一種升壓電路及其信號(hào)輸出方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種升壓電路及其信號(hào)輸出方法，主要內(nèi)容為：升壓電路包括：升壓模塊、升壓控制模塊、紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊和電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊；升壓控制模塊對(duì)升壓模塊的電感電流信號(hào)和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；升壓模塊在驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)輸入電壓信號(hào)的升壓變化，提供具有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸出。因新增紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊，可使升壓模塊輸出具有紋波分量的電壓信號(hào)，使得后級(jí)直流/直流環(huán)節(jié)因輸入的電壓信號(hào)具有紋波分量而直接產(chǎn)生抖頻效應(yīng)，故緩解了電源系統(tǒng)的電磁干擾問題。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及開關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種升壓電路及其信號(hào)輸出方法。 一種升壓電路及其信號(hào)輸出方法
【背景技術(shù)】
[0002] 抖頻技術(shù)可以有效地使設(shè)備的電磁干擾（Electromagnetic Interference, EMI) 騷擾信號(hào)在更寬的頻譜上均分，從而使設(shè)備容易通過相關(guān)的電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC)測試標(biāo)準(zhǔn)，有利于解決整個(gè)開關(guān)電源系統(tǒng)的EMI問題，因此受到開關(guān) 電源工程師的青睞。
[0003] 當(dāng)前通訊用整流模塊電源系統(tǒng)主流結(jié)構(gòu)配置為功率因數(shù)校正（Power Factor Correction，PFC)環(huán)節(jié)+直流/直流（DC/DC)環(huán)節(jié)。PFC環(huán)節(jié)即（交流/直流)AC/DC環(huán)節(jié)，將 交流輸入電壓變換為設(shè)定幅值（如400V)的直流高壓，拓?fù)潆娐芬陨龎海˙oost)電路及其 衍生電路為主；DC/DC環(huán)節(jié)將所述設(shè)定幅值的直流高壓變換為通信設(shè)備所需的直流電壓， 如48V、24V等，拓?fù)潆娐芬訪LC電路為主。在這種結(jié)構(gòu)配置中，PFC環(huán)節(jié)輸出的設(shè)定幅值直 流高壓疊加有2倍輸入交流電壓頻率的紋波，當(dāng)后級(jí)DC/DC環(huán)節(jié)功率電路為LLC等脈沖頻 率調(diào)制（Pulse Frequency Modulation, PFM)控制的拓?fù)潆娐?，便?huì)直接產(chǎn)生抖頻效應(yīng)，從 而緩解整個(gè)電源系統(tǒng)的EMI問題。
[0004] 然而，在上述配置結(jié)構(gòu)的輸入電壓為交流電壓時(shí)，由于輸出的紋波分量的幅度與 負(fù)載的大小成正比，因此在Boost電路負(fù)載較輕時(shí)，輸出的紋波分量的幅度也較小，后級(jí)的 抖頻效應(yīng)也不明顯，電源系統(tǒng)的EMI性能可能仍然不夠理想；如果上述結(jié)構(gòu)配置的輸入電 壓變?yōu)橹绷麟妷?，Boost電路輸出的電壓信號(hào)中輸入交流電壓2倍頻率的紋波分量消失，后 級(jí)LLC拓?fù)潆娐返亩额l效應(yīng)無法得到充分的發(fā)揮，電源系統(tǒng)的EMI性能更加會(huì)惡化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種升壓電路及其信號(hào)輸出方法，以避免在Boost電路中輸入 量為交流時(shí)且負(fù)載較輕時(shí)，EMI性能仍然不夠理想，以及在Boost電路中輸入量為直流時(shí)， 電源系統(tǒng)的EMI性能惡化的問題。
[0006] -種升壓電路，所述升壓電路包括：升壓模塊、升壓控制模塊、紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊 和電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊；其中，升壓模塊包括依次串聯(lián)于電源的正極與電路輸出端的正 極之間的電感和二極管，還包括一個(gè)開關(guān)管和一個(gè)輸出濾波電容，所述開關(guān)管的漏極連接 于電感和二極管的陽極之間，源極連接于電源的負(fù)極和電路輸出端的負(fù)極之間，所述輸出 濾波電容連接于二極管的陰極和開關(guān)管的源極之間；
[0007] 所述電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊，與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出電壓給定信 號(hào)至升壓控制模塊；
[0008] 所述紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊，與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出紋波信號(hào)至升壓 控制|吳塊；
[0009] 所述升壓控制模塊，連接在升壓模塊的開關(guān)管的柵極和源極之間，用于對(duì)升壓模 塊的電感電流信號(hào)和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到 電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；
[0010] 所述升壓模塊，用于在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信號(hào) 的升壓變化并提供具有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸出。
[0011] -種信號(hào)輸出方法，所述信號(hào)輸出方法包括：
[0012] 分別產(chǎn)生并輸出電壓給定信號(hào)和紋波信號(hào)；
[0013] 對(duì)電感電流和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得 到的電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；
[0014] 在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信號(hào)的升壓變化并提供具 有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸出。
[0015] 在本發(fā)明實(shí)施例的方案中，由于新增了紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊，并且升壓控制模塊根 據(jù)紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的紋波信號(hào)以及電壓給定信號(hào)、對(duì)升壓模塊的電感電流和輸出的 電壓信號(hào)進(jìn)行采樣得到的電感電流信號(hào)和輸出的電壓信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，使得升壓模 塊在完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信號(hào)的升壓變化同時(shí)能輸出具有紋波分量的直流電壓信號(hào)，這 就使得后級(jí)的DC/DC環(huán)節(jié)因輸入自身的直流電壓信號(hào)具有紋波分量而能直接產(chǎn)生抖頻效 應(yīng)，緩解了整個(gè)電源系統(tǒng)的EMI問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓模塊的電路圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中的實(shí)現(xiàn)圖4所示的升壓電路結(jié)構(gòu)的升壓電路圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中的對(duì)圖4所示的升壓電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件控制的控制框 圖；
[0022] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例一中的另一升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例一中的實(shí)現(xiàn)圖6所示的升壓電路結(jié)構(gòu)的升壓電路圖；
[0024] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例一中的對(duì)圖7所示的升壓電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件控制的控制框 圖；
[0025] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例一中的另一升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例一中的實(shí)現(xiàn)圖10所示的升壓電路結(jié)構(gòu)的升壓電路圖；
[0027] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例一中的對(duì)圖10所示的升壓電路進(jìn)行軟件控制的控制框圖；
[0028] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例一中的電壓給定信號(hào)疊加交流紋波信號(hào)的流程圖；
[0029] 圖14為現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路圖；
[0030] 圖15為現(xiàn)有技術(shù)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖；
[0031] 圖16為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓電路的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖；
[0032] 圖17為本發(fā)明實(shí)施例二中的信號(hào)輸出方法流程圖；
[0033] 圖18為本發(fā)明實(shí)施例二中的第一種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的方法的流程圖；
[0034] 圖19為本發(fā)明實(shí)施例二中的第二種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的方法的流程圖；
[0035] 圖20為本發(fā)明實(shí)施例二中的第三種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明方案。
[0037] 實(shí)施例一
[0038] 如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例一中的升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述升壓電路包括： 紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊11、電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊12、升壓控制模塊13、升壓模塊14 ;
[0039] 其中，升壓模塊14包括依次串聯(lián)于電源的正極與電路輸出端的正極之間的電感 和二極管，還包括一個(gè)開關(guān)管和一個(gè)輸出濾波電容，所述開關(guān)管的漏極連接于電感和二極 管的陽極之間，源極連接于電源的負(fù)極和電路輸出端的負(fù)極之間，所述輸出濾波電容連接 于二極管的陰極和開關(guān)管的源極之間；
[0040] 所述紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊11，與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出紋波信號(hào)至升 壓控制模塊13 ;
[0041] 所述電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊12,與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出電壓給定 信號(hào)至升壓控制模塊13 ;
[0042] 所述升壓控制模塊13,連接在升壓模塊的開關(guān)管的柵極和源極之間，用于對(duì)升壓 模塊14的電感電流信號(hào)和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采 樣得到電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；
[0043] 所述升壓模塊14,用于在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信 號(hào)的升壓變化并提供具有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸出。
[0044] 需要說明的是，輸入所述升壓模塊14的電壓信號(hào)可以為直流電壓信號(hào)，也可以為 交流電壓信號(hào)，在輸入的為交流電壓信號(hào)時(shí)，需使用整流器對(duì)該交流電壓信號(hào)進(jìn)行整流，此 時(shí)，升壓模塊14用于在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，使自身產(chǎn)生的電感電流信號(hào)的波形跟 隨整流后的電壓信號(hào)的波形，完成功率因數(shù)校正并提供具有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸 出。在本發(fā)明的以下實(shí)施例中，以輸入升壓電路的信號(hào)為直流信號(hào)為例對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn) 行詳細(xì)地說明。
[0045] 具體的，上述升壓模塊的具體電路圖可以為圖2所示，在圖2中，升壓模塊包括：電 源Vin、輸入濾波電容Cin、電感L、二極管D1、開關(guān)管Q1、輸出濾波電容C1和負(fù)載I^ ad ;其 中對(duì)開關(guān)管Q1的柵極施加驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)該升壓模塊進(jìn)行控制，完成對(duì)輸入電 壓信號(hào)的升壓變化并提供直流電壓信號(hào)輸出，升壓控制模塊對(duì)升壓模塊的控制即是通過對(duì) 開關(guān)管Q1的控制來實(shí)現(xiàn)的。
[0046] 在本發(fā)明實(shí)施例一的方案中，由于新增了紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊，并且升壓控制模塊 根據(jù)紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的紋波信號(hào)以及電壓給定信號(hào)、采樣得到電壓信號(hào)和電感電流 信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，使得升壓模塊在完成對(duì)輸入電壓信號(hào)的升壓變化的同時(shí)能輸出具 有紋波分量的直流電壓信號(hào)，這就使得后級(jí)的DC/DC環(huán)節(jié)因輸入自身的直流電壓信號(hào)具有 紋波分量而能直接產(chǎn)生抖頻效應(yīng)，緩解了整個(gè)電源系統(tǒng)的EMI問題。
[0047] 進(jìn)一步的，所述升壓控制模塊13的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括：電壓采樣單元 21、電流采樣單元22、電壓誤差補(bǔ)償單元23、電流誤差補(bǔ)償單元24和脈沖寬度調(diào)制（Pulse Wide Modulation) PWM 單兀 25 ;
[0048] 具體可以利用以下三種方式實(shí)現(xiàn)升壓控制模塊13的對(duì)升壓模塊14的電感電流信 號(hào)和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到電壓信號(hào)和電感 電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的功能。
[0049] 第一種方式下的升壓電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，其中：
[0050] 所述電壓采樣單元21，用于對(duì)升壓模塊14輸出的直流電壓信號(hào)進(jìn)行采樣；
[0051] 所述電流采樣單元22,用于對(duì)升壓模塊的電感電流信號(hào)進(jìn)行采樣，電感電流信號(hào) 即為流經(jīng)升壓模塊中的電感L的電流；
[0052] 所述電壓誤差補(bǔ)償單元23，用于將紋波信號(hào)與采樣得到的直流電壓信號(hào)相加后再 與電壓給定信號(hào)比較得到電壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考 電流信號(hào)；
[0053] 所述電流誤差補(bǔ)償單元24,用于將電壓誤差補(bǔ)償單元輸出的參考電流信號(hào)與電流 采樣單元得到的電感電流信號(hào)比較，得到電流誤差信號(hào)，并將該電流誤差信號(hào)補(bǔ)償后輸出 至PWM單元；
[0054] 所述PWM單元25，用于對(duì)輸入自身的三角波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)進(jìn)行比 較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0055] 具體的，可以用硬件實(shí)現(xiàn)圖4所示的升壓電路的結(jié)構(gòu)，也可以用軟件來實(shí)現(xiàn)圖4 所示的升壓電路中的升壓控制模塊中的功能，用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，電路的具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖5 所示，用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)圖4所示的升壓電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件控制的控制框圖如圖6所示。
[0056] 在圖5中，與上述圖2中相同的部分構(gòu)成升壓模塊；
[0057] 紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊11包括第六電阻R6和正弦波信號(hào)產(chǎn)生器VSin ;
[0058] 電壓給定產(chǎn)生模塊12包括電壓給定產(chǎn)生器Vset和第六電阻R7 ;
[0059] 其中，在正弦波信號(hào)產(chǎn)生器VSin產(chǎn)生的電壓信號(hào)和VSin電壓給定產(chǎn)生器Vset產(chǎn) 生的電壓Vset -定時(shí)，A點(diǎn)的電壓可通過對(duì)R6、R7電阻值的調(diào)整進(jìn)行改變，具體A點(diǎn)的電
【權(quán)利要求】
1. 一種升壓電路，其特征在于，所述升壓電路包括：升壓模塊、升壓控制模塊、紋波信 號(hào)產(chǎn)生模塊和電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊；其中，升壓模塊包括依次串聯(lián)于電源的正極與電路 輸出端的正極之間的電感和二極管，還包括一個(gè)開關(guān)管和一個(gè)輸出濾波電容，所述開關(guān)管 的漏極連接于電感和二極管的陽極之間，源極連接于電源的負(fù)極和電路輸出端的負(fù)極之 間，所述輸出濾波電容連接于二極管的陰極和開關(guān)管的源極之間； 所述電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊，與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出電壓給定信號(hào)至 升壓控制模塊； 所述紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊，與升壓控制模塊相連，用于產(chǎn)生并輸出紋波信號(hào)至升壓控制 模塊； 所述升壓控制模塊，連接在升壓模塊的開關(guān)管的柵極和源極之間，用于對(duì)升壓模塊的 電感電流信號(hào)和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到電壓 信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)； 所述升壓模塊，用于在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信號(hào)的升 壓變化并提供具有紋波分量的直流電壓信號(hào)輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述升壓控制模塊包括：電壓采樣單 元、電流采樣單元、電壓誤差補(bǔ)償單元、電流誤差補(bǔ)償單元和脈沖寬度調(diào)制PWM單元； 所述電壓采樣單元，用于對(duì)升壓模塊輸出的直流電壓信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電流采樣單元，用于對(duì)升壓模塊的電感電流信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元，用于將紋波信號(hào)與采樣得到的直流電壓信號(hào)相加后再與電壓 給定信號(hào)比較得到電壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信 號(hào)； 所述電流誤差補(bǔ)償單元，用于將電壓誤差補(bǔ)償單元輸出的參考電流信號(hào)與電流采樣單 元得到的電感電流信號(hào)比較，得到電流誤差信號(hào)，并將該電流誤差信號(hào)補(bǔ)償后輸出至PWM 單元； 所述PWM單元，用于對(duì)輸入自身的三角波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)進(jìn)行比較，根 據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的升壓電路，其特征在于，所述升壓控制模塊包括：電壓采樣單 元、電流采樣單元、電壓誤差補(bǔ)償單元、電流誤差補(bǔ)償單元和脈沖寬度調(diào)制PWM單元； 所述電壓采樣單元，用于對(duì)升壓模塊輸出的直流電壓信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電流采樣單元，用于對(duì)升壓模塊的電感電流信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元，用于將采樣得到的直流電壓信號(hào)與電壓給定信號(hào)比較得到電 壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信號(hào)； 所述電流誤差補(bǔ)償單元，用于將電壓誤差補(bǔ)償單元輸出的參考電流信號(hào)與電流采樣單 元得到的電感電流信號(hào)比較后再加上紋波信號(hào)，得到電流誤差信號(hào)，并將該電流誤差信號(hào) 補(bǔ)償后輸出至PWM單元； 所述PWM單元，用于對(duì)輸入自身的三角波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)進(jìn)行比較，根 據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求2所述的升壓電路，其特征在于，所述升壓控制模塊包括：電壓采樣單 元、電流采樣單元、電壓誤差補(bǔ)償單元、電流誤差補(bǔ)償單元和脈沖寬度調(diào)制PWM單元； 所述電壓采樣單元，用于對(duì)升壓模塊輸出的直流電壓信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電流采樣單元，用于對(duì)升壓模塊的電感電流信號(hào)進(jìn)行采樣； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元，用于將采樣得到的直流電壓信號(hào)與電壓給定信號(hào)比較得到電 壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信號(hào)； 所述電流誤差補(bǔ)償單元，用于將電壓誤差補(bǔ)償單元輸出的參考電流信號(hào)與電流采樣單 元得到的電感電流信號(hào)比較，得到電流誤差信號(hào)，并將該電流誤差信號(hào)補(bǔ)償后輸出至PWM 單元； 所述PWM單元，用于對(duì)將紋波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)相加，得到具有紋波分量 的電流誤差信號(hào)，并將具有紋波分量的電流誤差信號(hào)與輸入自身的三角波信號(hào)與進(jìn)行比 較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求2所述的升壓電路，其特征在于，所述電壓采樣單元包括第一電阻和第 二電阻，所述第一電阻的一端與電路輸出端相連，另一端與第二電阻的一端相連，第二電阻 的另一端接地； 所述電流采樣單元包括第三電阻，所述第三電阻的一端與開關(guān)管的源極相連，另一端 與電源的負(fù)極相連； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元包括電壓放大運(yùn)算器，其同相輸入端與紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸 出端和電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸出端相連，其反相輸入端與位于第一電阻和第二電阻之 間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連，其輸出端與電流放大運(yùn)算器的同相輸入端相連； 所述電流誤差補(bǔ)償單元包括電流放大運(yùn)算器，其反相輸入端與開關(guān)管的源極相連，其 輸出端與電壓比較運(yùn)算器相連； 所述PWM單元包括電壓比較運(yùn)算器和三角信號(hào)發(fā)生器，所述電壓比較運(yùn)算器的反相輸 入端與所述三角信號(hào)發(fā)生器相連，所述電壓比較運(yùn)算器的輸出端與開關(guān)管的柵極相連。
6. 如權(quán)利要求3所述的升壓電路，其特征在于，所述電壓采樣單元包括第一電阻和第 二電阻，所述第一電阻的一端與電路輸出端相連，另一端與第二電阻的一端相連，第二電阻 的另一端接地； 所述電流采樣單元包括第三電阻，所述第三電阻的一端與開關(guān)管的源極相連，另一端 與電源的負(fù)極相連； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元包括電壓放大運(yùn)算器，其同相輸入端與電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊 的輸出端相連，其反相輸入端與位于第一電阻和第二電阻之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連，其輸出端 與電流放大運(yùn)算器的同相輸入端相連； 所述電流誤差補(bǔ)償單元包括電流放大運(yùn)算器，其同相輸入端與紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸 出端相連，其反相輸入端與開關(guān)管的源極相連，其輸出端與電壓比較運(yùn)算器相連； 所述PWM單元包括電壓比較運(yùn)算器和三角信號(hào)發(fā)生器，所述電壓比較運(yùn)算器的反相輸 入端與所述三角信號(hào)發(fā)生器相連，所述電壓比較運(yùn)算器的輸出端與開關(guān)管的柵極相連。
7. 如權(quán)利要求4所述的升壓電路，其特征在于，所述電壓采樣單元包括第一電阻和第 二電阻，所述第一電阻的一端與電路輸出端相連，另一端與第二電阻的一端相連，第二電阻 的另一端接地； 所述電流采樣單元包括第三電阻，所述第三電阻的一端與開關(guān)管的源極相連，另一端 與電源的負(fù)極相連； 所述電壓誤差補(bǔ)償單元包括電壓放大運(yùn)算器，其同相輸入端與電壓給定信號(hào)產(chǎn)生模塊 的輸出端相連，其反相輸入端與位于第一電阻和第二電阻之間的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)相連，其輸出端 與電流放大運(yùn)算器的同相輸入端相連； 所述電流誤差補(bǔ)償單元包括電流放大運(yùn)算器，其反相輸入端與開關(guān)管的源極相連，其 輸出端與電壓比較運(yùn)算器相連； 所述PWM單元包括電壓比較運(yùn)算器和三角信號(hào)發(fā)生器，所述電壓比較運(yùn)算器的同相輸 入端與紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸出端相連，反相輸入端與所述三角信號(hào)發(fā)生器相連，輸出端 與開關(guān)管的柵極相連。
8. 如權(quán)利要求1所述的升壓電路，其特征在于，所述紋波信號(hào)產(chǎn)生模塊包括：正弦波發(fā) 生器、余弦波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、鋸齒波發(fā)生器或饅頭波發(fā)生器。
9. 一種用于權(quán)利要求1所述的升壓電路的信號(hào)輸出方法，其特征在于，所述信號(hào)輸出 方法包括： 分別產(chǎn)生并輸出電壓給定信號(hào)和紋波信號(hào)； 對(duì)電感電流和輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到的 電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)； 在所述驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的控制下，完成對(duì)電源產(chǎn)生的電壓信號(hào)的升壓變化并提供具有紋 波分量的直流電壓信號(hào)輸出。
10. 如權(quán)利要求9所述的信號(hào)輸出方法，其特征在于，對(duì)電感電流和輸出的電壓信號(hào)進(jìn) 行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到的電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)，具體包括： 將紋波信號(hào)與采樣得到的直流電壓信號(hào)相加后再與電壓給定信號(hào)比較得到電壓誤差 信號(hào)，并將得到電壓誤差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信號(hào)； 將參考電流信號(hào)與電感電流信號(hào)比較，得到電流誤差信號(hào)，并將該電流誤差信號(hào)進(jìn)行 補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)； 將三角波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求9所述的信號(hào)輸出方法，其特征在于，對(duì)電感電流和輸出的電壓信號(hào)進(jìn) 行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到的電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)，具體包括： 將采樣得到的直流電壓信號(hào)與電壓給定信號(hào)比較得到電壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤 差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信號(hào)； 將參考電流信號(hào)與采樣得到的電感電流信號(hào)比較后再加上紋波信號(hào)，得到電流誤差信 號(hào)，并將該電流誤差信號(hào)補(bǔ)償?shù)玫窖a(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)； 將三角波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
12. 如權(quán)利要求9所述的信號(hào)輸出方法，其特征在于，對(duì)電感電流和輸出的電壓信號(hào)進(jìn) 行采樣，并根據(jù)紋波信號(hào)、電壓給定信號(hào)、采樣得到的電壓信號(hào)和電感電流信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)，具體包括： 將采樣得到的直流電壓信號(hào)與電壓給定信號(hào)比較得到電壓誤差信號(hào)，并將得到電壓誤 差信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償并轉(zhuǎn)換得到參考電流信號(hào)； 將參考電流信號(hào)與采樣得到的電感電流信號(hào)比較，得到電流誤差信號(hào)，將該電流誤差 信號(hào)補(bǔ)償后得到補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)； 對(duì)將紋波信號(hào)與補(bǔ)償后的電流誤差信號(hào)相加，得到具有紋波分量的電流誤差信號(hào)，以 及將具有紋波分量的電流誤差信號(hào)與三角波信號(hào)與進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)脈沖 信號(hào)。
13.如權(quán)利要求9所述的信號(hào)輸出方法，其特征在于，所述紋波信號(hào)的幅值小于等于電 壓給定信號(hào)幅值的20%，頻率小于等于1000HZ。
【文檔編號(hào)】H02M1/44GK104124869SQ201310155700
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月28日
【發(fā)明者】劉兆元 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源系統(tǒng)北美公司