[发明专利]多谐振的DC‑DC变换器及直流电流源

说明书

技术领域

本发明属于电源技术改进领域，尤其涉及一种高频谐振无传感器的直流电流源。

背景技术

传统的直流电流源分为功率环节，电流采样环节和反馈控制环节。通过隔离或非隔离的电流检测电路获取电流信息，再通过反馈计算误差输出控制量，控制电流源的功率环节，达到对输出电流的控制。如下图1所示，是基于同步BUCK拓扑的开关型电流源结构。

传统的直流电流源结构中，采用了专门的电流检测电路，能够精确的反馈输出电流，并通过调整控制器输出控制输出电流。但是该方案的主要缺陷是，由于电流检测电路的引入，无论是霍尔电流检测还是采样电阻检测都会引入附加的电子元件，增加系统的成本，体积以及损耗。开关电路有较高的开关损耗，不适用于特别高频的应用环境。此外，采样反馈电路受限于电流检测电路的动态响应，也会影响系统的高频化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频谐振无传感器的直流电流源，旨在解决上述的技术问题。

本发明是这样实现的，一种多谐振的DC-DC变换器，所述DC-DC变换器包括驱动电路及功率电路，所述驱动电路的输出端连接所述功率电路的驱动端，所述功率电路包括输入谐振模块、串联谐振模块、输出谐振模块、主动开关模块及被动开关模块，电压V_IN的输出端连接所述输入谐振模块的输入端，所述输入谐振模块的输出端连接所述串联谐振模块的输入端，所述串联谐振模块的输出端连接所述输出谐振模块的输出端，所述主动开关模块的输出端连接所述串联谐振模块的输入端，所述被动开关模块的输出端连接所述输出谐振模块的输入端，所述电源V_IN的输出端分别连接所述主动开关模块的输入端及被动开关模块的输入端。

本发明的进一步技术方案是：所述输入谐振模块包括电感L_IN及电容C_IN，所述电源V_IN的正端连接所述电感L_IN的一端，所述电感L_IN的另一端连接所述电容C_IN的一端，所述电容C_IN的另一端连接所述电源V_IN的负端。

本发明的进一步技术方案是：所述串联谐振模块包括电感L_S及电容C_S，所述电感L_S的一端连接所述电感L_IN的另一端，所述电感L_S的另一端连接所述电容C_S的一端。

本发明的进一步技术方案是：所述输出谐振模块包括电感L_OUT及电容C_OUT，所述电感L_OUT的一端及电容C_OUT的一端分别连接所述电容C_S的另一端，所述电容C_OUT的另一端连接所述电压V_IN的负端。

本发明的进一步技术方案是：所述主动开关模块包括MOS管M1，所述MOS管M1的源极连接所述电源V_IN的负端及电容C_IN的另一端，所述MOS管M1的漏极连接所述电感L_IN的另一端、电感L_S的一端及电容C_IN的一端。

本发明的进一步技术方案是：所述被动开关模块包括二极管D1，所述二极管D1的阴极分别连接所述电容C_S的另一端、电容C_OUT的一端及电感L_OUT的一端，所述二极管D1的另一端分别连接所述电容C_OUT的另一端及电压V_IN的负端。

本发明的进一步技术方案是：所述驱动电路包括驱动器，所述驱动器的输出端连接所述MOS管M1的栅极。

本发明的另一目的在于提供一种高频谐振无传感器的直流电流源，所述直流电流源包括多个DC-DC变换器、分频器及振荡器，多个所述DC-DC变换器并列设置，多个所述DC-DC变换器上的驱动模块的输入端分别连接所述分频器的输出端，所述分频器的输入端连接所述振荡器的输入端。