多级电压输出开关电源变换器及其泄压控制方法和模块的制作方法_4

文档序号:9753857阅读:来源:国知局
,在状态切换时对所述驱动调制信号Drv进行消隐;所述泄放控制信号Dischr变为高电平后,三输入与门303解除锁定,等待所述驱动调制信号Drv,当驱动调制信号Drv的第一个开关信号到来,注意到驱动调制信号Drv为低电平有效,三输入与门303输出变为高电平,该信号重置RS触发器301,使其Q输出端输出的泄放控制信号Dischr变为低电平,结束泄放。
[0088]本发明实施例的多级电压输出开关电源变换器的泄放控制模块,通过控制泄放电压,所以开关电源变换器无需在采样网络模块中加入假负载,大大的减少能源的浪费;还会发送泄放控制信号D i s chr至PffM控制模块1I,用以屏蔽PffM控制模块1I因反馈电压瞬时升高而误触发的输出过压保护信号,即可以使过压保护机制在采样网络模块的电路结构发生改变时引起的电压被抬高的时候不启动,只在其它电压过高的时候启动,提高开关电源变换器100使用的稳定性、可靠性和安全性。泄放模块可以自适应控制,无需预设泄放时间,具有很尚的适应性和灵活性。
[0089]参照图6,本发明实施例提出一种多级电压输出开关电源变换器,包括功率开关管104、PffM控制模块101、泄放控制模块201、电压请求模块102、采样网络模块、泄放开关管202和电压转换开关管103;所述电压请求模块102接收外部电压请求信号Vreq,并将该电压请求信号Vreq转换为电压切换控制信号Vclsw发送给所述泄放控制模块201;所述泄放控制模块201延时处理所述电压切换控制信号Vo—sw,并生成开关管控制信号Vq—up发送至所述电压转换开关管103,以控制采样网络模块的电路结构;并根据所述电压切换控制信号Vclsw生成泄放控制信号Dischr,并将泄放控制信号Dischr分别发送至泄放开关管202和PWM控制模块101,以控制泄放开关管202的工作状态,以及屏蔽PffM控制模块101因反馈电压瞬时升高而误触发的过压保护信号;所述PWM控制模块101接收所述采样网络模块的反馈电压生成对应的驱动调制信号Drv,控制所述功率开关管104的工作状态;并将驱动调制信号Drv发送至所述泄放控制模块201,使泄放控制模块201进行重置泄放控制信号Dischr。
[0090]本实施例中,上述采样网络模块通过第一电阻107、第二电阻108和第三电阻109组成,通过电压转换开关管103的开和关控制采样网络模块的电路结构,比如开关电源变换器100正常工作时,泄放控制模块201输出的开关管控制信号Vclup为低电平,电压转换开关管103截止,此时第三电阻109支路断开,采样网络模块的电路仅由第一电阻107和第二电阻108串联,输出电压为标准充电电压。当泄放控制模块201输出的开关管控制信号Vq—up为尚电平,电压转换开关管103导通,此时第三电阻109支路导通,采样网络模块的电路结构为第二电阻108与第三电阻109并联,采样比改变,输出电压上升,实现高电压输出。
[0091]本实施例中,上述泄压控制模块包括延时电路10、泄放电路20和泄放电路30;上述延时电路10接收电压请求模块102的切换控制信号,并将切换控制信号延时处理成控制电压转换开关管103开/关的开关管控制信号,以控制所述关电源变换器的采样网络模块的电路结构;上述泄放电路20接收切换控制信号,根据切换控制信号生成泄放控制信号,并将泄放控制信号分别发送至所述开关电源变换器的泄放开关管202和HVM控制模块101,以控制开关电源变换器的输出电量,以及屏蔽PWM控制模块101因反馈电压瞬时升高而误触发的输出过压保护信号;上述泄放电路30接收PWM控制模块101生成的驱动调制信号,并根据该驱动调制信号重置所述泄放控制信号。
[0092]本实施例中,电压请求模块102将电压请求信号转换成电压切换控制信号发送到开关电源变换器后,通过延时电路10的延时缓冲器304对其延时处理得到开关管控制信号,该开关管控制信号与电压切换控制信号相同,只是发送出来的时间延后,为高电平信号;在延时处理电压切换控制信号的时候,泄放电路根据电压切换控制信号生成泄放控制信号,分别发送至所述开关电源变换器的泄放开关管202和PffM控制模块101,上述泄放控制信号在电压切换控制信号的下降沿时变为高电平,此时,泄放开关管202控制开关电源变换器的电压输出泄放,PWM控制模块1I内的过压保护信号被泄放控制信号屏蔽,当电压切换控制信号生成并发送到电压转换开关管103使电压转换开关管103关断,采样网络模块的电路结构发生变化,从而可能引起PWM控制模块101内的电压升高,此时由于过压保护信号被屏蔽,所以过压保护机制不会被触发。然后PWM控制模块101开始产生驱动调制信号控制功率开关管工作,同时PffM控制模块1I产生的第一个驱动控制信号发送至泄放电路30,泄放电路30将重置泄放控制信号,使泄放开关管202关断,停止泄放,同时停止对过压保护信号的屏蔽,使PffM控制模块101的输出过压保护机制恢复正常。
[0093]本实施例中,上述泄放电路20包括单脉冲发生器305和RS触发器301;单脉冲发生器305的接收所述电压请求模块的切换控制信号,并将切换控制信号转换成正脉冲信号;RS触发器301将所述正脉冲信号转换成泄放控制信号发送给所述泄放开关管202和PffM控制模块101。当电压切换控制信号的电平上升沿以及保持高、低电平时,上述单脉冲发生器305输出保持为低电平;当且仅当电压切换控制信号下降沿到来后,上述单脉冲发生器305输出一个固定时长的正脉冲信号Vci—DTO,随后输出回到低电平,正脉冲信号Vci—DTO产生单个正向脉冲输入到RS触发器301的S输入端,使其Q输出端输出的泄放控制信号D i S Chr变为高电平。
[0094]本实施例中,上述泄放电路30包括三输入与门303、第一反相器306、第二反相器302和所述RS触发器301;所述第一反相器306接收所述PffM控制模块101的驱动调制信号,并对其进行反相处理后发送到三输入与门303;所述第二反相器302接收所述单脉冲发生器305生成的正脉冲信号,并将其进行反相处理后发送至三输入与门303,对反相处理的驱动调制信号进行消隐;所述三输入与门303接收所述泄放控制信号,以控制该三输入与门303的开和关,当三输入与门303开通时,三输入与门303将反相处理的驱动调制信号发送至所述RS触发器301重置泄放控制信号。本实施例中,三输入与门303分别接收反相处理的驱动调制信号和反相处理的正脉冲信号Vo—DTO,反相处理的正脉冲信号Vo—DWN对反相处理的驱动调制信号进行消隐处理,当泄放控制信号Dischr变为高电平时,三输入与门303解除锁定而导通,当Pmi控制模块101发出的驱动调制信号Drv为低电平时,三输入与门303输出高电平信号,该高电平信号重置RS触发器301,使其Q输出端信号泄放控制信号Dischr变为低电平,使开关电源变换器结束泄放过程。
[0095]参照图3,本实施例中,上述泄放控制模块201包括RS触发器301、第二反相器302、第一反相器306、三输入与门303、延时缓冲器304、单脉冲发生器305 ;第一外部输入端311、第二外部输入端312,第一外部输出端313和第二外部输出端314;所述延时缓冲器304的输入端通过所述第一外部输入端311连接所述电压请求模块102,输出端通过所述第一外部输出端313连接所述电压转换开关管103;所述单脉冲发生器305的输入端通过所述第一外部输入端311连接所述电压请求模块102,输出端分别连接第二反相器302的输入端和RS触发器301的S输入端;所述三输入与门303的第一输入端连接所述第二反相器302的输出端,第二输入端连接所述第一反相器306的输出端,第一反相器306的输入端通过第二输入端连接所述PWM控制模块1I的输出端,第三输入端连接所述RS触发器301的Q输出端;输出端连接所述RS触发器301的R输入端;所述RS触发器301的Q输出端通过所述第二外部输出端314连接所述泄放开关管202和PffM控制
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