Dpfm升壓系統(tǒng)、升壓方法和家用電源電器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了DPFM升壓系統(tǒng)、升壓方法和家用電源電器，其主要包括驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路、所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器的輸出端依次連接，還包括輸入反饋模塊和輸出反饋模塊，還包括TON控制模塊，所述TON控制模塊分別與PFM控制電路，輸入反饋模塊和輸出反饋模塊連接，本系統(tǒng)通過增加控制模塊，同時(shí)采集輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的壓差產(chǎn)生相關(guān)的電流變量，通過電流控制PFM控制電路改變TON，實(shí)現(xiàn)TON動(dòng)態(tài)可變特性，在輸入輸出電壓相近時(shí)，減小TON，從而減小輸出波紋，啟動(dòng)時(shí)，由于輸出電壓慢慢上升，此時(shí)TON也慢慢增大，提高升壓過程的效率，起到加快啟動(dòng)的功能。
【專利說明】
DPFM升壓系統(tǒng)、升壓方法和家用電源電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及升壓系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及DPFM升壓系統(tǒng)、升壓方法和家用電源電器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電路中有時(shí)提供的電壓較低，此時(shí)我們需要將電壓提升到需要的電壓值，PFM(脈寬調(diào)制)升壓電路是我們現(xiàn)實(shí)中常用的一種升壓電路，但傳統(tǒng)的PFM升壓電路中TQN的時(shí)間是固定的，TQFF的時(shí)間隨著負(fù)載的變化而變化，由于TQN是固定的，當(dāng)輸入電壓越高時(shí)，輸入電壓會(huì)越接近輸出電壓，使得輸出的波紋越大，且在升壓開始時(shí)，輸入電壓較額定輸出電壓小很多，使得升壓效率較低，同時(shí)電感中的尖峰電流較大，不利于啟動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種可對(duì)Tern和最大占空比進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的DPFM升壓系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路、所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路依次連接，還包括輸出反饋模塊，所述輸出反饋模塊的輸出端連接至比較器電路的反向輸入端，所述比較器電路的正向輸入端連接基準(zhǔn)電壓，
[0005]還包括TON控制模塊和輸入反饋模塊，所述輸入反饋模塊的輸出端連接至TON控制模塊，比較器電路的反向輸入端連接至TON控制模塊，TON控制模塊和PFM控制電路連接； [〇〇〇6]所述TON控制模塊用于采集輸入反饋模塊和輸出反饋模塊采集的電壓并根據(jù)其電壓差向PFM控制電路輸出電流信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步的是:所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路、輸入反饋模塊、 輸出反饋模塊和TON控制模塊集成在同一芯片內(nèi)部。
[0008]進(jìn)一步的是:所述輸出反饋模塊包括第一電阻和第二電阻，第一電阻和第二電阻串聯(lián)，第一電阻和第二電阻的連接端連接至比較器電路的反向輸入端。
[0009]進(jìn)一步的是:所述輸入反饋模塊包括第三電阻和第四電阻，第三電阻和第四電阻串聯(lián)，第三電阻和第四電阻的連接端連接至比較器電路的反向輸入端。[0〇10] 本發(fā)明還公開了DPFM升壓方法，包括:PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的NM0S管開啟，電感處在充電過程中，經(jīng)過TQN時(shí)間，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的NM0S管斷開，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的P0MS管開啟，電感中的電流經(jīng)PM0S管流向輸出端給輸出電容充電，
[0011]在上述過程中，TON控制模塊同時(shí)米集輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的電壓差向PFM電路輸出一個(gè)電流信號(hào)，PFM電路根據(jù)收到的電流信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)級(jí)電路中功率管的Ton時(shí)間，使得Ton根據(jù)輸入電壓和輸出電壓實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。
[0012]本發(fā)明還公開了家用電源電器，包括上述所述的任意一項(xiàng)DPFM升壓系統(tǒng)。[〇〇13]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的DPFM升壓系統(tǒng)增加了一個(gè)TON控制模塊，同時(shí)采集輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的壓差產(chǎn)生相關(guān)的電流變量，通過電流控制PFM控制電路改變Ton，實(shí)現(xiàn)Ton動(dòng)態(tài)可變特性，在輸入輸出電壓相近時(shí)，減小Ton，從而減小輸出波紋，啟動(dòng)時(shí)，由于輸出電壓慢慢上升，此時(shí)Ton也慢慢增大，提高升壓過程的效率，起到加快啟動(dòng)的功能。【附圖說明】[〇〇14]圖1為傳統(tǒng)PFM升壓架構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的DPFM升壓架構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。[〇〇17 ]如圖2所示的DPFM升壓系統(tǒng)，包括輸入電源、電感、輸入電容、輸出電容，輸入電源兩端并聯(lián)有所述輸入電容、所述輸入電容的正端連接所述電感的一端，還包括驅(qū)動(dòng)電路、 BUF電路、PFM控制電路、比較器電路、所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路的輸出端依次連接，還包括輸出反饋模塊，所述輸出反饋模塊與輸出電容并聯(lián)，所述輸出反饋模塊的輸出端連接至比較器電路的反向輸入端，所述比較器電路的正向輸入端連接基準(zhǔn)電壓，還包括TON控制模塊和輸入反饋模塊，所述輸入反饋模塊的輸出端連接至TON控制模塊， 比較器電路的反向輸入端連接至TON控制模塊，TON控制模塊和PFM控制電路連接;所述TON 控制模塊用于采集輸入反饋模塊和輸出反饋模塊采集的電壓并根據(jù)其電壓差向PFM控制電路輸出電流信號(hào);所述驅(qū)動(dòng)電路包括功率管，所述驅(qū)動(dòng)電路用于控制電路的充放電狀態(tài);所述PFM控制電路用于控制驅(qū)動(dòng)電路的開閉狀態(tài);所述輸出反饋模塊包括第一電阻和第二電阻，第一電阻和第二電阻串聯(lián)，第一電阻和第二電阻的連接端連接至比較器電路的反向輸入端，模塊所述輸入反饋模塊包括第三電阻和第四電阻，第三電阻和第四電阻串聯(lián)，第三電阻和第四電阻的連接端連接至比較器電路的反向輸入端，所述驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)功率管， 分別為PM0S管和NM0S管，當(dāng)NM0S管開啟時(shí)，電感處在蓄能過程，NM0S管斷開后，PM0S管開啟， 電感中的電流經(jīng)過PM0S管流向輸出端給輸出電容充電，電容兩端電壓升高，實(shí)現(xiàn)升壓并將電壓提供給負(fù)載，第一電阻和第二電阻形成的反饋網(wǎng)絡(luò)將測(cè)得的輸出反饋電壓送至比較器電路，接著將此電壓信號(hào)送至TON控制網(wǎng)絡(luò)，第三電阻和第四電阻形成的輸入反饋網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)到的輸入反饋電壓信號(hào)傳入TON控制網(wǎng)絡(luò)，TON控制網(wǎng)絡(luò)根據(jù)接收到的輸出反饋電壓和輸入反饋電壓從而產(chǎn)生一個(gè)電流信號(hào)傳至PFM控制電路，PFM控制電路進(jìn)而控制PM0S管和NM0S 管的開斷，當(dāng)輸入反饋電壓接近輸出反饋電壓時(shí)，PFM控制電路減小匪0S管開啟時(shí)間，即Ton 時(shí)間減小，但Toff時(shí)間保持不變，從而減小了電感的充電時(shí)間，由于Ton時(shí)間很小，使得電感中的電荷少，形成的電流峰值低，從而轉(zhuǎn)換到輸出端的能量峰值低，使得輸出波紋小，從而保證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，且在升壓開始時(shí)，傳統(tǒng)的PFM電路，由于Ton是固定的，當(dāng)輸入較額定輸出小很多時(shí)，升壓效率較低，同時(shí)電感中的尖峰電流較大，不利于啟動(dòng)，采用本電路后，開始后TON較小，在升壓過程中，由于輸出電壓從輸入電壓開始慢慢上升，輸出反饋電壓和輸入反饋電壓的差值逐漸增大，TON也慢慢增大，提高升壓過程的效率，起到了加快啟動(dòng)的功能，且當(dāng)輸出短路、輸出電壓靠近或者低于輸入電壓時(shí)，可調(diào)整Ton，使得電路工作在較小的占空比狀態(tài)，起到短路保護(hù)的作用。[〇〇18]此外，所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路、輸入反饋模塊、輸出反饋模塊和TON控制模塊集成在同一芯片內(nèi)部，方便使用。[0〇19] 本發(fā)明還公開了 DPFM升壓方法，其步驟為:PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的匪0S管開啟，電感處在充電過程中，經(jīng)過Ton時(shí)間，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的匪0S管斷開，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的POMS管開啟，電感中的電流經(jīng)PM0S管流向輸出端給輸出電容充電，
[0020]在上述過程中，TON控制模塊同時(shí)采集輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓的電壓差向PFM電路輸出一個(gè)電流信號(hào)，PFM電路根據(jù)收到的電流信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)級(jí)電路中功率管的Ton時(shí)間，使得Ton根據(jù)輸入電壓和輸出電壓實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，在輸入輸出電壓相近時(shí)，減小Ton，從而減小輸出波紋，啟動(dòng)時(shí)，由于輸出電壓慢慢上升，此時(shí)Ton也慢慢增大，提高升壓過程的效率，起到加快啟動(dòng)的功能。[〇〇21] 本發(fā)明還公開了家用電器電源，所述家用電器電源包括上述所述的DPFM升壓系統(tǒng)，使得家用電器在使用時(shí)更穩(wěn)定。
[0022]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.DPFM升壓系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電路、比較器電路，所述驅(qū)動(dòng)電路、 BUF電路、PFM控制電路、比較器電路依次連接，還包括輸出反饋模塊，所述輸出反饋模塊的 輸出端連接至比較器電路的反向輸入端，所述比較器電路的正向輸入端連接基準(zhǔn)電壓，其 特征在于:還包括TON控制模塊和輸入反饋模塊，所述輸入反饋模塊的輸出端連接至TON控制模 塊，比較器電路的反向輸入端連接至TON控制模塊，TON控制模塊和PFM控制電路連接；所述TON控制模塊用于采集輸入反饋模塊和輸出反饋模塊采集的電壓并根據(jù)其電壓差 向PFM控制電路輸出電流信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的DPFM升壓系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路、BUF電路、PFM控制電 路、比較器電路、輸入反饋模塊、輸出反饋模塊和TON控制模塊集成在同一芯片內(nèi)部。3.如權(quán)利要求1所述的DPFM升壓系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出反饋模塊包括第一電阻和 第二電阻，第一電阻和第二電阻串聯(lián)，第一電阻和第二電阻的連接端連接至比較器電路的 反向輸入端。4.如權(quán)利要求1所述的DPFM升壓系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入反饋模塊包括第三電阻和 第四電阻，第三電阻和第四電阻串聯(lián)，第三電阻和第四電阻的連接端連接至比較器電路的 反向輸入端。5.DPFM升壓方法，包括:PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的匪0S管開啟，電感處在充電過程中， 經(jīng)過Tern時(shí)間，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的匪0S管斷開，PFM電路控制驅(qū)動(dòng)電路中的POMS管開 啟，電感中的電流經(jīng)PM0S管流向輸出端給輸出電容充電，在上述過程中，TON控制模塊同時(shí)米集輸入電壓和輸出電壓，根據(jù)輸入電壓和輸出電壓 的電壓差向PFM電路輸出一個(gè)電流信號(hào)，PFM電路根據(jù)收到的電流信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)級(jí)電路中功 率管的Ton時(shí)間，使得Ton根據(jù)輸入電壓和輸出電壓實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。6.家用電器電源，其特征在于:包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任意一項(xiàng)所述的DPFM升 壓系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02M1/14GK105958821SQ201610403684
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】吳國平, 劉桂芝, 周堯
【申請(qǐng)人】無錫麟力科技有限公司