Dc/dc变换电路、双向及多象限dc/dc变换电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于DC/DC变换器技术领域，尤其设及DC/DC变换电路、双向及多象限DC/ DC变换电路。
【背景技术】
[0002] 目前的DC/DC变换电路主要有两种，一种是二极管整流型，另一种是MOS管（金 属-氧化物-半导体场效应管）整流型，图1示出了一种升压型DC/DC变换电路。在二极 管整流型DC/DC变换电路中，由于二极管的导通压降大，因此变换电路的导通损耗较大，转 换效率低。目前多采用MOS管整流型DC/DC变换电路。
[000引为了提高变换电路的转换效率，在MOS管整流型DC/DC变换电路运行过程中，当输 入电压达到输出电压口限值后，控制转换电路中的第一功率管关断、控制转换电路中的第 二功率管一直导通，该种状态称为直通状态。W图1所示升压型DC/DC变换电路为例，输入 电压WVi。表示，输出电压WV。表示，当输入电压Vi。上升至输出电压口限值后，控制第一功 率管Q1关断、控制第二功率管Q2 -直导通。
[0004] 虽然MOS管整流型DC/DC变换电路在进入直通状态后能够提高转换效率，但是在 MOS管整流型DC/DC变换电路中需要为第一功率管和第二功率管分别配置一个辅助电源， 才能使得转换电路能够进入直通状态，导致转换电路的结构比较复杂。
[0005] 如何在简化电路结构的基础上，提高MOS管整流型DC/DC变换电路的转换效率是 本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供电路结构简单，并且能够提高转换效率的DC/DC 变换电路。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[000引本发明公开一种DC/DC变换电路，包括；DC/DC变换单元、自举驱动单元和控制 器；
[0009] 所述DC/DC变换单元包括第一功率管和第二功率管，所述DC/DC变换单元用于将 输入电压转换至目标输出电压；
[0010] 所述自举驱动单元包括驱动巧片、二极管和自举电容，所述驱动巧片用于对输入 信号进行放大处理，所述驱动巧片的输入端与所述控制器连接，所述驱动巧片的输出端分 别与所述第一功率管和所述第二功率管的栅极连接，所述自举电容的第一端分别与所述二 极管的阴极W及所述第二功率管的栅极连接，所述自举电容的第二端与所述第一功率管的 漏极连接，所述第一功率管的源极接地，所述二极管的阳极连接至辅助电源的正极，所述二 极管、所述自举电容和所述第一功率管构成充电回路，所述自举电容为所述第二功率管提 供驱动电荷；
[0011] 所述控制器在输入电压满足预设条件的情况下，降低所述第一功率管的开关频率 和占空比，并且在所述第一功率管导通期间向所述自举电容充入的电荷能够维持所述第二 功率管所需的驱动电荷，其中，所述第一功率管和所述第二功率管互补导通。
[001引优选的，上述DC/DC变换电路中，在输入电压达到目标输出电压的情况下，所述控 制器控制所述第一功率管W第一开关频率和第一占空比运行；
[0013] 所述第一开关频率fd大于或等于
【主权项】
1. 一种DC/DC变换电路，其特征在于，包括：DC/DC变换单元、自举驱动单元和控制器； 所述DC/DC变换单元包括第一功率管和第二功率管，所述DC/DC变换单元用于将输入 电压转换至目标输出电压； 所述自举驱动单元包括驱动芯片、二极管和自举电容，所述驱动芯片用于对输入信号 进行放大处理，所述驱动芯片的输入端与所述控制器连接，所述驱动芯片的输出端分别与 所述第一功率管和所述第二功率管的栅极连接，所述自举电容的第一端分别与所述二极管 的阴极以及所述第二功率管的栅极连接，所述自举电容的第二端与所述第一功率管的漏极 连接，所述第一功率管的源极接地，所述二极管的阳极连接至辅助电源的正极，所述二极 管、所述自举电容和所述第一功率管构成充电回路，所述自举电容为所述第二功率管提供 驱动电荷； 所述控制器在输入电压满足预设条件的情况下，降低所述第一功率管的开关频率和占 空比，并且在所述第一功率管导通期间向所述自举电容充入的电荷能够维持所述第二功率 管所需的驱动电荷，其中，所述第一功率管和所述第二功率管互补导通。
2. 根据权利要求1所述的DC/DC变换电路，其特征在于，在输入电压达到目标输出电压 的情况下，所述控制器控制所述第一功率管以第一开关频率和第一占空比运行； 所述第一开关频率fsl大于或等于
所述第一占空比大于或等弓
其中，h为第一系数，I g为维持所述第二功率管导通的栅极电流，C为所述自举电容的 电容值，V1为所述辅助电源提供的隔离型驱动电压，Vf为所述二极管的导通压降，Vms为所 述第二功率管的导通压降，V 2为维持所述第二功率管导通的最小允许驱动电压，Qg为所述 第二功率管的栅极电荷，k 2为第二系数，R为所述充电回路的等效电阻值。
3. 根据权利要求2所述的DC/DC变换电路，其特征在于，在输入电压达到目标输出电压 的情况下，所述控制器控制所述第一功率管以第一开关频率和第一占空比运行； 其中，所述第一开关频率fsl为
所述第一占空比为
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的DC/DC变换电路，其特征在于， 在所述DC/DC变换单元为升压变换单元的情况下，所述控制器在输入电压上升至输出 电压门限值时，降低所述第一功率管的开关频率和占空比； 在所述DC/DC变换单元为降压变换单元的情况下，所述控制器在输入电压下降至所述 输出电压门限值时，降低所述第一功率管的开关频率和占空比。
5. -种双向DC/DC变换电路，其特征在于，包括第一 DC/DC变换单元、第二DC/DC变换 单元、第一自举驱动单元、第二自举驱动单元和控制器； 所述第一 DC/DC变换单元包括第一功率管和第二功率管，所述第一 DC/DC变换单元用 于对输入电压进行升压处理； 所述第二DC/DC变换单元包括第三功率管和第四功率管，所述第二DC/DC变换单元用 于对输入电压进行降压处理； 所述第一自举驱动单元包括第一驱动芯片、第一二极管和第一自举电容，所述第一驱 动芯片用于对输入信号进行放大处理，所述第一驱动芯片的输入端与所述控制器连接，所 述第一驱动芯片的输出端分别与所述第一功率管和所述第二功率管的栅极连接，所述第一 自举电容的第一端分别与所述第一二极管的阴极以及所述第二功率管的栅极连接，所述第 一自举电容的第二端与所述第一功率管的漏极连接，所述第一功率管的源极接地，所述第 一二极管的阳极连接至第一辅助电源的正极，所述第一二极管、所述第一自举电容和所述 第一功率管构成第一充电回路，所述第一自举电容为所述第二功率管提供驱动电荷； 所述第二自举驱动单元包括第二驱动芯片、第二二极管和第二自举电容，所述第二驱 动芯片对输入信号进行放大处理，所述第二驱动芯片的输入端与所述控制器连接，所述第 二驱动芯片的输出端分别与所述第三功率管和所述第四功率管的栅极连接，所述第二自举 电容的第一端分别与所述第二二极管的阴极以及所述第四功率管的栅极连接，所述第二自 举电容的第二端与所述第三功率管的漏极连接，所述第三功率管的源极接地，所述第二二 极管的阳极连接至第二辅助电源的正极，所述第二二极管、所述第二自举电容和所述第三 功率管构成第二充电回路，所述第二自举电容为所述第四功率管提供驱动电荷； 所述控制器在输入电压高于第一输出电压门限值的情况下，降低所述第一功率管的开 关频率和占空比，并且在所述第一功率管导通期间向所述第一自举电容充入的电荷能够维 持所述第二功率管所需的驱动电荷，所述控制器在输入电压低于第二输出电压门限值的情 况下，降低所述第三功率管的开关频率和占空比，并且在所述第三功率管导通期间向所述 第二自举电容充入的电荷能够维持所述第四功率管所需的驱动电荷；其中，所述第一输出 电压门限值高于所述第二输出电压门限值，所述第一功率管和所述第二功率管互补导通， 所述第三功率管和所述第四功率管互补导通。
6.根据权利要求5所述的双向DC/DC变换电路，其特征在于，
在输入电压高于第一输出电压门限值的情况下，所述控制器控制所述第一功率管以第 二开关频率和第二占空比运行； 所述第二开关频率fs2大于或等于 所述第二占空比大于或等于
其中，k3为第三