[发明专利]用于BOOST变换器中的脉宽控制电路

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，特别涉及一种BOOST变换器中的脉宽控制电路的设计。

背景技术

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而一个稳定的电源是电子设备必不可少的组成部分。BOOST变换器是一种常见的升压式开关电源，要稳定BOOST的输出，需要一个负反馈网络来调节BOOST变换器中开关管的脉冲宽度。

现有传统的BOOST脉宽控制电路采用电压比较的方式如附图1所示，其中，式中，V_o表示BOOST变换器的输出电压，V_dc表示BOOST变换器的直流输入电压，T_on表示BOOST变换器开关管的栅极控制信号的占空比，R表示BOOST变换器的负载电阻，T表示BOOST变换器开关管的栅极控制信号的周期，L表示BOOST变换器中的储能电感。这种控制方式可以实现输出电压的精确控制，但也存在一些不足，比如：电路需要一个Vref基准电压、一个EA放大器以及一个PWM的电压比较器，这样对于电路的实现比较复杂，电路的功耗较大，尤其一个可靠的EA放大器需要相应的稳定补偿电路，这增加了电路设计的难度以及电路的功耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电压比较型的BOOST脉宽控制电路结构复杂的问题，提出了一种用于BOOST变换器中的脉宽控制电路。

本发明的技术方案是：一种用于BOOST变换器中的脉宽控制电路，具体包括：一V-I变换器、一电容元件、一恒流源、第一反相器、第二反相器、一二输入与门、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管，

其中，

所述V-I变换器用于将所述BOOST变换器的输出电压转换为电流，其输入端接BOOST变换器的输出端，输出端接第一NMOS管的漏极、第一NMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极以及第三NMOS管的漏极；

所述第一NMOS管的源极接地，所述第三NMOS管的栅极接外部的方波信号，所述第三NMOS管的源极接地，所述第二NMOS管的源极接地，所述恒流源的第一端接外部的直流电源，所述恒流源的第二端接所述第二NMOS管的漏极、所述电容元件的第一端及第一反相器的输入端，所述电容元件的第二端接地，所述第一反相器的输出端接所述第二反相器的输入端，所述第二反相器的输出端接二输入与门的第一输入端，所述二输入与门的第二输入端接所述第三NMOS管的栅极，所述二输入与门的输出端作为所述脉宽控制电路的输出端。

本发明的有益效果：本发明的脉宽控制电路采用了V-I变换器，实现了用电流比较来调节BOOST变换器开关管的脉宽，省去了传统结构中的EA放大器、电压比较器等模块，大大降低了电路功耗以及电路设计的难度，电路结构变得简单，从而提高了集成度，降低了成本。

附图说明

图1是传统的电压比较型BOOST变换器脉宽控制电路结构示意图。

图2是本发明所实现的用于BOOST变换器中的脉宽控制电路结构示意图。

图3是本发明电路的具体实施示例电路图。

具体实施方式

为了使本发明电流比较型的BOOST控制电路技术方案及优点更加清楚明白下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

本发明的用于BOOST变换器中的脉宽控制电路，如图2所示，具体包括：一V-I变换器、一电容元件C1、一恒流源I1、第一反相器Q1、第二反相器Q2、一二输入与门Q3、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3，其中，

所述V-I变换器用于将所述BOOST变换器的输出电压转换为电流，其输入端接BOOST变换器的输出端Vo，输出端接M1的漏极、M1的栅极、M2的栅极以及M3的漏极；M1的源极接地，M3的栅极接外部的方波信号，M3的源极接地，M2的源极接地，恒流源I1的第一端接外部的直流电源VDD，恒流源I1的第二端接M2的漏极、C1的第一端及第一反相器Q1的输入端，C1的第二端接地，第一反相器Q1的输出端接第二反相器Q2的输入端，第二反相器Q2的输出端接二输入与门Q3的第一输入端，Q3的第二输入端接M3的栅极，二输入与门Q3的输出端作为所述脉宽控制电路的输出端Vcon，接BOOST变换器开关管的控制端。

需要说明的是外部的方波信号的占空比可以根据实际需要进行选取，对于BOOST变换器来说，一般占空比要大于50%。

反相器Q1和Q2作用在于：一是给电容元件的充放电设定一个翻转值；二是起到了对电压波形进行整形的作用。