CN114172371A - 基于输出动态反馈的升压电路控制方法以及控制电路 - Google Patents

基于输出动态反馈的升压电路控制方法以及控制电路 Download PDF

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CN114172371A CN202111394144.6A CN202111394144A CN114172371A CN 114172371 A CN114172371 A CN 114172371A CN 202111394144 A CN202111394144 A CN 202111394144A CN 114172371 A CN114172371 A CN 114172371A
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Abstract

本申请是关于一种基于输出动态反馈的升压电路控制方法。该方法包括:获取采样电压信号;将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差,将得到的误差电压输入电压环路控制器,转换为电流参考值;获取采样电流信号;将采样电流信号输入转换电路转换为第一电压信号;通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,将波动电压信号耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号;将电流参考值与第二电压信号作差,将得到的补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号;根据目标占空比信号调整升压电路的占空比。本申请提供的方案,能够减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求。

Description

基于输出动态反馈的升压电路控制方法以及控制电路
技术领域
本申请涉及电路技术领域,尤其涉及基于输出动态反馈的升压电路控制方法以及控制电路。
背景技术
升压电路输出受负载动态的影响较大,当负载增加时,输出电压会发生掉落,恢复至目标输出电压需要500微秒甚至更长;相应地,当负载减少时,输出电压会发生过冲,恢复至目标输出电压也需要500微秒甚至更长。在高端镀膜以及光刻机应用等场景,需要高速响应的电源时,常规的升压电路在高速大动态输出电压波动较大,动态响应时间长,而高速响应的电源开关速度一般要求在纳秒级,容易导致纳秒级电源开关的时间内,电源输出功率一直达不到设定值,有效作用时间降低,导致工艺波动大,影响产品质量,甚至损坏后端用电设备。
现有技术中,公开号为CN110474528A的专利(双电感无桥升压电路的控制电路及控制方法)中,提出了第一开关管和第二开关管关断时,采样输出电流,在输入电压的正负半周期,分别对输出信号和基准信号的误差进行补偿,以使得输出信号达到预期值,能够使得输入电压在正、负半周期的输出电流或者输出电压相等。
上述现有技术存在以下缺点:
无法解决升压电路在高速大动态输出电压时波动较大,动态响应时间长的问题,无法满足高端镀膜以及光刻机应用等电源性能要求高的场景,影响产品质量。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种基于输出动态反馈的升压电路控制方法,该基于输出动态反馈的升压电路控制方法,能够减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求。
本申请第一方面提供一种基于输出动态反馈的升压电路控制方法,包括:
通过电压采样电路获取升压电路的输出负载处的采样电压信号;
将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差,得到误差电压,将误差电压输入电压环路控制器,将误差电压转换为电流参考值;
通过电流传感器获取升压电路的输出电流的采样电流信号;
将采样电流信号输入转换电路,通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号;
通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,得到波动电压信号;耦合电容C2和耦合电阻R2连接于电压采样电路与转换电路之间;
将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号;
将电流参考值与第二电压信号作差,得到补偿电压差值,将补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号;
根据目标占空比信号调整升压电路的占空比。
在一种实施方式中,将误差电压转换为电流参考值,包括:
通过PID调节控制将误差电压转换为电流参考值。
在一种实施方式中,通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号,包括:
将采样电流信号与转换电阻R4的阻值相乘,得到第一电压信号。
在一种实施方式中,将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号,包括:
将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2传递至转换电阻R4中,将第一电压信号跟随波动电压信号的变化更新为第二电压信号。
在一种实施方式中,将补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号,包括:
通过PID调节控制将补偿电压差值转换为目标占空比信号。
在一种实施方式中,根据目标占空比信号调整升压电路的占空比,包括:
将目标占空比信号输入PWM发生电路,生成占空比与目标占空比信号一致的PWM信号;
将PWM信号输入MOS管驱动电路中,输出MOS管驱动信号;
根据MOS管驱动信号调整升压电路的占空比。
在一种实施方式中,根据MOS管驱动信号调整升压电路的占空比,包括:
若MOS管驱动信号为高电平,则控制升压电路中的MOS管Q2开通;
若MOS管驱动信号为低电平,则控制升压电路中的MOS管Q1开通。
本申请第二方面提供一种控制电路,用于执行如上任一项所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,包括:
升压电路、转换电路、电压采样电路、耦合电路、电压环路控制器以及电流环路控制器;
耦合电路连接于电压采样电路与转换电路之间;
电压采样电路与电压环路控制器连接,用于生成电流参考值;
转换电路的输入端与电流传感器连接,电流传感器用于获取升压电路的输出电流的采样电流信号,转换电路的输出端与电流环路控制器连接,用于根据电流参考值确定目标占空比信号;
电流环路控制器与升压电路连接,用于调整升压电路的占空比。
在一种实施方式中,电压采样电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R5、电容C3、电容C4以及限幅二极管D3;
电阻R1和电容C3串联,电阻R1和电容C3串联的支路与电阻R5并联;
限幅二极管D3、电容C4以及电阻R3依次并联;
电压环路控制器连接于限幅二极管D3和电容C4之间;
转换电路包括限幅二极管D4、转换电阻R4以及电容C5;
限幅二极管D4、转换电阻R4以及电容C5依次并联;
电流环路控制器连接于转换电阻R4以及电容C5之间;
耦合电路包括耦合电容C2以及耦合电阻R2;
耦合电容C2与耦合电阻R2串联;
耦合电容C2与耦合电阻R2串联的支路设置于电阻R3和限幅二极管D4之间。
在一种实施方式中,升压电路包括电感L1、二极管D1、二极管D2、电容C1、MOS管Q1和MOS管Q2;
电感L1和输入电压的正极连接,电感L1和二极管D1串联连接;
MOS管Q1、二极管D2和电容C1依次与输入电压并联连接;
MOS管Q2与二极管D1并联连接;
电容C1与输出负载连接;
电流环路控制器的输出端与PWM发生电路连接;
PWM发生电路的输出端与MOS管驱动电路连接;
MOS管驱动电路的第一输出端与MOS管Q1的栅极连接,MOS管驱动电路的第二输出端与MOS管Q2的栅极连接。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
通过获取升压电路的输出负载处的采样电压信号,将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差后得到的误差电压输入电压环路控制器,将误差电压转换为电流参考值;另一方面,通过获取升压电路的输出电流的采样电流信号,通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号,通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,将提取得到的波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号,从而当第一采样电压信号发生变化时,第一采样电压信号中的扰动能够被反映以及提取出来,并且该波动电压信号能够对转换电阻R4的电压产生影响,将转换电阻R4的电压进行更新,使得转换电阻R4的电压能够反映输出负载处的输出电压的波动情况,提高调控精准度;将电流参考值与第二电压信号作差,将补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号,根据目标占空比信号调整升压电路的占空比,以调整升压电路的输出电压,达到对升压电路的输出电压进行动态补偿的目的,减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求,保护后端用电设备,提高设备生产质量。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的基于输出动态反馈的升压电路控制方法实施例一的流程示意图;
图2是本申请实施例示出的基于输出动态反馈的升压电路控制方法实施例二的流程示意图;
图3是本申请实施例示出的控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例一
在高端镀膜以及光刻机应用等场景,需要高速响应的电源时,常规的升压电路在高速大动态输出电压波动较大,动态响应时间长,而高速响应的电源开关速度一般要求在纳秒级,容易导致纳秒级电源开关的时间内,电源输出功率一直达不到设定值,有效作用时间降低,导致工艺波动大,影响产品质量,甚至损坏后端用电设备。现有技术无法解决升压电路在高速大动态输出电压时波动较大,动态响应时间长的问题,无法满足高端镀膜以及光刻机应用等电源性能要求高的场景,影响产品质量。
针对上述问题,本申请实施例提供一种基于输出动态反馈的升压电路控制方法,能够减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
请参阅图1,本申请实施例示出的基于输出动态反馈的升压电路控制方法的实施例一包括:
101、获取采样电压信号;
通过电压采样电路获取升压电路的输出负载处的采样电压信号,检测捕获输出负载处的输出电压的波动。
102、将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差,调节电流参考值;
将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差得到误差电压,将误差电压输入电压环路控制器,将该误差电压转换为电流参考值。误差电压增大,电压环路控制器就会提高电流参考值;误差电压变小,电压环路控制器就会降低流参考值。在本申请实施例中,电压环路控制器可以看作是误差放大器,用于放大误差,而电流参考值是一个电压信号。
103、获取采样电流信号;
通过电流传感器获取升压电路的输出电流的采样电流信号。可以理解的是,在实际应用中,对输出电流进行采样的方式是多样的,需根据实际应用情况对采样方式进行确定,此处不作唯一限定。
104、将采样电流信号输入转换电路,将采样电流信号转换为第一电压信号;
将采样电流信号输入转换电路,通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号,可以理解的是,当采样电流信号流过转换电阻R4时,在转换电阻R4的两端能够产生电压,该电压即为第一电压信号。
105、通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,将提取得到的波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中;
通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,得到波动电压信号,此时若输出负载发生变化,导致输出电压发生变化,必然地第一采样电压信号也会发生波动,耦合电容C2将第一采样电压信号中的直流量阻隔,第一采样电压信号中的交流量,即波动电压信号会通过耦合电容C2进行传递,进而能够完成对波动电压信号的提取。但是若仅通过耦合电容C2进行提取容易导致信号不稳定,因此需要与耦合电阻R2共同作用使得波动电压信号更稳定,让整个电路的稳定性增强。可以理解的是,如果输出负载进入了稳定状态,不希望继续加入补偿措施,避免对电压环路控制器以及电流环路控制器产生过大的影响,使得电压环路控制器以及电流环路控制器能够相互独立地运作,耦合电容C2就能够将第一采样电压信号中的直流量完全阻隔,也没有波动电压信号通过耦合电容C2进行传递。
耦合电容C2和耦合电阻R2连接于电压采样电路与转换电路之间,从而能够将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,从而影响转换电阻R4的作用,转换电阻R4两端的电压会发生改变,因此能够将转换电阻R4的第一电压信号更新为第二电压信号。
可以理解的是,步骤101至步骤102,与步骤103至步骤104之间并没有严格的时序限制,步骤101至步骤102,和步骤103至步骤104可以同时执行,也可以不同时执行,此处不作限定。
106、将电流参考值与第二电压信号作差,将得到的补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号;
将电流参考值与第二电压信号作差,得到补偿电压差值,将得到的补偿电压差值输入电流环路控制器进行调节,得到目标占空比信号,目标占空比信号具有目标占空比大小的信息。补偿电压差值降低,电流环路控制器缩小目标占空比,补偿电压差值增大,电流环路控制器增大目标占空比。
107、根据目标占空比信号调整升压电路的占空比。
对输出电压进行动态补偿会采用调整升压电路的占空比的方式,占空比直接影响输出电压的大小,提高升压电路的占空比,能够提升输出电压,相反地,缩小升压电路的占空比,能够降低输出电压。但由于直接补给占空比容易对升压电路带来剧烈的抖动,影响升压电路的稳定性,因此需要通过环路控制本身的滤波特性来缓解这个剧烈抖动。
从上述实施例一可以看出以下有益效果:
通过获取升压电路的输出负载处的采样电压信号,将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差后得到的误差电压输入电压环路控制器,将误差电压转换为电流参考值;另一方面,通过获取升压电路的输出电流的采样电流信号,通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号,通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,将提取得到的波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号,从而当第一采样电压信号发生变化时,第一采样电压信号中的扰动能够被反映以及提取出来,并且该波动电压信号能够对转换电阻R4的电压产生影响,将转换电阻R4的电压进行更新,使得转换电阻R4的电压能够反映输出负载处的输出电压的波动情况,提高调控精准度;将电流参考值与第二电压信号作差,将补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号,根据目标占空比信号调整升压电路的占空比,以调整升压电路的输出电压,达到对升压电路的输出电压进行动态补偿的目的,减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求,保护后端用电设备,提高设备生产质量。
实施例二
为了便于理解,以下提供了基于输出动态反馈的升压电路控制方法的一个实施例来进行说明,在实际应用中,电流参考值以及目标占空比信号可以采用PID调节控制,会通过PWM发生电路产生PWM信号来驱动升压电路中的MOS管Q1和MOS管Q2的通断状态。
请参阅图2,本申请实施例示出的基于输出动态反馈的升压电路控制方法的实施例二包括:
201、将预设目标输出电压与采样电压信号进行作差得到误差电压,将误差电压转换为电流参考值;
通过PID调节控制将误差电压转换为电流参考值。PID调节控制可以通过PID控制器进行执行,在过程控制中,按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制,根据输入的偏差值,按照比例、积分、微分的函数关系进行运算,运算结果用以控制输出,在测量出实际与计划发生偏差时,按定额或标准来进行纠正。
202、将电流传感器获取的采样电流信号输入转换电路,将采样电流信号转换为第一电压信号;
通过转换电路中的转换电阻R4将采样电流信号转换为第一电压信号,在本申请实施例中,可将采样电流信号与转换电阻R4的阻值相乘,得到第一电压信号。可以理解的是,在实际应用中,采样电流信号转换为第一电压信号的转换方式是多样的,需根据实际应用情况确定转换方式,此处不作唯一限定。
203、将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,将第一电压信号更新为第二电压信号;
将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2传递至转换电阻R4中,将第一电压信号跟随波动电压信号的变化更新为第二电压信号,示例性的,第二电压信号可以用以下公式来进行表示:
V2=k1×V1+k2×Vs
其中,V2为第二电压信号,V1为第一电压信号,Vs为波动电压信号,k1和k2均为比例常数,需根据耦合关系来进行确定。
204、将电流参考值与第二电压信号作差得到的补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号;
通过PID调节控制将补偿电压差值转换为目标占空比信号。
205、根据目标占空比信号调整升压电路的占空比。
将目标占空比信号输入PWM发生电路,生成占空比与目标占空比信号一致的PWM信号,将PWM信号输入MOS管驱动电路中,输出MOS管驱动信号,驱动升压电路中的MOS管Q1和MOS管Q2的通断状态。
若MOS管驱动信号为高电平,则控制升压电路中的MOS管Q2开通;若MOS管驱动信号为低电平,则控制升压电路中的MOS管Q1开通。
从上述实施例二中可以看出以下有益效果:
通过根据目标占空比信号调整升压电路的占空比,以调整升压电路的输出电压,达到对升压电路的输出电压进行动态补偿的目的,减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求,保护后端用电设备,提高设备生产质量。
实施例三
与前述应用功能实现方法实施例相对应,本申请还提供了一种控制电路及相应的实施例。
请参阅图3,本申请实施例示出的控制电路包括:
升压电路、转换电路、电压采样电路、耦合电路、电压环路控制器以及电流环路控制器,其中,耦合电路连接于电压采样电路与转换电路之间,电压采样电路与电压环路控制器连接,用于生成电流参考值,转换电路的输入端与电流传感器连接,电流传感器用于获取升压电路的输出电流的采样电流信号,转换电路的输出端与电流环路控制器连接,用于根据电流参考值确定目标占空比信号,电流环路控制器与升压电路连接,用于调整升压电路的占空比。
进一步地,电压采样电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R5、电容C3、电容C4以及限幅二极管D3,电阻R1和电容C3串联,电阻R1和电容C3串联的支路与电阻R5并联,限幅二极管D3、电容C4以及电阻R3依次并联,电压环路控制器连接于限幅二极管D3和电容C4之间,限幅二极管D3起到限幅作用,抑制输入电压大幅度波动,防止大幅度波动对电路造成损害。
进一步地,转换电路包括限幅二极管D4、转换电阻R4以及电容C5,限幅二极管D4、转换电阻R4以及电容C5依次并联,电流环路控制器连接于转换电阻R4以及电容C5之间,转换电阻R4将电流传感器输出的电流信号转换成电压信号,C5对电流信号进行滤波处理,减少干扰引入。
进一步地,耦合电路包括耦合电容C2以及耦合电阻R2,耦合电容C2与耦合电阻R2串联,耦合电容C2与耦合电阻R2串联的支路设置于电阻R3和限幅二极管D4之间。通过耦合电容C2和耦合电阻R2对第一采样电压信号进行提取,得到波动电压信号,将波动电压信号通过耦合电容C2和耦合电阻R2耦合至转换电阻R4中,从而影响转换电阻R4的作用,转换电阻R4两端的电压会发生改变,能够将转换电阻R4的第一电压信号更新为第二电压信号。限幅二极管D4对整个耦合后的信号进行限幅处理,通过限幅二极管D4、电容C5可以减缓大扰动信号带来的剧烈波动,避免PWM信号的占空比剧烈突变。
进一步地,升压电路包括电感L1、二极管D1、二极管D2、电容C1、MOS管Q1和MOS管Q2,电感L1和输入电压的正极连接,电感L1和二极管D1串联连接,MOS管Q1、二极管D2和电容C1依次与输入电压并联连接,MOS管Q2与二极管D1并联连接,电容C1与输出负载连接,电流环路控制器的输出端与PWM发生电路连接,PWM发生电路的输出端与MOS管驱动电路连接,MOS管驱动电路的第一输出端与MOS管Q1的栅极连接,MOS管驱动电路的第二输出端与MOS管Q2的栅极连接,从而能够通过PWM发生电路产生PWM信号来驱动升压电路中的MOS管Q1和MOS管Q2的通断状态,调整升压电路的占空比,而占空比直接影响输出电压的大小,提高升压电路的占空比,能够提升输出电压,相反地,缩小升压电路的占空比,能够降低输出电压。
从上述实施例三可以看出以下有益效果:
对升压电路的输出电压进行动态补偿,减少输出电压的跌落或超调的幅度,缩短动态响应时间,以满足高速响应电源的应用需求,保护后端用电设备,提高设备生产质量。
上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外,可以理解,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减,本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
此外,根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品,该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
或者,本申请还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质),其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时,使所述处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。
本领域技术人员还将明白的是,结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和调节控制步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,包括:
通过电压采样电路获取升压电路的输出负载处的采样电压信号;
将预设目标输出电压与所述采样电压信号进行作差,得到误差电压,将所述误差电压输入电压环路控制器,将所述误差电压转换为电流参考值;
通过电流传感器获取所述升压电路的输出电流的采样电流信号;
将所述采样电流信号输入转换电路,通过转换电路中的转换电阻R4将所述采样电流信号转换为第一电压信号;
通过耦合电容C2和耦合电阻R2对所述第一采样电压信号进行提取,得到波动电压信号;所述耦合电容C2和所述耦合电阻R2连接于所述电压采样电路与所述转换电路之间;
将所述波动电压信号通过所述耦合电容C2和所述耦合电阻R2耦合至所述转换电阻R4中,将所述第一电压信号更新为第二电压信号;
将所述电流参考值与所述第二电压信号作差,得到补偿电压差值,将所述补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号;
根据所述目标占空比信号调整所述升压电路的占空比。
2.根据权利要求1所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述将所述误差电压转换为电流参考值,包括:
通过PID调节控制将所述误差电压转换为所述电流参考值。
3.根据权利要求1所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述通过转换电路中的转换电阻R4将所述采样电流信号转换为第一电压信号,包括:
将所述采样电流信号与所述转换电阻R4的阻值相乘,得到所述第一电压信号。
4.根据权利要求1所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述将所述波动电压信号通过所述耦合电容C2和所述耦合电阻R2耦合至所述转换电阻R4中,将所述第一电压信号更新为第二电压信号,包括:
将所述波动电压信号通过所述耦合电容C2和所述耦合电阻R2传递至所述转换电阻R4中,将所述第一电压信号跟随所述波动电压信号的变化更新为所述第二电压信号。
5.根据权利要求2所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述将所述补偿电压差值输入电流环路控制器确定目标占空比信号,包括:
通过所述PID调节控制将所述补偿电压差值转换为所述目标占空比信号。
6.根据权利要求1所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述根据所述目标占空比信号调整所述升压电路的占空比,包括:
将所述目标占空比信号输入PWM发生电路,生成占空比与所述目标占空比信号一致的PWM信号;
将所述PWM信号输入MOS管驱动电路中,输出MOS管驱动信号;
根据所述MOS管驱动信号调整所述升压电路的占空比。
7.根据权利要求6所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,
所述根据所述MOS管驱动信号调整所述升压电路的占空比,包括:
若所述MOS管驱动信号为高电平,则控制所述升压电路中的MOS管Q2开通;
若所述MOS管驱动信号为低电平,则控制所述升压电路中的MOS管Q1开通。
8.一种控制电路,用于执行如权利要求1-7中任一项所述的基于输出动态反馈的升压电路控制方法,其特征在于,包括:
升压电路、转换电路、电压采样电路、耦合电路、电压环路控制器以及电流环路控制器;
所述耦合电路连接于所述电压采样电路与所述转换电路之间;
所述电压采样电路与所述电压环路控制器连接,用于生成电流参考值;
所述转换电路的输入端与电流传感器连接,所述电流传感器用于获取所述升压电路的输出电流的采样电流信号,所述转换电路的输出端与所述电流环路控制器连接,用于根据所述电流参考值确定目标占空比信号;
所述电流环路控制器与所述升压电路连接,用于调整所述升压电路的占空比。
9.根据权利要求8所述的控制电路,其特征在于,
所述电压采样电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R5、电容C3、电容C4以及限幅二极管D3;
所述电阻R1和所述电容C3串联,所述电阻R1和所述电容C3串联的支路与所述电阻R5并联;
所述限幅二极管D3、所述电容C4以及所述电阻R3依次并联;
所述电压环路控制器连接于所述限幅二极管D3和所述电容C4之间;
所述转换电路包括限幅二极管D4、转换电阻R4以及电容C5;
所述限幅二极管D4、所述转换电阻R4以及所述电容C5依次并联;
所述电流环路控制器连接于所述转换电阻R4以及所述电容C5之间;
所述耦合电路包括耦合电容C2以及耦合电阻R2;
所述耦合电容C2与所述耦合电阻R2串联;
所述耦合电容C2与所述耦合电阻R2串联的支路设置于所述电阻R3和所述限幅二极管D4之间。
10.根据权利要求8所述的控制电路,其特征在于,
所述升压电路包括电感L1、二极管D1、二极管D2、电容C1、所述MOS管Q1和所述MOS管Q2;
所述电感L1和输入电压的正极连接,所述电感L1和所述二极管D1串联连接;
所述MOS管Q1、所述二极管D2和所述电容C1依次与所述输入电压并联连接;
所述MOS管Q2与所述二极管D1并联连接;
所述电容C1与输出负载连接;
所述电流环路控制器的输出端与PWM发生电路连接;
所述PWM发生电路的输出端与MOS管驱动电路连接;
所述MOS管驱动电路的第一输出端与MOS管Q1的栅极连接,所述MOS管驱动电路的第二输出端与MOS管Q2的栅极连接。
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