控制电路的制作方法

文档序号:12689140阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种控制电路,用于控制四开关降压/升压Buck-Boost变换器,其特征在于,所述控制电路包括控制器和过零检测电路,所述过零检测电路的输出端与所述控制电路的第四输入端连接;

所述四开关Buck-Boost变换器的一个开关周期包括第一区间、第二区间与第三区间,所述第一区间的发生时间早于所述第二区间的发生时间,所述第二区间的发生时间早于所述第三区间的发生时间,且所述第二区间分别与所述第一区间和所述第三区间相邻;所述第一区间与所述第二区间的分界点为第一时间点t1,所述第二区间与所述第三区间的分界点为第二时间点t2,所述第三区间的结束时间点为第三时间点t3;

所述控制器从所述第二时间点t2开始,检测所述过零检测电路的输出端对参考地的电压,比较所述过零检测电路的输出端的电压值与第二参考值的大小,并把所述过零检测电路的输出端的电压值大于所述第二参考值的时间点作为所述第三时间点t3,所述第二参考值是根据所述四开关Buck-Boost变换器内第二开关S2的导通电阻与所述第三时间点t3流经所述第二开关S2的电流值I3min的乘积得到的,所述I3min决定了所述四开关Buck-Boost变换器内电感L的储能,其中,所述电感L的储能需要满足将所述四开关Buck-Boost变换器内所述第一开关S1的寄生电容和第四开关S4的寄生电容放电,并将所述四开关Buck-Boost变换器内的第三开关S3的寄生电容以及所述第二开关S2的寄生电容充电,以实现所述第一开关S1和所述第四开关S4的零电压开通。

2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述过零检测电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5与二极管D1;所述第四电阻R4的第一端与外接电源连接,所述第四电阻R4的第二端与所述第五电阻R5的第一端连接,所述第五电阻R5的第二端接地,所述第三电阻R3的第一端与所述第二开关S2的第一端连接,所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第二端连接,所述二极管D1与所述第五电阻R5并联,所述第二开关S2的第二端接地;其中,所述第四电阻R4的第二端为所述过零检测电路的输出端。

3.根据权利要求1或2所述的控制电路,其特征在于,所述控制器还具有第一输入端和第二输入端,所述第一输入端与所述四开关Buck-Boost变换器的输入电压的正极连接,所述第二输入端与所述四开关Buck-Boost变换器的输出电压的正极连接。

4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,在所述四开关Buck-Boost变换器工作在Buck模式的情况下,所述控制器还用于根据所述第一输入端输入的电压值和所述第二输入端输入的电压值,进行数字环路补偿运算,确定出第一补偿值V1L;并根据所述第一补偿值V1L确定所述第一时间点t1和所述第二时间点t2。

5.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,在所述四开关Buck-Boost变换器工作在Buck-Boost模式的情况下,所述控制器还用于根据所述第一输入端输入的电压值和所述第二输入端输入的电压值,进行数字环路补偿运算,确定出第二补偿值V2L;并根据所述第二补偿值V2L确定所述第一时间点t1和所述第二时间点t2。

6.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,在所述四开关Buck-Boost变换器工作在Boost模式的情况下,所述控制器还用于根据所述第一输入端输入的电压值和所述第二输入端输入的电压值,进行数字环路补偿运算,确定出第三补偿值V3L;并根据所述第三补偿值V3L确定所述第一时间点t1。

7.根据权利要求6所述的控制电路,其特征在于,还包括RC检测电路,所述RC检测电路包括检测电阻Rsense

所述控制器还用于从所述第一时间点t1开始,检测流经所述检测电阻Rsense的电流,并根据流经所述检测电阻Rsense的电流和所述检测电阻Rsense,确定出所述检测电阻Rsense两端的电压值Vsense;以及,比较所述Vsense与第一参考值的大小,并将所述Vsense小于所述第一参考值的时间点确定为所述第二时间点t2;其中,所述第一参考值为大于或等于在流经所述检测电阻Rsense的电流为电流I2min时,所述检测电阻Rsense两端的电压值;所述电流I2min决定电感L的储能,且所述电感L的储能能够满足将所述第二开关S2寄生电容上的电荷放电,并给所述第一开关S1的寄生电容充电,实现所述第二开关S2的零电压开通。

8.根据权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述RC检测电路还包括检测电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2与信号放大电路;

所述检测电阻Rsense的第一端与所述四开关Buck-Boost变换器的输入电压的负极连接,所述检测电阻Rsense的第二端接地;所述第一电阻R1的第一端与所述检测电阻Rsense的第一端连接,所述第一电阻R1的第二端与所述检测电容C2的第一端连接;所述检测电容C2的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接,所述第二电阻R2的第二端接地;所述信号放大电路的正输入端与所述第二电阻R2的第一端连接,所述信号放大电路的负输入端与所述第一电阻的第二端连接;

所述控制电路还包括第三输入端,所述第三输入端与所述信号放大电路的输出端连接;

所述检测电容C2、所述第一电阻R1和所述第二电阻R2形成的滤波电路,用于滤除所述RC检测电路上的干扰电压,以使所述检测电容C2两端的电压等于所述Vsense,进而使得所述信号放大电路对所述Vsense进行放大处理。

9.根据权利要求8所述的控制电路,其特征在于,在所述四开关Buck-Boost变换器内,所述第一开关S1、所述电感L和所述第三开关S3串联在输入电压的正极与输出电压的负极之间,所述第一开关S1的第一端与所述输入电压的正极连接,所述第一开关S1的第二端与所述电感L的第一端连接,所述电感L的第二端与所述第三开关S3的第一端连接,所述第三开关S3的第二端与所述输出电压的正极连接;

所述第二开关S2的第一端连接在所述第一开关S1与所述电感L的连接点,所述第二开关S2的第二端接地;所述第四开关S4的第一端连接在所述第三开关S3与所述电感L的连接点,所述第四开关S4的第二端接地。

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