本实用新型实施例涉及电路控制领域，尤其涉及一种三路BOOST变换器并联控制系统。
背景技术：
BOOST电路，即升压斩波电路(BOOST Chopper)，其电路图如1所示。电路中V为一个全控型器件，且假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。当V处于通态时，电源E向电感L充电，电流IL流过电感线圈L，电流近似线性增加，电能以感性的形式储存在电感线圈L中。此时二极管D承受反压，处于截断状态。同时电容C放电，C上的电压向负载R供电，R上流过电流i0两端为输出电压Uo，极性为上正下负，且由于C值很大，故负载R两端电压基本保持为恒值。当V处于断态时，由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性，以保持IL不变，这样E和L串联，以高于Uo电压向电容C充电、向负载R供电。
传统BOOST电路能够通过开关管导通和关断来控制电感储存和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。然而还存在如下问题，开关管和二级管的电压、电流应力大，且传统BOOST升压电路的稳定性和抗干扰能力较差。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种三路BOOST变换器并联控制系统，用以解决传统BOOST升压电路的稳定性较差的问题，实现三路BOOST变换器并联输出稳定电压。
本实用新型实施例提供一种三路BOOST变换器并联控制系统，包括三路BOOST升压电路和控制器；所述三路BOOST升压电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第一线圈、第二线圈、第三线圈、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第二电容和第三电容；
+12V直流电源分别连接第一电容的一端、第一线圈的一端、第二线圈的一端和第三线圈的一端；所述第一电容的另一端通过所述第二电容接地；
所述第一线圈的另一端分别连接第一MOS管的漏极和第一二极管的正极，所述第二线圈的另一端分别连接第二MOS管的漏极和第二二极管的正极，所述第三线圈的另一端分别连接第三MOS管的漏极和第三二极管的正极；所述第一二极管的负极、第二二极管的负极和第三二极管的负极分别连接第三电容的一端；
所述第一MOS管的源极、第二MOS管的源极、第三MOS管的源极和第三电容的另一端分别接地；
所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极均与控制器连接，所述控制器用于输出脉冲信号控制三个MOS管的通断。
其中，所述控制器包括单片机、MOS驱动模块、模式检测模块、电压检测模块和PID控制模块；所述MOS驱动模块、模式检测模块、电压检测模块和PID控制模块均与单片机连接。
其中，所述第一MOS管的栅极、第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极分别通过所述MOS驱动模块连接所述单片机。
其中，所述控制器还包括显示模块，所述显示模块连接所述单片机，用于显示所述三路BOOST升压电路的输出电压。
其中，所述单片机为STM32F103RCT6。
本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统，通过将三路BOOST变换器并联，并利用控制器输出脉冲信号控制三个MOS管的通断，在保证输出电压比输入电压高的同时，使三路BOOST升压电路的输出电压波动减小，功率处理能力增强，提高了三路BOOST升压电路的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为现有技术中BOOST电路的电路图；
图2为根据本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统的结构示意图；
图3为根据本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图；
图4为根据本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统的控制流程示意图；
图中，1.控制器；2.单片机；3.MOS驱动模块；4.模式检测模块；5.电压检测模块；6.PID控制模块；7.显示模块。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
图2为根据本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统的结构示意图，参照图2，该系统包括三路BOOST升压电路和控制器；所述三路BOOST升压电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第一线圈L1、第二线圈L2、第三线圈L3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3。
+12V直流电源分别连接第一电容C1的一端、第一线圈L1的一端、第二线圈L2的一端和第三线圈L3的一端；所述第一电容C1的另一端通过所述第二电容C2接地。可以理解的是，本实施例中三路BOOST升压电路的输入电压为12V，在本实用新型的具体应用中，三路BOOST升压电路的输入电压可以根据实际情况进行调整，在此不作具体限定。
所述第一线圈L1的另一端分别连接第一MOS管Q1的漏极和第一二极管D1的正极，所述第二线圈L2的另一端分别连接第二MOS管Q2的漏极和第二二极管D2的正极，所述第三线圈L3的另一端分别连接第三MOS管Q3的漏极和第三二极管D3的正极；所述第一二极管D1的负极、第二二极管D2的负极和第三二极管D3的负极分别连接第三电容C3的一端。参照图2，本实施例中，第三电容C3的一端输出24V电压，即为三路BOOST升压电路的输出电压。
所述第一MOS管Q1的源极、第二MOS管Q2的源极、第三MOS管Q3的源极和第三电容C3的另一端分别接地。
所述第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极和第三MOS管Q3的栅极均与控制器1连接，所述控制器1用于输出脉冲信号控制三个MOS管的通断。参照图2，控制器1输出三路脉冲信号PWM1、PWM2和PWM3，分别控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2和第三MOS管Q3的通断。
需要说明的是，传统BOOST升压电路能够通过开关管导通和关断来控制电感储存和释放能量，从而使输出电压比输入电压高。然而开关管和二级管的电压、电流应力大，且传统BOOST升压电路的稳定性和抗干扰能力较差。而本实用新型将三路BOOST变换器并联，利用控制器输出脉冲信号控制三个MOS管的通断，在保证输出电压比输入电压高的同时，使三路BOOST升压电路的输出电压波动减小，功率处理能力增强。提高三路BOOST升压电路的稳定性。
本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统，通过将三路BOOST变换器并联，并利用控制器输出脉冲信号控制三个MOS管的通断，使三路BOOST升压电路的输出电压波动减小，功率处理能力增强，提高了三路BOOST升压电路的稳定性。
图3为根据本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图，参照图3所述控制器1包括单片机2、MOS驱动模块3、模式检测模块4、电压检测模块5和PID控制模块6；所述MOS驱动模块3、模式检测模块4、电压检测模块5和PID控制模块6均与单片机2连接。
具体地，参照图2和图3，MOS驱动模块3、模式检测模块4、电压检测模块5和PID控制模块6均与单片机2连接，其中，第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的栅极和第三MOS管Q3的栅极分别通过MOS驱动模块3连接单片机2。MOS驱动模块3用于控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2和第三MOS管Q3的通断。
模式检测模块4用于选择控制器1的控制模式，本实施例中，控制模式包括三路BOOST分时控制和三路BOOST同时控制。其中，三路BOOST分时控制是指分时控制三路BOOST升压电路中的一个MOS管的通断；三路BOOST同时控制是指同时控制三路BOOST升压电路中的三个MOS管的通断。
电压检测模块5用于实时检测三路BOOST升压电路的输出电压，PID控制模块6用于比较三路BOOST升压电路输出电压的检测值和期望值，将比较结果反馈给单片机2。单片机2根据比较结果调节脉冲信号PWM1、PWM2和/或PWM3的输出，从而调节三路BOOST升压电路的输出电压。实现对三路BOOST升压电路输出电压的闭环控制。
为了便于理解本实用新型实施例中三路BOOST变换器并联控制系统的具体控制流程，现通过如下示例进行具体说明：
图4为根据本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统的控制流程示意图。参照图2、图3和图4，控制器1开始启动之后，单片机进行程序复位。接下来进行模式检测，模式检测模块4选择控制器1的控制模式，本实施例中，控制模式包括三路BOOST分时控制和三路BOOST同时控制。
控制模式的选择完成之后进入按键检测，通过按键检测选则对应的按键，按键有增加电压和减小电压可供选择，图中M1键表示增加三路BOOST升压电路的输出电压，M2键表示减小输出电压。进一步地，电压检测模块5实时检测三路BOOST升压电路的输出电压。对输出电压进行参数显示。PID控制模块6比较三路BOOST升压电路输出电压的检测值和期望值，将比较结果反馈给单片机2。单片机2根据比较结果调节脉冲信号PWM1、PWM2和/或PWM3的输出，从而调节三路BOOST升压电路的输出电压。实现对三路BOOST升压电路输出电压的闭环控制。使用完毕后点击“停机”按键关闭单片机。
在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，参照图3，所述控制器1还包括显示模块7，所述显示模块7连接所述单片机2，用于显示所述三路BOOST升压电路的输出电压。显示模块7还用于显示模式检测模块4选择的控制模式，即显示控制模式为三路BOOST分时控制或三路BOOST同时控制。
在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，本实用新型采用的单片机2为STM32F103RCT6。STM32F103RCT6是一块低电压，高性能的32位单片机，使用高性能的ARMCortex-M332位的RISC内核，工作频率为72MHz,内置高速存储器，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。本实用新型采用STM32F103RCT6单片机，为三路BOOST变换器并联控制系统提供硬件支持。
本实用新型实施例提供的三路BOOST变换器并联控制系统，通过将三路BOOST变换器并联，并利用控制器输出脉冲信号控制三个MOS管的通断，使三路BOOST升压电路的输出电压波动减小，功率处理能力增强，提高了三路BOOST升压电路的稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。