【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及開關(guān)電源，具體涉及一種峰值限流裝置和直流轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)介紹
1、在pwm直流-直流轉(zhuǎn)換器應(yīng)用中，當(dāng)使用一個固定的峰值電流值進(jìn)行限流時，需要在電流檢測信號上增加斜坡補(bǔ)償信號，以避免固定周期切換的功率管開關(guān)在pwm信號占空比大于50%時，pwm直流-直流轉(zhuǎn)換器控制環(huán)路產(chǎn)生的次諧波震蕩。當(dāng)實際應(yīng)用的環(huán)境導(dǎo)致pwm信號的占空比發(fā)生變化時，斜坡補(bǔ)償?shù)釉陔娏鳈z測信號上，會導(dǎo)致電感峰值電流限流值產(chǎn)生很大的偏差。即斜坡補(bǔ)償信號對電感電流峰值限流的誤差會隨著直流-直流轉(zhuǎn)換器的占空比增加而增加。如何消除該偏差以保證直流轉(zhuǎn)換器的平穩(wěn)運(yùn)行已經(jīng)成為亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的偏差、不能穩(wěn)定工作的問題，本專利技術(shù)提供了一種峰值限流裝置和直流轉(zhuǎn)換器，其具有消除偏差、穩(wěn)定運(yùn)行等特點。
2、根據(jù)本專利技術(shù)具體實施方式提供的一種峰值限流裝置，包括：電流檢測模塊、電流補(bǔ)償模塊和電壓生成模塊；
3、所述電流檢測模塊用于檢測直流轉(zhuǎn)換器中電感進(jìn)入第一階段后的實時電流，在所述第一階段中流過所述電感的電流值逐步上升；
4、所述電流補(bǔ)償模塊用于在所述第一階段中的預(yù)設(shè)個數(shù)的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償電流的生成，其中每個區(qū)間的補(bǔ)償電流按照相應(yīng)的斜率從最小值上升至最大值；
5、所述電壓生成模塊用于將所述實時電流和所述補(bǔ)償電流疊加后轉(zhuǎn)換為實時電壓，以觸發(fā)在所述實時電壓不小于參考電壓時所述電感切換至第二階段，在所述第二階段中流過所述電感的電流值逐步下降，所
6、進(jìn)一步地，所述每個區(qū)間的時長相同，在所述每個區(qū)間生成的補(bǔ)償電流的斜率均相等，在第n個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最小值小于前一個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最大值，n為大于1的整數(shù)。
7、進(jìn)一步地，所述峰值限流裝置還包括：脈沖模塊和開關(guān)模塊；
8、所述脈沖模塊用于在所述實時電壓不小于所述參考電壓時，向所述開關(guān)模塊發(fā)出切換信號，以使流過所述電感的電流由所述第一階段切換至所述第二階段。
9、進(jìn)一步地，所述脈沖模塊包括：比較器和脈沖子模塊，所述比較器的第一輸入端和所述電壓生成模塊連接，所述比較器的第二輸入端和所述參考電壓連接，所述比較器的輸出端和所述脈沖子模塊的輸入端連接，所述脈沖子模塊的輸出端和所述開關(guān)模塊的控制端連接。
10、進(jìn)一步地，所述開關(guān)模塊包括：第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)的輸入端和公共點連接，所述第一開關(guān)的輸出端接地，所述第一開關(guān)的控制端和所述脈沖子模塊的第一輸出端連接，所述公共點還和所述電感的一端連接，所述電感的另一端連接輸入電壓；
11、所述第二開關(guān)的輸入端和所述公共點連接，所述第二開關(guān)的輸出端和負(fù)載連接，所述第二開關(guān)的控制端和所述脈沖子模塊的第二輸出端連接。
12、進(jìn)一步地，所述電流補(bǔ)償模塊包括：第一斜坡補(bǔ)償模塊，所述電壓生成模塊包括：第一電壓生成模塊；
13、所述第一斜坡補(bǔ)償模塊用于生成所述補(bǔ)償電流，并在所述第一階段中的預(yù)設(shè)個數(shù)的區(qū)間內(nèi)對所述補(bǔ)償電流進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整后每個區(qū)間內(nèi)補(bǔ)償電流的斜率相等，每個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最大值小于所述補(bǔ)償電流在所述第一階段中的最大值；
14、所述第一電壓生成模塊用于將調(diào)整后的補(bǔ)償電流與所述實時電流的疊加后的合成電流加載至補(bǔ)償電阻上，生成所述實時電壓。
15、進(jìn)一步地，所述第一斜坡補(bǔ)償模塊包括第一斜坡電流子模塊和第一電流選擇子模塊；
16、所述第一斜坡電流子模塊用于生成所述補(bǔ)償電流；
17、所述第一電流選擇子模塊包括：第一計時單元、第一通道選擇單元和第一直流電源單元；
18、所述第一計時單元用于從第一個區(qū)間開始對每個區(qū)間的間隔時間進(jìn)行計時和計數(shù)，并基于當(dāng)前計數(shù)結(jié)果生成當(dāng)前區(qū)間的通道選擇信號；
19、所述第一通道選擇單元用于基于所述通道選擇信號導(dǎo)通所述第一直流電源單元的傳輸通路，提供和當(dāng)前區(qū)間相對應(yīng)的增加電流，以使所述當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流和所述增加電流相疊加后，與其他區(qū)間調(diào)整后補(bǔ)償電流的斜率和最大值均相同。
20、進(jìn)一步地，所述第一計時單元包括：第一計時器、第一計數(shù)器和第一譯碼器；
21、所述第一計時器用于向所述第一計數(shù)器發(fā)送區(qū)間開始計時信號，所述第一計數(shù)器在接收到所述開始計時信號后將區(qū)間總數(shù)減1得到計數(shù)結(jié)果，所述第一譯碼器用于將所述計數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)并將所述二進(jìn)制數(shù)所表征的各位電壓并行輸出；
22、所述第一通道選擇單元包括數(shù)量和所述預(yù)設(shè)位數(shù)大小相同的第一開關(guān)電路，每個第一開關(guān)電路的輸入端均和所述第一直流電源連接，每個第一開關(guān)電路的控制端按預(yù)設(shè)次序和所述譯碼器的輸出引腳對應(yīng)連接，在所述譯碼器的輸出引腳輸出高電平時，和所述輸出引腳連接的對應(yīng)第一開關(guān)電路導(dǎo)通將所述第一直流電源單元的電流輸出。
23、進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)電路包括mos管以及和所述mos管串聯(lián)的開關(guān)，所述mos管的柵極和所述第一直流電源單元的輸出端連接，所述mos管的漏極和供電電源連接，所述mos管的源極和所述開關(guān)的輸入端連接，所述開關(guān)的控制端和所述譯碼器的一個輸出引腳連接。
24、進(jìn)一步地，所述電流補(bǔ)償模塊包括：第二斜坡補(bǔ)償模塊，所述電壓生成模塊包括：第二電壓生成模塊；
25、所述第二斜坡補(bǔ)償模塊用于生成所述補(bǔ)償電流；
26、所述第二電壓生成模塊用于將所述補(bǔ)償電流和所述實時電流相加后得到合成電流，并在所述第一階段中的預(yù)設(shè)個數(shù)的區(qū)間內(nèi)對所述合成電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換以得到所述實時電壓，其中每個區(qū)間的時間間隔相同，在每個區(qū)間生成的實時電壓的斜率相同，在第n個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最小值小于前一個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最大值，n為大于1的整數(shù)，最后一個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最大值不小于所述參考電壓。
27、進(jìn)一步地，所述第二斜坡補(bǔ)償模塊包括第二斜坡電流子模塊，所述第二斜坡電流子模塊用于生成所述補(bǔ)償電流；
28、所述第二電壓生成模塊包括：第二計時單元、第二通道選擇單元和第二直流電源單元；
29、所述第二計時單元用于從第一個區(qū)間開始對每個區(qū)間的間隔時間進(jìn)行計時和計數(shù)，并基于當(dāng)前計數(shù)結(jié)果生成當(dāng)前區(qū)間的通道選擇信號；
30、所述第二通道選擇單元用于基于所述通道選擇信號導(dǎo)通所述第二直流電源單元的傳輸通路，所述當(dāng)前區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流和增加電流相疊加后的合成電流，經(jīng)所述傳輸通路后產(chǎn)生和當(dāng)前區(qū)間相對應(yīng)的實時電壓，所述實時電壓與其他區(qū)間的實時電壓的斜率相同，在第n個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最小值小于前一個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最大值，n為大于1的整數(shù)，最后一個區(qū)間內(nèi)的實時電壓的最大數(shù)值不小于參考電壓。
31、進(jìn)一步地，所述第二計時單元包括：第二計時器、第二計數(shù)器和第二譯碼器；
32、所述第二計時器用于向所述第二計數(shù)器發(fā)送區(qū)間開始計時信號，所述第二計數(shù)器在接收到所述開始計時信號后加1得到計數(shù)結(jié)果，所述第二譯碼器用于將所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種峰值限流裝置，其特征在于，包括：電流檢測模塊、電流補(bǔ)償模塊和電壓生成模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述每個區(qū)間的時長相同，在所述每個區(qū)間生成的補(bǔ)償電流的斜率均相等，在第n個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最小值小于前一個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最大值，n為大于1的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：脈沖模塊和開關(guān)模塊；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述脈沖模塊包括：比較器和脈沖子模塊，所述比較器的第一輸入端和所述電壓生成模塊連接，所述比較器的第二輸入端和所述參考電壓連接，所述比較器的輸出端和所述脈沖子模塊的輸入端連接，所述脈沖子模塊的輸出端和所述開關(guān)模塊的控制端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括：第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)的輸入端和公共點連接，所述第一開關(guān)的輸出端接地，所述第一開關(guān)的控制端和所述脈沖子模塊的第一輸出端連接，所述公共點還和所述電感的一端連接，所述電感的另一端連接輸入電壓；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流補(bǔ)償
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一斜坡補(bǔ)償模塊包括第一斜坡電流子模塊和第一電流選擇子模塊；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一計時單元包括：第一計時器、第一計數(shù)器和第一譯碼器；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)電路包括MOS管以及和所述MOS管串聯(lián)的開關(guān)，所述MOS管的柵極和所述第一直流電源單元的輸出端連接，所述MOS管的漏極和供電電源連接，所述MOS管的源極和所述開關(guān)的輸入端連接，所述開關(guān)的控制端和所述譯碼器的一個輸出引腳連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流補(bǔ)償模塊包括：第二斜坡補(bǔ)償模塊，所述電壓生成模塊包括：第二電壓生成模塊；
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述第二斜坡補(bǔ)償模塊包括第二斜坡電流子模塊，所述第二斜坡電流子模塊用于生成所述補(bǔ)償電流；
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第二計時單元包括：第二計時器、第二計數(shù)器和第二譯碼器；
13.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電流檢測模塊以及所述第一斜坡電流子模塊或所述第二斜坡電流子模塊包括：電流轉(zhuǎn)換電路，所述電流轉(zhuǎn)換電路包括四個P型MOS管和三個N型MOS管；四個P型MOS管的漏極均和供電電源連接，第一P型MOS管的柵極和第二P型MOS管的柵極連接，第三P型MOS管的柵極和第四P型MOS管的柵極連接，第一N型MOS管的源極分別和所述第二P型MOS管的源極以及所述第一P型MOS管的柵極連接，第二N型MOS管的柵極和第三N型MOS管的柵極連接，第一N型MOS管的柵極和所述第二N型MOS管的源極連接，所述第二N型MOS管的源極的所述第三P型MOS管的源極連接，所述第一N型MOS管的漏極和所述第三N型MOS管的漏極連接，所述第三N型MOS管的源極和所述第四P型MOS管的源極連接，所述第三N型MOS管的柵極和所述第四P型MOS管的源極連接。
14.根據(jù)權(quán)利要13所述的裝置，其特征在于，所述第一斜坡電流子模塊或所述第二斜坡電流子模塊還包括：兩個電阻和一個電容；
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述電流檢測模塊還包括：第四N型MOS管和第五N型MOS管；
16.一種直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至15任一項所述的峰值限流裝置。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種峰值限流裝置，其特征在于，包括：電流檢測模塊、電流補(bǔ)償模塊和電壓生成模塊；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述每個區(qū)間的時長相同，在所述每個區(qū)間生成的補(bǔ)償電流的斜率均相等，在第n個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最小值小于前一個區(qū)間內(nèi)的補(bǔ)償電流的最大值，n為大于1的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：脈沖模塊和開關(guān)模塊；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述脈沖模塊包括：比較器和脈沖子模塊，所述比較器的第一輸入端和所述電壓生成模塊連接，所述比較器的第二輸入端和所述參考電壓連接，所述比較器的輸出端和所述脈沖子模塊的輸入端連接，所述脈沖子模塊的輸出端和所述開關(guān)模塊的控制端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括：第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)的輸入端和公共點連接，所述第一開關(guān)的輸出端接地，所述第一開關(guān)的控制端和所述脈沖子模塊的第一輸出端連接，所述公共點還和所述電感的一端連接，所述電感的另一端連接輸入電壓；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電流補(bǔ)償模塊包括：第一斜坡補(bǔ)償模塊，所述電壓生成模塊包括：第一電壓生成模塊；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一斜坡補(bǔ)償模塊包括第一斜坡電流子模塊和第一電流選擇子模塊；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一計時單元包括：第一計時器、第一計數(shù)器和第一譯碼器；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第一開關(guān)電路包括mos管以及和所述mos管串聯(lián)的開關(guān)，所述mos管的柵極和所述第一直流電源單元的輸出端連接，所述mos管的漏極和供電電源連接，所述mos管的源極和所述開關(guān)的輸入端連接，所述開關(guān)的控制端和所述譯碼器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙念，王益峰，
申請(專利權(quán))人：上海艾為電子技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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