本實(shí)用新型涉及電氣相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種直流-直流電壓變換器。
背景技術(shù):
當(dāng)前大量電子、電氣設(shè)備及產(chǎn)品采用電池作為電源,但是電池的輸出電壓不恒定且電壓較低。故在實(shí)際應(yīng)用中大量升壓穩(wěn)壓技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。但是現(xiàn)有的升壓電路輸出反饋只能跟蹤一路輸出,存在輸出多負(fù)載時(shí),負(fù)載間噪聲串?dāng)_嚴(yán)重,輸出紋波大抑制難;無法實(shí)現(xiàn)對(duì)各輸出負(fù)載的獨(dú)立噪聲控制;多種不同負(fù)載電壓文波要求時(shí),需要多個(gè)完全孤立的直流升壓?jiǎn)卧斐呻娐吩O(shè)計(jì)的重復(fù)和元件成本的浪費(fèi)。
如圖1所示,展示了一種boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直流升壓DC-DC電壓變換器。它的功能是將較低的直流電壓源變換為輸出電壓較高的直流電源;同時(shí),保障額定范圍內(nèi)輸出負(fù)載電流變化時(shí)輸出電壓為預(yù)設(shè)的恒定值。L'為儲(chǔ)能電感,Vin'為直流電壓源。在其正常工作時(shí),當(dāng)開關(guān)管Q'開啟(對(duì)地導(dǎo)通時(shí)),電感電流通過開關(guān)管Q'和地回路流回Vin'電源的負(fù)極。此時(shí),L'線圈內(nèi)部積累了一定的能量。當(dāng)Q'關(guān)斷時(shí),L'內(nèi)的能量通過整流二極管D1'釋放到負(fù)載12。此時(shí)完成一個(gè)周期的開關(guān)。當(dāng)開關(guān)管Q'以某一個(gè)固定開關(guān)頻率和占空比(導(dǎo)通時(shí)間/開關(guān)周期)連續(xù)工作時(shí),輸入端的電源功率被有效的傳遞給輸出端,同時(shí)輸出端的濾波電容Cout'通過充放電穩(wěn)壓,當(dāng)負(fù)載電流穩(wěn)定時(shí),將開關(guān)通斷產(chǎn)生的脈沖電流轉(zhuǎn)變?yōu)槠椒€(wěn)電壓的Vout'輸出電流。而在這個(gè)電感L'放電的過程中,在電感兩端產(chǎn)生了與Vin'同向的正向壓差,故在整流管D'的輸出端電壓高于Vin'的輸入電壓。而當(dāng)對(duì)Q'開關(guān)頻率和占空比的設(shè)定,就可以使上述升壓變換器的輸入和輸出電壓達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的比例,實(shí)現(xiàn)直流升壓變換的目的。
為了實(shí)現(xiàn)恒壓輸出,現(xiàn)有技術(shù)在上述DC-DC電路中加入一個(gè)負(fù)反饋控制電路11,使Q'的開關(guān)占空比實(shí)時(shí)變化,用以補(bǔ)償當(dāng)負(fù)載電流增加導(dǎo)致的輸出端電壓Vout'發(fā)生跌落,從而產(chǎn)生恒壓輸出效果。
然而,發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型的過程中發(fā)現(xiàn),在實(shí)際電路設(shè)計(jì)應(yīng)用中,大量需要隔離式多輸出端直流-直流升壓變換器,如圖2所示,負(fù)載21和負(fù)載22掛載在兩個(gè)相互獨(dú)立的電壓輸出端上。一個(gè)公共的儲(chǔ)能電感L'的輸出端分別連接整流二極管的D1'和D2'的正極。且D1'和D2'的負(fù)極各自連接濾波電容C1'和C2'及負(fù)載21和22。這種雙輸出端對(duì)負(fù)載間的干擾抑制有顯著的效果。但同時(shí),由于上述雙輸出電壓變換電路只有一個(gè)電壓反饋,故只能對(duì)一個(gè)輸出電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,即Vout1'有穩(wěn)定的電壓輸出;而由于D1'整流二極管的伏安特性,當(dāng)負(fù)載21電流發(fā)生波動(dòng)時(shí),D1'的管壓降也同時(shí)波動(dòng),導(dǎo)致無電壓調(diào)節(jié)能力的出端Vout2'產(chǎn)生電壓波動(dòng),失去了恒壓性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)同一電壓源的多負(fù)載器件之間無法實(shí)現(xiàn)恒壓性能的技術(shù)問題,提供一種直流-直流電壓變換器。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種直流-直流電壓變換器,包括:電感器、開關(guān)器件、第一電壓反饋控制電路、第一整流支路、至少一條第二整流支路以及至少一條第二反饋控制電路;
所述電感器一端用于與直流電壓源連接,另一端分別與所述第一整流支路的輸入端、所述第二整流支路的輸入端、以及所述開關(guān)器件的第一開關(guān)端連接,所述開關(guān)器件的第二開關(guān)端接地,所述第一整流支路輸出端用于對(duì)第一負(fù)載供電,所述第二整流支路輸出端用于對(duì)第二負(fù)載供電;
所述第一電壓反饋控制電路,用于獲取所述第一整流支路輸出端對(duì)第一負(fù)載的第一輸出端輸出電壓作為第一反饋電壓,根據(jù)所述第一反饋電壓控制所述開關(guān)器件的第一開關(guān)端和第二開關(guān)端的導(dǎo)通或關(guān)斷;
每條所述第二整流支路包括一條與所述第二整流支路的輸出端串聯(lián)的受控電阻電路,且每條所述第二整流支路與一條第二反饋控制電路對(duì)應(yīng);
所述第二反饋控制電路,用于獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路輸出端對(duì)第二負(fù)載的第二輸出端輸出電壓作為第二反饋電壓,根據(jù)所述第二反饋電壓控制所述第二整流支路的受控電阻電路的阻值。
進(jìn)一步的,所述第二反饋控制電路,具體用于:
獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路輸出端的第二輸出端輸出電壓作為第二反饋電壓,獲取所述第一整流支路輸出端的第一輸出端輸出電壓作為第一反饋電壓;
將所述第一反饋電壓與預(yù)設(shè)的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較得到偏置電壓,將所述第二反饋電壓與所述偏置電壓進(jìn)行比較得到第二電壓誤差信號(hào),根據(jù)所述第二電壓誤差信號(hào)控制所述第二整流支路的受控電阻電路的阻值。
更進(jìn)一步的,所述第二反饋控制電路,包括:第二誤差放大器、第二偏置放大器和第二基準(zhǔn)電壓源,所述第二偏置放大器的一輸入端與所述第一整流支路的輸出端連接,另一輸入端與第二基準(zhǔn)電壓源連接,所述第二誤差放大器的一輸入端與對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路的輸出端連接,另一輸入端與所述第二偏置放大器的輸出端連接,所述第二誤差放大器的輸出端作為第二反饋控制電路的輸出端與所述受控電阻電路的受控端連接。
進(jìn)一步的,所述第二反饋控制電路,具體用于:
獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路輸出端的第二輸出端輸出電壓作為第二反饋電壓,將所述第二反饋電壓與預(yù)設(shè)的第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較得到第三電壓誤差信號(hào),根據(jù)所述第三電壓誤差信號(hào)控制所述第二整流支路的受控電阻電路的阻值。
更進(jìn)一步的,所述第二反饋控制電路,包括:第二誤差放大器和第二基準(zhǔn)電壓源,所述第二誤差放大器的一輸入端與所述第二整流支路的輸出端連接,另一輸入端與第二基準(zhǔn)電壓源連接,所述第二誤差放大器的輸出端作為第二反饋控制電路的輸出端與所述受控電阻電路的受控端連接。
進(jìn)一步的,每條所述受控電阻電路包括受控電流源和場(chǎng)效應(yīng)管,所述受控電流源的控制端與所述第二反饋控制電路的輸出端連接,所述受控電流源的一端與所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接,另一端接地,所述場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極與所述第二整流支路的輸出端串聯(lián)。
更進(jìn)一步的,所述受控電流源的一端與所述第二整流支路的輸出端跨接受控電流源分壓電阻。
再進(jìn)一步的:
所述第一整流支路還包括與所述第一負(fù)載并聯(lián)的第一分壓電路,所述獲取所述第一整流支路輸出端對(duì)第一負(fù)載的第一輸出端輸出電壓作為第一反饋電壓,具體包括:
獲取所述第一輸出端輸出電壓經(jīng)過第一分壓電路分壓后的第一輸出端分壓電壓作為第一反饋電壓;
所述第二整流支路還包括與所述第二負(fù)載并聯(lián)的第二分壓電路,所述獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路輸出端對(duì)第二負(fù)載的第二輸出端輸出電壓作為第二反饋電壓,具體包括:
獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路輸出端經(jīng)過第二分壓電路分壓后的第二輸出端分壓電壓作為所述第二反饋電壓。
再進(jìn)一步的,所述第一電壓反饋控制電路,具體用于:
獲取所述第一整流支路輸出端對(duì)第一負(fù)載的第一輸出端輸出電壓作為第一反饋電壓,將所述第一反饋電壓與預(yù)設(shè)的第一基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較得到第一電壓誤差信號(hào),對(duì)所述第一電壓誤差信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,得到受控于所述第一電壓誤差信號(hào)的脈寬控制信號(hào),將所述脈寬控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào),采用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述開關(guān)器件的第一開關(guān)端和第二開關(guān)端的導(dǎo)通或關(guān)斷。
再進(jìn)一步的,所述第一電壓反饋控制電路,包括:第一誤差放大器、第一基準(zhǔn)電壓源、脈寬調(diào)制器、鋸齒波發(fā)生器和開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路,所述第一誤差放大器的一輸入端與所述第一整流支路的輸出端連接,另一輸入端與第一基準(zhǔn)電壓源連接,所述脈寬調(diào)制器的一輸入端與所述第一誤差放大器的輸出端連接,另一輸入端與所述鋸齒波發(fā)生器的輸出端連接,所述脈寬調(diào)制器的輸出端與所述開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接,所述開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端作為第一反饋控制電路的輸出端與所述開關(guān)器件的受控端連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例,對(duì)每一個(gè)整流支路的輸出端均設(shè)置有獨(dú)立的電壓反饋控制電路,從而保證每一整流支路的輸出端的恒壓性能。重點(diǎn)解決了現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)問題。第一,實(shí)現(xiàn)了雙路或多路的跟蹤穩(wěn)壓輸出,輸出通道相互獨(dú)立,隔絕負(fù)載間噪聲串?dāng)_。第二,各輸出通道紋波控制效果優(yōu)異。第三,實(shí)現(xiàn)多路輸出電壓獨(dú)立或相關(guān)的反饋控制,電源設(shè)計(jì)靈活性非常大。第四,單電源輸入級(jí)多電源輸出級(jí)的設(shè)計(jì),極大的降低了成本,并縮小了電路空間。本發(fā)明應(yīng)用電路簡(jiǎn)單,即可以應(yīng)用于集成電路設(shè)計(jì)也可以用于分離元件電路設(shè)計(jì)。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種單輸出端boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直流升壓DC-DC電壓變換器的電路原理圖;
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的一種雙輸出端boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的直流升壓DC-DC電壓變換器的電路原理圖;
圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器的電路原理圖;
圖4為本實(shí)用新型另一可選實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器的電路原理圖;
圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器的工作原理時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例一
如圖3所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器的電路原理圖,包括:電感器L、開關(guān)器件Q1、第一電壓反饋控制電路33、第一整流支路31、至少一條第二整流支路32以及至少一條第二反饋控制電路34;
所述電感器L一端用于與直流電壓源Vin連接,另一端分別與所述第一整流支路31的輸入端、所述第二整流支路32的輸入端、以及所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11連接,所述開關(guān)器件Q1的第二開關(guān)端Q12接地,所述第一整流支路31輸出端用于對(duì)第一負(fù)載35供電,所述第二整流支路32輸出端用于對(duì)第二負(fù)載36供電;
所述第一電壓反饋控制電路33,用于獲取所述第一整流支路31輸出端對(duì)第一負(fù)載35的第一輸出端輸出電壓Vout1作為第一反饋電壓,根據(jù)所述第一反饋電壓控制所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11和第二開關(guān)端Q12的導(dǎo)通或關(guān)斷;
每條所述第二整流支路32包括一條與所述第二整流支路的輸出端串聯(lián)的受控電阻電路321,且每條所述第二整流支路3與一條第二反饋控制電路34對(duì)應(yīng);
所述第二反饋控制電路34,用于獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路32輸出端對(duì)第二負(fù)載36的第二輸出端輸出電壓Vout2作為第二反饋電壓,根據(jù)所述第二反饋電壓控制所述第二整流支路32的受控電阻電路321的阻值。
具體地,如圖3所示,第一整流支路31包括第一整流器件D1,第二整流支路32包括第二整流器件D2。電感器L1為儲(chǔ)能電感,其輸入端與電壓源Vin相連。電壓源Vin為整個(gè)電路的功率源。開關(guān)器件Q1可選為NMOS晶體管構(gòu)成,當(dāng)其導(dǎo)通時(shí),電感電流通過開關(guān)器件Q1流向地回路,此時(shí)電感器L1線圈內(nèi)部積累了能量。當(dāng)開關(guān)器件Q1關(guān)斷時(shí),電感器L1 積累能量在其內(nèi)部的產(chǎn)生電勢(shì),電感電流在它的作用下釋放分別流向第一負(fù)載35和第二負(fù)載36。以此電壓源Vin的功率被傳遞到了第一負(fù)載35和第二負(fù)載36上。
同時(shí),與第一整流支路31的輸出端連接的為第一反饋控制電路33,而與第二整流支路32的輸出端連接的為第二反饋控制電路為34??梢杂幸粭l第二整流支路32或者并聯(lián)的多條第二整流支路32,每條第二整流支路32均與一條第二反饋控制電路為34連接。其中,圖3中以一條第二整流支路32為例。
第一整流支路31的輸出端對(duì)第一負(fù)載35的第一輸出電壓Vout1作為第一反饋電壓,經(jīng)過第一電壓反饋電路33,轉(zhuǎn)換為以固定周期開關(guān)且占空比可變的控制信號(hào),用以控制開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端和第二開關(guān)端的導(dǎo)通和關(guān)斷。從而實(shí)現(xiàn)在電源Vin、儲(chǔ)能電感L和第一整流支路31串聯(lián)的這條通道的第一輸出電壓Vout1的預(yù)設(shè)恒定電壓輸出。
對(duì)于第二輸出端輸出電壓Vout2,則采用可調(diào)整內(nèi)阻的受控電阻電路321串接在輸出通道上。
第二反饋控制電路34獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路32輸出端對(duì)第二負(fù)載36的第二輸出端輸出電壓Vout2作為第二反饋電壓,用于根據(jù)第二反饋電壓控制所述第二整流支路32的受控電阻電路321的阻值。因此,第二整流支路32的輸出電路在流過受控電阻電路321時(shí)產(chǎn)生的壓降,可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出第二負(fù)載36的第二輸出端輸出電壓Vout2的穩(wěn)壓自動(dòng)控制。
本實(shí)用新型實(shí)施例,對(duì)每一個(gè)整流支路的輸出端均設(shè)置有獨(dú)立的電壓反饋控制電路,從而保證每一整流支路的輸出端的恒壓性能。
實(shí)施例二
本實(shí)用新型可選實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器,包括:電感器L、開關(guān)器件Q1、第一電壓反饋控制電路33、第一整流支路31、至少一條第二整流支路32以及至少一條第二反饋控制電路34。
所述電感器L一端用于與直流電壓源Vin連接,另一端分別與所述第一整流支路31的輸入端、所述第二整流支路32的輸入端、以及所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11連接,所述開關(guān)器件Q1的第二開關(guān)端Q12接地,所述第一整流支路31輸出端用于對(duì)第一負(fù)載35供電,所述第二整流支路32輸出端用于對(duì)第二負(fù)載36供電。
所述第一整流支路31還包括與所述第一負(fù)載35并聯(lián)的第一分壓電路37,所述第一電壓反饋控制電路33,具體用于:
獲取所述第一輸出端輸出電壓Vout1經(jīng)過第一分壓電路37分壓后的第一輸出端分壓電壓VFB1作為第一反饋電壓,將所述第一反饋電壓與預(yù)設(shè)的第一基準(zhǔn)電壓REF1進(jìn)行比較得到第一電壓誤差信號(hào)Err1,對(duì)所述第一電壓誤差信號(hào)Err1進(jìn)行調(diào)制,得到受控于所述第一電壓誤差信號(hào)Err1的脈寬控制信號(hào)PWM-CTL,將所述脈寬控制信號(hào)PWM-CTL轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào),采用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11和第二開關(guān)端Q12的導(dǎo)通或關(guān)斷。
具體地,所述第一電壓反饋控制電路33,包括:第一誤差放大器331、第一基準(zhǔn)電壓源332、脈寬調(diào)制器333、鋸齒波發(fā)生器334和開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路335,所述第一誤差放大器331的一輸入端與所述第一整流支路31的輸出端連接,另一輸入端與第一基準(zhǔn)電壓源332連接,可選地,第一誤差放大器331的一輸入端與所述第一分壓電路的分壓輸出端連接,所述脈寬調(diào)制器333的一輸入端與所述第一誤差放大器331的輸出端連接,另一輸入端與所述鋸齒波發(fā)生器334的輸出端連接,所述脈寬調(diào)制器333的輸出端與所述開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路335的輸入端連接,所述開關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路335的輸出端作為第一反饋控制電路33的輸出端與所述開關(guān)器件Q1的受控端Q13連接。
第一分壓電路37包括串聯(lián)的電阻R1和電阻R2,第一輸出端分壓電壓VFB1為電阻R1和電阻R2的連接點(diǎn)的電壓。
第一電壓反饋控制電路33通過對(duì)開關(guān)器件Q1的開關(guān)占空比實(shí)時(shí)變化,用以補(bǔ)償當(dāng)負(fù)載電流增加導(dǎo)致的第一輸出端輸出電壓Vout1所發(fā)生的跌落,從而產(chǎn)生恒壓輸出效果。如圖3中對(duì)第一輸出端輸出電壓Vout1進(jìn)行采樣和分壓,第一分壓電路37輸出VFB給誤差放大器331,在和第一基準(zhǔn)電壓源332輸出的第一基準(zhǔn)電壓REF1進(jìn)行差分放大輸出的第一電壓誤差信號(hào)Err1。第一電壓誤差信號(hào)Err1經(jīng)過脈寬調(diào)制器333調(diào)制后的輸出信號(hào)PWM-CTL經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路335實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)器件Q1的通斷控制。上述過程實(shí)現(xiàn)了第一輸出端輸出電壓Vout1電壓動(dòng)態(tài)的恒壓補(bǔ)償控制。
每條所述第二整流支路32包括一條與所述第二整流支路的輸出端串聯(lián)的受控電阻電路321,且每條所述第二整流支路3與一條第二反饋控制電路34對(duì)應(yīng);
所述第二整流支路32還包括與所述第二負(fù)載36并聯(lián)的第二分壓電路38,所述第二電壓反饋控制電路34,具體用于:
獲取所述第一輸出端輸出電壓Vout1經(jīng)過第一分壓電路37分壓后的第一輸出端分壓電壓VFB1作為第一反饋電壓,獲取所述第二輸出端輸出電壓Vout2經(jīng)過第二分壓電路38分壓后的第二輸出端分壓電壓VFB2作為第二反饋電壓,將所述第一反饋電壓與預(yù)設(shè)的第二基準(zhǔn)電壓REF2進(jìn)行比較得到偏置電壓REF3,將所述第二反饋電壓與所述偏置電壓REF3進(jìn)行比較得到第二電壓誤差信號(hào),根據(jù)所述第二電壓誤差信號(hào)控制所述第二整流支路的受控電阻電路的阻值。
其中,第一分壓電路37可以采用串聯(lián)的電阻R1和R2實(shí)現(xiàn),也可以如圖3所示,采用串聯(lián)的電阻R5和R6實(shí)現(xiàn)。第二分壓電路38可以采用串聯(lián)的電阻R3和R4實(shí)現(xiàn)。
具體來說,所述第二反饋控制電路34,包括:第二誤差放大器341、第二偏置放大器342和第二基準(zhǔn)電壓源343,所述第二偏置放大器342的一輸入端與所述第一整流支路31的輸出端連接,另一輸入端與第二基準(zhǔn)電壓源343連接,可選地,第二偏置放大器342的一輸入端與所述第一分壓電路37的分壓輸出端連接,所述第二誤差放大器341的一輸入端與對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路32的輸出端連接,另一輸入端與所述第二偏置放大器342的輸出端連接,可選地,第二誤差放大器341的一輸入端與所述第二分壓電路38的分壓輸出端連接,所述第二誤差放大器的輸出端作為第二反饋控制電路的輸出端與所述受控電阻電路的受控端連接。
每條所述受控電阻電路321包括受控電流源322和場(chǎng)效應(yīng)管Q2,所述受控電流源322的控制端與所述第二反饋控制電路34的輸出端連接,所述受控電流源322的一端與所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極連接,另一端接地所述場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極和漏極與所述第二整流支路32的輸出端串聯(lián)。
所述受控電流源322的一端與所述第二整流支路的輸出端跨接受控電流源分壓電阻R7。
其中,場(chǎng)效應(yīng)管Q2為工作在線性區(qū)的P-MOS管,通過改變場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極電壓,實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源-漏的內(nèi)阻的線性控制。首先,當(dāng)?shù)谝惠敵龆溯敵鲭妷篤out1電壓穩(wěn)定輸出后,第二偏置放大器342需要將Vout1經(jīng)過第一分壓電路37,與第二基準(zhǔn)電壓REF2進(jìn)行比較,其作用是使偏置電壓REF3和第一輸出端輸出電壓Vout1有相關(guān)性,第二偏置放大器342的輸出偏置電壓REF3作為第二誤差放大器341的參考電壓輸入與第二輸出端輸出電壓Vout2經(jīng)過第二分壓電路38分壓后的第二輸出端分壓電壓VFB2進(jìn)行比較后,將其輸出的第二電壓誤差信號(hào)V-ICL作為受控電流源322的控制輸入。當(dāng)?shù)诙敵龆溯敵鲭妷篤out2電壓稍有升高,經(jīng)過反第二反饋控制電路34,受控電流源322的電流增加,分壓電阻R7的壓降增加,導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管Q2的等效源-漏極內(nèi)阻增加,源-漏壓降升高,第二輸出端輸出電壓Vout2下降至預(yù)設(shè)電壓。需要明確的是,第一輸出端輸出電壓Vout1和第二輸出端輸出電壓Vout2的相關(guān)性是通過第二偏置放大器342實(shí)現(xiàn)的,通過改變電阻R1和R2的阻值,調(diào)整第一輸出端輸出電壓Vout1的輸出電壓時(shí),第二輸出端輸出電壓Vout2也同時(shí)響應(yīng)而變化。
圖5展示了之前處于穩(wěn)態(tài)輸出的第一負(fù)載電壓,負(fù)載電流增加突變之后,第二負(fù)載電壓通過可變電阻的調(diào)節(jié)從新回到預(yù)設(shè)恒壓的狀態(tài)的過程。下面將對(duì)整個(gè)自動(dòng)控制過程進(jìn)行描述。如上圖假定觸發(fā)條件是第一輸出端輸出電流突然增加,由于第一整理器件的伏安特性,即瞬時(shí)第一負(fù)載電壓(即第一輸出端輸出電壓)跌落。此時(shí)第一反饋電壓通過誤差放大電路輸出第一誤差電壓(圖5中的虛線)同時(shí)升高。第一誤差電壓作為輸入與鋸齒波進(jìn)行調(diào)制輸出調(diào)制后的脈寬控制信號(hào),經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路控制Q1開關(guān)管,增加了開關(guān)管周期內(nèi)的打開時(shí)間,儲(chǔ)能電感電勢(shì)能增加,補(bǔ)償了由于負(fù)載電電流增加而跌落的第一輸出端輸出電壓。此時(shí)由于儲(chǔ)能器件L的輸出的公共端電壓增加,第二輸出整流支路的電壓增加(假設(shè)此時(shí)第二輸出端輸出電流沒有變化,第二整流器件兩端壓差沒有變化)。此時(shí)通過第二輸出端反饋控制電路的偏執(zhí)電壓和誤差放大器,可變電阻電路中的授控電流源電流減小,可變電阻PMOS的柵極電壓增加,源漏級(jí)內(nèi)阻增加授控電阻兩端壓差增加,抵消了第二輸出端輸出輸出電壓的增量,是的第二負(fù)載端電壓重新回到預(yù)設(shè)電壓值,最終實(shí)現(xiàn)在第一輸出端輸出電流變化是,第一負(fù)載電壓和第二負(fù)載的穩(wěn)壓輸出控制。
本實(shí)用新型實(shí)施例,對(duì)每一個(gè)整流支路的輸出端均設(shè)置有獨(dú)立的電壓反饋控制電路,從而保證每一整流支路的輸出端的恒壓性能。同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了第一輸出端輸出電壓Vout1和第二輸出端輸出電壓Vout2之間的相關(guān)特性。另外,增加的第一分壓電路和第二分壓電路,能夠通過電阻調(diào)整輸出到運(yùn)算放大器上的電壓,以保證輸出到運(yùn)算放電器上的電壓在線性放大范圍內(nèi)。另外,受控電流源322的一端與所述第二整流支路的輸出端跨接受控電流源分壓電阻R7,便于控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2。
實(shí)施例三
如圖4所示為本實(shí)用新型另一可選實(shí)施例提供的一種直流-直流電壓變換器的電路原理圖,包括:電感器L、開關(guān)器件Q1、第一電壓反饋控制電路33、第一整流支路31、至少一條第二整流支路32以及至少一條第二反饋控制電路34;
所述電感器L一端用于與直流電壓源Vin連接,另一端分別與所述第一整流支路31的輸入端、所述第二整流支路32的輸入端、以及所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11連接,所述開關(guān)器件Q1的第二開關(guān)端Q12接地,所述第一整流支路31輸出端用于對(duì)第一負(fù)載35供電,所述第二整流支路32輸出端用于對(duì)第二負(fù)載36供電;
所述第一電壓反饋控制電路33,用于獲取所述第一整流支路31輸出端對(duì)第一負(fù)載35的第一輸出端輸出電壓Vout1作為第一反饋電壓,根據(jù)所述第一反饋電壓控制所述開關(guān)器件Q1的第一開關(guān)端Q11和第二開關(guān)端Q12的導(dǎo)通或關(guān)斷;
每條所述第二整流支路32包括一條與所述第二整流支路的輸出端串聯(lián)的受控電阻電路321,且每條所述第二整流支路3與一條第二反饋控制電路34對(duì)應(yīng);
所述第二反饋控制電路34,具體用于:獲取對(duì)應(yīng)的所述第二整流支路32輸出端的第二輸出端輸出電壓Vout2作為第二反饋電壓,將所述第二反饋電壓與預(yù)設(shè)的第二基準(zhǔn)電壓REF2進(jìn)行比較得到第三電壓誤差信號(hào),根據(jù)所述第三電壓誤差信號(hào)控制所述第二整流支路32的受控電阻電路321的阻值。
具體地,所述第二反饋控制電路34,包括:第二誤差放大器341和第二基準(zhǔn)電壓源343,所述第二誤差放大器341的一輸入端與所述第二整流支路32的輸出端連接,另一輸入端與第二基準(zhǔn)電壓源343連接,所述第二誤差放大器341的輸出端作為第二反饋控制電路34的輸出端與所述受控電阻電路321的受控端連接。
本實(shí)用新型實(shí)施例,對(duì)每一個(gè)整流支路的輸出端均設(shè)置有獨(dú)立的電壓反饋控制電路,從而保證每一整流支路的輸出端的恒壓性能。同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了第一輸出端輸出電壓Vout1和第二輸出端輸出電壓Vout2之間的非相關(guān)特性。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。