[发明专利]一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构

说明书

本发明公开了一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构，其特征是：变换器系统由DC/DC转换模块、LDO转换模块和MCU控制模块组成；所述DC/DC转换模块的输入端连接输入电源的正极，转换模块的输出端连接负载，转换模块的EN使能端连接MCU控制模块的第一输出端；所述LDO转换模块的输入端连接输入电源的正极，转换模块的输出端连接负载，转换模块的EN使能端连接MCU控制模块的第二输出端；所述MCU控制模块的第一输入端连接负载电压采样端，控制模块的第二输入端连接负载电流采样端。本发明通过DC/DC转换模块和LDO转换模块的并联使用，在系统运行时实时检测负载电压和电流的信息，根据负载工况的变化在DC/DC转换模块和LDO转换模块之间切换，保证了变换器系统在轻载和满载时的高转换效率，提高了系统的总体效率。

技术领域

本发明涉及电力电子功率变换领域，特别涉及一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构。

背景技术

在工业和汽车领域通常需要实现从24V或12V主电源到负载点电压的高效转换，DC/DC变换器由于其小体积、高功率密度等优点得到了广泛的应用。为了实现节能目标，很多高转换效率的DC/DC变换器被设计使用。但是变换器对应于负载变化的转换效率并不是恒定的，满载时效率最高，轻载或空载时效率最低。很多负载电路或器件处于空闲或关断状态时仅需要很低的流耗，此时DC/DC转换器处于轻载工作状态，实现高转换效率非常困难。

在电子系统中为了延长电池的使用寿命，理想情况是将未工作的负载电路和DC/DC变换器供电电路完全断开。但是在很多情况下不能这样简单处理，因为仍然需要为未工作的负载电路提供稳定的供电电压，以便在关断状态下保持和其它模块的正常通信。DC/DC转换器通常设计在满载时达到高的转换效率，在轻载时转换效率低，而且轻载时输出纹波和电磁干扰偏大，不利于负载电路的稳定工作。此时低压差线性稳压器(LDO)成为轻载情况的理想选择，因为LDO输出电压噪声低，在轻载时只需要消耗极低的电流。本专利技术就是基于这样的背景展开研究的。

发明内容

本发明的目的是设计一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构，包括一DC/DC转换模块、一LDO转换模块和一MCU控制模块；所述DC/DC转换模块的输入端连接输入电源的正极；所述DC/DC转换模块的输出端连接负载；所述DC/DC转换模块的EN使能端连接MCU控制模块的第一输出端；

进一步，所述LDO转换模块的输入端连接输入电源的正极；所述LDO转换模块的输出端连接负载；所述LDO转换模块的EN使能端连接MCU控制模块的第二输出端；所述MCU控制模块的第一输入端连接负载电压采样端；所述MCU控制模块的第二输入端连接负载电流采样端；

进一步，所述MCU控制模块的程序设计采用自顶向下的设计，顶层为主程序控制，主要实现对下层模块子程序的调用，下一层主要包括电压检测模块、电流检测模块、功率估计模块和输出驱动模块；

进一步，所述DC/DC转换模块采用开关模式控制；

进一步，所述MCU控制模块采用8位单片机控制芯片。

本发明实施例提供了一种具有高轻载效率的DC/DC变换器系统架构，该变换器系统由DC/DC转换模块、LDO转换模块和MCU控制模块组成。DC/DC转换模块和LDO转换模块采用并联结构，MCU控制模块检测负载电压和负载电流的工作信号。满载时MCU控制模块发送禁止信号给LDO转换模块，由DC/DC转换模块给负载供电；轻载或空载时MCU控制模块发送禁止信号给DC/DC转换模块，由LDO转换模块给负载供电。本发明根据负载的实际工况在DC/DC转换模块和LDO转换模块之间灵活切换，保证了负载供电电路在轻载和满载时的高转换效率，提高了系统的总体效率。

附图说明