[發(fā)明專利]高壓輸入DC-DC變換器及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810840480.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108768167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;林官秋;喻輝杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市必易微電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/156
• 分類號(hào): H02M3/156
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

1.一種高壓輸入DC-DC變換器，其特征在于，所述DC-DC變換器包括：環(huán)路控制單元、差分采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路、第一功率管Q1、第一二極管D1、電感L、輸入電容Cin、輸出電容Cout；

所述輸入電容Cin的第一端分別連接輸入電壓Vin、第一二極管D1的負(fù)極、輸出電容Cout的第一端、輸出電壓正極Vo+、差分采樣電路；輸入電容Cin的第二端接地；

所述第一二極管D1的正極分別連接電感L的第一端、第一功率管Q1的漏極；所述電感L的第二端分別連接輸出電容Cout的第二端、輸出電壓負(fù)極Vo-、差分采樣電路；

所述第一功率管Q1的源極接地，或者，所述第一功率管Q1的源極通過(guò)一電阻接地；第一功率管Q1的柵極連接所述驅(qū)動(dòng)電路；

所述差分采樣電路連接環(huán)路控制單元，所述環(huán)路控制單元連接驅(qū)動(dòng)電路；

輸出電壓正極Vo+、輸出電壓負(fù)極Vo-作為所述差分采樣電路的輸入端，所述差分采樣電路用以獲取設(shè)定兩點(diǎn)的壓差，并將結(jié)果輸出到環(huán)路控制單元；

所述環(huán)路控制單元用以根據(jù)所述差分采樣電路發(fā)送的壓差數(shù)據(jù)進(jìn)行第一功率管Q1的占空比調(diào)制，并將占空比調(diào)制出的數(shù)據(jù)結(jié)果信息發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)電路；

所述驅(qū)動(dòng)電路用以結(jié)合所述環(huán)路控制單元發(fā)送的占空比調(diào)制出的數(shù)據(jù)結(jié)果信息驅(qū)動(dòng)第一功率管Q1開(kāi)關(guān)動(dòng)作，控制輸出電壓正極Vo+與輸出電壓負(fù)極Vo-之間的壓差滿足輸出電壓的目標(biāo)；

所述環(huán)路控制單元包括環(huán)路運(yùn)放EA、基準(zhǔn)電壓生成單元、環(huán)路補(bǔ)償電路、占空比調(diào)制電路；所述基準(zhǔn)電壓生成單元用以生成基準(zhǔn)電壓Vref；所述環(huán)路運(yùn)放EA用以計(jì)算反饋和基準(zhǔn)電壓Vref之間的誤差，將兩點(diǎn)壓差與基準(zhǔn)電壓Vref比較，將比較的結(jié)果發(fā)送至環(huán)路補(bǔ)償電路；所述環(huán)路補(bǔ)償電路用以根據(jù)環(huán)路運(yùn)放EA的比較結(jié)果進(jìn)行誤差補(bǔ)償，輸出給占空比調(diào)制電路；所述占空比調(diào)制電路用以根據(jù)環(huán)路補(bǔ)償電路的誤差補(bǔ)償進(jìn)行占空比調(diào)制，得到第一功率管Q1驅(qū)動(dòng)的占空比信號(hào)，并將得到的占空比信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)電路；

所述差分采樣電路的輸出是環(huán)路控制單元的反饋，差分采樣電路的輸出分別連接環(huán)路補(bǔ)償電路的第二端、環(huán)路運(yùn)放EA的負(fù)極輸入端，環(huán)路運(yùn)放EA的正極輸入端連接基準(zhǔn)電壓生成單元的第一端，基準(zhǔn)電壓生成單元的第二端接地；所述環(huán)路補(bǔ)償電路的第一端連接環(huán)路運(yùn)放EA的輸出端、占空比調(diào)制電路；

所述差分采樣電路的輸入端為輸出電壓正極Vo+和輸出電壓負(fù)極Vo-，差分采樣電路在得到兩點(diǎn)壓差后，將兩點(diǎn)壓差輸出到環(huán)路運(yùn)放EA輸入端，環(huán)路運(yùn)放EA將其與基準(zhǔn)電壓Vref比較；環(huán)路補(bǔ)償電路對(duì)比較的誤差的補(bǔ)償輸出給占空比調(diào)制電路，得到第一功率管Q1驅(qū)動(dòng)的占空比信號(hào)；占空比調(diào)制電路將得到的占空比信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路以此驅(qū)動(dòng)第一功率管Q1開(kāi)關(guān)動(dòng)作，控制輸出電壓正極Vo+與輸出電壓負(fù)極Vo-之間的壓差滿足輸出電壓的目標(biāo)；

所述差分采樣電路的參考點(diǎn)為輸入電壓Vin的“地”；所述第一功率管Q1的驅(qū)動(dòng)電路部分的參考點(diǎn)與輸入電壓Vin的“地”相同；

所述差分采樣電路包括比較器、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4；所述比較器的負(fù)極輸入端分別連接第三電阻R3的第一端、第四電阻R4的第二端；第三電阻R3的第二端連接輸出電壓負(fù)極Vo-，第四電阻R4的第一端連接，比較器的輸出端；所述比較器的正極輸入端分別連接第一電阻R1的第一端、第二電阻R2的第一端；第一電阻R1的第二端連接輸出電壓正極Vo+，第二電阻R2的第二端接地。