得所述部分MOSFET处于截止状态,避免了所述部分MOSFET在周期性的开启、关闭动作中造成的栅极电容充放电损耗,从而提升了轻载状态下DC-DC转换电路的效率。附图说明图1为现有技术中的一种BUCK型DC-DC转换电路的示意图;图2为本专利技术实施例中提高DC-DC转换电路的效率的方法的流程图;图3为使用本专利技术实施例提供的提高DC-DC转换电路的效率的方法的同步整流 BUCK型DC-DC转换电路的示意图;图4为使用本专利技术实施例提供的提高DC-DC转换电路的效率的方法的非同步整流 BUCK型DC-DC转换电路的示意图;图5为使用本专利技术实施例提供的提高DC-DC转换电路的效率的方法的同步整流 BOOST型DC-DC转换电路的示意图;图6为使用本专利技术实施例提供的提高DC-DC转换电路的效率的方法的非同步整流 BOOST型DC-DC转换电路的示意图;图7为本专利技术实施例中DC-DC转换电路控制装置的框图; 图8为本专利技术实施例中DC-DC转换电路控制装置所在的非同步整流BUCK型DC-DC 转换电路的示意图。具体实施例方式DC-DC转换电路中的有晶体管控制器,控制功率MOSFET以预定周期处于导通及截止。以图1为例,晶体管控制器11分别与作为功率MSOFET的各个N沟道型、P沟道型MOSFET 的栅极电连接。晶体管控制器11通过向功率MOSFET输送电平信号,控制N沟道型、P沟道型MOSFET交替的处于导通状态。具体的,在一个预定周期T内,晶体管控制器11通过将电平输出给MOSFET的栅极,使得电路中的N个P沟道型MOSFET栅极和源极间的电压差变为零,从而使P沟道型MOSFET处于截止状态,同时向M个N沟道型MOSFET的栅极输出电平以控制N沟道型MOSFET处于导通状态,持续的时间为T1 (T1 < T);经过T1后,晶体管控制器 11通过电平输出使N沟道型MOSFET处于截止状态,同时使P沟道型MOSFET处于导通状态, 持续时间为T-T1。由此,实现了 N沟道型MOSFET和P沟道型MOSFET的交替导通。下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例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。实施例1 本专利技术实施例提供了一种提高DC-DC转换电路的效率的方法,如图2所示,所述方法包括以下步骤101、在按照预定周期导通以及截止DC-DC转换电路中的多个MOSFET场效应晶体管的同时,检测流经所述DC-DC转换电路中的用于能量存储与释放的电感线圈的电流。在DC-DC转换电路中,用作功率MOSFET的多个MOSFET分为两组,两组MOSFET以预定周期交替处于导通状态,流经用于能量存储与释放的电感线圈的电流也以所述预定周期进行变化。实际应用中,为了使电路的结构和控制更为简单,可以用N沟道型MOSFET构成一组M0SFET,用P沟道型MOSFET构成另一组M0SFET,两组MOSFET交替导通。对所述流经电感线圈的电流进行检测,判断所述流经电感线圈的电流的数值是否低于预设定的电流下限阈值。若所述流经电感线圈的电流的数值不低于所述电流下限阈值,则继续进行电流的检测;若所述流经电感线圈的电流的数值低于所述电流下限阈值,转向步骤102。实际应用中,为测得流经电感线圈的电流,可以设置一个与电感线圈串联的检测电阻,通过测量所述检测电阻两端的电压,根据公式电流=电压/电阻,得到流经所述电感线圈的电流的数值。102、所述流经电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时,向所述多个MOSFET 本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种提高DC-DC转换电路的效率的方法,其特征在于,包括:在按照预定周期导通以及截止DC-DC转换电路中的多个MOSFET场效应晶体管的同时,检测流经所述DC-DC转换电路中的用于能量存储与释放的电感线圈的电流;所述流经电感线圈的电流低于预设的电流下限阈值时,向所述多个MOSFET场效应晶体管中的部分MOSFET场效应晶体管的栅极输送控制电平,以使得所述部分MOSFET场效应晶体管持续处于截止状态,而不再按照预定周期导通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:谢强宋伟
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:94

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