直流-直流轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括：第一開關(guān)、第二開關(guān)、第二電容、帶能量回收的負(fù)反饋控制電路；當(dāng)使能端接收到非使能信號時，負(fù)反饋控制電路檢測到輸出電壓大于閾值電壓時，導(dǎo)通第二開關(guān)，所述第二電容為電感放電，在輸出電壓小于閾值電壓時，關(guān)斷第二開關(guān)，第一開關(guān)在負(fù)反饋控制電路的第一輸出端的控制下導(dǎo)通，電感放電，同時對電池充電，當(dāng)負(fù)反饋控制電路檢測到電感電流小于閾值電流時，通過負(fù)反饋控制電路的第一輸出端關(guān)斷第一開關(guān)，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器停止工作。本發(fā)明對電容上的能量進(jìn)行回收，提升能量使用效率。
【專利說明】直流-直流轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種直流-直流轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為本發(fā)明傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器。在圖1中，傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器通常為單向傳輸能量，即總是從輸入電源向輸出負(fù)載傳輸能量。為了節(jié)省能量，很多系統(tǒng)都采用間歇式工作方式，即圖1中的直流-直流轉(zhuǎn)換器被間歇式使能和關(guān)閉(系統(tǒng)間歇式工作和休眠)，當(dāng)使能端EN接收到使能信號時，負(fù)反饋控制電路工作，將輸入電壓VIN(例如5V)轉(zhuǎn)換為輸出電壓VO (例如3V)，為被供電電路提供工作電壓。當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，負(fù)反饋控制電路停止工作，輸出電壓VO被電阻R2和Rl或被供電電路放電至零負(fù)，也有的設(shè)計中通過額外連接在VO節(jié)點和地節(jié)點之間的開關(guān)將輸出電容C2的電荷放掉。每次EN信號重新變?yōu)槭鼓苄盘枙r，輸出電容C2被重新充電；每次EN信號變?yōu)榈碗娖綍r，輸出電平C2被完全放電。這樣C2被反復(fù)充電和放電時，能量被完全浪費掉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是將傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器中在關(guān)閉后，對單向傳輸?shù)哪芰窟M(jìn)行回收。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種直流-直流轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器包括:電池、帶能量回收的負(fù)反饋控制電路、第一開關(guān)、第二開關(guān)、電感、第二電容；
[0005]所述第一開關(guān)SI連接于電源電壓和所述電感LI的第一端之間，所述第一開關(guān)SI的控制端連接于帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第一輸出端HDV ；
[0006]所述第二開關(guān)S2連接于電感LI的第一端和接地端，所述第二開關(guān)S2的控制端連接于所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第二輸出端LDV ；
[0007]第二電容連接在電感LI的第二端和地端之間，以便提供輸出電壓；
[0008]所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路，第一輸入端連接至電源電壓VIN，第二輸入端連接至使能端EN ;當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，負(fù)反饋控制電路檢測到輸出電壓VO大于閾值電壓VTD時，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV導(dǎo)通第二開關(guān)S2，所述第二電容C2為電感LI放電，在輸出電壓VO小于閾值電壓VTD時，關(guān)斷所述第二開關(guān)
S2,第一開關(guān)SI在負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV的控制下導(dǎo)通，電感LI放電，同時對電池充電，當(dāng)負(fù)反饋控制電路檢測到電感LI電流小于閾值電流時，通過負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV關(guān)斷第一開關(guān)SI，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器停止工作。
[0009]優(yōu)選地，當(dāng)使能端EN接收到使能信號時，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路根據(jù)反饋電壓控制第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2的導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0010]優(yōu)選地，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括分壓電路，對輸出電壓VO進(jìn)行檢測；輸出電壓VO通過分壓電路連接到所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第三輸入端FB，由此所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路對輸出電壓VO和閾值電壓VTD進(jìn)行比較。[0011]優(yōu)選地，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器還包括:被供電電路，和所述第二電容C2并聯(lián)，當(dāng)使能端EN接收到使能信號時，所述線電壓VIN為所述被供電電路提供工作電壓。
[0012]優(yōu)選地，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第四輸入端LX連接至電感LI第一端。
[0013]優(yōu)選地，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括誤差放大器、PWM比較器PWMC和邏輯控制；第一參考電壓REF連接至誤差放大器EA的一輸入端，輸出電壓VO連接至誤差放大器EA的又一輸入端，誤差放大器EA的輸出端連接至PWM比較器PWMC的正相輸入端，脈沖電壓RAMP連接至PWM比較器PWMC的反相輸入端，PWM比較器PWMC的輸出端連接至所述邏輯控制的輸入端，經(jīng)所述邏輯控制產(chǎn)生HDP信號和LDP信號；當(dāng)使能端EN接收到使能信號時，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路允許所述HDP信號和LDP信號分別控制負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV和第二輸出端LDV。
[0014]優(yōu)選地，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括第一比較器Compl，對輸出電壓VO和閾值電壓VTD進(jìn)行比較；當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，如果輸出電壓VO大于閾值電壓VTD，第一比較器Compl的輸出信號AH控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV，使得第二開關(guān)S2導(dǎo)通；
[0015]當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，如果輸出電壓VO小于閾值電壓VTD，第一比較器Compl的輸出信號AH控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV，使得第二開關(guān)S2關(guān)斷。
[0016]優(yōu)選地，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路還包括第二 D觸發(fā)器ffdf2，第二 D觸發(fā)器ffdf2根據(jù)第一比較器Compl的輸出信號AH進(jìn)行復(fù)位；當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，如果輸出電壓VO小于閾值電壓VTD，第二 D觸發(fā)器ffdf2的輸出信號HHA控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV，使得第一開關(guān)SI導(dǎo)通。
[0017]優(yōu)選地，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路還包括第一 D觸發(fā)器ffdfl和第二比較器Comp2,第一 D觸發(fā)器ffdfl根據(jù)第一比較器Compl的輸出信號AH進(jìn)行復(fù)位,第二比較器Comp2對電感LI電流和閾值電流進(jìn)行比較；當(dāng)使能端EN接收到非使能信號時，如果電感LI電流小于閾值電流，第二比較器Comp2的輸出信號IR和第一 D觸發(fā)器ffdfl的輸出信號HHE控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸入端HDV，使得第一開關(guān)SI關(guān)斷。
[0018]優(yōu)選地，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括:第一與門AND1、第二與門AND2、第三與門AND3、第四與門AND4、第一D觸發(fā)器ffdfl、第一或門0R1、第二或門0R2、第三或門0R3、反相器INVl、第一驅(qū)動器DRVl、第二驅(qū)動器DRV2 ；
[0019]電源電壓VIN和第二參考電壓VOS連接至所述第二比較器Comp2的正相輸入端，電感LI電壓連接至第二比較器Comp2的反相輸入端，第二比較器Comp2輸出端連接至第三與門AND3的一端，第一 D觸發(fā)器ffdfl的輸出端連接至第三與門AND3的又一端，第三與門AND3的輸出端連接至第三或門0R3的一端，第一 D觸發(fā)器ffdfl的使能端EN連接至第三或門0R3的又一端，第三或門0R3的輸出端連接至第二 D觸發(fā)器ffdf2的復(fù)位端，第二 D觸發(fā)器ffdf2的輸出端連接至第一或門ORl的一端；
[0020]控制邏輯的HDP信號輸入到第四與門AND4 —端，使能端EN連接至第四與門AND4的又一端，所述第四與門AND4連接至第一或門ORl的又一端，所述第一或門ORl經(jīng)第一驅(qū)動器DRVl后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV ；[0021]輸出電壓VO連接至第一比較器Compl的正相輸入端，閾值電壓VTD連接至第一比較器Compl的反相輸入端,所述第一比較器Compl的輸出端連接至第一與門ANDl的一端，使能端EN經(jīng)反相器INVl連接至第一與門ANDl的又一端；第一與門ANDl的輸出端連接至第二或門0R2的一端；
[0022]控制邏輯的LDP信號輸入到第二與門AND2的一端，使能端EN連接至第二與門AND2的又一端，所述第二與門AND2連接至第二或門0R2的又一端，所述第二或門0R2經(jīng)第二驅(qū)動器DRV2后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV。
[0023]本發(fā)明的目的是將第二電容上的能量和電荷部分回收，以節(jié)省能量。對于頻繁啟動和關(guān)閉的直流-直流轉(zhuǎn)換器來說，每次將關(guān)閉后存儲在輸出電容上的能量進(jìn)行回收，有助于提升效率。對于被供電電路為容性負(fù)載(負(fù)載等效為電容特性)來說，能量回收的效果更佳。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的直流-直流轉(zhuǎn)換器；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例中帶能量回收的負(fù)反饋控制電路實現(xiàn)方式。
【具體實施方式】
[0028]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0029]對于輸入電源為可充電電池(例如鋰電池或鎳氫電池)或其他可存儲能量的單元(例如超級電容)時，本發(fā)明可以實現(xiàn)當(dāng)直流-直流轉(zhuǎn)換器被關(guān)閉時將第二電容C2上的能量部分回收，對輸入電源充電。下面分別以使能端EN接收到的使能信號為高電平，非使能信號為低電平為例做以說明。
[0030]圖2為本發(fā)明實施例帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的直流-直流轉(zhuǎn)換器。圖2中，直流-直流轉(zhuǎn)換器包括:電池、帶能量回收的負(fù)反饋控制電路、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、電感L1、和電感LI串聯(lián)的第二電容C2。與傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的區(qū)別是:采用帶能量回收的負(fù)反饋控制電路替代了傳統(tǒng)的負(fù)反饋控制電路。
[0031]本發(fā)明實施例中，第一開關(guān)SI練接于電源電壓和電感LI的第一端之間,第一開關(guān)SI的控制端連接于帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第一輸出端HDV ;第二開關(guān)S2連接于電感LI的第一端和接地端，第二開關(guān)S2的控制端連接于所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第二輸出端LDV ;第二電容連接在電感LI的第二端和地端之間，以便提供輸出電壓，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路，第一輸入端連接至電源電壓VIN，第二輸入端連接至使能端EN。
[0032]進(jìn)一步的，工作原理如下:
[0033]當(dāng)EN為高電平時，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路執(zhí)行與傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器具有相同的功能，即帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV導(dǎo)通第一開關(guān)SI，通過電源電壓VIN為第二電容C2充電以及為被供電電路提供工作電壓，通過負(fù)反饋環(huán)路的反饋電壓控制第一開關(guān)SI的導(dǎo)通，第二開關(guān)S2關(guān)斷或者第一開關(guān)SI的關(guān)斷，第二開關(guān)S2的導(dǎo)通，使得直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出電壓VO為恒定電壓。
[0034]當(dāng)使能端EN從高電平變?yōu)榈碗娖綍r，負(fù)反饋控制電路檢測到分壓電路的電壓大于閾值電壓VTD，此時，負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV導(dǎo)通第二開關(guān)S2，這一階段中，第二電容C2上的能量被轉(zhuǎn)移至電感LI上，直到輸出電壓VO降低至閾值電壓VTD (—般為高于0V，但稍高于OV的電壓)以下時，控制第二開關(guān)S2關(guān)斷，第一開關(guān)SI在帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV信號的控制下導(dǎo)通，電感LI開始釋放能量，對輸入端的電池BAT進(jìn)行充電，直到電感LI的能量被充分釋放后關(guān)閉第一開關(guān)SI。此時，電感LI能量被充分釋放即負(fù)反饋控制電路檢測到電感兩端電壓小于閾值電流時，電感的能量被充分釋放(帶能量回收的負(fù)反饋控制電路檢測到電感電流快要從VO流向VIN的方向改變?yōu)閺腣IN流向VO的方向)。此后，直流-直流轉(zhuǎn)換器才完全停止工作。
[0035]現(xiàn)有技術(shù)中，一般使能端EN從高電平變?yōu)榈碗娖胶?，直?直流轉(zhuǎn)換器就立即停止工作。而在本發(fā)明實施例中，當(dāng)使能端EN從高電平變?yōu)榈碗娖胶?，直?直流轉(zhuǎn)換器還要按照上述工作原理工作一段時間，以便將輸出電容C2上的能量回收，并對輸入端的電池進(jìn)行充電。
[0036]在一個可選的實施例中，閾值電流等于VOS/RoN之商；V0S為電壓源VOS的電壓值，也即第二參考電壓，Ron為第一開關(guān)SI的導(dǎo)通電阻。
[0037]可選地，直流-直流轉(zhuǎn)換器包括分壓電路，對輸出電壓VO進(jìn)行檢測；輸出電壓VO通過分壓電路連接到所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第三輸入端FB，由此所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路對輸出電壓VO和閾值電壓VTD進(jìn)行比較。
[0038]其中，分壓電路包括第一電阻Rl和第二電阻R2，經(jīng)分壓電路，輸出電壓的分壓為:
[0039]FB=VO*(R2+R1)/Rl
[0040]可選地，直流-直流轉(zhuǎn)換器還包括:被供電電路，和第二電容C2并聯(lián)，使能端EN為高電時，線電壓VIN為所述被供電電路提供工作電壓。
[0041]可選地，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第四輸入端LX連接至電感LI第一端。
[0042]圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的圖2中帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的一種實施方式。圖3中，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括:第一比較器Compl、第二比較器Comp2、第一與門ANDl、第二與門AND2、第三與門AND3、第四與門AND4、第一 D觸發(fā)器ffdfl、第二 D觸發(fā)器ffdf2、第一或門0R1、第二或門0R2、第三或門0R3、第一驅(qū)動器DRV1、第二驅(qū)動器DRV2、反相器INVl、誤差放大器EA、PWM比較器PWMC和邏輯控制。
[0043]具體地，電源電壓VIN和第二參考電壓VOS輸入至所述第二比較器Comp2的正相輸入端(電源電壓VIN和第二參考電壓VOS端的電流為閾值電流)，電感LI電壓連接至第二比較器Comp2的反相輸入端,第二比較器Comp2輸出端連接至第三與門AND3的一端,第一D觸發(fā)器ffdfl的輸出端連接至第三與門AND3的又一端，第三與門的輸出端連接至第三或門0R3的一端，第一 D觸發(fā)器ffdfl的使能端EN連接至第三或門0R3的又一端，第三或門0R3的輸出端連接至第二 D觸發(fā)器ffdf2的復(fù)位端，第二 D觸發(fā)器ffdf2的輸出端連接至第一或門ORl的一端；第一 D觸發(fā)器和第二 D觸發(fā)器的的d端都接入電源電壓VIN(高電平有效);[0044]控制邏輯的HDP信號輸入到第四與門AND4 —端，使能端EN連接至第四與門AND4的又一端，所述第四與門AND4連接至第一或門ORl的又一端，第一或門ORl經(jīng)第一驅(qū)動器DRVl后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端HDV ；
[0045]輸出電壓VO連接至第一比較器Compl的正相輸入端，閾值電壓VTD連接至第一比較器Compl的反相輸入端,第一比較器Compl的輸出端連接至第一與門ANDl的一端,使能端EN經(jīng)反相器INVl連接至第一與門ANDl的又一端；第一與門ANDl的輸出端連接至第二或門0R2的一端；
[0046]控制邏輯的LDP信號輸入到第二與門AND2的一端，使能端EN連接至第二與門AND2的又一端，所述第二與門AND2連接至第二或門0R2的又一端，所述第二或門0R2經(jīng)第二驅(qū)動器DRV2后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV。
[0047]其中，第一參考電壓REF連接至誤差放大器EA的正相輸入端，輸出電壓VO連接至誤差放大器EA的反相輸入端，誤差放大器EA的輸出端連接至PWM比較器PWMC的正相輸入端，脈沖電壓RAMP連接至PWM比較器PWMC的反相輸入端，PWM比較器PWMC的輸出端連接至邏輯控制的輸入端，經(jīng)邏輯控制產(chǎn)生HDP信號和LDP信號。
[0048]進(jìn)一步的，工作原理如下:
[0049]當(dāng)使能端EN為高電平時，邏輯控制產(chǎn)生的HDP信號使第四與門AND4的輸出HDA信號為高電平，經(jīng)第一或門ORl產(chǎn)生的HDD信號為高電平，該HDD高電平信號經(jīng)第一驅(qū)動器DRVl后，導(dǎo)通第一開關(guān)SI，使帶能量回收的負(fù)反饋控制電路工作如傳統(tǒng)負(fù)反饋控制器，通過反饋電壓控制第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2的導(dǎo)通或關(guān)斷，第二電容C2被充電，控制直流-直流轉(zhuǎn)換器輸出電 壓VO為恒定電壓。
[0050]當(dāng)使能端EN為低電平時，如果輸出電壓VO大于閾值電壓VTD (—般為高于0V，但稍高于OV的電壓)，第一比較器CompI的輸出信號AH為高電平，和經(jīng)反相器INVl產(chǎn)生的高電平信號ENB —起輸入至第一與門AND1，第一與門ANDl產(chǎn)生的信號LH為高電平，經(jīng)第二或門0R2和第二驅(qū)動器DRV2后，控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV，使得第二開關(guān)S2導(dǎo)通，此時第二電容C2上存儲的電荷經(jīng)過電感LI和第二開關(guān)S2流向地，對電感LI進(jìn)行儲能。
[0051]如果輸出電壓VO小于閾值電壓VTD(例如可以設(shè)計為0.1V),第一比較器Compl的輸出信號AH為低電平，和經(jīng)反相器INVl產(chǎn)生的高電平信號ENB —起輸入至第一與門AND1，第一與門ANDl產(chǎn)生的信號LH為低電平，經(jīng)第二或門0R2和第二驅(qū)動器DRV2后，控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端LDV，控制第二開關(guān)S2關(guān)斷，此時，對電感LI的儲能結(jié)束。
[0052]接著，第一D觸發(fā)器ffdfl和第二D觸發(fā)器ffdf2為下降沿觸發(fā)，第一比較器Compl的輸出信號AH為低電平時，產(chǎn)生一個下降沿，第一 D觸發(fā)器ffdfl和第二 D觸發(fā)器ffdf2的輸出信號HHE和HHA將變?yōu)楦唠娖剑瑢?dǎo)致經(jīng)過第一或門ORl的輸出信號HDD變?yōu)楦唠娖?，第一?qū)動器DRVl輸出的HDV為高電平，控制第一開關(guān)SI導(dǎo)通，電感LI開始釋放能量，其電流方向從輸出電壓VO的結(jié)點流向輸入電源電壓VIN的結(jié)點，對電池BAT進(jìn)行充電。
[0053]由于開關(guān)SI導(dǎo)通存在導(dǎo)通電阻，當(dāng)電流由電感LI流向電源電壓VIN時，電感LI兩端電壓比電源電壓VIN高，隨著電感LI的能量逐漸被釋放完，其電流下降接近于0，當(dāng)其電流下降至閾值電流(VOS/I^VOS在圖3中已示出，即第二參考電壓，Rm為第一開關(guān)SI的導(dǎo)通電阻)時，第二比較器判斷出對電感LI電流小于閾值電流時，第二比較器Comp2的輸出信號IR為高電平，經(jīng)過第三與門AND3的輸出信號IRT為高電平，經(jīng)過第三或門0R3的輸出信號RST2為高電平，高電平復(fù)位的第二 D觸發(fā)器ffdf2的輸出HHA被復(fù)位為低電平，由于EN為低電平，經(jīng)過第四與門AND4的輸出HDA信號為低電平，使得第一開關(guān)SI關(guān)斷，此后，直流-直流轉(zhuǎn)換器才完全處于停止工作的狀態(tài)。
[0054]與傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器相比，本實施例在收到其使能信號EN從高電平變成低電平后，直流-直流轉(zhuǎn)換器會多工作一個開關(guān)周期(先第二開關(guān)S2導(dǎo)通，然后第一開關(guān)SI導(dǎo)通)，而傳統(tǒng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的表現(xiàn)為第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2立即關(guān)斷，停止工作。
[0055]綜上，將關(guān)閉后存儲在輸出電容上的能量進(jìn)行回收，有助于提升效率。對于被供電電路為容性負(fù)載(負(fù)載等效為電容特性)來說，能量回收的效果更佳。
[0056]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括:電池、帶能量回收的負(fù)反饋控制電路、第一開關(guān)(SI)、第二開關(guān)(S2)、電感(LI)、第二電容(C2)； 所述第一開關(guān)(SI)連接于電源電壓和所述電感(LI)的第一端之間，所述第一開關(guān)(51)的控制端連接于帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第一輸出端(HDV)； 所述第二開關(guān)(S2)連接于電感(LI)的第一端和接地端，所述第二開關(guān)(S2)的控制端連接于所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路第二輸出端(LDV); 第二電容連接在電感(LI)的第二端和地端之間，以便提供輸出電壓； 所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路，第一輸入端連接至電源電壓(VIN)，第二輸入端連接至使能端(EN);當(dāng)使能端(EN)接收到非使能信號時，負(fù)反饋控制電路檢測到輸出電壓(VO)大于閾值電壓(VTD)時，帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端(LDV)導(dǎo)通第二開關(guān)(S2)，所述第二電容(C2)為電感(LI)放電，在輸出電壓(VO)小于閾值電壓(VTD)時，關(guān)斷所述第二開關(guān)(S2)，第一開關(guān)(SI)在負(fù)反饋控制電路的第一輸出端(HDV)的控制下導(dǎo)通，電感(LI)放電，同時對電池充電，當(dāng)負(fù)反饋控制電路檢測到電感(LI)電流小于閾值電流時，通過負(fù)反饋控制電路的第一輸出端(HDV)關(guān)斷第一開關(guān)(SI)，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器停止工作。
2.如權(quán)利要求1所 述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，當(dāng)使能端(EN)接收到使能信號時，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路根據(jù)反饋電壓控制第一開關(guān)(SI)和第二開關(guān)(52)的導(dǎo)通或關(guān)斷。
3.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括分壓電路，對輸出電壓(VO)進(jìn)行檢測；輸出電壓(VO)通過分壓電路連接到所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第三輸入端(FB)，由此所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路對輸出電壓(VO)和閾值電壓(VTD )進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器還包括:被供電電路，和所述第二電容(C2)并聯(lián)，當(dāng)使能端(EN)接收到使能信號時，所述線電壓(VIN)為所述被供電電路提供工作電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第四輸入端(LX)連接至電感(LI)第一端。
6.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括誤差放大器、PWM比較器(PWMC)和邏輯控制；第一參考電壓(REF)連接至誤差放大器(EA)的一輸入端，輸出電壓(VO)連接至誤差放大器(EA)的又一輸入端，誤差放大器(EA)的輸出端連接至PWM比較器(PWMC)的正相輸入端，脈沖電壓(RAMP)連接至PWM比較器(PWMC)的反相輸入端，PWM比較器(PWMC)的輸出端連接至所述邏輯控制的輸入端，經(jīng)所述邏輯控制產(chǎn)生HDP信號和LDP信號；當(dāng)使能端(EN)接收到使能信號時，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路允許所述HDP信號和LDP信號分別控制負(fù)反饋控制電路的第一輸出端(HDV)和第二輸出端(LDV)。
7.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括第一比較器(Compl)，對輸出電壓(VO)和閾值電壓(VTD)進(jìn)行比較；當(dāng)使能端(EN)接收到非使能信號時，如果輸出電壓(VO)大于閾值電壓(VTD)，第一比較器(Compl)的輸出信號AH控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端(LDV)，使得第二開關(guān)(S2)導(dǎo)通； 當(dāng)使能端(EN)接收到非使能信號時，如果輸出電壓(VO)小于閾值電壓(VTD)，第一比較器(Compl)的輸出信號AH控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端(LDV)，使得第二開關(guān)(S2)關(guān)斷。
8.如權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路還包括第二 D觸發(fā)器(f f df 2 )，第二 D觸發(fā)器(f f df 2 )根據(jù)第一比較器(CompI)的輸出信號AH進(jìn)行復(fù)位；當(dāng)使能端(EN)接收到非使能信號時，如果輸出電壓(VO)小于閾值電壓(VTD)，第二 D觸發(fā)器(ffdf2)的輸出信號HHA控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端(HDV)，使得第一開關(guān)(SI)導(dǎo)通。
9.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路還包括第一 D觸發(fā)器(ffdfl)和第二比較器(Comp2 )，第一 D觸發(fā)器(ffdfl)根據(jù)第一比較器(Compl)的輸出信號AH進(jìn)行復(fù)位，第二比較器(Comp2)對電感(LI)電流和閾值電流進(jìn)行比較；當(dāng)使能端(EN)接收到非使能信號時，如果電感(LI)電流小于閾值電流，第二比較器(Comp2)的輸出信號IR和第一 D觸發(fā)器(ffdfl)的輸出信號HHE控制帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸入端(HDV)，使得第一開關(guān)(SI)關(guān)斷。
10.如權(quán)利要求1-6任一項所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述帶能量回收的負(fù)反饋控制電路包括:第一與門(AND1)、第二與門(AND2)、第三與門(AND3)、第四與門(AND4)、第一 D觸發(fā)器(ffdfl)、第一或門(0R1)、第二或門(0R2)、第三或門(0R3)、反相器(INVl )、第一驅(qū)動器(DRVl)、第二驅(qū)動器(DRV2)； 電源電壓(VIN)和第二參考電壓(VOS)連接至所述第二比較器(Comp2)的正相輸入端，電感(LI)電壓連接至第二比較器(Comp2)的反相輸入端，第二比較器(Comp2)輸出端連接至第三與門(AND3)的一端，第一 D觸發(fā)器(ffdfl)的輸出端連接至第三與門(AND3)的又一端，第三與門的輸出端連接至第三或門(0R3)的一端，第一 D觸發(fā)器(ffdfl)的使能端(EN)連接至第三或門(0R3)的又一端，第三或門(0R3)的輸出端連接至第二 D觸發(fā)器(ffdf2)的復(fù)位端，第二 D觸發(fā)器(ffdf2)的輸出端連接至第一或門(ORl)的一端； 控制邏輯的HDP信號輸入到第四與門(AND4 )—端，使能端(EN)連接至第四與門(AND4)的又一端，所述第四與門(AND4)連接至第一或門(ORl)的又一端，所述第一或門(ORl)經(jīng)第一驅(qū)動器(DRVl)后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第一輸出端(HDV)； 輸出電壓(VO)連接至第一比較器(Compl)的正相輸入端，閾值電壓(VTD)連接至第一比較器(Compl)的反相輸入端，所述第一比較器(Compl)的輸出端連接至第一與門(AND1)的一端，使能端(EN)經(jīng)反相器(INVl)連接至第一與門(ANDl)的又一端；第一與門(ANDl)的輸出端連接至第二或門(0R2)的一端； 控制邏輯的LDP信號輸入到第二與門(AND2)的一端，使能端(EN)連接至第二與門(AND2)的又一端，所述第二與門(AND2)連接至第二或門(0R2)的又一端，所述第二或門(0R2)經(jīng)第二驅(qū)動器(DRV2)后，連接至帶能量回收的負(fù)反饋控制電路的第二輸出端(LDV)。
【文檔編號】H02M3/10GK103607117SQ201310593687
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司