[發(fā)明專利]一種可自動調(diào)節(jié)的DC-DC降壓電路及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010431832.4
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111682764B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐森;程海珍
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/08
• 代理公司: 北京麥寶利知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11733
• 代理人: 劉麗萍

本發(fā)明屬于降壓電路領(lǐng)域，尤其涉及一種可自動調(diào)節(jié)的DC?DC降壓電路及控制方法，包括DC?DC主電路，所述DC?DC主電路包括電感模塊、電容模塊和負(fù)載模塊，所述電容模塊和所述負(fù)載模塊并聯(lián)后與所述電感模塊串聯(lián)；所述電感模塊的電感值可調(diào)；控制電路，所述控制電路與所述DC?DC主電路耦合；所述控制電路根據(jù)所述負(fù)載模塊的電壓值的變化情況來切換所述DC?DC主電路的工作模式，并根據(jù)不同的工作模式調(diào)節(jié)所述電感模塊接入電路中的電感值大小。本發(fā)明的DC?DC降壓電路能根據(jù)負(fù)載情況自動調(diào)節(jié)工作模式，提高電路的轉(zhuǎn)換效率和較少控制器損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于降壓電路領(lǐng)域，尤其涉及一種可自動調(diào)節(jié)的DC-DC降壓電路及控制方法。

背景技術(shù)

DC-DC降壓電路是一種比較常見的直流轉(zhuǎn)換直流電路，等效電路如圖1所示，由開關(guān)管(K1)，電感(L)，二極管(D1)和電解電容(C1)構(gòu)成。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，輸入電壓通過開關(guān)管給電感儲能，并給電容充電和負(fù)載供電；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感通過電容和續(xù)流二極管給負(fù)載放電。因此通過調(diào)節(jié)開關(guān)管的導(dǎo)通時間可以控制電壓輸出。輸出電壓不僅與開關(guān)管的占空比有關(guān)還與工作模式有關(guān)，一般DC—DC降壓電路的工作模式有兩種，分別是連續(xù)工作模式(CCM)和斷續(xù)工作模式(DCM)，電路的工作模式與電感有關(guān)，連續(xù)工作模式，所需的電感值較大，電路轉(zhuǎn)換效率較低，斷續(xù)工作模式所需的電感值較小，其轉(zhuǎn)換效率也比較高，但斷續(xù)工作模式下，開關(guān)管的占空比較難計算，所以目前大多數(shù)DC—DC降壓電路都采用連續(xù)工作模式，只有在某些需要提升電路效率的場合，才會使用斷續(xù)工作模式。

專利號為201910925150.6的專利公開了一種大變比寬輸入的降壓電路及裝置，可以使得輸入電壓在大范圍內(nèi)變化時，系統(tǒng)能保持高效的電能變換和穩(wěn)定的電壓輸出，為負(fù)載進(jìn)行供電。但是此電路輸出電壓不能根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)節(jié)，不能在連續(xù)工作模式(CCM)和斷續(xù)工作模式(DCM)中切換，因此轉(zhuǎn)換效率也不能得到有效的提升。

有鑒如此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提出一種能根據(jù)負(fù)載情況自動調(diào)節(jié)工作模式，提高電路的轉(zhuǎn)換效率和較少控制器損耗的一種DC-DC降壓電路。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種可自動調(diào)節(jié)的DC-DC降壓電路，包括

DC-DC主電路，所述DC-DC主電路包括電感模塊、電容模塊和負(fù)載模塊，所述電容模塊和所述負(fù)載模塊并聯(lián)后與所述電感模塊串聯(lián)；所述電感模塊的電感值可調(diào)；

控制電路，所述控制電路與所述DC-DC主電路耦合；所述控制電路根據(jù)所述負(fù)載模塊的電壓值的變化情況來切換所述DC-DC主電路的工作模式，并根據(jù)不同的工作模式調(diào)節(jié)所述電感模塊接入電路中的電感值大小。

進(jìn)一步可選地，所述電感模塊包括電感L1、電感L2、開關(guān)管K2和開關(guān)管K3；

所述開關(guān)管K2與所述電感L2串聯(lián)；所述開關(guān)管K3與所述開關(guān)管K2和電感L2的串聯(lián)電路并聯(lián)，所述電感L1與所述開關(guān)K2和開關(guān)管K3的并聯(lián)電路串聯(lián)；

所述控制電路通過控制所述開關(guān)管K2和所述開關(guān)管K3的開閉來調(diào)節(jié)所述電感模塊接入電路中的電感值大小。

進(jìn)一步可選地，所述控制電路包括減法器、第一比較器、第二比較器和第二觸發(fā)器；

所述減法器用來輸出DC-DC主電路的輸出電壓Uo與所述負(fù)載模塊的電壓變化值U的差值ΔU，ΔU＝Uo－U；

所述第一比較器用來輸出差值ΔU與DC-DC主電路的輸入電壓Ui的比較結(jié)果；

所述第二比較器用來輸出DC-DC主電路的輸出電壓Uo與電感L1的輸入電壓U1的比較結(jié)果；

所述第二觸發(fā)器用來根據(jù)第一比較器和第二比較器的比較結(jié)果來控制開關(guān)管K2和開關(guān)管K3的開閉。