CN114552989B - 升压调节电路及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及升压电路技术的领域,尤其是涉及一种升压调节电路及系统,其中升压调节电路包括升压控制电路、半桥驱动电路、升压电路、比较电路;所述半桥驱动电路分别与所述升压控制电路、升压电路连接;所述升压控制电路,用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据所述高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,并将与所述升压PWM的频率对应的PWM信号和所述升压脉宽输入至所述半桥驱动电路;所述半桥驱动电路,用于根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制信号输出至所述升压电路;所述升压电路,用于根据所述控制电信号进行升压斩波。本申请具有减少控制器成本、可调节升压电压的效果。

Description

升压调节电路及系统
技术领域
本申请涉及升压电路技术领域,尤其是涉及一种升压调节电路及系统。
背景技术
目前车载类冰箱压缩机一般采用低压直流压缩机,电机采用直流无刷电机。而车载类冰箱压缩机的供电电源一般情况下使用DC12V或DC24V的电池或电源适配器进行供电。而为了兼容不同类型的供电,车载类冰箱压缩机的电机通常可以采用如下方式进行处理:1、将电机设计成DC10V的电机,但是该种方式在使用DC24V进行供电时电机利用率低。2、将电机的额定电压设计为超过输入电压(通常额定电压为42V)。
在实现本申请的过程中,发明人发现上述技术至少存在以下问题:此种方式相较于第一种方式能够提高压缩机效率,但是需要压缩机控制器将输入电压进行DC/DC升压处理,增加了控制器成本,并且在升压过程中电压为固定数值,不可调节。
发明内容
为了解决输入电压进行DC/DC升压处理,增加了控制器成本且在升压过程中电压为固定数值,不可调节的问题,本申请提供一种升压调节电路及系统。
第一方面,本申请提供一种升压调节电路,采用如下的技术方案:
一种升压调节电路,包括:升压控制电路、半桥驱动电路、升压电路、比较电路;所述半桥驱动电路分别与所述升压控制电路、升压电路连接;所述升压控制电路,用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据所述高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,并将与所述升压PWM的频率对应的PWM信号和所述升压脉宽输入至所述半桥驱动模块;
所述半桥驱动电路,用于根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制信号输出至所述升压电路;
所述升压电路,用于根据所述控制电信号进行升压斩波;
所述比较电路,与所述升压控制电路电连接,用于限制所述升压调节电路中电流的峰值。
通过采用上述技术方案,通过升压控制电路能够根据接收到的高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽,并且设置升压PWM的频率,并且将升压PWM的频率对应的升压占空比和升压脉宽输出至半桥驱动电路以此来确定需要调节的电压,并且半桥驱动电路根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制信号输出至所述升压电路。进而当需要调节的电压改变时,能够实时输出对应的电压,保证该电路能够快速的调整需要调节的电压。而升压电路可以根据控制电信号进行升压斩波,因为控制电信号是根据升压占空比和升压脉宽生成的,所以当需要升压的数值,相应的,升压占空比和升压脉宽也会发生变化,相应的,升压控制电路会停止增加或者减少高频脉冲信号的占空比,升压电路也就会停止脉宽变化进行升压斩波,以此来达到调节电压的目的。
在一个具体的可实施方案中,所述升压控制电路包括:滤波电路、分压反馈电路、频率设定电路、升压模块;所述滤波电路与分压反馈电路连接;所述分压反馈电路、频率设定电路分别与所述升压模块连接;
所述滤波电路,用于接收所述高频脉冲信号,将所述高频脉冲信号进行低通滤波,得到目标电压;
所述分压反馈电路,用于接收所述输出电压,将所述输出电压进行分压反馈得到分压电压,并将所述目标电压以及分压电压分别输入至所述升压模块,控制所述升压脉宽;
所述频率设定电路,用于根据所述目标电压和分压电压设置所述升压PWM的频率;
所述升压模块,用于将与所述升压PWM的频率对应的升压占空比输入至所述半桥驱动模块。
通过采用上述技术方案,通过目标电压和分压电压能够明确的得到升压PWM的频率和对应的升压占空比,进而可以根据该升压占空比调整为需要调整的电压。
在一个具体的可实施方案中,所述升压控制电路还包括:限制电路,与所述升压模块连接,用于进行上电软启动以及控制最大升压脉宽。
通过采用上述技术方案,能够增加整个电路的可靠性。
在一个具体的可实施方案中,所述半桥驱动电路包括:分压电路、保护电路、比较器、半桥驱动芯片;
所述升压模块通过用于进行升压脉宽过小保护的保护电路与所述比较器的负反馈端连接,用于在所述升压脉宽低于预设阈值的情况下,关闭所述升压模块的整流信号输出;
所述分压电路与所述比较器的正反馈端连接,用于进行分压;
所述比较器的输出端和升压模块与所述半桥驱动芯片连接;
所述半桥驱动芯片中设有死区匹配,用于防止升压开关管和整流管同时导通。
在一个具体的可实施方案中,所述升压电路包括:电压上升电路、整流电路;
所述电压上升电路,与所述半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制升压开关管的导通和关断;
所述整流电路,与所述半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制整流管进行整流输出。
在一个具体的可实施方案中,所述升压调节电路还包括:电流反向保护电路,用于接收控制信号,在电机启停时控制所述整流电路,预防电流反灌。
在一个具体的可实施方案中,所述升压调节电路还包括:电流过流保护电路,与所述升压模块连接,用于转换输入基准电压后将转换后的基准电压输入至所述升压模块,以使所述升压模块检测转换后的基准电压对应的电流,当所述电流达到预设阈值时,限制升压脉宽或关断升压管。
在一个具体的可实施方案中,所述分压电路包括:电压滞回电阻,用于防止整流管频繁开闭。
在一个具体的可实施方案中,所述升压调节电路还包括比较电路,所述比较电路与所述升压控制电路连接,所述比较电路用于当所述升压脉宽低于预设的升压脉宽阈值时使所述整流管处于不导通状态,利用所述整流管中体二极管的整流作用防止电流反向。
通过采用上述技术方案,当升压脉宽低于预设的升压脉宽阈值时可通
过比较电路使不导通,如此便于使升压管中体二极管发挥整流的作用,进而便于防止电流反向。
第二方面,本申请提供一种升压调节系统,所述系统包括:升压控制模块、半桥驱动模块、电压升压模块、比较模块;
所述升压控制模块,用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据所述高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,并将与所述升压PWM的频率对应的PWM信号和所述升压脉宽输入至所述半桥驱动模块;
所述半桥驱动模块,用于根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制信号输出至所述电压升压模块;
所述电压升压模块,用于根据所述控制电信号进行升压斩波;
所述比较模块,所述比较模块与所述升压控制模块连接,所述比较模块用于当所述升压脉宽低于预设的升压脉宽阈值时使所述整流管处于不导通状态,利用所述整流管中体二极管的整流作用防止电流反向。
通过采用上述技术方案,通过升压控制模块能够根据接收到的高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽,并且设置升压PWM的频率,并且将升压PWM的频率对应的PWM信号和升压脉宽输出至半桥驱动模块以此来确定需要调节的电压,并且半桥驱动模块根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制信号输出至电压升压模块。进而当需要调节的电压改变时,能够实时输出对应的电压,保证该系统能够快速的调整需要调节的电压。而电压升压模块可以根据控制电信号进行升压斩波,因为控制电信号是根据PWM信号的升压占空比和升压脉宽生成的,所以当需要改变升压的数值时,相应的,升压占空比和升压脉宽也会发生变化,相应的,升压控制电路会停止增加或者减少高频脉冲信号的占空比,电压升压模块也就会输出固定升压脉宽,使输出电压恒定,以此来达到调节电压的目的,能够将电压调节为固定的数值。最后通过比较模块能够防止电流反向,保证该电路的稳定性和可靠性。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.因为控制电信号是根据升压占空比和升压脉宽生成的,所以当需要升压的数值,相应的,升压占空比和升压脉宽也会发生变化,相应的,升压控制电路会停止增加或者减少高频脉冲信号的占空比,升压电路也就会输出固定升压脉宽,使输出电压恒定,以此来达到调节电压的目的,能够将电压调节为固定的数值。最后通过比较电路能够防止电流反向,保证该电路的稳定性和可靠性。
2.通过目标电压和分压电压能够明确的得到升压PWM的频率和对应的PWM信号,进而可以根据该PWM信号的升压占空比调整为需要调整的电压,且升压模块为脉宽调制芯片,其成本价格低,减少了控制器的成本。
3.通过转速反馈后软件来调节脉宽有很大的滞后,所以可以通过硬件设置最大脉宽,能够保证电路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例1中一种升压调节电路结构示意图;
图2是本申请实施例1中一种升压调节电路详细结构图;
图3是本申请实施例1中一种升压调节电路中升压控制电路结构示意图;
图4是本申请实施例2中一种升压调节系统结构示意图。
附图标记说明:100、升压调节电路;10、升压控制电路;20、半桥驱动电路;30、升压电路;40、比较电路;102、滤波电路;104、分压反馈电路;106、频率设定电路;108、升压模块;400、升压调节系统;402、升压控制模块;404、半桥驱动模块;406、电压升压模块;408、比较模块。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本公开进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
正如背景技术所述,目前传统的压缩机控制器将输入电压进行DC/DC升压处理方式是将输入电压升高至固定的电压,再通过斩波处理供给车载类冰箱压缩机的电机,满足电机转速的需要(不同的电压有效值对应不同的转速)。为了提高DC/DC的转换效率,通常采用N型MOSFET(同步整流方式)来代替整流二极管。目前市场上可用于此电压及功率的同步升压DC/DC控制器芯片比较少见,而且主要为国外知名半导体公司生产如TI的TPS43061等。相比于采用额定DC10V电机的方式,其优点是相同功率和结构的电机因线圈电流小3到4倍,能够使得1、压缩机电机效率的提高;2、启动扭力的增加;3、电机制造工艺简单。同时压缩机三相引出接插端不容易因发热而导致端子接触不良故障。但反之带来的缺点是,芯片价格贵并且缺货,同时只能升至固定电压。因电机转速不同还需进行斩波,造成了斩波能量的损耗。
因此,为解决上述问题,以下结合附图1至附图4对本申请作进一步详细说明。
实施例1
本申请实施例1公开了一种升压调节电路100。参照图1,升压调节电路100包括:升压控制电路10、半桥驱动电路20、升压电路30、比较电路40;半桥驱动电路20分别与升压控制电路10、升压电路30连接。
升压控制电路10,用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,所述升压PWM的频率对应的PWM信号和所述升压脉宽输入至所述半桥驱动电路20。
高频脉冲信号通常可以是频率较高,大于预设频率的脉冲信号。PWM信号有其对应的占空比,占空比通常可以是指脉冲信号的通电时间与通电周期之比。在一串理想的脉冲周期序列中(如方波),正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。升压脉宽,通常可以是升压的脉冲宽度,而脉冲宽度通常可以指在一个工作周期中,电路被接通或工作的真实时间。
具体地,车载类冰箱压缩机中的单片机可以根据当前电机的转速与本领域技术人员预设的需要升压的电压对应的转速进行对比,根据对比得到的结果增加或者减少高频脉冲信号的占空比,从而可以根据最终得到的高频脉冲信号调节输出的电压。当该单片机确定高频脉冲信号后,可以将该高频脉冲信号输入至升压控制电路10。可以将对车载类冰箱压缩机进行供电的输出电压输入至升压控制电路10。升压控制电路10根据接收到的高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽,并且设置升压PWM的频率,并且将升压PWM的频率对应的PWM信号和升压脉宽输出至半桥驱动电路20。
半桥驱动电路20,用于根据PWM信号和/或升压脉宽输出控制电信号,并将控制信号输出至升压电路30。
在实施中,半桥驱动电路20可以接收升压控制电路10发送的PWM信号,并根据接收到的PWM信号输出对升压电路30的控制信号。具体的,半桥驱动电路可以设置为MOSFET半桥驱动芯片,本实施例中为举例说明,MOSFET半桥驱动芯片可以选用型号为XJNG2103的半桥驱动芯片,XJNG2103半桥驱动芯片包括HIN、LIN、HO以及LO等端口,其中HIN为高电平有效,LIN为低电平有效,HIN和LIN接收到的驱动信号后,半桥驱动芯片通过HO和LO端口可以分别输出对升压开关管M7和整流管M10的控制信号。
升压电路30,用于根据控制电信号进行升压斩波。
具体地,当升压电路30接收到控制电信号时,可以根据控制电信号进行升压斩波,对电压进行升压,达到需要升压的数值。因为控制电信号是根据PWM信号的升压占空比和升压脉宽生成的,所以当升压时,相应的,升压占空比和升压脉宽也会发生变化,相应的,升压控制电路10会停止增加或者减少高频脉冲信号的占空比,升压电路30也就会输出固定升压脉宽,使输出电压恒定,以此来达到调节电压的目的。
比较电路40,比较电路40与所述升压控制电路10连接,比较电路40用于当升压脉冲低于预设的升压脉冲阈值时关断整流管,利用整流管中体二极管的整流作用防止电流反向。
在一些示例性的实施方式中,如图2所示,其中比较器U7A也即比较电路40,升压管M7将控制信号通过由R73和C21构成的积分电路与R55、R56构成的分压电路发送至比较器U7A的正输入端和负输入端。比较器U7主要作用是因升压脉宽和整流脉宽相当于互补输出,当升压脉宽过小时,整流管导通时间就变得很长,导致电感中电流出现断流状态,造成反向放电,设置此比较器,就是起升压脉宽过小时,整流管不导通,只利用整流管的体二极管整流作用,防止电流反向。
在本实施例中,通过升压控制电路10能够根据接收到的高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽,并且设置升压PWM的频率,并且将升压PWM的频率对应的升压占空比和升压脉宽输出至半桥驱动电路20以此来确定需要调节的电压,并且半桥驱动电路20根据升压占空比和/或升压脉宽输出控制电信号,并将控制信号输出至升压电路30。进而当需要调节的电压改变时,能够实时输出对应的电压,保证该电路能够快速的调整需要调节的电压。而升压电路30可以根据控制电信号进行升压斩波,因为控制电信号是根据升压占空比和升压脉宽生成的,所以当需要升压的数值,相应的,升压占空比和升压脉宽也会发生变化,相应的,升压控制电路10会停止增加或者减少高频脉冲信号的占空比,升压电路30也就会输出固定升压脉宽,使输出电压恒定,以此来达到调节电压的目的。最后通过比较电路40能够防止电流反向,从而便于保证该电路的稳定性和可靠性。
在一个实施例中,如图3所示,升压控制电路10包括:滤波电路102、分压反馈电路104、频率设定电路106、升压模块108;滤波电路102与分压反馈电路104连接;分压反馈电路104、频率设定电路106分别与升压模块108连接。
滤波电路102,用于接收高频脉冲信号,将高频脉冲信号进行低通滤波,得到目标电压。
其中,低通滤波(Low-pass filter)通常可以是一种过滤方式,规则为低频信号能正常通过,而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序(目的)而改变。
具体地,当单片机确定高频脉冲信号后,可以将该高频脉冲信号输入至升压控制电路10中的滤波电路102中。滤波电路102接收高频脉冲信号,对该高频脉冲信号进行低通滤波处理,进行低通滤波处理后的高频脉冲信号可以为目标电压,可以将该目标电压输出至分压反馈电路104中,该目标电压可以相当于本领域技术人员预设的需要升压的电压对应的转速。
在一些示例性的实施方式中,继续参照图2,高频脉冲信号Vadj可以通过电阻R15和电容C42进行低通滤波,得到目标电压。
分压反馈电路104,用于接收输出电压,将输出电压进行分压反馈得到分压电压,并将目标电压以及分压电压分别输入至升压模块108,控制升压脉宽。
具体地,分压反馈电路104接收输出电压,该输出电压可以是对车载类冰箱压缩机进行供电的电源。然后对该输出电压进行分压反馈,分压反馈后的得到的输出电压可以为分压电压。然后可以将目标电压进而分压电压分别输入至升压模块108不同的引脚中,以此来控制升压脉宽。
在一些示例性的实施方式中,继续参照图2,目标电压和输出电压+V0经过电阻R60、电阻R24、电容C14分压的分压电压分别输入到升压模块108(U10)中内部比较器1的负输入和正输入端,以此来控制升压脉宽。
频率设定电路106,用于根据目标电压和分压电压设置升压PWM的频率。
在一些示例性的实施方式中,继续参照图2,电阻R59、电容C11可以根据目标电压和分压电压设定升压PWM的频率。
升压模块108,用于将与升压PWM的频率对应的PWM信号输入至半桥驱动电路20。
具体地,升压模块108可以是脉宽调制芯片。其具体的型号可以为TL494,因为其应用领域广,国内很多半导体厂家生产此芯片,并且成本价格低。本领域技术人员也可以选择其他脉宽调制芯片,也可以实现本方案。当设置升压PWM的频率后,升压模块108在此基础上也接收到目标电压和分压电压,所以升压模块108可以得到与升压PWM的频率对应的PWM信号,进而可以将该PWM信号输出至半桥驱动电路20。
在本实施例中,通过目标电压和分压电压能够明确的得到升压PWM的频率和对应的PWM信号且升压模块108为脉宽调制芯片,其成本价格低,减少了控制器的成本。
在一个实施例中,升压控制电路10还包括:限制电路,与升压模块108连接,用于进行上电软启动以及控制最大升压脉宽。
其中,上电软启动可以是在电源启动时,减小电流,使输出电压缓慢上升,减小对输入电源的影响的一种方式。
具体地,请继续参照图2,可以通过电阻R32、电阻R82、电容C43组成的电路输入到升压模块108(U10)的DTC脚起到上电软启动和最大升压脉宽限制。
在本实施例中,通过转速反馈后软件来调节脉宽有较大的滞后,所以可以通过硬件设置最大脉宽,从而保证电路的可靠性,且设置最大的BOOST方式升压的升压比不大于4倍(占空比75%),防止因输入电压过低,负载大时电感进入磁饱和状态。
在一个实施例中,半桥驱动电路20包括:分压电路、比较器、半桥驱动芯片。
具体地,参照图2,VREF为基准电压,通过电阻R55、电阻R56对基准电压进行电压分压,进而将分压后的电压输入到比较器U7A的正反馈端。
比较器的输出端和升压模块108与半桥驱动芯片连接。
具体地,参照图2,比较器U7A的1端口和升压模块108的C2引脚与半桥驱动芯片HIN引脚连接。
半桥驱动芯片中设有死区匹配,用于防止升压管和导流管同时导通。
具体地,半桥驱动芯片通常采用下低上高的有效输入信号,且半桥驱动芯片内带死区匹配,防止升压电路30中电压升压开关管M7和整流管M10同时导通。在死区匹配的机制下,半桥驱动芯片控制升压开关管M7和整流管M10的开启和关闭可以分为如下几种状态:
1.、升压控制电路U10的C1和C2是内部2个同时控制的开集电极三极管的C极,分别通过R4和R5上拉到基准电源VREF,当升压控制电路U10内部三极管打开时,C1和C2输出低电平,此时半桥驱动芯片U6的LIN脚有效,半桥驱动芯片U6的LO输出高电平使M7打开,VCC通过L2电感储能,同时对自举电容C57充电,半桥驱动芯片U6的HIN脚无效,半桥驱动芯片U6的HO脚输出低电平,整流管M10关断;
2.、当升压控制电路U10的内部三级管关闭时,C1因R5上拉为高,此时半桥驱动芯片U6的LO输出为低电平,升压开关管M7关断,同时VREF经R5、R73对C21充电,由于升压控制电路U10开关频率高,R73和C21时间常数较大,在比较器U7A的2脚上产生一个随升压脉宽变化的电压,U7B的3脚是VREF通过R55和R56分压值,这样3脚电压有一个洄差,当U7B的1脚输出低时,将半桥驱动芯片U6的HIN脚强制拉低,半桥驱动芯片U6的HO输出低电平,整流管M10处于关断状态;
3.、只有当U7B的3脚电压大于2脚电压时,U7B的1脚因R5拉高而输入到半桥驱动芯片U6的HIN脚为高电平,半桥驱动芯片U6的HO输出高电平,整流管M10开启;
4.、在死区匹配的机制下还存在升压开关管M7和整流管M10在状态切换之间的过渡状态,过渡状态是基于HO以及LO输出过程中产生的电压变化延时而产生的,过渡状态的持续时间由半桥驱动芯片自身性能决定,本实施例中选用的XJNG2103过渡状态时间为约200ns。
在一个实施例中,升压电路30包括:电压上升电路、整流电路。
电压上升电路,与半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制升压开关管M7的导通和关断。
整流电路,与半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,通过整流管进行整流输出。
具体地,半桥驱动芯片通常是MOSFET驱动芯片,升压开关管M7的栅极接驱动芯片的LO,输入到驱动芯片的控制信号是低电平有效,整流管的栅极接驱动芯片的HO,输入到驱动芯片的控制信号是高电平有效。
在一个实施例中,升压调节电路还可以通过体二极管实现防电流反向的电路保护效果。
在一个实施例中,升压调节电路还包括:电流过流保护电路,电流过流保护电路与升压模块108连接,用于转换输入基准电压后将转换后的基准电压输入至升压模块108,升压模块108检测转换后的基准电压对应的电流,当电流达到预设阈值时,限制升压脉宽或关断升压开关管。
具体地,请参照图2,检流电阻RB1和检流电阻RB2检测电流反馈通过后,可以通过R2和C1以及升压模块108(U10)的15引脚的电流过流保护电路转换输入基准电压后将转换后的基准电压输入至升压模块108(U10)。可以将转换后的得到基准电压输入到升压模块108(U10)的16脚,U10的15脚为电流检测阀值设定。当达到预设阀值时限制升压脉宽或关断升压开关管。
在一个实施例中,分压电路包括:电压滞回电阻,用于防止整流管频繁开闭。
具体地,参照图2,分压电路可以包括电压滞回电阻R61,作用是防止整流管频繁开闭。
基于同样的发明构思,本公开实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的升压调节电路的升压调节系统。该系统所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个升压调节电路实施例中的具体限定以及实施方式可以参见上文中对于升压调节电路的限定,在此不再赘述。
实施例2
本申请实施例2公开了一种升压调节系统400。参照图4,升压调节系统400包括系统包括:升压控制模块402、半桥驱动模块404、电压升压模块406、比较模块408。
升压控制模块402,用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,并将与所述升压PWM的频率对应的PWM信号和升压脉宽输入至半桥驱动模块404。
半桥驱动模块404,用于根据PWM信号和/或升压脉宽输出控制电信号,并将控制信号输出至电压升压模块406。
电压升压模块406,用于根据控制电信号进行升压斩波。
比较模块408,比较模块408与升压控制模块402连接,比较模块408用于当升压脉冲低于预设的升压脉冲阈值时使整流管处于不导通状态,利用整流管中体二极管的整流作用防止电流反向。
在系统的一个实施例中,升压控制模块402包括:滤波模块、分压反馈模块、频率设定模块、升压处理模块。
滤波模块,用于接收高频脉冲信号,将高频脉冲信号进行低通滤波,得到目标电压。
分压反馈模块,用于接收输出电压,将输出电压进行分压反馈得到分压电压,并将目标电压以及分压电压分别输入至升压处理模块,控制升压脉宽。
频率设定模块,用于根据目标电压和分压电压设置升压PWM的频率。
升压处理模块,用于将与升压PWM的频率对应的PWM信号输入至半桥驱动模块404。
在系统的一个实施例中,升压控制模块402还包括:限制模块,用于进行上电软启动以及控制最大升压脉宽。
在系统的一个实施例中,半桥驱动模块404包括:分压模块、保护模块、比较器、半桥驱动芯片。
升压处理模块通过保护模块与比较器的负反馈端连接,用于在升压脉宽低于预设阈值的情况下,关闭升压模块108的输出。
分压模块与比较器的正反馈端连接,用于进行分压。
比较器的输出端和升压模块108与半桥驱动芯片连接,半桥驱动芯片中设有死区匹配,用于防止升压管和整流管同时导通。
在系统的一个实施例中,电压升压模块406包括:电压上升模块、整流模块。
电压上升模块,与半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制升压管的导通和关断。
整流模块,与半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制整流管进行整流输出。
在系统的一个实施例中,升压调节模块还包括:电流保护模块,用于接收控制信号,在电机启停时控制电压上升模块,预防电流反灌。
在系统的一个实施例中,升压调节模块还包括:电流过流保护模块,用于转换输入基准电压后将转换后的基准电压输入至升压处理模块,以使升压处理模块检测转换后的基准电压对应的电流,当电流达到预设阈值时,限制升压脉宽或关断升压管。
在系统的一个实施例中,分压模块包括:电压滞回模块,用于根据升压占空比控制电压上升电路的输出。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种升压调节电路,其特征在于:包括:升压控制电路(10)、半桥驱动电路(20)、升压电路(30)、比较电路(40);所述半桥驱动电路(20)分别与所述升压控制电路(10)、升压电路(30)连接;
所述升压控制电路(10),用于接收高频脉冲信号以及输出电压,根据所述高频脉冲信号以及输出电压控制升压脉宽以及设置升压PWM的频率,并将与所述升压PWM的频率对应的PWM信号和所述升压脉宽输入至所述半桥驱动电路(20);
所述半桥驱动电路(20),用于根据所述PWM信号和/或所述升压脉宽输出控制电信号,并将所述控制电信号输出至所述升压电路(30);
所述升压电路(30),用于根据所述控制电信号进行升压斩波;
所述升压控制电路(10)包括:滤波电路(102)、分压反馈电路(104)、频率设定电路(106)、升压模块(108);所述滤波电路(102)与分压反馈电路(104)连接;所述分压反馈电路(104)、频率设定电路(106)分别与所述升压模块(108)连接;
所述滤波电路(102),用于接收所述高频脉冲信号,将所述高频脉冲信号进行低通滤波,得到目标电压;
所述分压反馈电路(104),用于接收所述输出电压,将所述输出电压进行分压反馈得到分压电压,并将所述目标电压以及分压电压分别输入至所述升压模块(108),控制所述升压脉宽;
所述频率设定电路(106),用于根据所述目标电压和分压电压设置所述升压PWM的频率;
所述升压模块(108),用于将与所述升压PWM的频率对应的升压占空比输入至所述半桥驱动电路(20);
所述半桥驱动电路(20)包括:分压电路、保护电路、比较器、半桥驱动芯片;
所述升压模块(108)通过用于进行升压脉宽过小保护的保护电路与所述比较器的负反馈端连接,用于在所述升压脉宽低于预设阈值的情况下,关闭所述升压模块(108)的输出;所述升压模块(108)的C1输出端与所述比较器的负输入端之间连接有电阻R73,所述升压模块(108)的C2输出端与所述电阻R73之间连接有电阻R4、电阻R5,所述电阻R4与所述电阻R5之间连接在基准电压上;基准电压与接地端串联有电阻R55、电阻R56,所述比较器的正输入端连接到所述电阻R55和所述电阻R56之间;所述比较器的输出端和所述升压模块(108)的C2输出端共同连接到所述半桥驱动芯片的HIN引脚;所述比较器的输出端与其正输入端之间还连接有电阻R61;所述比较器的负输入端与接地端之间连接有电容C21;所述升压模块(108)的C1输出端与所述半桥驱动芯片的LIN引脚连接;
所述分压电路与所述比较器的正反馈端连接,用于进行分压;
所述比较器的输出端和升压模块(108)与所述半桥驱动芯片连接;
所述半桥驱动芯片中设有死区匹配,用于防止升压开关管和整流管同时导通。
2.根据权利要求1所述的升压调节电路,其特征在于:所述升压控制电路(10)还包括:限制电路,与所述升压模块(108)连接,用于进行上电软启动以及控制最大升压脉宽。
3.根据权利要求1所述的升压调节电路,其特征在于:所述升压电路(30)包括:电压上升电路、整流电路;
所述电压上升电路,与所述半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制升压开关管的导通和关断;
所述整流电路,与所述半桥驱动芯片连接,用于在接收到控制电信号时,控制整流管进行整流输出。
4.根据权利要求3所述的升压调节电路,其特征在于:所述升压调节电路还包括:电流保护电路,用于接收控制信号,在电机启停时控制所述电压上升电路,预防电流反灌。
5.根据权利要求1所述的升压调节电路,其特征在于:所述升压调节电路还包括:电流过流保护电路,与所述升压模块(108)连接,用于转换输入基准电压后将转换后的基准电压输入至所述升压模块(108),以使所述升压模块(108)检测转换后的基准电压对应的电流,当所述电流达到预设阈值时,限制升压脉宽或关断升压开关管。
6.根据权利要求1所述的升压调节电路,其特征在于,所述分压电路包括:电压滞回电阻,用于防止整流管频繁开闭。
7.根据权利要求1所述的升压调节电路,其特征在于:所述比较电路(40)用于当所述升压脉宽低于预设的升压脉宽阈值时使所述整流管处于不导通状态,利用所述整流管中体二极管的整流作用防止电流反向。
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