[发明专利]一种同步升降压装置及其实现同步升降压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及升降压技术，特别涉及一种同步升降压装置及其实现同步升降压的方法。

背景技术

大功率便携设备，如便携医疗设备、笔记本电脑等，一般都具有DC/DC电源（直流转直流电源）或者充电管理模块，所以这类设备中通常需要使用一个升/降压装置。

由软件控制的升/降压装置一般通过软件控制单独的硬件升压模块和降压模块，通过控制芯片使能选择导通升压模块或者导通降压模块。众所周知，升压模块和降压模块包含的电子元件较多，都需在电路板上占据一定的面积，不符合电子产品小型化的要求，而且升压或者降压通过硬件控制，其灵活性差，升压和降压的电压值无法精确控制，不能满足实际工作需要。

并且，上述的升/降压装置采用的控制芯片的价格比较高，电子元件比较多，使产品的成本较高，降低了产品在市场上的竞争力，而且对产品的调试和维护也不方便。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种同步升降压装置及其实现同步升降压的方法，能根据输入电压值自动启动同步升降压变换模块进行升压或者降压或者先升压后降压，从而控制同步升降压装置的输出电压和输出电流，满足便携设备的供电需求。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种同步升降压装置，其包括用于输出PWM信号的MCU微控制器；其中，还包括：用于实时对输入电压进行采样的输入电压采样模块；用于实时对输出电压进行采样的输出电压采样模块；用于实时对输出电流进行采样的输出电流采样模块；用于根据输入电压值进行升压和降压变换的同步升降压变换模块；所述MCU微控制器还用于根据输出电压采样模块和输出电流采样模块得到的输出电压和输出电流，控制所述同步升降压变换模块的输出电压和输出电流；所述MCU微控制器分别与输入电压采样模块、输出电压采样模块、输出电流采样模块和同步升降压变换模块连接；所述输入电压采样模块连接所述同步升降压装置的输入端口，输出电压采样模块连接所述同步升降压装置输出端口；所述同步升降压变换模块分别与所述输入端口、输出端口和输出电流采样模块连接。

所述的同步升降压装置，其中，还包括用于对所述PWM信号进行放大的驱动模块，所述驱动模块串联在MCU微控制器与同步升降压变换模块之间。

所述的同步升降压装置，其中，所述同步升降压变换模块是由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管连接构成的全桥同步变换电路；其中：第一MOS管和第三MOS管构成同步降压模块，第二MOS管和第四MOS管构成同步升压模块。

所述的同步升降压装置，其中，所述驱动模块包括第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块的第一输入端和第二输入端连接MCU微控制器的第一输出端和第二输出端，第一驱动模块的第一输出端连接第一MOS管的栅极，第二输出端连接第三MOS管的栅极；所述第二驱动模块的第一输入端和第二输入端连接MCU微控制器的第三输出端和第四输出端，所述第二驱动模块的第一输出端连接所述第二MOS管的栅极，第二输出端连接所述第四MOS管的栅极。

所述的同步升降压装置，其中，所述的同步升降压变换模块包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极连接第二MOS管的漏极，第一二极管的阴极连接第二MOS管的源极；所述第二二极管的阳极连接第三MOS管的漏极，第二二极管的阴极连接第三MOS管的源极。

所述的同步升降压装置，其中，所述同步升降压变换模块包括电感，所述电感的一端分别与第一MOS管的漏极和第三MOS管的漏极连接，电感的另一端分别与第二MOS管的漏极和第四MOS管的漏极连接。

一种同步升降压装置实现同步升降压的方法，其中，所述的方法包括以下步骤：

由MCU微控制器输出4组互补的PWM信号发送给同步升降压变换模块；

由输入电压采样模块、输出电压采样模块和输出电流采样模块分别实时获取输入电压、输出电压和输出电流，并反馈给MCU微控制器；

由所述MCU微控制器根据所述输入电压采样模块获取的输入电压，启动同步升降压变换模块升压或者降压或者先升压后降压；同时，由所述MCU微控制器根据所述输出电压采样模块和输出电流采样模块获取的输出电压和输出电流值，控制同步升降压变换模块输出相应的电压和电流。

所述的方法，其中，在所述由MCU微控制器输出4组互补的PWM信号发送给同步升降压变换模块的步骤之后，所述的方法进一步包括：

由驱动模块对所述MCU微控制器输出的PWM信号进行驱动能力的放大。