CN100481689C - Dc-dc电源转换电路 - Google Patents
Dc-dc电源转换电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100481689C CN100481689C CNB2007100733233A CN200710073323A CN100481689C CN 100481689 C CN100481689 C CN 100481689C CN B2007100733233 A CNB2007100733233 A CN B2007100733233A CN 200710073323 A CN200710073323 A CN 200710073323A CN 100481689 C CN100481689 C CN 100481689C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- power
- power supply
- inductance
- adjuster
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 19
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明适用于电源转换领域，提供了一种DC-DC电源转换电路，包括电源转换单元，所述电源转换单元与电源及负载连接对电源传输的输入电压进行转换，给负载提供工作电流，所述电路进一步包括：优化调节器，与负载及所述电源转换单元连接，根据负载输出电压的变化，以及接收到的外接控制信号对所述电源转换单元进行开关控制；以及集成电路稳压器，与电源及负载连接，当收到与大负载对应的外接控制信号时被启动，向负载输出漏电流，当收到与小负载对应的外接控制信号时关闭，停止向负载输出漏电流。本发明的DC-DC电源转换电路通过增加集成电路稳压器，在静态时对大负载由集成电路稳压器提供较大的漏电流，保证动态反应速度。
Description
技术领域
本发明属于电源转换领域，尤其涉及DC-DC电源转换电路。
背景技术
直流-直流(DC-DC)电源转换电路可以高效提供较大的电流给各种负载，目前得到了广泛的应用。在DC-DC电源转换电路中，典型的转换周期包括能量被储存在储能单元的第一阶段和能量从储能单元转移到电源转换电路的输出端的第二阶段。现有的DC-DC电源转换电路有图1和图2两种方式。
在图1中，当优化调节器(optimizing regulator)控制开关单元(swith)处于闭合状态时，开关单元、电感L、负载以及电源形成回路，对电感L充电。当流过电感L的电流值到达开关单元的开启峰值时，优化调节器控制开关单元开启，电感L、二极管和负载形成回路，使电感L放电，为负载输出功率。
在图2中，当优化调节器控制开关单元处于闭合状态时，电感L、开关单元以及电源形成回路，对电感L充电。当流过电感L的电流值到达开关单元的开启峰值时，优化调节器控制开关单元开启，电感L、负载和二极管形成回路，使电感L放电，为负载输出功率。
DC-DC电源转换电路根据负载的波动，通过调节开关电路的分频比来平衡负载电压。要保证动态反应速度，DC-DC电源转换电路的静态电流与最大负载有一定比例关系。因此，对于集成功放和高速数字电路的供电系统，需要较大的静态电流(即漏电流)。上述已有的解决方案对调节电路进行了优化，但是由于要保证调节速度，仍需要较大的静态电流。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种DC-DC电源转换电路，旨在解决现有的DC-DC电源转换电路静态时无法对大负载提供较大漏电流，保证动态反应速度的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种DC-DC电源转换电路，包括电源转换单元，与电源及负载连接，对电源传输的输入电压进行转换，给负载提供工作电流，所述电路进一步包括：
优化调节器，与负载及所述电源转换单元连接，根据负载输出电压的变化，以及接收到的外接控制信号对所述电源转换单元进行开关控制；以及
集成电路稳压器，与电源及负载连接，当收到与大负载对应的外接控制信号时启动，向负载输出漏电流，当收到与小负载对应的外接控制信号时关闭，停止向负载输出漏电流。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明的DC-DC电源转换电路通过增加集成电路稳压器，在静态时对大负载由集成电路稳压器提供较大的漏电流，保证动态反应速度。
附图说明
图1是现有技术提供的一种DC-DC电源转换电路的结构示意图。
图2是现有技术提供的另一种DC-DC电源转换电路的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的DC-DC电源转换电路第一实施例的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的DC-DC电源转换电路第二实施例的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的集成电路稳压器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的DC-DC电源转换电路增加集成电路稳压器(LDORegulator)，并将集成电路稳压器及电源转换单元与外接控制信号(ControlSignal)连接，在与大负载连接，并处于静态时启动集成电路稳压器，给负载提供较大漏电流。
如图3或图4所示，DC-DC电源转换电路包括电源转换单元(虚线内部为电源转换单元)、控制电源转换单元的优化调节器及集成电路稳压器，电源转换单元与电源连接接收输入电压Vin，并与负载连接，输出进行电压转换后的负载所需的输出电压。优化调节器与电源转换单元及外接控制信号连接，对电源转换单元进行开关控制。集成电路稳压器与电源及负载连接，接收与大负载对应的外接控制信号时被启动，给负载提供较大漏电流，保证动态反应速度。
本发明实施例的优化调节器同传统的优化调节器原理基本相同：都是观察负载输出电压的变化调节开关单元，从而稳定输出电压。本发明实施例的优化调节器与外接控制信号连接，可以在静态时彻底关掉供电电路。
电源转换单元包括电感L、开关单元、二极管D及电容C，根据元器件的连接方式的不同，可以分为两种实施例。
如图3所示，在第一实施例中，连接的负载为小负载，并优化调节器检测到负载不进行电压输出时，外接控制模块根据负载的大小产生与小负载对应的外接控制信号传输给集成电路稳压器及优化调节器，集成电路稳压器被关闭，优化调节器控制开关单元闭合，电感L、开关单元与电源连接形成回路，将与电源连接输入的电能储存到电感L，并输出与负载对应的小漏电流；连接的负载为大负载，并优化调节器检测到负载不进行电压输出时，外接控制模块根据负载的大小产生与大负载对应的控制信号传输给集成电路稳压器及优化调节器，集成电路稳压器被开启，优化调节器控制开关单元闭合，电感L、开关单元与电源连接形成回路，将输入的电能储存到电感L，集成电路稳压器给负载提供较大的漏电流；在负载进行正常电压输出时，优化调节器控制开关单元开启，电源的输入电压通过电感L及二极管传输到负载，输出电源的电压和电感L储存的能量之和，此时，外接控制信号控制集成电路稳压器关闭，停止工作。
电容C与负载并联连接，外接控制信号控制开关单元开启，当负载进行电压输出时进行充电，以便在突然断电或未连接电源时给负载提供需要的电能或将能量。
如图4所示，在第二实施例中，连接的负载为小负载，并优化调节器检测到负载不进行电压输出时，外接控制模块根据负载的大小产生与小负载对应的控制信号传输给集成电路稳压器及优化调节器，集成电路稳压器被关闭，优化调节器控制开关单元开启，电感L、二极管D与电容C形成回路，将电容C中储存的电能转移到电感L，并输出与负载对应的小漏电流。连接的负载为大负载，并优化调节器检测到负载不进行电压输出时，外接控制模块根据负载的大小产生与大负载对应的控制信号传输给集成电路稳压器及优化调节器，此时集成电路稳压器被开启，优化调节器控制开关单元开启，电感L、二极管D与电容C形成回路，将电容C中储存的电能转移到电感L，集成电路稳压器给负载提供较大的漏电流。在负载进行正常电压输出时，外接控制信号控制集成电路稳压器关闭，停止工作，优化调节器控制开关单元闭合，电源的输入电压通过电感L传输到负载，输出电源的电压和电感L储存的能量之和。
如图5所示，集成电路稳压器包括功率管、负载(如电阻1和电阻2，负载至少两个分压元器件)、基准比较器、放大器及稳压电容C。集成电路稳压器的放大器与外接控制信号连接，根据外接控制信号进行开启或关闭。外接控制信号为根据负载的大小给出的控制信号。例如，小负载时输出低电平，关闭放大器，优化调节器输出与小负载对应的小的漏电流；大负载时输出高电平，开启放大器，控制集成电路稳压器输出与大负载对应的比较大的漏电流。
集成电路稳压器的工作原理如下：外接控制信号控制放大器开启时，功率管向负载(如电阻1和电阻2，负载至少两个分压元器件)提供电压和电流，基准比较器与电阻1与电阻2的连接端及放大器连接，检测电阻2所得到的电压，并与已设置在基准比较器的理想电压进行比较得到误差值，根据误差值驱动放大器对误差信号进行放大；放大器对基准比较器传输的误差信号进行放大后传输给功率管；功率管根据接收的放大后的误差信号调节功率管的驱动，从而调节传输给电阻的电压，使其更趋近于理想值，进而使集成电路稳压器的性能得到改善。
本发明的上述两种实施例的DC-DC电源转换电路通过优化调节器对开关单元进行控制，从工作响应输入端，即从电源接收输入电压Vin，输出提供受控的或经调整的输出电压。其中，输出电压要高于输入电压Vin。
本实施例的DC-DC电源转换电路在正常供电状态和静态时进行供电方式切换，即正常供电时由DC-DC电源转换电路供电，静态时根据外接控制信号判断负载大小，大负载时由集成电路稳压器提供较大的漏电流，保证大负载的动态反应速度；小负载时集成电路稳压器停止工作，优化调节器控制电源转换电路给出小漏电流，以免损坏小负载及浪费电能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1、一种DC-DC电源转换电路，包括电源转换单元，与电源及负载连接对电源传输的输入电压进行转换，给负载提供工作电流，其特征在于，所述电路进一步包括：
优化调节器，与负载及所述电源转换单元连接，根据负载输出电压的变化，以及接收到的外接控制信号对所述电源转换单元进行开关控制；以及
集成电路稳压器，与电源及负载连接，在优化调节器检测到负载不进行电压输出，且当收到与大负载对应的外接控制信号时被启动，向负载输出漏电流；在优化调节器检测到负载不进行电压输出，且当收到与小负载对应的外接控制信号时关闭，停止向负载输出漏电流。
2、如权利要求1所述的DC-DC电源转换电路，其特征在于，所述集成电路稳压器包括功率管、第二负载、基准比较器及放大器，
所述功率管与所述放大器及第二负载连接，接收输入电压后向所述第二负载提供电压，并根据所述放大器传输的放大后的误差值调节功率管的驱动；
所述第二负载与所述功率管连接，向基准比较器传输所得到的电压；
所述基准比较器与所述第二负载及放大器连接，检测第二负载所得到的电压，并与已设置在基准比较器的理想电压进行比较得到误差值传输给放大器；以及
所述放大器与所述基准比较器及功率管连接，外接控制信号控制放大器开启时接收所述基准比较器传输的误差值，并进行放大后传输给所述功率管。
3、如权利要求2所述的DC-DC电源转换电路，其特征在于，所述第二负载为至少两个分压元器件。
4、如权利要求1所述的DC-DC电源转换电路，其特征在于，当收到与小负载对应的外接控制信号时，所述优化调节器控制电源转换单元关掉供电电路；当负载进行正常电压输出时，所述优化调节器开启供电电路。
5、如权利要求1所述的DC-DC电源转换电路，其特征在于，所述电源转换单元包括电感及开关单元，所述电感的一端与电源连接，所述开关单元与电感、电源及优化调节器连接，当优化调节器控制所述开关单元闭合时，电源及电感形成回路，对电感进行储能；当优化调节器控制开关单元开启时，电源的输入电压经过所述电感传输到负载，输出输入电压及电感存储的能量产生的电压之和。
6、如权利要求1所述的DC-DC电源转换电路，其特征在于，所述电源转换单元包括电感、开关单元、二极管及电容，所述电感与开关单元、电容及负载连接，所述开关单元与电源、电感、二极管及优化调节器连接，所述电容与负载并联连接，当优化调节器控制开关单元开启时，所述电容、电感及二极管形成回路，将所述电容存储在其内部的能量转移到电感；当优化调节器控制开关单元闭合时，电源的输入电压经过所述电感传输到负载，输出输入电压及电感存储的能量产生的电压之和。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100733233A CN100481689C (zh) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Dc-dc电源转换电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100733233A CN100481689C (zh) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Dc-dc电源转换电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101056054A CN101056054A (zh) | 2007-10-17 |
| CN100481689C true CN100481689C (zh) | 2009-04-22 |
Family
ID=38795728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100733233A Active CN100481689C (zh) | 2007-02-12 | 2007-02-12 | Dc-dc电源转换电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100481689C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102880217A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-01-16 | 西安启芯微电子有限公司 | 应用于高压dc-dc转换器内部的稳压电源电路 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101307000B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2013-09-11 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 아날로그 전류 출력 회로 |
| KR101675846B1 (ko) | 2010-06-16 | 2016-11-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | Ｄｃ-ｄｃ 부스트 컨버터 회로 및 그 구동 방법 |
| CN102938554A (zh) * | 2011-08-15 | 2013-02-20 | 上海普锐马电子有限公司 | 用于汽车干扰器的大功率可调箝位电路 |
| CN105416069B (zh) * | 2015-11-05 | 2017-09-26 | 南京富道电子科技有限公司 | 一种用于电动车的电源 |
-
2007
- 2007-02-12 CN CNB2007100733233A patent/CN100481689C/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102880217A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-01-16 | 西安启芯微电子有限公司 | 应用于高压dc-dc转换器内部的稳压电源电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101056054A (zh) | 2007-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6369461B1 (en) | High efficiency power conditioner employing low voltage DC bus and buck and boost converters | |
| CN101867295B (zh) | 一种电路及控制方法 | |
| US9048513B2 (en) | Hybrid battery system | |
| CN102340165B (zh) | 电动力汽车电源管理系统 | |
| US7642755B2 (en) | Method and apparatus to maximize stored energy in UltraCapacitor Systems | |
| CN103441658B (zh) | 一种Boost控制器及Boost变换器 | |
| US20050112420A1 (en) | Power supply device | |
| CN101057386B (zh) | 电源变换器 | |
| CN100481689C (zh) | Dc-dc电源转换电路 | |
| EP1476929A2 (en) | Hybrid power supply | |
| US11264827B2 (en) | Charging power system with low standby power consumption and method of controlling the same | |
| CN201839205U (zh) | 一种隔离变换电路 | |
| EP2755294A1 (en) | Charge storage system, charging/discharging circuit, and utility interconnection device | |
| EP1297611A2 (en) | Dc/dc converters | |
| US7336053B2 (en) | Battery-powered electronic equipment with charge control circuit | |
| CN110601535B (zh) | 适用于双节电池系统中的前级稳压器及其控制方法 | |
| CN113991782B (zh) | 星载准两级脉冲载荷电源供电电路 | |
| CN109980709B (zh) | 具低待机功耗的充电电源系统及其控制方法 | |
| CN113746337B (zh) | 一种航天器的电源装置、航天器电源控制器及控制方法 | |
| CN102487243B (zh) | 电源供应器以及具有多个电源供应器的供电系统 | |
| Umaz | Design of a single-stage power converter operating in burst and continuous modes for low-power energy sources | |
| CN207051758U (zh) | 一种利用开关电容预先存储电荷的系统 | |
| CN101753010B (zh) | 控制dc-dc变换器在省电模式和pwm模式之间转换的方法 | |
| CN102237708A (zh) | 防止供电中断的电力供应系统及方法 | |
| CN214707537U (zh) | 一种多路输出直流电源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ANKAI (GUANGZHOU) MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN ANKAI MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20100122 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100122 Address after: 3 floor, C1 District, Chuangxin Road, No. 182, science Avenue, Guangzhou Science City, Guangdong Patentee after: Anyka (Guangzhou) Microelectronics Technology Co., Ltd. Address before: A3, building 2, building, Shenzhen digital technology park, Nanshan District hi tech Industrial Park, Shenzhen, Guangdong, China Patentee before: Shenzhen Anyka Microelectronics Technology Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 510600, Guangzhou Science City, Guangdong science Road, 182 innovation building, C1 District, 3 floor Patentee after: Guangzhou Ankai Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 510600, Guangzhou Science City, Guangdong science Road, 182 innovation building, C1 District, 3 floor Patentee before: ANYKA (GUANGZHOU) MICROELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 510555 No. 107 Bowen Road, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong Patentee after: Guangzhou Ankai Microelectronics Co.,Ltd. Address before: 510600, Guangzhou Science City, Guangdong science Road, 182 innovation building, C1 District, 3 floor Patentee before: Guangzhou Ankai Microelectronics Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder |