CN103633834B - 升压转换电路 - Google Patents

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Abstract

一种升压转换电路，包括一第一升压模块、一第一侦测单元、一第二升压模块以及一第二侦测单元。第一升压模块具有一第一比较控制单元。第一侦测单元耦接第一升压模块，第一侦测单元依据第一升压模块的一第一信号调整第一比较控制单元的一第一输入信号。第二升压模块与第一升压模块并联连接，并具有一第二比较控制单元。第二侦测单元耦接第二升压模块，第二侦测单元依据第二升压模块的一第二信号调整第二比较控制单元的一第二输入信号。通过第一侦测单元与第二侦测单元的配合，使得第一升压模块与第二升压模块在并联连接后，在不增加电感器的电感值的条件下，获得较大的电流输出的优点，进而减少设置升压转换电路的电子装置的厚度需求。

Description

升压转换电路
技术领域
一种升压转换电路，特别是一种用于升压转换器的升压转换电路。
背景技术
升压转换器（boostconverter）普遍被应用于各种电子产品，用以将输入电压提升至电子产品所需的工作电压，使得电子产品得以正常运作。
然而，在电子产品不断地朝向轻薄的方向发展，使得其内部的空间更加有限，常用的升压转换器电感的体积与高度会随着电感值的提高而增加，当升压转换器需要较大的输出电流时，电感所需的高度便会随着增加，因此将不利于电子装置的轻薄化。
发明内容
本发明提供一种升压转换电路，包括第一升压模块、第一侦测单元、第二升压模块以及第二侦测单元。第一升压模块具有第一比较控制单元。第一侦测单元耦接第一升压模块，第一侦测单元依据第一升压模块的第一信号调整第一比较控制单元的第一输入信号。第二升压模块与第一升压模块并联连接，并具有第二比较控制单元。第二侦测单元耦接第二升压模块，第二侦测单元依据第二升压模块的一第二信号调整第二比较控制单元的一第二输入信号。
本案的升压转换电路，通过第一侦测单元与第二侦测单元的配合，使得第一升压模块与第二升压模块在并联连接后，在不增加电感器的电感值的条件下，获得较大的电流输出的优点，进而减少设置升压转换电路的电子装置的厚度需求。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例升压转换电路的方块图；
图2A为本发明升压转换电路的第一实施例电路图；
图2B为本发明升压转换电路的第二实施例电路图；
图3为本发明升压转换电路的第三实施例电路图；
图4为本发明升压转换电路的第四实施例电路图；
图5为本发明升压转换电路的第五实施例电路图。
图6为本发明升压转换电路的第六实施例电路图。
具体实施方式
以下参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的升压转换电路，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图1所示，其为本发明升压转换电路方块图。升压转换电路1包括第一升压模块2、第一侦测单元3、第二升压模块4以及第二侦测单元5。其中，第一升压模块2具有第一比较控制单元21，第二升压模块4具有第二比较控制单元41，并且第一升压模块2与第二升压模块4并联。
第一侦测单元3耦接于第一升压模块2，第一侦测单元3依据第一升压模块2的第一信号S1调整第一比较控制单元21的第一输入信号V1。第二侦测单元5耦接于第二升压模块4，第二侦测单元5依据第二升压模块4的第二信号S2调整第二比较控制单元41的第二输入信号V2。
请参照图2A所示，其为本发明升压转换电路1a的第一实施例电路图。
第一升压模块2a包括第一比较控制单元21a、第一分压单元22、第一整流单元23、第一切换单元24、第一电感器25以及第一储能单元26。
第一电感器25的第一端耦接直流电源9，第二端耦接第一整流单元23的第一端。第一切换单元24的第一端耦接第一电感器25的第二端，第二端耦接第一比较控制单元21a的第一端。第一分压单元22的第一端耦接第一整流单元23的第二端，第二端耦接第一比较控制单元21a的第二端。第一储能单元26耦接第一整流单元的第二端，其中第一储能单元26为电容器。
第一侦测单元3a耦接第一切换单元24的第三端与第一分压单元22的第三端。其中，第一侦测单元3a为电阻元件。
第一比较控制单元21a，包括第一比较元件211及第一控制元件212，两者串联连接，第一比较元件211例如是比较器。第一分压单元22包括第一分压电阻221及第二分压电阻222，两者串联连接，第一分压单元22的第二端依据两分压电阻的串联分压定律提供第一输入信号V1至第一比较元件221，并将第一输入信号V1与参考电压Vf进行比较，并依据比较结果输出第一结果信号至第一控制元件212，其中第一控制元件212例如是脉冲宽度调变（PulseWidthModulation,PWM）器，其依据第一结果信号进行调变，并输出第一控制信号至第一切换单元24的第二端，其中第一切换单元24例如是晶体管开关，其依据第一控制信号决定开启或关闭。
第一侦测单元3a侦测的第一信号S1是流过第一切换单元24的电流信号。当第一信号S1流过第一侦测单元3a时，会在两端产生跨压，随着第一信号S1的电流值改变，跨压亦会对应改变，进而改变第一分压单元22的第二端输出的第一输入信号V1。
举例来说，当第一侦测单元3a侦测到的第一信号S1的电流变小时，电阻元件两端的电压变小，使得第一分压单元22的第一端与第三端之间的电压变大，而第二端的第一输入信号V1的电压信号随之变大；反之，当第一侦测单元3a侦测到的第一信号S1的电流变大时，电阻元件的两端的电压变大，使得第一分压单元22的第一端与第三端之间的电压变小，而第二端的第一输入信号V1的电压信号随之变小。如此，便可达到调整第一比较控制单元21a的第一输入信号V1的电压的目的。
第二升压模块4a包括第二比较控制单元41a、第二分压单元42、第二整流单元43、第二切换单元44、第二电感器45以及第二储能单元46。
第二电感器45的第一端耦接直流电源9，第二端耦接第一整流单元43的第一端。第二切换单元44的第一端耦接第二电感器45的第二端，第二端耦接第二比较控制单元41a的第一端。第二分压单元42的第一端耦接第二整流单元43的第二端，第二端耦接第二比较控制单元41a的第二端。第二储能单元46耦接第二整流单元的第二端，其中第二储能单元为电容器。
第二侦测单元5a耦接第二切换单元44的第三端与第二分压单元42的第三端。其中，第二侦测单元3a为电阻元件。
第二升压模块4a与第二侦测单元5a的电路工作原理与第一升压模块2a及侦测单元3a相同，于此则不加以赘述。
通过第一侦测单元3a与第二侦测单元5a的调整，使得第一比较控制单元21a与第二比较控制单元41a各自的输入信号不会因第一升压模块2a与第二升压模块4a并联而强制相同，以避免第一比较元件211与第二比较元件411因元件的不匹配而导致两者在实际工作时无法达到并联的功效。藉以，便可使得升压转换电路1a的输出端的电流等于第一升压模块2a的输出电流加上第二升压模块4a的输出电流。
请参照图2B所示，其为本发明升压转换电路的第二实施例电路图。电路1b与电路1a大致上相同，以下仅针对不同的部份进行说明，相同的部份则不加以赘述。
第一侦测单元3b与第二侦测单元5b更进一步包括耦接于电阻元件的滤波元件61，分别用以滤除第一切换单元24的第三端输出的第一信号S1及第二切换单元44的第三端输出的第二信号S2的噪声部分，降低升压转换电路1b的输出信号的涟波值。
请参照图3所示，其为本发明升压转换电路的第三实施例电路图。电路1c与电路1a大致上相同，以下仅针对不同的部份进行说明，相同的部份则不加以赘述。
第一侦测单元3c与第二侦测单元5c更进一步包括串联连接于电阻元件的温度补偿元件62。
请参照图4所示，其为本发明升压转换电路的第四实施例电路图。电路1d与电路1a大致上相同，以下仅针对不同的部份进行说明，相同的部份则不加以赘述。
第一侦测单元3d与第二侦测单元5d更进一步包括并联连接于电阻元件的温度补偿元件62。
温度补偿元件62例如是热敏电阻，无论其是串联连接于电阻元件或并联连接于电阻元件，皆可用以感应第一侦测单元与第二侦测单元的温度，并对两者进行补偿，以避免两者的温度相差过大。
除此之外，在不同的实施例中，第一侦测单元3c、第二侦测单元5c或第一侦测单元3d、第二侦测单元5d亦可包括滤波元件61。
请参照图5所示，为本发明升压转换电路的第五实施例电路图。电路1e与电路1a大致上相同，以下仅针对不同的部份进行说明，相同的部份则不加以赘述。
第一升压模块2b进一步包括第一运算放大元件27以及第一电流偏置元件28。第一运算放大元件27的第一端及第二端分别耦接第一整流单元23a的第一端及第二端，第一电流偏置元件28的第一端耦接第一运算放大元件27的第三端。第一侦测单元3e耦接第一电流偏置元件28的第二端及第一分压单元22的第三端。
第二升压模块4b进一步包括第二运算放大元件47以及第二电流偏置元件48。第二运算放大元件47的第一端及第二端分别耦接于第二整流单元43a的第一端及第二端。第二电流偏置元件48的第一端耦接第二运算放大元件47的第三端。第二侦测单元5e耦接第二电流偏置元件48的第二端及第二分压单元42的第三端。
其中，第一整流单元23a与第二整流单元43a为高端场效应晶体管（high-sideMOS）。第一侦测单元3e及第二侦测单元5e为电阻元件。
第一运算放大元件27的第一端与第二端侦测第一整流单元23a的第一端与第二端的电压信号，并输出电压信号，经由第一电流偏置元件28将电压信号转换为电流信号，第一侦测单元3e对应电流信号产生电压，藉以改变第一分压单元22的第一端与第三端的之间的电压，进而调整第一分压单元22的第二端输出的第一输入信号V1的电压。同理，第二侦测单元5e的工作原理亦同。
请参照图6所示，其为本发明升压转换电路的第六实施例电路图。升压转换电路1f与升压转换电路1e大致上相同，以下仅针对不同的部份进行说明，相同的部份则不加以赘述。
第一侦测单元3f与第二侦测单元5f进一步包括耦接于电阻元件的滤波元件61。
上述的各实施例在实际应用上，并联连接的升压转换模块数量并不仅限于两组，也可以是三组或三组以上的升压转换模块并联连接，各升压转换模块的工作原理亦同。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种升压转换电路，其特征是，包括：
第一升压模块，具有：
第一比较控制单元，上述第一比较控制单元的第三端连接至参考电压；
第一电感器；
第一整流单元，其第一端耦接上述第一电感器的一端；
第一切换单元，其第一端耦接上述第一电感器的同一端，并且第二端耦接上述第一比较控制单元的第一端；
第一运算放大元件，其第一端耦接上述第一整流单元的上述第一端，并且第二端耦接上述第一整流单元的第二端；
第一电流偏置元件，其第一端耦接上述第一运算放大元件的第三端；以及
第一分压单元，其第一端耦接上述第一整流单元的上述第二端，上述第一分压单元的第二端耦接上述第一比较控制单元的第二端,上述第一分压单元的第三端耦接上述第一电流偏置元件的第二端；
第一侦测单元，耦接上述第一升压模块，上述第一侦测单元依据上述第一升压模块的第一信号调整上述第一比较控制单元的第一输入信号；
第二升压模块，与上述第一升压模块并联连接，并具有第二比较控制单元，上述第二比较控制单元的第三端连接至参考电压；以及
第二侦测单元，耦接上述第二升压模块，上述第二侦测单元依据上述第二升压模块的第二信号调整上述第二比较控制单元的第二输入信号。
2.如权利要求1所述的升压转换电路，其特征是，其中上述第二升压模块还包括：
第二电感器，耦接上述第一电感器；
第二整流单元，其第一端耦接上述第二电感器的一端；
第二切换单元，其第一端耦接上述第二电感器的同一端，并且第二端耦接上述第二比较控制单元的第一端；
第二运算放大元件，其第一端耦接上述第二整流单元的上述第一端，并且第二端耦接上述第二整流单元的第二端；
第二电流偏置元件，其第一端耦接上述第二运算放大元件的第三端；以及
第二分压单元，其第一端耦接上述第二整流单元的上述第二端，上述第二分压单元的第二端耦接上述第二比较控制单元的第二端，上述第二分压单元的第三端耦接上述第二电流偏置元件的第二端。
3.如权利要求2所述的升压转换电路，其特征是，其中上述第一侦测单元及上述第二侦测单元为电阻元件。
4.如权利要求3所述的升压转换电路，其特征是，其中上述第一侦测单元及上述第二侦测单元还包括耦接于电阻元件的滤波元件。
5.如权利要求3所述的升压转换电路，其特征是，其中上述第一侦测单元及上述第二侦测单元还包括耦接于上述电阻元件的温度补偿元件。
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