[发明专利]一种分段控制提高功率系统转换效率的装置及实现方法

摘要

本发明公开了一种分段控制提高功率系统转换效率的装置及实现方法，它包括功率场效应管，其特征在于：自适应分段控制模块的输出端与驱动电路的使能端连接，各个驱动电路的输出端分别与各段功率场效应管连接，PWM信号与自适应分段控制模块的输入端和驱动电路的输入端连接；将功率场效应管按1:2:‑‑2ⁿ的面积比分为n+1段，每一段由带有使能端的驱动电路进行驱动；通过数字电路模块检测功率系统中的PWM信号的占空比，间接对系统负载状态进行采样，将采样结果与每一段功率场效应管的基准信号进行滞回比较，输出相应的控制变量；由每个控制变量对对应的每段功率场效应管进行使能控制；解决了功率场效应管转换效率低下等技术问题。

主权项

1.一种分段控制提高功率系统转换效率的装置的实现方法，所述装置包括功率场效应管，自适应分段控制模块的输出端与驱动电路的使能端连接，驱动电路的输出端与功率场效应管连接，PWM信号与自适应分段控制模块的输入端和驱动电路的输入端连接；所述自适应分段控制模块包括占空比检测模块，占空比检测模块与占空比滞回比较模块导线连接；所述实现方法包括：步骤1、将功率场效应管按1:2:‑‑‑:2n的面积比分为n+1段，每一段由一个驱动电路进行驱动；步骤2、对功率系统中PWM信号的占空比进行采样，将采样结果与每一段功率场效应管的基准信号进行滞回比较后，输出控制信号；步骤2所述输出控制信号，其实现方法为：步骤2.1、由数字逻辑电路实现将PWM采样信号与各个基准信号的占空比进行比较，得到中间变量A0、A1、…、A(2n‑2)；步骤2.2、当PWM采样信号占空比小于1/(2n‑1)时A0＝1，A1、…、A(2n‑2)中间变量为0；当PWM信号占空比介于1/(2n‑1)和2/(2n‑1)之间时，A0＝A1＝1，A2、…、A(2n‑2)中间变量为0；依次类推，当PWM信号占空比大于98％时，所有中间变量均为1；步骤2.3、由中间变量A0、A1、…、A(2n‑2)经过数字逻辑电路后输出自适应分段控制模块的输出控制信号D0、D1、…、Dn，其控制方法为：当A0＝1，A1＝A2＝…＝A(2n‑2)＝0时，D0＝1，D1＝D2＝…＝Dn＝0；当A0＝A1＝1，且A(2n‑2)有上升沿时，D1＝1，D0＝D2＝…＝Dn＝0；当A0＝A1＝A2＝1，且A(2n‑2)有上升沿时，D0＝D1＝1，D2＝…＝Dn＝0；依次类推…当A0＝A1＝A2＝…＝A(2n‑3)＝1，且A(2n‑2)有上升沿时，D0＝D1＝D2＝…＝Dn＝1；步骤3、由每个控制信号对对应的每段功率场效应管进行使能控制。