[發(fā)明專利]雙向直流電源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710308366.5
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101471602A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙一飛;屈擘
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/155
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 胡海國;王艷春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，特別涉及一種升壓和降壓直流電源轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

現(xiàn)有便攜式產(chǎn)品越來越多采用了可充電電源，需要對電源電量釋放和充 電管理，如交流-直流(AC-DC)適配器充電、USB充電，以及電池之間相互充 電等，目前直流-直流(DC-DC)電源電路對升壓和降壓兩個不同方向上電壓 間轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)升壓和降壓，需要采用電量釋放轉(zhuǎn)化模塊和充電管理模塊，以 及各自獨立的外圍元件才能實現(xiàn)。如果僅用一個模塊及其外圍元件，不能實 現(xiàn)直流電源雙向轉(zhuǎn)化，增加直流電源轉(zhuǎn)換電路的成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種雙向直流電源電路，實現(xiàn)直流電源電路升降壓 雙向控制，降低直流電源成本，方便產(chǎn)品小型化。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雙向直流電源電路，包括一檢 測電阻，用于檢測電流信號；一信號處理模塊，用于反饋檢測電阻的電壓、 反饋檢測電流和方向控制處理，輸出脈寬控制信號；一脈寬調(diào)制模塊，根據(jù) 信號處理模塊輸入的脈寬控制信號出輸脈寬信號；一開關(guān)驅(qū)動模塊，根據(jù)脈 寬調(diào)制模塊輸出的脈寬信號，選擇開關(guān)導(dǎo)通或截止。

優(yōu)選地，所述檢測電阻的阻值在30～100mΩ。

優(yōu)選地，所述信號處理模塊包括一方向控制單元、一電流反饋單元和一 電壓反饋單元，其中方向控制單元分別與電流反饋單元和電壓反饋單元連接， 所述方向控制單元還與脈寬調(diào)制模塊中的雙向脈寬調(diào)制單元連接，電壓反饋 單元與脈寬調(diào)制模塊中的振蕩器連接。

優(yōu)選地，所述脈寬調(diào)制模塊包括振蕩器和雙向脈寬調(diào)制單元，其中振蕩 器與雙向脈寬調(diào)制單元連接，通過振蕩器的時鐘信號控制雙向脈寬調(diào)制電路 輸出。

優(yōu)選地，所述開關(guān)驅(qū)動模塊包括一P型MOS管、一N型MOS管和一電感， 其中P型MOS管的漏極與N型MOS管的源極接連，P型和N型MOS管的柵極分 別與脈寬調(diào)制模塊脈寬信號輸出連接，電感與P型MOS管的源極和N型MOS 管的漏極連接，提供偏置電壓。直流電源電路升壓模式時，N型MOS管導(dǎo)通， P型MOS管截止。

所述電壓反饋單元包括誤差放大電路、電流設(shè)置電路、選通電路、第一 補償電路和第二補償電路，誤差放大電路對反饋電壓進(jìn)行誤差放大，電流設(shè) 置電路根據(jù)誤差放大電路提供的誤差放大信號生成該誤差放大信號的峰值電 流，經(jīng)過第一補償電路或第二補償電路信號斜坡補償?shù)玫窖a償后的峰值電流， 由選通電路對補償后的峰值電流進(jìn)行選通。

優(yōu)選地，上述選通電路為雙路選通，第一補償電路和第二補償電路為斜 坡補償。

所述電流反饋單元包括電流放大電路，將較低電壓和檢測電阻檢測的電 流對應(yīng)的電壓進(jìn)行放大，所述較低電壓為輸入電壓與檢測電阻之間的壓降。

所述方向控制單元包括第一比較器、第二比較器和第三比較器，第一比 較器根據(jù)選通電路輸入的信號與電流反饋單元輸出的放大電流進(jìn)行比較，確 定電流比較信號的電位；第二比較器根據(jù)電流設(shè)置電路處理生成的峰值電流 和靜態(tài)電位信號輸入，生成方向選擇信號；第三比較器根據(jù)較低電壓和檢測 電阻電流的電壓輸出反向電流比較信號，較低電壓為輸入電壓與檢測電阻之 間的壓降，靜態(tài)電位信號為檢測電阻電壓與較低電壓相等時電流放大電路輸 出的電壓。優(yōu)選地，比較器為差分比較器。

本發(fā)明雙向直流電源電路，通過檢測電阻檢測電流，并將該電流反饋給 信號處理模塊進(jìn)行處理，由信號處理模塊輸出脈寬控制信號，脈寬調(diào)制模塊 根據(jù)脈寬控制信號輸出脈寬信號，開關(guān)驅(qū)動模塊根據(jù)脈寬信號開關(guān)導(dǎo)通或截 止，從而控制直流電源電路輸出，實現(xiàn)升壓或降壓兩方向上的電能轉(zhuǎn)化。降 低直流電源電路成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例電路原理框圖；

圖2為本發(fā)明實施例信號處理模塊電路框圖；

圖3為本發(fā)明實施例脈沖調(diào)制模塊電路框圖；

圖4為本發(fā)明實施例開關(guān)控制單元原理圖；

圖5為本發(fā)明實施例電壓反饋單元電路框圖；

圖6為本發(fā)明實施例電路示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例開關(guān)控制模塊與檢測電阻檢測電流之間的時序關(guān)系 示意圖。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步 說明。

具體實施方式