[发明专利]一种DC‑DC转换电路及转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种DC-DC转换电路及转换方法。

背景技术

在目前的通信系统中，电源大部分使用中转母线架构(IBA，Intermediate Bus Architecture)。因为IBA弥补了分布式电源架构(DPA，Distributed Power Architecture)的缺点。

IBA把DC-DC电源模块的隔离、变压及稳压功能分配到两个器件，这两个器件分别为中转母线转换器(IBC)和非隔离负载点转换器(niPoL)。

IBC具变压及隔离功能。niPoL则提供稳压功能。

IBC把半稳压的分布母线转为不稳压及隔离的中转母线电压(一般是12V)，供电给一连串的niPoL。

niPoL靠近负载，提供变压及稳压功能。

IBA的原理是把母线电压降至一个稍稍高于负载点的电压，再由价格较低的niPoL来完成余下的工作。

因此，IBA相对于DPA具有成本低和动态特性的优势成为目前通信系统中电源的主流架构。

随着单板业务能力的增强，基于负载点供电(POL，Point-of-Load)的转换模块越来越多，功率越来越高，而电路板的面积不变甚至在缩小，这样就对IBA电源效率的要求越来越高。

参见图1，该图为现有技术中提供的一种IBA拓扑示意图。

该IBA拓扑采用以接近50％的固定占空比的工作模式。即在输入电压Vin的上半个周期第一开关管Q1和第三开关管Q3与第六开关管Q6同时以接近50％的固定占空比导通，在Vin的下半个周期第二开关管Q2和第四开关管Q4与第五开关管Q5以接近50％固定占空比与上半个周期对称导通。

在这种工作模式下，所有的开关管(Q1-Q6)均可以实现零电压开关(ZVS)开通，减少开关损耗，同时由于输出不需要外加滤波电感，也可以减少滤波电感的铜损和铁损，整个拓扑的转换效率可以达到最佳。这种工作方式下开关管的占空比不受环路控制，又称为开环控制。

虽然固定占空比的这种开环控制可以实现高效功率转换，但由于开环控制对输出电压的不可控性，不可避免地将导致输出电压调节变差。

发明内容

本发明实施例提供一种DC-DC转换电路及转换方法，既能够实现较高的转换效率，而且在电源上电时或者输入电压瞬变时不会产生较大的输入冲击电流。

第一方面，提供一种DC-DC转换电路，包括：输出电压检测模块、输入电压检测模块、参考电压生成模块、比较模块、控制模块和驱动模块；

所述输出电压检测模块，用于检测DC-DC转换电路的输出电压，生成与所述输出电压成线性关系的反馈电压信号；

所述输入电压检测模块，用于检测所述DC-DC转换电路中变压器的副边绕组端的电压，生成与所述副边绕组端的电压成线性关系的输入电压信号；

所述参考电压生成模块，用于由所述输入电压信号生成参考电压；所述参考电压与所述输入电压信号成线性关系；

所述比较模块，用于将所述反馈电压信号和参考电压进行比较，将比较结果发送给所述控制模块；

所述控制模块，用于根据比较结果生成占空比控制信号，将所述占空比控制信号输出给所述驱动模块；

所述驱动模块，用于根据所述占空比控制信号驱动所述DC-DC转换电路中的开关管。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述参考电压与所述输入电压信号和所述反馈电压信号成线性比例关系，具体为：

V_d＝Vin_dec*K*D/N；

其中，V_d为所述参考电压；

Vin_dec为所述输入电压信号；

D为所述DC-DC转换电路中开关管的工作占空比；

N为所述DC-DC转换电路中变压器的原边绕组和副边绕组的匝比；

K为常数。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第二种可能的实现方式中，还包括：输出电流检测模块和参考电压修正模块；

所述输出电流检测模块，用于检测DC-DC转换电路的输出电流，生成反馈电流信号并发送给所述参考电压修正模块；

所述参考电压修正模块，用于使用所述反馈电流信号修正所述参考电压。

结合第一方面及上述任一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述参考电压修正模块，用于使用所述反馈电流信号Iout_dec修正所述参考电压V_d的修正关系为：