[发明专利]一种直流到直流转换器及电源调制器

说明书

本发明提供一种直流到直流转换器及电源调制器，该直流到直流转换器包括：控制电路，用于放大参考电压输入端输入的参考电压和电源输出端输出的第二直流电压之间的差值，以输出误差电压信号；脉冲宽度调制电路，用于根据电源输入端输入的第一直流电压将误差电压信号转换为具有预设占空比的数字控制电压信号；开关电路，用于根据数字控制电压信号的预设占空比将第一直流电压转换为开关电压信号；第一电感和第一电容，第一电感和第一电容用于对开关电压信号进行低通滤波处理，得到第二直流电压；该直流到直流转换器在外围无源器件不变的情况下，提高控制电路的速度，减少直流到直流转换器输出电压趋近参考电压所需的时间，提高转换效率。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种直流到直流转换器及电源调制器。

背景技术

现有技术中直流到直流转换器从电源输入端获取电能,输出到电源输出端。电源输入端的电压不等于电源输出端的电压。直流到直流转换器的效率一般高于85％。直流到直流转换器可以在输出端产生一个与输入端电压不相等的电源。此外，直流到直流转换器还可以抑制输入电源的电压波动，将稳定的电源电压提供给负载。

传统的直流到直流转换器由四个部分组成：PID控制器、脉冲宽度调制器、功率开关、以及外围无源器件。其PID控制器基于PID控制原理，将目标电压减去输出端的电压，并将由此得到的误差分别求积分、放大、和微分，并将上述三种操作的结果求和，而后输出到脉冲宽度调制器。控制器的输出由脉冲宽度调制器转换为开关信号，开关信号控制功率开关。由电感器和电容器组成的二阶低通滤波器平滑开关信号，在电源输出端生成一个稳定的电源电压。

综上，传统直流到直流转换器使用PID控制器来控制输出电压，为了确保控制环路的稳定性，PID控制器的速度需要比外围无源器件的更低；PID控制器的速度决定了直流到直流转换器输出电压趋近到目标电压所需的时间。在外围无源器件不变的情况下，PID控制器的速度影响了直流到直流转换器输出电压趋近到目标电压所需的时间，降低了直流到直流转换器的转换速率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流到直流转换器及电源调制器，解决了现有技术中由于外围无源器件的速度限制PID控制器的速度，从而影响了直流到直流转换器的转换速率的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种直流到直流转换器，所述直流到直流转换器包括参考电压输入端、电源输入端以及电源输出端，所述直流到直流转换器包括：

控制电路，用于放大参考电压输入端输入的参考电压和电源输出端输出的第二直流电压之间的差值，以输出误差电压信号；

脉冲宽度调制电路，用于根据所述电源输入端输入的第一直流电压将所述误差电压信号转换为具有预设占空比的数字控制电压信号；

开关电路，用于根据所述数字控制电压信号的预设占空比将所述第一直流电压转换为开关电压信号；

第一电感和第一电容，所述第一电感和第一电容用于对所述开关电压信号进行低通滤波处理，得到第二直流电压。

其中，所述开关电压信号与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端接地；

所述第一电感和第一电容的连接处输出所述第二直流电压。

其中，所述开关电路包括：

跟随器、第一反相器、第一开关以及第二开关；其中，

所述第一直流电压连接所述第一开关的第一端，所述第一开关的第二端连接所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端接地；

所述数字控制电压信号与所述跟随器的输入端连接，所述跟随器的输出端与所述第一开关的控制端连接；所述数字控制电压信号还与所述第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与所述第二开关的控制端连接；