双相直流至直流变换器及其锁相环的制作方法_2

文档序号:10194520阅读:来源:国知局
施例中V嘴实施例中"、"一个 示例"或"示例"不一定都指同实施例或示例。此外,可WW任何适当的组合和/或子组合 将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员 应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。应当理 解,当称元件"禪接到"或"连接到"另一元件时,它可W是直接禪接或禪接到另一元件或者 可W存在中间元件。相反,当称元件"直接禪接到"或"直接连接到"另一元件时,不存在中 间元件。相同的附图标记指示相同的元件。运里使用的术语"和/或"包括一个或多个相 关列出的项目的任何和所有组合。
[0026] 图1示出了根据本实用新型实施例的双相直流至直流变换器100示意图。在图1 所示的实施例中,所述双相直流至直流变换器100包括:输入端口 101,接收输入电压Vin; 输出端口 102,提供输出电压V。;第一功率开关电路103,禪接在输入端口 101和输出端口 102之间;第一导通时间计算器104,接收输入电压Vin、输出电压V。和第一逻辑控制信号 PWM1,产生第一导通时间信号tonl;第一断开时间产生器105,接收参考电压化、表征流过 第一功率开关电路103的电流的第一电流采样信号W及表征输出电压V。的反馈电压 Vw产生第一断开时间信号toff1 ;第一RS触发器106,具有复位输入端R、置位输入端S和 输出端Q,其复位输入端R禪接至第一导通时间计算器104接收第一导通时间信号tonl,其 置位输入端S禪接至第一断开时间产生器105接收第一断开时间信号toff1,所述第一RS 触发器106基于第一导通时间信号tonl和第一断开时间信号toffl,产生第一逻辑控制信 号PWM1,用W控制第一功率开关电路103的运行;第二功率开关电路203,与第一功率开关 电路103并联禪接在输入端口 101和输出端口 102之间;第二导通时间计算器204,接收输 入电压Vin、输出电压V。、第二逻辑控制信号PWM2、W及充放电电压心产生第二导通时间信 号ton2 ;第二断开时间产生器205,接收参考电压化、表征流过第二功率开关电路203的电 流的第二电流采样信号Ies2、W及表征输出电压V。的反馈电压VW产生第二断开时间信号 toff2 ;第二RS触发器206,具有复位输入端R、置位输入端S和输出端Q,其复位输入端R禪 接至第二导通时间计算器204接收第二导通时间信号ton2,其置位输入端S禪接至第二断 开时间产生器205接收第二断开时间信号toff2,所述第二RS触发器206基于第二导通时 间信号ton2和第二断开时间信号toff2,产生第二逻辑控制信号PWM2,用W控制第二功率 开关电路203的运行;RS锁存器107,具有置位输入端S、复位输入端R和输出端Q,其置位 输入端S禪接至第一RS触发器106的输出端接收第一逻辑控制信号PWMl,其复位输入端R 禪接至第二RS触发器206的输出端接收第二逻辑控制信号PWM2,所述RS锁存器107基于 第一逻辑控制信号PWMl和第二逻辑控制信号PWM2,在其输出端Q产生方波信号;充电电流 源108,所述充电电流源108在方波信号为第一状态(如逻辑高)时给第一充放电电容110 充电;放电电流源109,所述放电电流源109在方波信号为第二状态(如逻辑低)时给第一 充放电电容110放电;所述第一充放电电容110,其两端电压为输送至第二导通时间计算器 204的充放电电压Vc。
[0027] 在一个实施例中,充电电流源108和放电电流源109提供的电流相等。
[0028] 在一个实施例中,所述第一断开时间产生器105包括:误差放大器EA,具有第一输 入端、第二输入端和输出端,其第一输入端接收反馈电压V?,第二输入端产生参考电压化, 所述误差放大器EA将反馈电压Vw和参考电压化的差值放大并积分,在其输出端产生误差 放大信号;电压比较器COM,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其第一输入端禪接至 误差放大器EA接收误差放大信号,第二输入端接收第一电流采样信号所述电压比较 器COM比较误差放大信号和第一电流采样信号Icsi的大小,在其输出端产生所述第一断开 时间信号toff1。
[0029] 图2示出根据本实用新型实施例的双相直流至直流变换器200的结构示意图。图 2所示双相直流至直流变换器200与图1所示双相直流至直流变换器100相似,与图1所 示双相直流至直流变换器100不同的是,图2所示双相直流至直流变换器200进一步包括: 第一短脉冲电路111,接收第一逻辑控制信号PWM1,并响应第一逻辑控制信号PWMl的上升 沿,产生第一短脉冲信号至RS锁存器107的置位输入端S;第二短脉冲电路112,接收第二 逻辑控制信号PWM2,并响应第二逻辑控制信号PWM2的上升沿,产生第二短脉冲信号至RS锁 存器107的复位输入端R。
[0030] 图3示出根据本实用新型实施例的双相直流至直流变换器300的结构示意图。图 3所示双相直流至直流变换器300与图2所示双相直流至直流变换器200相似,与图2所示 双相直流至直流变换器200不同的是,图3所示双相直流至直流变换器300进一步包括:充 电电阻113,所述第一充放电电容110经由充电电阻113被充电和放电。
[0031] 在运行中,希望第一逻辑控制信号PWMl和第二逻辑控制信号PWM2的相位差控制 在180度。当第一逻辑控制信号PWMl的上升沿到来时,RS锁存器107被置位,方波信号跳 变为逻辑高电平,此时充电电流源108开始给第一充放电电容110充电;当第二逻辑控制信 号PWM2的上升沿到来时,RS锁存器107被复位,方波信号跳变为逻辑低电平,此时放电电 流源109开始给第一充放电电容110放电。因此,若第一逻辑控制信号PWMl和第二逻辑控 审Ij信号PWM2的相位差为180度,则方波信号的占空比为50%,第一充放电电容110两端的 充放电电压Ve的平均值将保持不变;若第一逻辑控制信号PWMl和第二逻辑控制信号PWM2 的相位差小于180度,则方波信号的占空比小于50%,第一充放电电容110两端的充放电 电压Ve的平均值将减小;若第一逻辑控制信号PWMl和第二逻辑控制信号PWM2的相位差大 于180度,贝方波信号的占空比大于50%,第一充放电电容110两端的充放电电压Ve的平 均值将增大。
[0032] 当充放电电压V。的平均值增大时,第二导通时间计算器204响应该增大的充放电 电压Ve,使得第二导通时间信号ton2增大。相应地,第二功率开关电路203的开关频率也 增大。也就是说,第二功率开关电路203的周期减小,使得第一逻辑控制信号PWMl和第二 逻辑控制信号PWM2的相位差减小,从而使两者相位差回归180度。
[0033] 当充放电电压V。的平均值减小时,第二导通时间计算器204响应该减小的充放电 电压Ve,使得第二导通时间信号ton2减小。相应地,第二功率开关电路203的开关频率也 减小。也就是说,第二功率开关电路203的周期增大,使得第一逻辑控制信号PWMl和第二 逻辑控制信号PWM2的相位差增大,从而使两者相位差回归180度。
[0034] 也就是说,本实用新型的实施例提供了一种鉴相器和锁相环电路,该鉴相器通过 RS锁存器107、充电电流源108、放电电流源109和第一充放电电容110鉴定第一逻辑控制 信号PWMl和第二逻辑控制信号PWM2的相位,并通过调整第二导通时间信号ton2调整第二 功率开关电路203的频率,从而使第一功率开关电路103和第二功率开关电路203的相位 差维持在180度。该锁相环电路包括:RS锁存器107,具有置位输入端S、复位输入端R和输 出端Q,其置位
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