[發(fā)明專利]用于BOOST變換器中的脈寬控制電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249559.9
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102790525A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方健;潘福躍;唐莉芳;黎俐
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種BOOST變換器中的脈寬控制電路的設(shè)計。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而一個穩(wěn)定的電源是電子設(shè)備必不可少的組成部分。BOOST變換器是一種常見的升壓式開關(guān)電源，要穩(wěn)定BOOST的輸出，需要一個負反饋網(wǎng)絡(luò)來調(diào)節(jié)BOOST變換器中開關(guān)管的脈沖寬度。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的BOOST脈寬控制電路采用電壓比較的方式如附圖1所示，其中，式中，V_o表示BOOST變換器的輸出電壓，V_dc表示BOOST變換器的直流輸入電壓，T_on表示BOOST變換器開關(guān)管的柵極控制信號的占空比，R表示BOOST變換器的負載電阻，T表示BOOST變換器開關(guān)管的柵極控制信號的周期，L表示BOOST變換器中的儲能電感。這種控制方式可以實現(xiàn)輸出電壓的精確控制，但也存在一些不足，比如：電路需要一個Vref基準電壓、一個EA放大器以及一個PWM的電壓比較器，這樣對于電路的實現(xiàn)比較復(fù)雜，電路的功耗較大，尤其一個可靠的EA放大器需要相應(yīng)的穩(wěn)定補償電路，這增加了電路設(shè)計的難度以及電路的功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有電壓比較型的BOOST脈寬控制電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，提出了一種用于BOOST變換器中的脈寬控制電路。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于BOOST變換器中的脈寬控制電路，具體包括：一V-I變換器、一電容元件、一恒流源、第一反相器、第二反相器、一二輸入與門、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管，

其中，

所述V-I變換器用于將所述BOOST變換器的輸出電壓轉(zhuǎn)換為電流，其輸入端接BOOST變換器的輸出端，輸出端接第一NMOS管的漏極、第一NMOS管的柵極、第二NMOS管的柵極以及第三NMOS管的漏極；

所述第一NMOS管的源極接地，所述第三NMOS管的柵極接外部的方波信號，所述第三NMOS管的源極接地，所述第二NMOS管的源極接地，所述恒流源的第一端接外部的直流電源，所述恒流源的第二端接所述第二NMOS管的漏極、所述電容元件的第一端及第一反相器的輸入端，所述電容元件的第二端接地，所述第一反相器的輸出端接所述第二反相器的輸入端，所述第二反相器的輸出端接二輸入與門的第一輸入端，所述二輸入與門的第二輸入端接所述第三NMOS管的柵極，所述二輸入與門的輸出端作為所述脈寬控制電路的輸出端。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的脈寬控制電路采用了V-I變換器，實現(xiàn)了用電流比較來調(diào)節(jié)BOOST變換器開關(guān)管的脈寬，省去了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的EA放大器、電壓比較器等模塊，大大降低了電路功耗以及電路設(shè)計的難度，電路結(jié)構(gòu)變得簡單，從而提高了集成度，降低了成本。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的電壓比較型BOOST變換器脈寬控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所實現(xiàn)的用于BOOST變換器中的脈寬控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明電路的具體實施示例電路圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明電流比較型的BOOST控制電路技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

本發(fā)明的用于BOOST變換器中的脈寬控制電路，如圖2所示，具體包括：一V-I變換器、一電容元件C1、一恒流源I1、第一反相器Q1、第二反相器Q2、一二輸入與門Q3、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3，其中，

所述V-I變換器用于將所述BOOST變換器的輸出電壓轉(zhuǎn)換為電流，其輸入端接BOOST變換器的輸出端Vo，輸出端接M1的漏極、M1的柵極、M2的柵極以及M3的漏極；M1的源極接地，M3的柵極接外部的方波信號，M3的源極接地，M2的源極接地，恒流源I1的第一端接外部的直流電源VDD，恒流源I1的第二端接M2的漏極、C1的第一端及第一反相器Q1的輸入端，C1的第二端接地，第一反相器Q1的輸出端接第二反相器Q2的輸入端，第二反相器Q2的輸出端接二輸入與門Q3的第一輸入端，Q3的第二輸入端接M3的柵極，二輸入與門Q3的輸出端作為所述脈寬控制電路的輸出端Vcon，接BOOST變換器開關(guān)管的控制端。

需要說明的是外部的方波信號的占空比可以根據(jù)實際需要進行選取，對于BOOST變換器來說，一般占空比要大于50%。

反相器Q1和Q2作用在于：一是給電容元件的充放電設(shè)定一個翻轉(zhuǎn)值；二是起到了對電壓波形進行整形的作用。