[發明專利]DC-DC轉換裝置和電源管理系統

在審

• 申請號: 202010470722.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111509978A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 龍英;高坤;尹江平;闕姍
• 申請（專利權）人: 長沙學院;長沙變化率信息技術有限公司;遼寧中咨華宇環保技術有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種DC-DC轉換裝置，其特征在于，包括：誤差放大模塊、PWM控制模塊、PFM控制模塊、模式選擇模塊、功率變換模塊和負載模塊；

所述誤差放大模塊連接所述PWM控制模塊、PFM控制模塊和所述負載模塊；

所述PWM控制模塊連接所述模式選擇模塊和所述功率變換模塊；所述PFM控制模塊連接所述模式選擇模塊和所述功率變換模塊；

所述功率變換模塊連接所述模式選擇模塊和所述負載模塊，所述功率變換模塊還用于連接輸入電源；

所述模式選擇模塊用于獲取所述功率變換模塊的輸出電流，將所述輸出電流與預設電流臨界值進行比較得到比較結果，并根據所述比較結果選擇所述PWM控制模塊或選擇所述PFM控制模塊根據所述誤差放大模塊的輸出誤差，輸出對應的控制信號至所述功率變換模塊以控制所述功率變換模塊進行電壓轉換。

2.根據權利要求1所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述誤差放大模塊包括放大器和基準電壓源，所述放大器的反相輸入端與所述基準電壓源連接，所述放大器的同相輸入端與所述負載模塊連接，所述放大器的輸出端分別與所述PWM控制模塊和所述PFM控制模塊連接。

3.根據權利要求2所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述DC-DC轉換裝置還包括軟啟動模塊，所述軟啟動模塊與所述放大器的啟動端連接。

4.根據權利要求1所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述功率變換模塊包括第一開關管組件和第二開關管組件，所述第一開關管組件的輸入端用于連接所述輸入電源，所述第一開關管組件的控制端分別與所述PWM控制模塊和所述PFM控制模塊連接，所述第一開關管組件的輸出端連接所述第二開關管組件的輸入端和所述負載模塊，所述第二開關管組件的控制端分別與所述PWM控制模塊和所述PFM控制模塊連接，所述第二開關管組件的輸出端接地。

5.根據權利要求4所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述負載模塊包括電感組件、儲能充電組件和分壓電阻組件，所述電感組件的一端與所述第一開關管組件的輸出端連接，所述電感組件的另一端連接所述儲能充電組件的一端以及所述分壓電阻組件的輸入端，所述儲能充電組件的另一端與所述第二開關管組件的輸出端連接，所述分壓電阻組件的輸出端與所述第二開關管組件的輸出端連接，所述分壓電阻組件的反饋端與所述誤差放大模塊連接。

6.根據權利要求5所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述第一開關管組件和所述第二開關管組件均為場效應管。

7.根據權利要求1所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述PFM控制模塊包括PFM控制器以及振蕩器，所述振蕩器與所述PFM控制器連接，所述PFM控制器連接所述誤差放大模塊、所述模式選擇模塊以及所述功率變換模塊，所述PFM控制器根據所述振蕩器的振蕩信號以及所述誤差放大模塊的輸出誤差，輸出對應的控制信號至所述功率變換模塊以控制所述功率變換模塊進行電壓轉換。

8.根據權利要求1所述的DC-DC轉換裝置，其特征在于，所述PWM控制模塊包括比較器，所述比較器的正輸入端與所述誤差放大模塊連接，所述比較器的負輸入端用于接入預設波形的電壓信號，所述比較器的輸出端與所述功率變換模塊連接，所述比較器的控制端與所述模式選擇模塊連接，所述比較器用于根據所述預設波形的電壓信號以及所述誤差放大模塊的輸出誤差，輸出對應的控制信號至所述轉換模式以控制所述功率變換模塊進行電壓轉換。

9.一種電源管理系統，其特征在于，所述電源管理系統包括權利要求1-8任意一項所述的DC-DC轉換裝置。

10.根據權利要求9所述的電源管理系統，其特征在于，所述電源管理系統還包括無線收發器、微控制器和傳感器，所述線收發器、微控制器和傳感器均與所述DC-DC轉換裝置連接。