[发明专利]一种升压电路及其信号输出方法

权利要求书

1.一种升压电路，其特征在于，所述升压电路包括：升压模块、升压控制模块、纹波信号产生模块和电压给定信号产生模块；其中，升压模块包括依次串联于电源的正极与电路输出端的正极之间的电感和二极管，还包括一个开关管和一个输出滤波电容，所述开关管的漏极连接于电感和二极管的阳极之间，源极连接于电源的负极和电路输出端的负极之间，所述输出滤波电容连接于二极管的阴极和开关管的源极之间；

所述电压给定信号产生模块，与升压控制模块相连，用于产生并输出电压给定信号至升压控制模块；

所述纹波信号产生模块，与升压控制模块相连，用于产生并输出纹波信号至升压控制模块；

所述升压控制模块，连接在升压模块的开关管的栅极和源极之间，用于对升压模块的电感电流信号和输出的直流电压信号进行采样，并根据纹波信号、电压给定信号、采样得到直流电压信号和电感电流信号产生驱动脉冲信号；

所述升压模块，用于在所述驱动脉冲信号的控制下，完成对电源产生的电压信号的升压变化并提供具有纹波分量的直流电压信号输出；

其中，所述升压控制模块包括电压采样单元、电流采样单元、电压误差补偿单元、电流误差补偿单元和脉冲宽度调制PWM单元；

所述电压采样单元、所述电流采样单元、所述电压误差补偿单元、所述电流误差补偿单元和所述脉冲宽度调制PWM单元，通过以下三种方式中的任一种产生驱动脉冲信号：

第一种方式：电压采样单元，用于对升压模块输出的直流电压信号进行采样；电流采样单元，用于对升压模块的电感电流信号进行采样；电压误差补偿单元，用于将纹波信号与电压给定信号相加后再与采样得到的直流电压信号比较得到电压误差信号，并将得到电压误差信号进行补偿并转换得到参考电流信号；电流误差补偿单元，用于将电压误差补偿单元输出的参考电流信号与电流采样单元得到的电感电流信号比较，得到电流误差信号，并将该电流误差信号补偿后输出至PWM单元；PWM单元，用于对输入自身的三角波信号与补偿后的电流误差信号进行比较，根据比较结果生成驱动脉冲信号；

第二种方式：电压采样单元，用于对升压模块输出的直流电压信号进行采样；电流采样单元，用于对升压模块的电感电流信号进行采样；电压误差补偿单元，用于将采样得到的直流电压信号与电压给定信号比较得到电压误差信号，并将得到电压误差信号进行补偿并转换得到参考电流信号；电流误差补偿单元，用于将电压误差补偿单元输出的参考电流信号与纹波信号相加后再与电流采样单元得到的电感电流信号比较，得到电流误差信号，并将该电流误差信号补偿后输出至PWM单元；PWM单元，用于对输入自身的三角波信号与补偿后的电流误差信号进行比较，根据比较结果生成驱动脉冲信号；

第三种方式：电压采样单元，用于对升压模块输出的直流电压信号进行采样；电流采样单元，用于对升压模块的电感电流信号进行采样；电压误差补偿单元，用于将采样得到的直流电压信号与电压给定信号比较得到电压误差信号，并将得到电压误差信号进行补偿并转换得到参考电流信号；电流误差补偿单元，用于将电压误差补偿单元输出的参考电流信号与电流采样单元得到的电感电流信号比较，得到电流误差信号，并将该电流误差信号补偿后输出至PWM单元；PWM单元，用于对将纹波信号与补偿后的电流误差信号相加，得到具有纹波分量的电流误差信号，并将具有纹波分量的电流误差信号与输入自身的三角波信号与进行比较，根据比较结果生成驱动脉冲信号。

2.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于，在第一种方式下：所述电压采样单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与电路输出端相连，另一端与第二电阻的一端相连，第二电阻的另一端接地；

所述电流采样单元包括第三电阻，所述第三电阻的一端与开关管的源极相连，另一端与电源的负极相连；

所述电压误差补偿单元包括电压放大运算器，其同相输入端与纹波信号产生模块的输出端和电压给定信号产生模块的输出端相连，其反相输入端与位于第一电阻和第二电阻之间的串联节点相连，其输出端与电流放大运算器的同相输入端相连；

所述电流误差补偿单元包括电流放大运算器，其反相输入端与开关管的源极相连，其输出端与电压比较运算器相连；

所述PWM单元包括电压比较运算器和三角信号发生器，所述电压比较运算器的反相输入端与所述三角信号发生器相连，所述电压比较运算器的输出端与开关管的栅极相连。