[实用新型]一种直流‑直流电压变换器有效

专利信息
申请号: 201621147013.2 申请日: 2016-10-21
公开(公告)号: CN206302341U 公开(公告)日: 2017-07-04
发明(设计)人: 袁沂 申请(专利权)人: 法乐第(北京)网络科技有限公司
主分类号: H02M3/156 分类号: H02M3/156
代理公司: 北京邦信阳专利商标代理有限公司11012 代理人: 金玺,张伟杰
地址: 100026 北京市朝*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 直流 电压 变换器
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及电气相关技术领域,特别是一种直流-直流电压变换器。

背景技术

当前大量电子、电气设备及产品采用电池作为电源,但是电池的输出电压不恒定且电压较低。故在实际应用中大量升压稳压技术应运而生。但是现有的升压电路输出反馈只能跟踪一路输出,存在输出多负载时,负载间噪声串扰严重,输出纹波大抑制难;无法实现对各输出负载的独立噪声控制;多种不同负载电压文波要求时,需要多个完全孤立的直流升压单元,造成电路设计的重复和元件成本的浪费。

如图1所示,展示了一种boost拓扑结构的直流升压DC-DC电压变换器。它的功能是将较低的直流电压源变换为输出电压较高的直流电源;同时,保障额定范围内输出负载电流变化时输出电压为预设的恒定值。L'为储能电感,Vin'为直流电压源。在其正常工作时,当开关管Q'开启(对地导通时),电感电流通过开关管Q'和地回路流回Vin'电源的负极。此时,L'线圈内部积累了一定的能量。当Q'关断时,L'内的能量通过整流二极管D1'释放到负载12。此时完成一个周期的开关。当开关管Q'以某一个固定开关频率和占空比(导通时间/开关周期)连续工作时,输入端的电源功率被有效的传递给输出端,同时输出端的滤波电容Cout'通过充放电稳压,当负载电流稳定时,将开关通断产生的脉冲电流转变为平稳电压的Vout'输出电流。而在这个电感L'放电的过程中,在电感两端产生了与Vin'同向的正向压差,故在整流管D'的输出端电压高于Vin'的输入电压。而当对Q'开关频率和占空比的设定,就可以使上述升压变换器的输入和输出电压达到一个稳定的比例,实现直流升压变换的目的。

为了实现恒压输出,现有技术在上述DC-DC电路中加入一个负反馈控制电路11,使Q'的开关占空比实时变化,用以补偿当负载电流增加导致的输出端电压Vout'发生跌落,从而产生恒压输出效果。

然而,发明人在实现实用新型的过程中发现,在实际电路设计应用中,大量需要隔离式多输出端直流-直流升压变换器,如图2所示,负载21和负载22挂载在两个相互独立的电压输出端上。一个公共的储能电感L'的输出端分别连接整流二极管的D1'和D2'的正极。且D1'和D2'的负极各自连接滤波电容C1'和C2'及负载21和22。这种双输出端对负载间的干扰抑制有显著的效果。但同时,由于上述双输出电压变换电路只有一个电压反馈,故只能对一个输出电压进行动态补偿,即Vout1'有稳定的电压输出;而由于D1'整流二极管的伏安特性,当负载21电流发生波动时,D1'的管压降也同时波动,导致无电压调节能力的出端Vout2'产生电压波动,失去了恒压性能。

实用新型内容

基于此,有必要针对现有技术同一电压源的多负载器件之间无法实现恒压性能的技术问题,提供一种直流-直流电压变换器。

本实用新型实施例提供一种直流-直流电压变换器,包括:电感器、开关器件、第一电压反馈控制电路、第一整流支路、至少一条第二整流支路以及至少一条第二反馈控制电路;

所述电感器一端用于与直流电压源连接,另一端分别与所述第一整流支路的输入端、所述第二整流支路的输入端、以及所述开关器件的第一开关端连接,所述开关器件的第二开关端接地,所述第一整流支路输出端用于对第一负载供电,所述第二整流支路输出端用于对第二负载供电;

所述第一电压反馈控制电路,用于获取所述第一整流支路输出端对第一负载的第一输出端输出电压作为第一反馈电压,根据所述第一反馈电压控制所述开关器件的第一开关端和第二开关端的导通或关断;

每条所述第二整流支路包括一条与所述第二整流支路的输出端串联的受控电阻电路,且每条所述第二整流支路与一条第二反馈控制电路对应;

所述第二反馈控制电路,用于获取对应的所述第二整流支路输出端对第二负载的第二输出端输出电压作为第二反馈电压,根据所述第二反馈电压控制所述第二整流支路的受控电阻电路的阻值。

进一步的,所述第二反馈控制电路,具体用于:

获取对应的所述第二整流支路输出端的第二输出端输出电压作为第二反馈电压,获取所述第一整流支路输出端的第一输出端输出电压作为第一反馈电压;

将所述第一反馈电压与预设的第二基准电压进行比较得到偏置电压,将所述第二反馈电压与所述偏置电压进行比较得到第二电压误差信号,根据所述第二电压误差信号控制所述第二整流支路的受控电阻电路的阻值。

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