直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源，其包括：直流輸入端，用于輸入直流電壓信號；控制信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)換控制信號；至少兩個同步升壓模塊，其包括至少一個儲能單元，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號對直流電壓信號進行升壓處理；直流輸出端，用于輸出同步升壓模塊升壓處理后的直流電壓信號；其中不同的同步升壓模塊相互并聯(lián)，同一時間只有一同步升壓模塊對直流電壓信號進行升壓處理。本實用新型還涉及一種大功率電源。本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源體積小、工作溫度較低以及轉(zhuǎn)換效率較高。
【專利說明】直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外正向升壓開關(guān)電源的電路常用的有BOOST升壓電路和基于反激的升壓電路等。
[0003]請參照圖1，圖1為現(xiàn)有的BOOST升壓電路的具體電路圖，其工作原理是:輸入電源通過功率開關(guān)管Ql的通斷將儲能電感LI儲能并與輸入電壓疊加后經(jīng)隔離二極管Dl傳遞給輸出電容Cl，完成升壓過程。
[0004]請參照圖2，圖2為基于反激的升壓電路的具體電路圖，其工作原理是:當開關(guān)管Q2導(dǎo)通時，變壓器B2的初級線圈儲能，當開關(guān)管截止時，初級儲能再經(jīng)高頻變壓器耦合給次級，通過初次級匝比設(shè)計，經(jīng)隔離二極管D2傳遞給輸出電容C2，實現(xiàn)升壓過程。高頻變壓器在初次級耦合過程中有能量損失，會降低效率。
[0005]無論是BOOST升壓電路還是反激升壓電路都是單功率管的電路結(jié)構(gòu)，即便是可以采用多個功率管并聯(lián)的形式，但由于并聯(lián)功率管之間的均流及功率管自身的正溫度系數(shù)特性等因素不同，在實際使用中難以擴充功率，因此這兩種電路通常最大只能輸出幾百瓦的功率，且轉(zhuǎn)換電路中器件的體積都較大、轉(zhuǎn)換電路的工作溫度較高以及轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率較低，難以滿足市場對大功率升壓電源的需求。
[0006]故，有必要提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型目的在于提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路，該直流-直流轉(zhuǎn)換電路具有體積小、工作溫度較低以及轉(zhuǎn)換效率較高的特點；以解決現(xiàn)有的直流-直流轉(zhuǎn)換電路體積較大、工作溫度較高以及轉(zhuǎn)換效率較低的技術(shù)問題。
[0008]本實用新型的目的還在于提供一種大功率電源，該大功率電源具有體積小、工作溫度較低以及轉(zhuǎn)換效率較高的特點；以解決現(xiàn)有的直流-直流轉(zhuǎn)換電路體積較大、工作溫度較高以及轉(zhuǎn)換效率較低的技術(shù)問題。
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0010]提供一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其包括:
[0011]直流輸入端，用于輸入直流電壓信號；
[0012]控制信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)換控制信號；
[0013]兩個同步升壓模塊，其包括至少一個儲能單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換控制信號對所述直流電壓信號進行升壓處理；
[0014]直流輸出端，用于輸出所述同步升壓模塊升壓處理后的直流電壓信號；[0015]所述直流輸入端分別與所述控制信號產(chǎn)生模塊以及所述兩個同步升壓模塊連接，所述控制信號產(chǎn)生模塊與所述兩個同步升壓模塊連接，所述兩個同步升壓模塊與所述直流輸出端連接；
[0016]其中所述兩個同步升壓模塊相互并聯(lián)，同一時間所述兩個同步升壓模塊的其中之一對所述直流電壓信號進行升壓處理。
[0017]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述控制信號產(chǎn)生模塊為型號TL594的脈寬調(diào)制控制芯片。
[0018]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述同步升壓模塊還包括型號MIC4102的半橋驅(qū)動芯片、第一控制開關(guān)管以及第二控制開關(guān)管；
[0019]所述半橋驅(qū)動芯片包括信號輸入端、第一信號輸出端以及第二信號輸出端，所述信號輸入端與所述控制信號產(chǎn)生模塊連接，所述第一信號輸出端與所述第一控制開關(guān)管的控制端連接，所述第二信號輸出端與所述第二控制開關(guān)管的控制端連接，所述第一控制開關(guān)管的輸入端和所述第二控制開關(guān)管的輸入端分別與所述儲能單元連接，所述第一控制開關(guān)管的輸出端接地，所述第二控制開關(guān)管的輸出端與所述直流輸出端連接。
[0020]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路包括至少η個控制信號產(chǎn)生模塊以及至少2η個同步升壓模塊，每個所述控制信號產(chǎn)生模塊分別與兩個所述同步升壓模塊連接，其中η為大于I的整數(shù)；所述直流輸入端分別與所有控制信號產(chǎn)生模塊以及所有同步升壓模塊連接，所有同步升壓模塊與所述直流輸出端連接；
[0021]其中與所述控制信號產(chǎn)生模塊對應(yīng)的所述兩個同步升壓模塊相互并聯(lián)，同一時間所述兩個同步升壓模塊的其中之一對所述直流電壓信號進行升壓處理。
[0022]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包括用于對所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出進行過流保護的過流保護模塊，所述過流保護模塊分別與所述同步升壓模塊和所述直流輸出端連接。
[0023]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述過流保護模塊為型號DWOl的過流保護芯片，所述過流保護芯片的電源端通過穩(wěn)壓芯片TL431與直流輸入端連接。
[0024]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包括對輸入的直流電壓信號進行濾波處理的濾波模塊，所述濾波模塊分別與直流輸出端、控制信號產(chǎn)生模塊以及同步升壓模塊連接。
[0025]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述濾波模塊為濾波電容，所述濾波電容的一端與所述直流輸出端連接，另一端接地。
[0026]在本實用新型所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路中，所述濾波模塊為至少兩個并聯(lián)的濾波電容，所述并聯(lián)后的濾波電容的一端與所述直流輸出端連接，另一端接地。
[0027]還提供一種大功率電源，其使用上述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路進行直流電壓信號的升壓處理。
[0028]實施本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源，具有以下有益效果:由于采用了多個同步升壓模塊并聯(lián)對直流電壓信號進行升壓處理，減小了轉(zhuǎn)換電路的體積、降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率；同時同步升壓模塊使用半橋驅(qū)動芯片及相應(yīng)的控制開關(guān)管進行同步升壓控制，進一步降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路。解決了現(xiàn)有的直流-直流轉(zhuǎn)換電路體積較大、工作溫度較高以及轉(zhuǎn)換效率較低的技術(shù)問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0030]圖1為現(xiàn)有的BOOST升壓電路的具體電路圖；
[0031]圖2為基于反激的升壓電路的具體電路圖；
[0032]圖3為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第二優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第三優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖6為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的具體實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]其中，附圖標記說明如下:
[0037]30、40、50、60:直流-直流轉(zhuǎn)換電路；
[0038]31:直流輸入端；
[0039]32:控制信號產(chǎn)生模塊；
[0040]33:同步升壓模塊；
[0041]34:直流輸出端；
[0042]45:濾波模塊；
[0043]46:過流保護模塊。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合圖示，對本實用新型的優(yōu)選實施例作詳細介紹。
[0045]請參照圖3，圖3為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路30包括直流輸入端31、控制信號產(chǎn)生模塊32、兩個同步升壓模塊33以及直流輸出端34 ;該直流輸入端31用于輸入直流電壓信號；控制信號產(chǎn)生模塊32用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)換控制信號；每個同步升壓模塊33包括至少一個儲能單元331，用于根據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號對直流電壓信號進行升壓處理；直流輸出端34用于輸出同步升壓模塊33升壓處理后的直流電壓信號。直流輸出端34分別與控制信號產(chǎn)生模塊32以及兩個同步升壓模塊33連接，控制信號產(chǎn)生模塊32與兩個同步升壓模塊33連接，兩個同步升壓模塊33與直流輸出端34連接。
[0046]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路30使用時，首先向直流輸入端31輸入直流電壓信號，直流輸入端31將輸入的電壓信號發(fā)送給控制信號產(chǎn)生模塊32以及同步升壓模塊33 ;然后控制信號產(chǎn)生模塊32生成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換控制信號發(fā)送給同步升壓模塊33 ;同步升壓模塊33根據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號對直流輸入端31輸入直流電壓信號進行升壓處理，具體為兩個同步升壓模塊33之間相互并聯(lián)，同一時間兩個同步升壓模塊33中只有一個對直流電壓信號進行升壓處理，并將升壓處理之后的直流電壓信號發(fā)送至直流輸出端34輸出。
[0047]為了保證直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的小型化以及高效化，每個同步升壓模塊33的輸出功率均控制在30瓦至65瓦之間，這樣同步升壓模塊33的儲能單元331 ( 一般為電感)以及同步升壓模塊33的其他部件(如控制開關(guān)管等)均可采用體積小以及效率高的部件，如控制開關(guān)管采用SOIC(Small Outline Integrated Circuit Package,表面貼裝集成單路封裝)的方式進行封裝，電感可以采用輸出功率在30瓦至65瓦之間的小電感。如輸出功率需要繼續(xù)增加，則為了保證電感和控制開關(guān)管的正常工作，電感上必須設(shè)置用于散熱的散熱片，控制開關(guān)管必須使用利于散熱的T0-220的方式進行封裝，這樣直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的體積必然會大大增加，同時由于發(fā)熱量的增加，直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的轉(zhuǎn)換效率也會大大降低。
[0048]同時同一時間兩個同步升壓模塊33中只有一個對直流電壓信號進行升壓處理，這樣該直流-直流轉(zhuǎn)換電路30不需要對兩個同步升壓模塊33的輸出進行均流處理，進一步提高了該直流-直流轉(zhuǎn)換電路30的轉(zhuǎn)換效率。
[0049]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路30采用了兩個同步升壓模塊33并聯(lián)對直流電壓信號進行升壓處理，同步升壓模塊33的電感以及控制開關(guān)管均可采用體積小以及效率高的部件，減小了轉(zhuǎn)換電路的體積、降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率。
[0050]請參照圖4，圖4為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第二優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路40在第一優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上還包括濾波模塊45以及過流保護模塊46 ;其中濾波模塊45用于對輸入的直流電壓信號進行濾波處理，過流保護模塊46用于對直流-直流轉(zhuǎn)換電路40的輸出進行過流保護。該濾波模塊45分別與直流輸入端31、控制信號產(chǎn)生模塊32以及同步升壓模塊33連接；過流保護模塊46分別與同步升壓模塊33以及直流輸出端34連接。
[0051]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路40使用時，首先向直流輸入端31輸入直流電壓信號，濾波模塊45對直流輸入端31輸入的直流電壓信號進行濾波處理,再將輸入的電壓信號發(fā)送給控制信號產(chǎn)生模塊32以及同步升壓模塊33 ;然后控制信號產(chǎn)生模塊32生成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換控制信號發(fā)送給同步升壓模塊33 ;同步升壓模塊33根據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號對直流輸入端31輸入直流電壓信號進行升壓處理，具體為兩個同步升壓模塊33之間相互并聯(lián)，同一時間只有一個同步升壓模塊33對直流電壓信號進行升壓處理，并將升壓處理之后的直流電壓信號通過過流保護模塊46發(fā)送至直流輸出端34輸出。
[0052]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路40在第一優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上使用濾波模塊45對直流電壓信號進行濾波處理，使用過流保護模塊46對直流-直流轉(zhuǎn)換電路40中的各部件進行過流保護，在減小了轉(zhuǎn)換電路的體積、降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)上，進一步保證了直流-直流轉(zhuǎn)換電路40工作的穩(wěn)定性。
[0053]請參照圖5，圖5為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的第三優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在第二優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上，本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路50包括至少η個控制信號產(chǎn)生模塊32以及至少2η個同步升壓模塊33，每個控制信號產(chǎn)生模塊32分別與兩個相應(yīng)的同步升壓模塊33連接，其中η為大于I的整數(shù)。直流輸入端31分別與所有的控制信號產(chǎn)生模塊32以及所有的同步升壓模塊33連接，所有的同步升壓模塊33與直流輸出端34連接。
[0054]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路50使用時，首先向直流輸入端31輸入直流電壓信號，濾波模塊45對直流輸入端31輸入的直流電壓信號進行濾波處理,再將輸入的電壓信號發(fā)送給控制信號產(chǎn)生模塊32以及同步升壓模塊33 ;然后控制信號產(chǎn)生模塊32生成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換控制信號發(fā)送給同步升壓模塊33 ;同步升壓模塊33根據(jù)轉(zhuǎn)換控制信號對直流輸入端31輸入直流電壓信號進行升壓處理。
[0055]由于需要輸出大功率信號，而每一路的同步升壓模塊33的最佳輸出功率為30瓦至65瓦。因此在本優(yōu)選實施例中，根據(jù)輸出信號的功率設(shè)置η個控制信號產(chǎn)生模塊32以及2η個同步升壓模塊33，每個控制信號產(chǎn)生模塊32控制兩個同步升壓模塊33的功率輸出，被同一控制信號產(chǎn)生模塊32控制的兩個同步升壓模塊33相互并聯(lián)，同一時間上述兩個同步升壓模塊33的其中之一對直流電壓信號進行升壓處理。如某電源需要輸出500瓦的功率，則可以設(shè)置4個控制信號產(chǎn)生模塊32以及8個同步升壓模塊33，每個同步升壓模塊33輸出功率為62.5瓦，同一時間都有4個同步升壓模塊33在進行同步升壓操作，且該4個同步升壓模塊33受控于不同的控制信號產(chǎn)生模塊32。
[0056]最后同步升壓模塊33將升壓處理之后的直流電壓信號通過過流保護模塊46發(fā)送至直流輸出端34輸出。
[0057]本優(yōu)選實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路50在第二優(yōu)選實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了多個同步升壓模塊33之間的并聯(lián)，保證了大功率電源高效穩(wěn)定的輸出。
[0058]下面通過一具體實施例說明本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的具體工作原理，請參照圖6，圖6為本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的具體實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]在本優(yōu)選實施例中，控制信號產(chǎn)生模塊32為型號TL594的脈寬調(diào)制控制芯片ICl ;同步升壓模塊33包括電感L1、電感L2、型號為MIC4102的半橋驅(qū)動芯片IC2、型號為MIC4102的半橋驅(qū)動芯片IC3、第一控制開關(guān)管Ql和Q3以及第二控制開關(guān)管Q2和Q4 ;過流保護模塊46為型號DWOl的過流保護芯片；濾波模塊45為電容C3和電容C7。
[0060]下面以電感L2、半橋驅(qū)動芯片IC3、第一控制開關(guān)管Q3以及第二控制開關(guān)管Q4 —路為例說明本具體實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路60的工作原理。
[0061]其中電容C3和電容C7分別與直流輸入端31、半橋驅(qū)動芯片IC3的電源端VCC、半橋驅(qū)動芯片IC3的電源端VCC以及脈寬調(diào)制控制芯片ICl的電源端12腳連接。脈寬調(diào)制控制芯片ICl包括電源端12腳、第一信號輸出端8腳、第二信號輸出端11腳以及輸出電壓反饋端I腳。半橋驅(qū)動芯片IC3包括電源端VCC、信號輸入端PWM、第一信號輸出端LO以及第二信號輸出端HO。過流保護芯片IC5包括電源端VDD、電流檢測端VM以及保護控制端D0。
[0062]脈寬調(diào)制控制芯片ICl的第二信號輸出端11腳與半橋驅(qū)動芯片IC3的信號輸入端PWM連接；脈寬調(diào)制控制芯片ICl的輸出電壓反饋端I腳與電容C16的兩端連接，用于檢測分壓檢測輸出電壓。
[0063]半橋驅(qū)動芯片IC3的第一信號輸出端LO與第一控制開關(guān)管Q3的控制端(即柵極)連接，半橋驅(qū)動芯片IC3的第二信號輸出端HO與第二控制開關(guān)管Q4的控制端(即柵極)連接；第一控制開關(guān)管Q3的輸入端和第二控制開關(guān)管Q4的輸入端與直流輸入端31連接；第一控制開關(guān)管Q3的輸出端接地，第二控制開關(guān)管Q4的輸出端與電容C16的一端連接，電容C16的另一端接地；由于直流-直流轉(zhuǎn)換電路60通過電容C16實現(xiàn)功率的輸出，即第二控制開關(guān)管Q4的輸出端通過電容C16與直流輸出端34連接。
[0064]過流保護芯片IC5的電源端VDD通過穩(wěn)壓芯片TL431與直流輸入端31連接，過流保護芯片IC5的電流檢測端VM通過開關(guān)管Q6與直流輸出端34連接，過流保護芯片IC5的保護控制端DO通過開關(guān)管Q7控制整個直流-直流轉(zhuǎn)換電路60的通斷。
[0065]本具體實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路60工作時，直流輸入端31輸入的電壓信號通過電容C3和電容C7濾波后，分別輸入到驅(qū)動脈寬調(diào)制控制芯片ICl的電源端12腳、半橋驅(qū)動芯片IC2的電源端VCC以及半橋驅(qū)動芯片IC3的電源端VCC。隨后脈寬調(diào)制控制芯片ICl的第一信號輸出端8腳和第二信號輸出端11腳分別發(fā)送轉(zhuǎn)換控制信號至半橋驅(qū)動芯片IC2的信號輸入端PWM以及半橋驅(qū)動芯片IC3的信號輸入端PWM。輸入到半橋驅(qū)動芯片IC2的信號輸入端PWM的轉(zhuǎn)換控制信號和輸入到半橋驅(qū)動芯片IC3的信號輸入端PWM的轉(zhuǎn)換控制信號的電位相反(即輸入到半橋驅(qū)動芯片IC2的信號輸入端PWM的轉(zhuǎn)換控制信號為高電平時，輸入到半橋驅(qū)動芯片IC3的信號輸入端PWM的轉(zhuǎn)換控制信號為低電平)。這樣使得半橋驅(qū)動芯片IC3所屬的同步升壓模塊33和半橋驅(qū)動芯片IC2所屬的同步升壓模塊33在同一時間的工作狀態(tài)也不同。
[0066]如半橋驅(qū)動芯片IC3所屬的同步升壓模塊33處于儲能狀態(tài)，則第一控制開關(guān)管Q3在半橋驅(qū)動芯片IC3的控制下導(dǎo)通，第二控制開關(guān)管Q4在半橋驅(qū)動芯片IC3的控制下斷開，電感L2進行能量的存儲，這時半橋驅(qū)動芯片IC2所屬的同步升壓模塊33處于輸出狀態(tài)。如半橋驅(qū)動芯片IC3所屬的同步升壓模塊33處于輸出狀態(tài)，則第一控制開關(guān)管Q3在半橋驅(qū)動芯片IC3的控制下斷開，第二控制開關(guān)管Q4在半橋驅(qū)動芯片IC2的控制下導(dǎo)通，電感L2的能量進行輸出釋放，即對電容C16進行輸出操作，這時半橋驅(qū)動芯片IC3所屬的同步升壓模塊33處于儲能狀態(tài)。這樣半橋驅(qū)動芯片IC3所屬的同步升壓模塊33和半橋驅(qū)動芯片IC2所屬的同步升壓模塊33依次對電容C16進行功率輸出，提高了該直流-直流轉(zhuǎn)換電路60的轉(zhuǎn)換效率(可高達97% )。
[0067]同時在本具體實施例中，采用第二控制開關(guān)管Q2和Q4代替了現(xiàn)有技術(shù)中的隔離二極管Dl和D2，由于第二控制開關(guān)管Q2和Q4的Rds特別低，如型號SI4164的控制開關(guān)管的Rds —般為0.003歐姆至0.004歐姆，因此在20A-30A的大電流輸出的情況下，損耗的功率約為3瓦左右，遠遠小于隔離二極管在低電壓、大電流輸出時轉(zhuǎn)換電路的損耗(快恢復(fù)二極管或超快恢復(fù)二極管的正向電壓可達1.0?1.2V，即使采用低壓降的肖特基二極管，也會產(chǎn)生大約0.6V的正向壓降)。因此第二控制開關(guān)管Q2和Q4的設(shè)置大大提高了直流-直流變換電路60的轉(zhuǎn)換效率且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓，同時降低了直流-直流變換電路60的自身發(fā)熱，使得直流-直流變換電路60的設(shè)計能夠更加小型化。
[0068]本具體實施例的直流-直流轉(zhuǎn)換電路60工作時，脈寬調(diào)制控制芯片ICl的輸出電壓反饋端I腳還可檢測輸出電壓，根據(jù)輸出電壓的大小，調(diào)整同步升壓模塊33的工作時間，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。同時如過流保護芯片IC5的電流檢測端VM檢測到直流輸出端34的輸出電流過大，則過流保護芯片IC5的保護控制端DO將開關(guān)管Q7斷開，避免大電流損壞直流-直流轉(zhuǎn)換電路60中的部件。
[0069]本實用新型還涉及一種使用上述直流-直流轉(zhuǎn)換電路進行直流電壓信號的升壓處理的大功率電源，該大功率電源的工作原理與上述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的工作原理相同或相似，具體請參見上述直流-直流轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)選實施例和具體實施例中的相關(guān)描述。
[0070]本實用新型的直流-直流轉(zhuǎn)換電路及相應(yīng)的大功率電源，由于采用了多個同步升壓模塊并聯(lián)對直流電壓信號進行升壓處理，減小了轉(zhuǎn)換電路的體積、降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換效率；同時同步升壓模塊使用半橋驅(qū)動芯片及相應(yīng)的控制開關(guān)管進行同步升壓控制，進一步降低了轉(zhuǎn)換電路的工作溫度以及提高了轉(zhuǎn)換電路。解決了現(xiàn)有的直流-直流轉(zhuǎn)換電路體積較大、工作溫度較高以及轉(zhuǎn)換效率較低的技術(shù)問題。
[0071]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括:直流輸入端，用于輸入直流電壓信號；控制信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)換控制信號；兩個同步升壓模塊，其包括至少一個儲能單元，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換控制信號對所述直流電壓信號進行升壓處理；直流輸出端，用于輸出所述同步升壓模塊升壓處理后的直流電壓信號；所述直流輸入端分別與所述控制信號產(chǎn)生模塊以及所述兩個同步升壓模塊連接，所述控制信號產(chǎn)生模塊與所述兩個同步升壓模塊連接，所述兩個同步升壓模塊與所述直流輸出端連接；其中所述兩個同步升壓模塊相互并聯(lián)，同一時間所述兩個同步升壓模塊的其中之一對所述直流電壓信號進行升壓處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述控制信號產(chǎn)生模塊為型號TL594的脈寬調(diào)制控制芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，所述同步升壓模塊還包括型號MIC4102的半橋驅(qū)動芯片、第一控制開關(guān)管以及第二控制開關(guān)管；所述半橋驅(qū)動芯片包括信號輸入端、第一信號輸出端以及第二信號輸出端，所述信號輸入端與所述控制信號產(chǎn)生模塊連接，所述第一信號輸出端與所述第一控制開關(guān)管的控制端連接，所述第二信號輸出端與所述第二控制開關(guān)管的控制端連接，所述第一控制開關(guān)管的輸入端和所述第二控制開關(guān)管的輸入端分別與所述儲能單元連接，所述第一控制開關(guān)管的輸出端接地，所述第二控制開關(guān)管的輸出端與所述直流輸出端連接。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路包括至少η個控制信號產(chǎn)生模塊以及至少2η個同步升壓模塊，每個所述控制信號產(chǎn)生模塊分別與兩個所述同步升壓模塊連接，其中η為大于I的整數(shù)；所述直流輸入端分別與所有控制信號產(chǎn)生模塊以及所有同步升壓模塊連接，所有同步升壓模塊與所述直流輸出端連接；其中與所述控制信號產(chǎn)生模塊對應(yīng)的所述兩個同步升壓模塊相互并聯(lián)，同一時間所述兩個同步升壓模塊的其中之一對所述直流電壓信號進行升壓處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包括用于對所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路的輸出進行過流保護的過流保護模塊，所述過流保護模塊分別與所述同步升壓模塊和所述直流輸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述過流保護模塊為型號DWOl的過流保護芯片，所述過流保護芯片的電源端通過穩(wěn)壓芯片TL431與直流輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換電路還包括對輸入的直流電壓信號進行濾波處理的濾波模塊，所述濾波模塊分別與直流輸出端、控制信號產(chǎn)生模塊以及同步升壓模塊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述濾波模塊為濾波電容，所述濾波電容的一端與所述直流輸出端連接，另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直流-直流轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述濾波模塊為至少兩個并聯(lián)的濾波電容，所述并聯(lián)后的濾波電容的一端與所述直流輸出端連接，另一端接地。
10.一種使用上述權(quán)利 要求1至權(quán)利要求9中任一的直流-直流轉(zhuǎn)換電路的大功率電源。
【文檔編號】H02M3/155GK203387405SQ201320477925
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】胡尊, 賀明永, 鄧淦, 洪波 申請人:深圳市至愛的科技發(fā)展有限公司