CN103401421B - 一种Boost升压变换器的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Boost升压变换器的控制电路，包括输出电压检测单元，最大功率跟踪单元和开关控制单元；其中，开关控制单元包括零电流关断模块，MPPT控制模块，Sn产生模块和Sp产生模块，本发明通过输出电压检测单元，大大提高升压变换器的转换效率；通过零电流关断模块，实现了精确的零电流关断，使得该升压变换器的效率更高；通过最大功率点跟踪单元实现实时监测输入功率并在输入电压达到输入功率最大点时使升压变换器开始工作，使得该升压变换器能够适用于太阳能电板等具有最大功率输出点的新能源电源；通过恒定的导通时间产生电路使导通时间不受温度和芯片corner角的影响，增强了系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种Boost升压变换器的控制电路。
背景技术
由于石油，天然气等常规化石燃料存量有限以及环境代价大的问题日益突出，在尽可能的情况下多使用如太阳能、风能、生物能等可再生能源是保护人类赖以生存的大气环境的有效措施。
随着能量采集技术的不断发展，近年来对微小功率废弃能源的采集和利用已开始走入人们的视野，如何将废弃能量转化为电能提供给不同类型的电子仪器及产品运用，是电子及半导体业界发展绿色能源应用的重要课题。
通过使用光伏电板或者热电发电器将环境中的能量转换为电能为例如植入式传感器或者能耗监测器等无线传感器的大规模应用提供了一个可行的解决方案。但是这些能量转换器的输出电压较低，通常为几百毫伏不足以直接为后续电子芯片供电，因此需要一个带控制电路的升压变换器将能量转换器输出的较低电压转换到一个可供通用电子芯片利用的电压。
Boost升压变换器，英文名the boost converter，或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它的输出电压高于输入电压。
如图2所示，Boost升压变换器包括两个电容Cin、Cout、两个MOS管Mn～Mp、一个电感L，其中，电容Cin的一端与电感L的一端相连，电感L的另一端与MOS管Mn的漏极和MOS管Mp的漏极相连，MOS管Mp的源极和电容Cout的一端相连，电容Cout的另一端与MOS管Mn的源极及电容Cin的另一端相连，MOS管Mn的栅极和MOS管Mp的栅极分别接收各自的开关控制信号；输入电容Cin的两端构成了Boost升压变换器的输入端口，输出电容Cout的两端构成了Boost升压变换器的输出端口。
Boost升压变换器的工作原理如下：在充电过程中，MOS管Mn通过栅极接收到导通信号后，输入电压流过电感L，MOS管Mp防止电容Cout对地放点，电感L上的电流以一定的比率线性增长，电感L上存储了一些能量；在放电过程中，MOS管Mn断开，MOS管Mp通过栅极接收到导通信号，存储在电感L上的能量通过MOS管Mp传递到电容Cout的两端，此时，电容两端的输出电压Vout便高于输入电压Vin。
Tsz Yin Man and Philip K.T.Mok在标题为A 0.9V InputDiscontinuous-Conduction-Mode Boost Converter With CMOS-Control Rectifier(Journal ofSolid-State Circuits 2008)的文献中阐述系统中所用模块采用低压电路设计,在无需自启动电路的情况下能够实现输入电压低至0.9V，输出电压为2.5V时系统正常工作，缺点是所采用的零电流关断方案会造成较大的二极管导通损耗，难以适用于低功率场合。
Yogesh K.Ramadass and Anantha P.Chandrakasan在标题为A Battery-LessThermoelectric Energy Harvesting Interface Circuit With 35mV StartupVoltage(Journal of Solid-State Circuits 2011)的文献中阐述系统工作时输入电压能够降低到35mV，输出电压为1.8V，缺点是系统不能够动态跟踪电源的最大功率点，无法在各种外部条件下都最高效地利用收集到的能量。
公开号为CN102820777A的中国专利公开了一种适用于新能源的升压变换器，该发明提出了一种适用于新能源的升压变换器，能实现80mV-1.8V的变换。缺点是系统所采用的MPPT方案不够实时跟踪能量采集器工作状况的变化，并且所采用的零电流关断方案仍会造成较大的体二极管损耗。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种Boost升压变换器的控制电路，能够动态跟踪电源的最大功率点，且实现了比较精确的零电流关断。
一种Boost升压变换器的控制电路，包括：
输出电压检测单元，用于采集Boost升压变换器的输出电压Vout，根据所述的输出电压Vout利用自身产生的迟滞窗口信号生成使能控制信号OVD_enable；
最大功率跟踪单元，用于采集Boost升压变换器的输入电压Vin，在所述的使能控制信号OVD_enable作用下从输入电压Vin中提取最大功率点电压Vmmp，进而将所述的最大功率点电压Vmmp与输入电压Vin进行比较，输出最大功率点信号MPPT_out；
开关控制单元，用于Boost升压变换器中MOS管Mp的漏端电压Vx，进而根据漏端电压Vx和最大功率点信号MPPT_out在使能控制信号OVD_enable的作用下进行零电流关断及最大功率点跟踪控制，从而产生MOS管Mn的开关信号Sn和MOS管Mp的开关信号Sp。
所述的开关控制单元包括零电流关断模块，MPPT控制模块，Sn产生模块和Sp产生模块；
所述的零电流关断模块用于采集Boost升压变换器中MOS管Mp的开关信号Sp，根据开关信号Sp使所述的漏端电压Vx与输出电压Vout进行比较，使比较结果作为记数时钟进行记数，其记数结果为MOS管Mp的导通时间信号；所述导通时间信号为MOS管Mp导通的作用持续时间；
所述的MPPT控制模块用于根据最大功率点信号MPPT_out，生成Boost升压变换器中MOS管Mn的开关周期起始信号on_enable；
所述的Sn产生模块用于根据开关周期起始信号on_enable生成MOS管Mn的导通控制信号和关断控制信号以及MOS管Mp的开关周期起始信号on_time_n1，进而根据MOS管Mn的导通控制信号和关断控制信号合成MOS管Mn的开关信号Sn；
所述的Sp产生模块用于根据开关周期起始信号on_time_n1利用MOS管Mp的导通时间信号对MOS管Mp进行零电流关断调节，生成MOS管Mp的导通控制信号和关断控制信号，进而根据MOS管Mp的导通控制信号和关断控制信号合成MOS管Mp的开关信号Sp。
所述的输出电压检测单元包括三个电阻R1～R3，一个比较器COMP1，一个MOS管M1；其中，电阻R1～R3依次串联，输出电压Vout接入到电阻R1的一端，电阻R1的另一端与比较器COMP1的反相输入端相连，比较器COMP1的输出端与MOS管M1的栅极相连且作为使能控制信号OVD_enable的输出端口，MOS管M1的漏极电阻R3的一端相连，MOS管M1的源极与电阻R3的另一端相连并接地。
所述的最大功率跟踪单元包括三个可控开关K1～K3，一个上升沿触发脉冲发生器P1，一个下降沿触发脉冲发生器P2，两个电容C1、C2，一个比较器COMP2；其中，所述Boost升压变换器的输入端Vin与可控开关K1的输入端及比较器COMP2的同相输入端相连，可控开关K1的输出端与可控开关K2的输入端及电容C1的一端相连，可控开关K1的控制端与下降沿触发脉冲发生器P2的一端相连，下降沿触发脉冲发生器P2的另一端与上升沿触发脉冲发生器P1的一端相连，上升沿触发脉冲发生器P1的另一端与可控开关K2、K3的控制端相连，可控开关K3的输入端与电容C1的另一端及电容C2的一端及比较器COMP2的反相输入端相连，可控开关K2、K3的输出端及电容C2的另一端接地，比较器COMP2的输出端为最大功率点信号MPPT_out的输出端口。
所述的上升沿触发脉冲发生器包括三个反相器INV51～INV53，两个电容C51～C52，一个与门AND51；其中，三个反相器INV51～INV53依次串联，反相器INV51的输入端及反相器INV53的输出端分别连接到与门AND51的输入端，反相器INV51的输出端与电容C51的一端相连，反相器INV52的输出端与电容C52的一端相连，电容C51及电容C52的另一端相连接地，与门AND51的输出端输出脉冲信号pulse1。
所述的下降沿触发脉冲发生器由五个反相器INV61～INV65，三个电容C61～C63，一个与门AND61组成；其中，四个反相器INV62～INV65依次串联，反相器INV61的输入端与反相器INV62的输入端相连，反相器INV61的输出端及反相器INV65的输出端分别连接到与门AND61的输入端，反相器INV62的输出端与电容C61的一端相连，反相器INV63的输出端与电容C62的一端相连，反相器INV64的输出端与电容C63的一端相连，电容C61、C62、C63的另一端相连接地，与门AND61的输出端输出脉冲信号pulse2。
所述的零电流关断模块包括一个延迟链D1，三个上升沿触发脉冲发生器P81～P83，两个比较器COMP81、COMP82，一个初始Mp导通时间选择器INI1，一个6位计数器counter1。
所述的延迟链D1包括6个依次串联而成的反相器INV81～INV86，反相器INV82、INV84、INV86的输出端分别接入到上升沿触发脉冲发生器P81、P82、P83的输入端，上升沿触发脉冲发生器P81的输出端分别接入到比较器COMP81、COMP82的使能端，上升沿触发脉冲发生器P82、P83的输出端接入到比较器COMP81的使能端，比较器COMP81、COMP82的同相输入端分别与MOS管Mn的漏端电压Vx相连，比较器COMP81、COMP82的同相输入端分别与电压输出端Vout相连，比较器COMP81的输出端与计数器counter1的向上计数时钟信号端相连，比较器COMP82的输出端与计数器counter1的向下计数时钟信号端相连，初始Mp导通时间选择器INI1的使能端接收使能控制信号OVD_enable及输入电压Vin，其输出端与计数器counter1的置位端相连，计数器counter1的输出端连接至所述的Sp产生模块。
所述初始Mp导通时间选择器INI1包括四个电阻R91、R92、R93和R94，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93；其中，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的使能端分别与能控制信号OVD_enable的输出端口相连，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的同相输入端分别与输入电压Vin端相连，电阻R91、R92、R93和R94依次串联，电阻R91的一端接地，电阻R91的另一端与R92的一端和比较器COMP93的反相输入端相连，R92的另一端与R93的一端和比较器COMP92的反相输入端相连，R93的另一端与R94的一端和比较器COMP91的反相输入端相连，比较器COMP91、COMP92和COMP93的输出端分别连接至所述计数器counter1的置位信号端D3、D4、D5。
所述的MPPT控制模块包括一个RS触发器RS1，一个下降沿触发脉冲产生器P3，一个或门OR1和一个与门AND1；其中，RS触发器RS1的输出端与比较器COMP2的输出端分别连接到与门AND1的输入端，与门AND1的输出端及下降沿触发脉冲产生器P3的输出端分别连接到或门OR1的输入端，或门OR1的输出端为使能信号on_enable的输出端口。
所述的Sn产生模块包括一个Mn导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P4，两个下降沿触发脉冲产生器P5～P6，一个与门AND2，一个RS触发器RS2；其中，所述或门OR1的输出端与上升沿触发脉冲产生器P4的输入端相连，上升沿触发脉冲产生器P4的输出端与Mn导通时间产生器的输入端相连，Mn导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P5的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P5的输出端与下降沿触发脉冲产生器P6的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P6的输出端连接到RS触发器RS2的R端，所述或门OR1的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND2的输入端，与门AND2的输出端连接到RS触发器RS2的S端，RS触发器RS2的输出端与MOS管Mn的栅极相连。
所述的Mn导通时间产生器包括18个MOS管Mn01～Mn18，一个电阻Rn1，一个电容Cn1；其中，MOS管Mn01的源极、Mn06的源极、Mn09的源极、Mn11的源极、Mn13的源极、Mn15的源极和Mn17的源极相连并接至电源电压VDD，Mn01的栅极和漏极与Mn02的源极相连，Mn02的栅极和漏极与Mn03的源极相连，Mn03的漏极与Mn04的漏极和Mn05的栅极相连，Mn06的漏极与Mn07的漏极和栅极及Mn10的栅极相连，Mn07的源极与Mn08的漏极和栅极、Mn03的栅极和Mn04的栅极相连，Mn05的漏极与Mn06的栅极、Mn09的栅极和漏极、Mn10的漏极、Mn11的栅极和Mn13的栅极相连，Mn10的源极与Rn1的一端相连，Rn1的另一端接地，Mn11的漏极与Mn12的漏极、Mn14的栅极及电容Cn1的一端相连，电容Cn1的另一端接地，Mn12的栅极作为Mn导通时间产生器的输入端，Mn13的漏极与Mn14的漏极、Mn15的栅极和Mn16的栅极相连，Mn15的漏极与Mn16的漏极、Mn17的栅极和Mn18的栅极相连，Mn04的源极与Mn05的源极、Mn08的源极、Mn12的源极、Mn14的源极、Mn16的源极和Mn18的源极相连并接地，Mn17的漏极与Mn18的漏极相连并作为Mn导通时间产生器的输出端。
所述的Mn导通时间产生器中，MOS管Mn01、Mn02、Mn03、Mn06、Mn09、Mn11、Mn13、Mn15、Mn17均为PMOS管，其余MOS管均为NMOS管。
所述的Sp产生模块包括一个Mp导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P9，三个下降沿触发脉冲产生器P7，P8，P10，一个与门AND3，一个RS触发器RS3和一个反相器INV1；其中，Mp导通时间产生器的输入端与下降沿触发脉冲产生器P7的输入端相连，Mp导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P8的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P8的输出端与RS触发器RS3的R端相连，下降沿触发脉冲产生器P7的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND3的输入端，与门AND3的输出端接入到RS触发器RS3的S端，RS触发器RS3的输出端接入到反相器INV1的输入端，反相器INV1的输出端分别与MOS管Mp的栅极及下降沿触发脉冲产生器P9的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P9的输出端与下降沿触发脉冲产生器P10的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P10的输出端为复位信号reset_cycle的输出端口。
所述的Mp导通时间产生器包括18个MOS管Mp01～Mp18，一个电阻Rp1，七个电容Cp0-Cp6，六个开关Kp0～Kp5；其中，MOS管Mp01的源极、Mp06的源极、Mp09的源极、Mp11的源极、Mp13的源极、Mp15的源极和Mp17的源极相连并接至电源电压VDD，Mp01的栅极和漏极与Mp02的源极相连，Mp02的栅极和漏极与Mp03的源极相连，Mp03的漏极与Mp04的漏极和Mp05的栅极相连，Mp06的漏极与Mp07的漏极和栅极及Mp10的栅极相连，Mp07的源极与Mp08的漏极和栅极、Mp03的栅极和Mp04的栅极相连，Mp05的漏极与Mp06的栅极、Mp09的栅极和漏极、Mp10的漏极、Mp11的栅极和Mp13的栅极相连，Mp10的源极与Rp1的一端相连，Rp1的另一端接地，Mp11的漏极与Mp12的漏极、Mp14的栅极、电容Cp6的一端、开关Kp0的一端、开关Kp1的一端、开关Kp2的一端、开关Kp3的一端、开关Kp4的一端、开关Kp5的一端相连，Mp12的栅极作为Mp导通时间产生器的输入端，开关Kp0～Kp5的另一端分别连接电容Cp0～Cp5的一端，Cp0～Cp5的另一端及电容Cp6的另一端相连接地，Mp13的漏极与Mp14的漏极、Mp15的栅极和Mp16的栅极相连，Mp15的漏极与Mp16的漏极、Mp17的栅极和Mp18的栅极相连，Mp04的源极与Mp05的源极、Mp08的源极、Mp12的源极、Mp14的源极、Mp16的源极和Mp18的源极相连接地，Mp17的漏极与Mp18的漏极相连，并作为Mp导通时间产生器的输出端。
所述的Mp导通时间产生器中，MOS管Mp01、Mp02、Mp03、Mp06、Mp09、Mp11、Mp13、Mp15、Mp17均为PMOS管，其余MOS管均为NMOS管。
本发明的工作原理：正常工作状态下，Boost升压变换器中的MOS管Mn和Mp的开关控制信号由开关控制电路产生。由于传输功率较小时Boost升压变换器的功耗主要集中在电感、电容、寄生电阻上的导通损耗和功率开关管的驱动和导通损耗上，因此Boost升压变换器工作在基于恒定导通时间的突发模式下，从而提高整个系统效率。系统的工作模式是通过输出电压检测单元来判断的，当输出电压超过迟滞窗口的上边缘时系统进入待机模式，控制器中只有输出电压检测单元工作从而降低系统的待机功耗；当输出电压低于迟滞窗口的下边缘时，Boost升压变换器开始工作，以最大功率从输入源中抽取能量并将能量从输入端口传输到输出端口；新型的零电流关断技术的实现：在工作模式开始时根据输入电压选择不同档次的MOS管Mp导通时间，然后根据工作模式中每次Mp管关断时的漏极信号判断Mp管导通时间时间是偏大还是偏小，并进行相应的调整，从而达到精确的零电流关断。恒定的导通时间产生电路技术的实现：采用的电流偏置配合恒定导通时间产生电路能有效消除温度和芯片corner角对电路所产生的恒定导通时间的影响。
本发明的有益效果为：
(1)本发明通过输出电压检测单元，将系统待机功耗降低到600纳瓦，大大提高升压变换器的转换效率；
(2)本发明通过最大功率点跟踪单元动态跟踪Boost升压变换器的开路电压，实现实时监测输入功率并在输入电压达到输入功率最大点时使升压变换器开始工作，使得该升压变换器能够适用于太阳能电板等具有最大功率输出点的新能源电源；
(3)本发明通过零电流关断模块，实现了精确的零电流关断，使得该升压变换器的效率更高；
(4)本发明通过一种恒定的导通时间产生电路使导通时间不受温度和芯片corner角的影响，增强了系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明升压变换器的结构示意图。
图2为Boost升压变换器的结构示意图。
图3为输出电压检测单元的结构示意图。
图4为最大功率跟踪单元的结构示意图。
图5为上升沿触发脉冲产生器的结构示意图。
图6为下降沿触发脉冲产生器的结构示意图。
图7为开关控制单元的结构示意图。
图8为零电流关断模块的结构示意图
图9为初始Mp导通时间选择器电路的结构示意图。
图10为MPPT控制模块的结构示意图。
图11为Sn产生模块的结构示意图。
图12为Sp产生模块的结构示意图。
图13为Mn导通时间产生器的结构示意图。
图14为Mp导通时间产生器的结构示意图。
图15为系统仿真波形图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案及其相关原理进行详细说明。
如图1所示，一种Boost升压变换器的控制电路，包括输出电压检测单元、最大功率跟踪单元和开关控制单元；其中，
如图3所示，输出电压检测单元包括三个电阻R1～R3，一个比较器COMP1和一个MOS管M1。其中，电阻R1～R3依次串联，输出电压Vout接入到电阻R1的一端，电阻R1的另一端与比较器COMP1的反相输入端相连，比较器COMP1的输出端与MOS管M1的栅极相连且作为使能控制信号OVD_enable的输出端口，MOS管M1的漏极电阻R3的一端相连，MOS管M1的源极与电阻R3的另一端相连并接地。
该输出电压检测单元根据比较器COMP1的输出结果来决定MOS管M1的开通与关断来改变比较器COMP1反相输入端的值从而实现迟滞比较器的功能。当输出电压低于设定的阈值电压Vref时，使能控制信号OVD_enable输出高电平，使最大功率跟踪单元和开关控制单元开始工作，系统进入工作模式；当输出电压高于设定的阈值电压Vref时，使能控制信号OVD_enable输出低电平，使最大功率跟踪单元和开关控制单元停止工作，系统进入待机模式。该电路功耗仅有600纳瓦，减小了待机功耗，采用电压型比较器，增加了比较精度。
如图4所示，最大功率跟踪单元包括三个可控开关K1～K3，一个上升沿触发脉冲发生器P1，一个下降沿触发脉冲发生器P2，两个电容C1、C2和一个比较器COMP2。其中，所述Boost升压变换器的输入端Vin与可控开关K1的输入端及比较器COMP2的同相输入端相连，可控开关K1的输出端与可控开关K2的输入端及电容C1的一端相连，可控开关K1的控制端与下降沿触发脉冲发生器P2的一端相连，下降沿触发脉冲发生器P2的另一端与上升沿触发脉冲发生器P1的一端相连，上升沿触发脉冲发生器P1的另一端与可控开关K2、K3的控制端相连，可控开关K3的输入端与电容C1的另一端及电容C2的一端及比较器COMP2的反相输入端相连，可控开关K2、K3的输出端及电容C2的另一端接地，比较器COMP2的输出端为最大功率点信号MPPT_out的输出端口。
当使能控制信号OVD_enable从低电平跳变为高电平时，驱动脉冲发生器p1和p2产生两个相继且互不交叠的脉冲信号pulse1和pulse2。pulse1为高电位时，开启开关K2和K3将电容C1和C2上的电荷清零。pulse2为高电位时，断开开关K2和K3，开启开关K1，电容C1和C2对输入电压进行采样使最大功率点电压Vmmp等于输入源的最大功率点输出电压k*Vin。此处的k*Vin由输入源的性质决定。
式中k是由电容C1和C2的比值确定的常数。每个开关周期过后，系统会比较输入电压Vin和最大功率点电压Vmmp的值，只有当Vin大于Vmmp时，MPPT_out跳变为高电平，Boost升压变换器才会开始下一个开关周期。该电路保持Boost升压变换器工作在电源输出最大功率的状况下。该电路结构简单，节省了功耗。
如图5所示，所述的上升沿触发脉冲发生器包括三个反相器INV51～INV53，两个电容C51～C52和一个与门AND51。其中，三个反相器INV51～INV53依次串联，反相器INV51的输入端及反相器INV53的输出端分别连接到与门AND51的输入端，反相器INV51的输出端与电容C51的一端相连，反相器INV52的输出端与电容C52的一端相连，电容C51及电容C52的另一端相连接地，与门AND51的输出端输出脉冲信号pulse1。该电路的作用是当输入信号Vin从低电平跳变为高电平时，产生一个持续一段时间的脉冲信号pulse1。
如图6所示，所述的下降沿触发脉冲发生器由五个反相器INV61～INV65，三个电容C61～C63和一个与门AND61组成。其中，四个反相器INV62～INV65依次串联，反相器INV61的输入端与反相器INV62的输入端相连，反相器INV61的输出端及反相器INV65的输出端分别连接到与门AND61的输入端，反相器INV62的输出端与电容C61的一端相连，反相器INV63的输出端与电容C62的一端相连，反相器INV64的输出端与电容C63的一端相连，电容C61、C62、C63的另一端相连接地，与门AND61的输出端输出脉冲信号pulse2。该电路的作用是当输入信号Vin从高电平跳变为低电平时，产生一个持续一段时间的脉冲信号pulse2。
如图7所示，开关控制单元包括零电流关断模块，MPPT控制模块，Sn产生模块和Sp产生模块。
如图8所示，所述的零电流关断模块包括一个延迟链D1，三个上升沿触发脉冲发生器P81～P83，两个比较器COMP81、COMP82，一个初始Mp导通时间选择器INI1和一个6位计数器counter1。所述的延迟链D1包括6个依次串联而成的反相器INV81～INV86，反相器INV82、INV84、INV86的输出端分别接入到上升沿触发脉冲发生器P81、P82、P83的输入端，上升沿触发脉冲发生器P81的输出端分别接入到比较器COMP81、COMP82的使能端，上升沿触发脉冲发生器P82、P83的输出端接入到比较器COMP81的使能端，比较器COMP81、COMP82的同相输入端分别与MOS管Mn的漏端电压Vx相连，比较器COMP81、COMP82的同相输入端分别与电压输出端Vout相连，比较器COMP81的输出端与计数器counter1的向上计数时钟信号端相连，比较器COMP82的输出端与计数器counter1的向下计数时钟信号端相连，初始Mp导通时间选择器INI1的使能端接收使能控制信号OVD_enable及输入电压Vin，其输出端与计数器counter1的置位端相连，计数器counter1的输出端连接至所述的Sp产生模块。
所述的零电流关断模块的输入信号是Sp产生模块中产生的MOS管Mp的开关信号Sp，Boost升压变换器中的输入电压Vin和输出电压Vout，输出电压检测单元中产生的使能控制信号OVD_enable，基准电压Vref，MOS管Mn的漏端电压Vx，输出信号是S0～S5，该输出信号为MOS管Mp导通时间的调整信号。输出信号S0～S5接入到Mp导通时间产生器中，通过调节Mp导通时间产生器中接入电容的大小，调节MOS管Mp的导通时间。
当输出电压检测信号OVD_enable跳变为高电平时，初始Mp导通时间选择器INI1根据输入电压Vin及基准电压Vref对6位计数器counter1进行置位，选择初始的关断时间。当Mp管的开关信号Sp跳变为高电平时，上升沿触发脉冲发生器P81、P82、P83产生三个脉冲信号pulse81～pulse83，pulse81驱动比较器COMP81和COMP82工作，pulse82和pulse83驱动比较器COMP81工作。当COMP81输出高电平时，说明关断时间太短，会输出一个向上计数时钟信号Clk_up，当COMP82输出高电平时，说明关断时间太长，会输出一个向下计数时钟信号Clk_down。Clk_up和Clk_down决定了计数器是向上计数还是向下计数，计数器的输出信号S0～S5决定了Mp导通时间的长短。该电路采用了一个6位计数器，提供了64个不同的导通时间的档位。在工作模式刚开始的时候选择初始关断时间的档位可以让关断时间更接近最优关断时间，模块工作时可以更快地达到最优关断时间。
如图9所示，所述初始Mp导通时间选择器INI1包括四个电阻R91、R92、R93和R94，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93，其中，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的使能端分别与能控制信号OVD_enable的输出端口相连，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的同相输入端分别与输入电压Vin端相连，电阻R91、R92、R93和R94依次串联，电阻R91的一端接地，电阻R91的另一端与R92的一端和比较器COMP93的反相输入端相连，R92的另一端与R93的一端和比较器COMP92的反相输入端相连，R93的另一端与R94的一端和比较器COMP91的反相输入端相连，比较器COMP91、COMP92和COMP93的输出端分别连接至所述计数器counter1的置位信号端D3、D4、D5。
所述初始Mp导通时间选择器INI1的输入信号是Boost升压变换器中的输入电压Vin，输出电压检测单元中产生的使能控制信号OVD_enable，基准电压Vref，输出信号为计数器的置位信号D3～D5。该模块的功能是在工作模式开始时根据输入电压的大小选择一个接近最优值的Mp导通时间。
在Boost升压变换器进入工作模式时，比较器COMP91～COMP93对输入电压Vin和基准电压Vref1～Vref3，进行比较，比较结果D3～D5作为6位计数器的置位信号完成初始Mp导通时间的选择，其中Vref1～Vref3为Vref根据电阻分压所得。
如图10所示，所述的MPPT控制模块包括一个RS触发器RS1，一个下降沿触发脉冲产生器P3，一个或门OR1和一个与门AND1。其中，RS触发器RS1的输出端与比较器COMP2的输出端分别连接到与门AND1的输入端，与门AND1的输出端及下降沿触发脉冲产生器P3的输出端分别连接到或门OR1的输入端，或门OR1的输出端为开关周期起始信号on_enable的输出端口。
MPPT控制模块的输入信号为最大功率点信号MPPT_out，脉冲信号pulse2，Sn产生模块中产生的MOS管Mn的复位信号reset_n及Sp产生模块中产生的MOS管Mp的复位信号reset_cycle，输出信号为开关周期起始信号on_enable。
所述MPPT控制模块的作用是将MPPT_out信号与脉冲信号pulse2经过或门生成开关周期起始信号on_enable信号，MOS管Mn的复位信号reset_n从低电平跳变为高电平表示Mn导通时间结束，MOS管Mp的复位信号reset_cycle跳变为高电平表示Mp导通时间结束，此时可以开始下一个工作周期。
如图11所示，所述的Sn产生模块包括一个Mn导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P4，两个下降沿触发脉冲产生器P5～P6，一个与门AND2和一个RS触发器RS2。其中，所述或门OR1的输出端与上升沿触发脉冲产生器P4的输入端相连，上升沿触发脉冲产生器P4的输出端与Mn导通时间产生器的输入端相连且输出重置信号reset_n，Mn导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P5的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P5的输出端与下降沿触发脉冲产生器P6的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P6的输出端连接到RS触发器RS2的R端，所述或门OR1的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND2的输入端，与门AND2的输出端连接到RS触发器RS2的S端，RS触发器RS2的输出端与MOS管Mn的栅极相连。
Sn产生模块的作用是将开关周期起始信号on_enable与使能控制信号OVD_enable信号经过与门运算后控制MOS管Mn的导通，同时开关周期起始信号on_enable驱动一个上升沿触发脉冲产生器P4产生一个脉冲信号驱动Mn导通时间产生器开始工作，产生的Mn导通时间发生信号on_time_n驱动一个下降沿触发脉冲产生器P5后产生开关周期起始信号on_time_n1去驱动Sp产生模块工作，同时开关周期起始信号on_time_n1驱动一个下降沿触发脉冲产生器P6后产生MOS管Mn的复位信号reset_n使Sn变为低电平，将MOS管Mn关断。
如图13所示，所述的Mn导通时间产生器包括18个MOS管Mn01～Mn18，一个电阻Rn1，一个电容Cn1；其中，MOS管Mn01的源极、Mn06的源极、Mn09的源极、Mn11的源极、Mn13的源极、Mn15的源极和Mn17的源极相连并接至电源电压VDD，Mn01的栅极和漏极与Mn02的源极相连，Mn02的栅极和漏极与Mn03的源极相连，Mn03的漏极与Mn04的漏极和Mn05的栅极相连，Mn06的漏极与Mn07的漏极和栅极及Mn10的栅极相连，Mn07的源极与Mn08的漏极和栅极、Mn03的栅极和Mn04的栅极相连，Mn05的漏极与Mn06的栅极、Mn09的栅极和漏极、Mn10的漏极、Mn11的栅极和Mn13的栅极相连，Mn10的源极与Rn1的一端相连，Rn1的另一端接地，Mn11的漏极与Mn12的漏极、Mn14的栅极及电容Cn1的一端相连，电容Cn1的另一端接地，Mn12的栅极作为Mn导通时间产生器的输入端，Mn13的漏极与Mn14的漏极、Mn15的栅极和Mn16的栅极相连，Mn15的漏极与Mn16的漏极、Mn17的栅极和Mn18的栅极相连，Mn04的源极与Mn05的源极、Mn08的源极、Mn12的源极、Mn14的源极、Mn16的源极和Mn18的源极相连并接地，Mn17的漏极与Mn18的漏极相连并作为Mn导通时间产生器的输出端。其中，MOS管Mn01、Mn02、Mn03、Mn06、Mn09、Mn11、Mn13、Mn15、Mn17均为PMOS管，其余MOS管均为NMOS管。
所述的Mn导通时间产生器中MOS管Mn01～Mn10和电阻Rn1组成了电流偏置产生电路。MOS管Mn11～Mn18和电容Cn1组成了Mn导通时间产生电路。需要产生Mn导通时间时，on_enable1信号变为高电平对电容Cn1上的电荷进行清零，使电容Cn1上两端的电压Vc1变为零，Mn导通时间发生信号on_time_n变为高电平，Mn导通时间开始计时。然后电流Ib_1对电容C1进行充电，当电压Vc1高于Mn14的阈值电压时，Mn导通时间发生信号on_time_n跳变为低电平，Mn导通时间结束。该电路采用的电流偏置配合Mn导通时间产生电路能有效消除温度和芯片corner角对Mn导通时间的影响。Mn导通时间由下式决定：
t＝k×Rn1×Cn1
其中t为导通时间，k为一个常数，Rn1是电阻Rn1的阻值，Cn1是电容Cn1的容值。
如图12所示，所述的Sp产生模块包括一个Mp导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P9，三个下降沿触发脉冲产生器P7，P8，P10，一个与门AND3，一个RS触发器RS3和一个反相器INV2。其中，Mp导通时间产生器的输入端与下降沿触发脉冲产生器P7的输入端相连，Mp导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P8的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P8的输出端与RS触发器RS3的R端相连，下降沿触发脉冲产生器P7的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND3的输入端，与门AND3的输出端接入到RS触发器RS3的S端，RS触发器RS3的输出端接入到反相器INV1的输入端，反相器INV1的输出端分别与MOS管Mp的栅极及下降沿触发脉冲产生器P9的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P9的输出端与下降沿触发脉冲产生器P10的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P10的输出端为复位信号reset_cycle的输出端口。
Sp产生模块的作用是将开关周期起始信号on_time_n1和使能控制信号OVD_enable信号合成用来控制MOS管Mp的导通与关断的开关信号Sp。
工作时模块中信号on_time_n1与信号OVD_enable信号经过与门运算后控制Mp管的导通，同时on_time_n1信号驱动Mp导通时间产生器开始工作，产生的Mp导通时间发生信号on_time_p驱动一个下降沿触发脉冲产生器P8后产生信号使开关信号Sp变为高电平，将Mp管关断。开关信号Sp驱动一个上升沿触发脉冲产生器P9和一个下降沿触发脉冲产生器P10后输出MOS管Mp的复位信号reset_cycle，该信号跳变为高电平表示Mp导通时间结束。
如图14所示，所述的Mp导通时间产生器包括18个MOS管Mp01～Mp18，一个电阻R1，七个电容Cp0-Cp6，六个开关Kp0～Kp5；其中，MOS管Mp01的源极、Mp06的源极、Mp09的源极、Mp11的源极、Mp13的源极、Mp15的源极和Mp17的源极相连并接至电源电压VDD，Mp01的栅极和漏极与Mp02的源极相连，Mp02的栅极和漏极与Mp03的源极相连，Mp03的漏极与Mp04的漏极和Mp05的栅极相连，Mp06的漏极与Mp07的漏极和栅极及Mp10的栅极相连，Mp07的源极与Mp08的漏极和栅极、Mp03的栅极和Mp04的栅极相连，Mp05的漏极与Mp06的栅极、Mp09的栅极和漏极、Mp10的漏极、Mp11的栅极和Mp13的栅极相连，Mp10的源极与Rp1的一端相连，Rp1的另一端接地，Mp11的漏极与Mp12的漏极、Mp14的栅极、电容Cp6的一端、开关Kp0的一端、开关Kp1的一端、开关Kp2的一端、开关Kp3的一端、开关Kp4的一端、开关Kp5的一端相连，Mp12的栅极作为Mp导通时间产生器的输入端，开关Kp0～Kp5的另一端分别连接电容Cp0～Cp5的一端，Cp0～Cp5的另一端及电容Cp6的另一端相连接地，Mp13的漏极与Mp14的漏极、Mp15的栅极和Mp16的栅极相连，Mp15的漏极与Mp16的漏极、Mp17的栅极和Mp18的栅极相连，Mp04的源极与Mp05的源极、Mp08的源极、Mp12的源极、Mp14的源极、Mp16的源极和Mp18的源极相连接地，Mp17的漏极与Mp18的漏极相连，并作为Mp导通时间产生器的输出端。其中，MOS管Mp01、Mp02、Mp03、Mp06、Mp09、Mp11、Mp13、Mp15、Mp17均为PMOS管，其余MOS管均为NMOS管。
所述的Mp导通时间产生器中，MOS管Mp01～Mp10和电阻Rp1组成了电流偏置产生电路。MOS管Mp11～Mp18和电容Cp0～Cp6组成了Mp导通时间产生电路。所述六位计数器counter1的输出信号S0～S5控制开关Kp0～Kp5的导通与关断从而改变接入Mp14栅极的电容的大小。需要产生Mp导通时间时，on_time_n1信号变为高电平对接入MOS管Mp14栅极的所有电容Cp0～Cp6上的电荷进行清零，使电容Cp6上的电压Vc变为零，输出信号on_time_p变为高电平，Mp导通时间开始计时。然后电流Ib_2对接入的总电容C进行充电，当Vc高于Mp14的阈值电压时，输出信号on_time_p跳变为低电平，Mp导通时间结束。该电路采用的电流偏置配合Mp导通时间产生电路能有效消除温度和芯片corner角对Mp导通时间的影响。Mp导通时间由下式决定：
t＝k×Rp1×C
其中t为导通时间，k为一个常数，Rp1是电阻Rp1的阻值，C是接入Mp14栅极的所有电容的容值之和，即电容Cp0～Cp6中接入电路的容值之和。
为了验证本实施方式控制电路的控制方案，在Global 0.18um工艺下进行了设计。图15显示整个系统的工作过程的仿真波形，可以看出输出电压Vout上升到1.85V后，Boost升压变换器停止工作；当输出电压Vout下降到1.75V后，基于恒定导通时间控制的升压变换器开始正常工作，系统进入突发工作模式，最大功率点单元跟踪控制电路开始工作。
Claims (9)
1.一种Boost升压变换器的控制电路，其特征在于，包括：
输出电压检测单元，用于采集Boost升压变换器的输出电压Vout，根据所述的输出电压Vout利用自身产生的迟滞窗口信号生成使能控制信号OVD_enable；
最大功率跟踪单元，用于采集Boost升压变换器的输入电压Vin，在所述的使能控制信号OVD_enable作用下从输入电压Vin中提取最大功率点电压Vmmp，进而将所述的最大功率点电压Vmmp与输入电压Vin进行比较，输出最大功率点信号MPPT_out；
开关控制单元，用于采集Boost升压变换器中MOS管Mp的漏端电压Vx，进而根据漏端电压Vx和最大功率点信号MPPT_out在使能控制信号OVD_enable的作用下进行零电流关断及最大功率点跟踪控制，从而产生MOS管Mn的开关信号Sn和MOS管Mp的开关信号Sp；
所述的开关控制单元包括零电流关断模块，MPPT控制模块，Sn产生模块和Sp产生模块；
所述的零电流关断模块用于采集Boost升压变换器中MOS管Mp的开关信号Sp，根据开关信号Sp使所述的漏端电压Vx与输出电压Vout进行比较，使比较结果作为记数时钟进行记数，其记数结果为MOS管Mp的导通时间信号；
所述的MPPT控制模块用于根据最大功率点信号MPPT_out，生成Boost升压变换器中MOS管Mn的开关周期起始信号on_enable；
所述的Sn产生模块用于根据开关周期起始信号on_enable生成MOS管Mn的导通控制信号和关断控制信号以及MOS管Mp的开关周期起始信号on_time_n1，进而根据MOS管Mn的导通控制信号和关断控制信号合成MOS管Mn的开关信号Sn；
所述的Sp产生模块用于根据开关周期起始信号on_time_n1利用MOS管Mp的导通时间信号对MOS管Mp进行零电流关断调节，生成MOS管Mp的导通控制信号和关断控制信号，进而根据MOS管Mp的导通控制信号和关断控制信号合成MOS管Mp的开关信号Sp。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的零电流关断模块包括一个延迟链D1，三个上升沿触发脉冲发生器P81～P83，两个比较器COMP81、COMP82，一个初始Mp导通时间选择器INI1，一个6位计数器counter1；
所述的延迟链D1包括6个依次串联而成的反相器INV81～INV86，反相器INV82、INV84、INV86的输出端分别接入到上升沿触发脉冲发生器P81、P82、P83的输入端，上升沿触发脉冲发生器P81的输出端分别接入到比较器COMP81、COMP81、COMP82的使能端，上升沿触发脉冲发生器P82、P83的输出端接入到比较器COMP81的使能端，比较器COMP81和COMP82的同相输入端均与MOS管Mn的漏端电压Vx相连，比较器COMP81和COMP82的反相输入端均与电压输出端Vout相连，比较器COMP81的输出端与计数器counter1的向上计数时钟信号端相连，比较器COMP82的输出端与计数器counter1的向下计数时钟信号端相连，初始Mp导通时间选择器INI1的使能端接收使能控制信号OVD_enable及输入电压Vin，其输出端与计数器counter1的置位端相连，计数器counter1的输出端连接至所述的Sp产生模块；
所述初始Mp导通时间选择器INI1包括四个电阻R91、R92、R93和R94，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93；其中，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的使能端分别与能控制信号OVD_enable的输出端口相连，三个比较器COMP91、COMP92和COMP93的同相输入端分别与输入电压Vin端相连，电阻R91、R92、R93和R94依次串联，电阻R91的一端接地，电阻R91的另一端与R92的一端和比较器COMP93的反相输入端相连，R92的另一端与R93的一端和比较器COMP92的反相输入端相连，R93的另一端与R94的一端和比较器COMP91的反相输入端相连，比较器COMP91、COMP92和COMP93的输出端分别连接至所述计数器counter1的置位信号端D3、D4、D5。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的MPPT控制模块包括一个RS触发器RS1，一个下降沿触发脉冲产生器P3，一个或门OR1和一个与门AND1；其中，RS触发器RS1的输出端与比较器COMP2的输出端分别连接到与门AND1的输入端，与门AND1的输出端及下降沿触发脉冲产生器P3的输出端分别连接到或门OR1的输入端，或门OR1的输出端为使能信号on_enable的输出端口。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述的Sn产生模块包括一个Mn导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P4，两个下降沿触发脉冲产生器P5～P6，一个与门AND2，一个RS触发器RS2；其中，所述或门OR1的输出端与上升沿触发脉冲产生器P4的输入端相连，上升沿触发脉冲产生器P4的输出端与Mn导通时间产生器的输入端相连，Mn导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P5的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P5的输出端与下降沿触发脉冲产生器P6的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P6的输出端连接到RS触发器RS2的R端，所述或门OR1的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND2的输入端，与门AND2的输出端连接到RS触发器RS2的S端，RS触发器RS2的输出端与MOS管Mn的栅极相连。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述的Mn导通时间产生器包括18个MOS管Mn01～Mn18，一个电阻Rn1，一个电容Cn1；其中，MOS管Mn01的源极、Mn06的源极、Mn09的源极、Mn11的源极、Mn13的源极、Mn15的源极和Mn17的源极相连并接至电源电压VDD，Mn01的栅极和漏极与Mn02的源极相连，Mn02的栅极和漏极与Mn03的源极相连，Mn03的漏极与Mn04的漏极和Mn05的栅极相连，Mn06的漏极与Mn07的漏极和栅极及Mn10的栅极相连，Mn07的源极与Mn08的漏极和栅极、Mn03的栅极和Mn04的栅极相连，Mn05的漏极与Mn06的栅极、Mn09的栅极和漏极、Mn10的漏极、Mn11的栅极和Mn13的栅极相连，Mn10的源极与Rn1的一端相连，Rn1的另一端接地，Mn11的漏极与Mn12的漏极、Mn14的栅极及电容Cn1的一端相连，电容Cn1的另一端接地，Mn12的栅极作为Mn导通时间产生器的输入端，Mn13的漏极与Mn14的漏极、Mn15的栅极和Mn16的栅极相连，Mn15的漏极与Mn16的漏极、Mn17的栅极和Mn18的栅极相连，Mn04的源极与Mn05的源极、Mn08的源极、Mn12的源极、Mn14的源极、Mn16的源极和Mn18的源极相连并接地，Mn17的漏极与Mn18的漏极相连并作为Mn导通时间产生器的输出端。
6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的Sp产生模块包括一个Mp导通时间产生器，一个上升沿触发脉冲产生器P9，三个下降沿触发脉冲产生器P7，P8，P10，一个与门AND3，一个RS触发器RS3和一个反相器INV1；其中，Mp导通时间产生器的输入端与下降沿触发脉冲产生器P7的输入端相连，Mp导通时间产生器的输出端与下降沿触发脉冲产生器P8的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P8的输出端与RS触发器RS3的R端相连，下降沿触发脉冲产生器P7的输出端及输出电压检测单元的输出端分别接入到与门AND3的输入端，与门AND3的输出端接入到RS触发器RS3的S端，RS触发器RS3的输出端接入到反相器INV1的输入端，反相器INV1的输出端分别与MOS管Mp的栅极及下降沿触发脉冲产生器P9的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P9的输出端与下降沿触发脉冲产生器P10的输入端相连，下降沿触发脉冲产生器P10的输出端为置位信号reset_cycle的输出端口。
7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述的Mp导通时间产生器包括18个MOS管Mp01～Mp18，一个电阻Rp1，七个电容Cp0-Cp6，六个开关Kp0～Kp5；其中，MOS管Mp01的源极、Mp06的源极、Mp09的源极、Mp11的源极、Mp13的源极、Mp15的源极和Mp17的源极相连并接至电源电压VDD，Mp01的栅极和漏极与Mp02的源极相连，Mp02的栅极和漏极与Mp03的源极相连，Mp03的漏极与Mp04的漏极和Mp05的栅极相连，Mp06的漏极与Mp07的漏极和栅极及Mp10的栅极相连，Mp07的源极与Mp08的漏极和栅极、Mp03的栅极和Mp04的栅极相连，Mp05的漏极与Mp06的栅极、Mp09的栅极和漏极、Mp10的漏极、Mp11的栅极和Mp13的栅极相连，Mp10的源极与Rp1的一端相连，Rp1的另一端接地，Mp11的漏极与Mp12的漏极、Mp14的栅极、电容Cp6的一端、开关Kp0的一端、开关Kp1的一端、开关Kp2的一端、开关Kp3的一端、开关Kp4的一端、开关Kp5的一端相连，Mp12的栅极作为Mp导通时间产生器的输入端，开关Kp0～Kp5的另一端分别连接电容Cp0～Cp5的一端，Cp0～Cp5的另一端及电容Cp6的另一端相连接地，Mp13的漏极与Mp14的漏极、Mp15的栅极和Mp16的栅极相连，Mp15的漏极与Mp16的漏极、Mp17的栅极和Mp18的栅极相连，Mp04的源极与Mp05的源极、Mp08的源极、Mp12的源极、Mp14的源极、Mp16的源极和Mp18的源极相连接地，Mp17的漏极与Mp18的漏极相连，并作为Mp导通时间产生器的输出端。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的输出电压检测单元包括三个电阻R1～R3，一个比较器COMP1，一个MOS管M1；其中，电阻R1～R3依次串联，输出电压Vout接入到电阻R1的一端，电阻R1的另一端与比较器COMP1的反相输入端相连，比较器COMP1的输出端与MOS管M1的栅极相连且作为使能控制信号OVD_enable的输出端口，MOS管M1的漏极电阻R3的一端相连，MOS管M1的源极与电阻R3的另一端相连并接地。
9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的最大功率跟踪单元包括三个可控开关K1～K3，一个上升沿触发脉冲发生器P1，一个下降沿触发脉冲发生器P2，两个电容C1、C2，一个比较器COMP2；其中，所述Boost升压变换器的输入端Vin与可控开关K1的输入端及比较器COMP2的同相输入端相连，可控开关K1的输出端与可控开关K2的输入端及电容C1的一端相连，可控开关K1的控制端与下降沿触发脉冲发生器P2的一端相连，下降沿触发脉冲发生器P2的另一端与上升沿触发脉冲发生器P1的一端相连，上升沿触发脉冲发生器P1的另一端与可控开关K2、K3的控制端相连，可控开关K3的输入端与电容C1的另一端及电容C2的一端及比较器COMP2的反相输入端相连，可控开关K2、K3的输出端及电容C2的另一端接地，比较器COMP2的输出端为最大功率点信号MPPT_out的输出端口。
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