升压电路的制作方法_2

文档序号:10107149阅读:来源:国知局
S1断开,并且控制第二开关S2闭合,电感L1将能量供给第一电容C1和外部负载。
[0043]具体地,第一电平为高电平,第二电平为低电平。
[0044]可选地,升压电路还包括:第二电容C2 ;
[0045]第二电容C2与电池BAT并联耦合。
[0046]需要说明的是,控制电路110控制第一开关S1和第二开关S2的闭合或断开。当使能信号EN为高电平时,控制电路110控制第一开关S1和第二开关S2交替闭合,使升压电路工作在同步升压模式,将电池BATBAT电压升高为输出负载供电;当使能信号EN刚变为高电平变为低电平时,控制电路110控制第一开关S1和第二开关S2交替闭合,使升压电路工作在同步降压模式,将第一电容C1和负载寄生电容上的能量回收,为输入端的电池BATBAT充电;当使能信号EN变为低电平,输出电容上的能量被回收至输出电压与输入电压相等时,停止能量回收功能,整个升压电路系统停止工作。当使能信号EN为高电平时,升压电路正常工作;当使能信号EN从高电平变为低电平时,升压电路开启能量回收模式,将输出电容上的能量部分回收,为输入端的电池BAT充电;当使能信号EN为低电平时,升压电路停止工作。
[0047]本实用新型提供的一种升压电路,通过改进直流-直流转换器结构,利用控制电路110控制升压电路中的第一开关S1和第二开关S2交替闭合,在同步降压模式下将第一电容C1和负载寄生电容上的能量回收,从而回收输出电容上的能量,为输入端的电池BAT充电,提高系统效率,节省能源。
[0048]图2本实用新型实施例提供的一种电压反馈电路的电路图,如图2所示,电压反馈电路220包括:第一电阻R1和第二电阻R2 ;
[0049]第一电阻R1的一端接地;第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端、控制电路110相親合;第二电阻R2的另一端与第一开关S1的一端、第一电容C1的一端相親合。
[0050]需要说明的是,电压反馈电路220可以为任何起分压作用的电路实现,在此不做限定。
[0051]图3为本实用新型实施例提供的一种控制电路的电路原理图,在本例中,以第一触发器和第二触发器为D触发器、第一逻辑电路、第二逻辑电路、第五逻辑电路和第六逻辑电路为或门、第三逻辑电路和第四逻辑电路为或非门,为例进行说明,其中,D触发器是高电平复位、时钟下降沿触发的D触发器,即复位端为高电平时,将输出端Q复位为低电平,将输出端QB复位为高电平,时钟信号的下降沿触发。
[0052]如图3所示,控制电路包括:能量回收控制电路311、第一驱动器DRV1、第二驱动器DRV2、负反馈控制电路312、第五逻辑电路or3和第六逻辑电路or4 ;
[0053]能量回收控制电路311包括:比较器CM、第一触发器ffdfl、第二触发器ffdfl、第一脉冲产生器pulsel、第二脉冲产生器pulse2、第三脉冲产生器pulse3、延时器delay、第一逻辑电路orl、第二逻辑电路or2、第三逻辑电路norl和第四逻辑电路nor2 ;
[0054]比较器CM的输入端分别接收分压信号FB和参考电压REF ;比较器CM的输出端与第一逻辑电路orl的第二输入端相连接;使能信号EN分别输入到第一逻辑电路orl的第一输入端和第一触发器ffdfl的时钟信号输入端;输入电压VIN分别输入到第一触发器ffdfl的数据端和第二触发器ffdf2的数据端;第一逻辑电路orl的输出端与第一触发器ffdfl的复位端相连接;第一触发器ffdfl的输出端Q通过第二脉冲产生器pulse2与第四逻辑电路nor2的第二输入端相连接;第四逻辑电路nor2的输出端与第三逻辑电路norl的第三输入端相连接;第三逻辑电路norl的输出端与第二触发器ffdf2的时钟信号输入端、第四逻辑电路nor2的第一输入端相连接,第三逻辑电路norl的输出端输出第一输出信号QS1 ;第二触发器ffdf2的输出端Q输出第二输出信号QS2 ;第一触发器ffdfl的输出端QB与第三逻辑电路norl的第二输入端、第二逻辑电路or2的第二输入端相连接;第三逻辑电路norl的输出端通过延时器delay与第一脉冲产生器pulsel的输入端相连接;第一脉冲产生器pulsel的输出端与第三逻辑电路norl的第一输入端相连接;反向电流检测信号分别输入第三脉冲产生器pulse3的输入端和第二逻辑电路or2的第一输入端第三脉冲产生器pulSe3的输出端与第四逻辑电路的第三输入端相连接;第二逻辑电路or2的输出端与第二触发器ffdf2的复位端相连接。
[0055]第一输出信号QS1通过第一驱动器DRV1控制第一开关S1的闭合或断开;第二输出信号QS2通过第二驱动器DRV2控制第二开关S2的断开或闭合,其中,第一开关S1和第二开关S2交替闭合。
[0056]负反馈控制电路312的输出端与第五逻辑电路or3的第二输入端、第六逻辑电路or4的第一输入端相连接;第五逻辑电路or3的第一输入端与第三逻辑norl电路的输出端相连接;第五逻辑电路or3的输出端与第一驱动器DRV1的输入端相连接;第六逻辑电路or4的第二输入端与第二触发器ffdf2的输出端Q相连接;第六逻辑电路or4的输出端与第二驱动器DRV2的输入端相连接。
[0057]需要说明的是,在本实用新型实施例中,该负反馈控制电路312可以采用现有技术来实现,负反馈控制电路可以包括:误差放大器EA、比较器PWM、逻辑控制电路,为了描述的简洁,在此不再赘述其连接关系
[0058]具体工作过程如下:
[0059]当使能信号EN为高电平时,经过第一逻辑电路orl后的信号rstl为高电平,将第一触发器ffdfl复位,导致第一触发器ffdfl输出端QB的输出信号Q0NB为高电平,经过第三逻辑电路norl后输出第一输出信号QS1为低电平;输出信号Q0NB经过第二逻辑电路or2后的信号rst2也为高电平,将第二触发器ffdfl复位,第二输出信号QS2输出为低电平。第一输出信号QS1和第二输出信号QS2被连接至或门or3和或门or4,当EN为高电平时,第一输出信号QS1和第二输出信号QS2都为低电平,不影响或门or3和或门or4的输出,即此时,或门or3和或门or4的输出仅由HDP和LDP控制。表明使能信号EN为高电平时,能量回收控制电路输出的DVS1和DVS2完全由负反馈控制电路控制。
[0060]负反馈控制电路与现有技术的工作方式一样。当分压电压FB低于参考电压REF时,误差放大器EA的输出ΕΑ0电压将上升,PWM输出信号D的占空比将增加,LDP的占空比增加和HDP的占空比减小,DVS2的占空比增加和DVS1的占空比减小,输出电压V0增加,经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压信号FB电压上升;
[0061]当分压电压FB高于参考电压REF时,误差放大器EA的输出ΕΑ0电压将下降,PWM输出信号D的占空比将减小,LDP的占空比减小和HDP的占空比增加,DVS2的占空比减小和DVS1的占空比增加,输出电压V0下降,经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压信号FB电压下降。所以表现为负反馈效应。此负反馈稳定时,分压信号FB的电压值和参考电压REF的电压值相等,从而输出电压V0值为REF.(R1+R2) /R1,其中REF为参考电压REF的电压值,R1和R2分别是电阻R1和R2的电阻值。
[0062]当使能信号EN从高电平变为低电平的一段时间内,升压电路进入能量回收状态。当使能信号EN从高电平变成低电平时,将产生下降沿,触发第一触发器ffdfl,使其输出端Q输出的信号QON由低电平变为高电平,经过第二触发器pulSe2产生一个高电平时间很短的窄脉冲,将第四逻辑电路nor2的输出A1置为低电平,此时第一触发器ffdfl的输出端QB的输出Q0NB也变为低电平,输出信号QS1的初始状态为低电平,经过延时器delay和第一脉冲产生器pulsel后的信号pol初始状态也为低电平,因此第三逻辑电路norl输出第一输出信号QS1将先变为高电平,第一输出信号QS1经过延迟器delay,再经过第一脉冲产生器pulsel在其上升沿产生一个窄脉冲pol,将通过第三逻辑电路norl将第一输出信号QS1复位为低电平。所以第一输出信号QS1保持高电平时间由延时器delay的延迟时间决定。当第一输出信号QS1从高电平变为低电平时,触发第二触发器ffdf2,将其输出第二输出信号QS2置为高电平。
[0063]反向电流检测信号RCP从低电平变为高电平时,表示电感电流降到了零,为了避免产生反向电流,反向电流检测信号RCP信号通过第三脉冲产生器pulSe3在其上升沿产生窄脉冲信号po3,经过第四逻辑电路nor2后,将A1信号复位为低电平,此时由于pol、Q0NB、A1都为低电平,所以第一输出信号QS1又重新变为高电平,这样第一输出信号QS1和第二输出信号QS2交替为高电平工作,不断将第一
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