[發(fā)明專利]一種具有寬負(fù)載電流特性的BOOST變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611213150.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN106787710B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 明鑫;魏秀凌;高笛;唐韻楊;王卓;張波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/156
• 分類號(hào): H02M3/156
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發(fā)屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有寬負(fù)載電流特性的BOOST變換器。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在保證傳統(tǒng)方式采樣簡(jiǎn)單的條件下，對(duì)PWM比較器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，采用電壓轉(zhuǎn)電流再轉(zhuǎn)電壓的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)在更大的負(fù)載電流動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)能保證PWM比較器的正常翻轉(zhuǎn)，同時(shí)改善了傳統(tǒng)的方式由于比較電壓與功率管Rds_on相關(guān)帶來(lái)的溫度和工藝的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有寬負(fù)載電流特性的BOOST變換器。

背景技術(shù)

由于峰值電流模的BOOST功率管在開啟時(shí)，功率管的Rds_on上壓降可以直接反應(yīng)電感電流信息，所以傳統(tǒng)的峰值電流模BOOST直接采樣功率管開啟時(shí)Rds_on上壓降進(jìn)行放大，然后送到PWM比較器跟誤差放大器的輸出電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生PWM信號(hào)。但是由于誤差放大器的輸出電壓有擺幅限制，功率管的Rds_on又很小，傳統(tǒng)的直接比較方式對(duì)電感電流的動(dòng)態(tài)范圍有嚴(yán)格限制，也就使能提供的輸出電流的動(dòng)態(tài)范圍受到限制。本發(fā)明在保留原來(lái)采樣方式簡(jiǎn)單的前提下，通過(guò)改變PWM比較器的結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能提供較大范圍的輸出電流。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)還能改善功率管Rds_on的溫度和工藝漂移對(duì)采樣帶來(lái)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電壓轉(zhuǎn)電流再轉(zhuǎn)電壓的PWM比較器結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能保證較大的輸出電流范圍，同時(shí)改善傳統(tǒng)方式溫度和工藝漂移對(duì)采樣精度的影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具有寬負(fù)載電流特性的BOOST變換器，包括電感、功率管、電壓采樣電路、誤差放大器、PWM比較器和RS觸發(fā)器；所述功率管的漏極通過(guò)電感與輸入電壓連接，功率管的柵極接RS觸發(fā)器的Q輸出端，功率管的源極接地；誤差放大器的反相輸入端接電壓采樣電路的輸出端，誤差放大器的同相輸入端接基準(zhǔn)電壓；PWM比較器的同相輸入端接功率管的漏極，PWM比較器的反相輸入端接誤差放大器的輸出端；RS觸發(fā)器的R輸入端接PWM比較器的輸出端，RS觸發(fā)器的S輸入端接外部時(shí)鐘信號(hào)；

其特征在于，所述PWM比較器由第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、放大器、比較器、電流源和電阻構(gòu)成；其中，放大器的同相輸入端接誤差放大器的輸出端，放大器的輸出端接第一NMOS管的柵極，放大器的反相輸入端、第一NMOS管的源極和電流源的連接點(diǎn)通過(guò)電子后接地；第一NMOS管的漏極接第一PMOS管的漏極，第一PMOS管的源極接電源，其柵極和漏極互連；第二PMOS管的源極接電源，其柵極接第一PMOS管的漏極；比較器的反相輸入端接第二PMOS管的漏極，比較器的同相輸入端接功率管的漏極；第二NMOS管的漏極接第二PMOS管的漏極，第二NMOS管的柵極接電源，其源極接地；比較器的輸出端輸出PWM信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果為，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較，本發(fā)明大了電感電流的動(dòng)態(tài)范圍，從而增大了輸出電流的動(dòng)態(tài)范圍。同時(shí)改善了溫度和工藝漂移對(duì)比較點(diǎn)的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)的采樣Rds_on上壓降進(jìn)行放大直接與誤差放大器輸出電壓進(jìn)行比較的系統(tǒng)框圖；

圖2為傳統(tǒng)方式的動(dòng)態(tài)范圍示意圖；

圖3為本發(fā)明應(yīng)用的系統(tǒng)框圖；

圖4為本發(fā)明的PWM比較器的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明的動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。