Dpfm升压系统、升压方法和家用电源电器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了DPFM升压系统、升压方法和家用电源电器，其主要包括驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路、所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器的输出端依次连接，还包括输入反馈模块和输出反馈模块，还包括TON控制模块，所述TON控制模块分别与PFM控制电路，输入反馈模块和输出反馈模块连接，本系统通过增加控制模块，同时采集输入电压和输出电压，根据输入电压和输出电压的压差产生相关的电流变量，通过电流控制PFM控制电路改变TON，实现TON动态可变特性，在输入输出电压相近时，减小TON，从而减小输出波纹，启动时，由于输出电压慢慢上升，此时TON也慢慢增大，提高升压过程的效率，起到加快启动的功能。
【专利说明】
DPFM升压系统、升压方法和家用电源电器
技术领域
[0001]本发明涉及升压系统领域，特别涉及DPFM升压系统、升压方法和家用电源电器。【背景技术】
[0002]电路中有时提供的电压较低，此时我们需要将电压提升到需要的电压值，PFM(脉宽调制)升压电路是我们现实中常用的一种升压电路，但传统的PFM升压电路中TQN的时间是固定的，TQFF的时间随着负载的变化而变化，由于TQN是固定的，当输入电压越高时，输入电压会越接近输出电压，使得输出的波纹越大，且在升压开始时，输入电压较额定输出电压小很多，使得升压效率较低，同时电感中的尖峰电流较大，不利于启动。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题是提供一种可对Tern和最大占空比进行动态调整的DPFM升压系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路、所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路依次连接，还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块的输出端连接至比较器电路的反向输入端，所述比较器电路的正向输入端连接基准电压，
[0005]还包括TON控制模块和输入反馈模块，所述输入反馈模块的输出端连接至TON控制模块，比较器电路的反向输入端连接至TON控制模块，TON控制模块和PFM控制电路连接； [〇〇〇6]所述TON控制模块用于采集输入反馈模块和输出反馈模块采集的电压并根据其电压差向PFM控制电路输出电流信号。
[0007]进一步的是:所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路、输入反馈模块、 输出反馈模块和TON控制模块集成在同一芯片内部。
[0008]进一步的是:所述输出反馈模块包括第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联，第一电阻和第二电阻的连接端连接至比较器电路的反向输入端。
[0009]进一步的是:所述输入反馈模块包括第三电阻和第四电阻，第三电阻和第四电阻串联，第三电阻和第四电阻的连接端连接至比较器电路的反向输入端。[0〇10] 本发明还公开了DPFM升压方法，包括:PFM电路控制驱动电路中的NM0S管开启，电感处在充电过程中，经过TQN时间，PFM电路控制驱动电路中的NM0S管断开，PFM电路控制驱动电路中的P0MS管开启，电感中的电流经PM0S管流向输出端给输出电容充电，
[0011]在上述过程中，TON控制模块同时米集输入电压和输出电压，根据输入电压和输出电压的电压差向PFM电路输出一个电流信号，PFM电路根据收到的电流信号控制驱动级电路中功率管的Ton时间，使得Ton根据输入电压和输出电压实现动态变化。
[0012]本发明还公开了家用电源电器，包括上述所述的任意一项DPFM升压系统。[〇〇13]本发明的有益效果是:本发明的DPFM升压系统增加了一个TON控制模块，同时采集输入电压和输出电压，根据输入电压和输出电压的压差产生相关的电流变量，通过电流控制PFM控制电路改变Ton，实现Ton动态可变特性，在输入输出电压相近时，减小Ton，从而减小输出波纹，启动时，由于输出电压慢慢上升，此时Ton也慢慢增大，提高升压过程的效率，起到加快启动的功能。【附图说明】[〇〇14]图1为传统PFM升压架构示意图。
[0015]图2为本发明的DPFM升压架构示意图。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。[〇〇17 ]如图2所示的DPFM升压系统，包括输入电源、电感、输入电容、输出电容，输入电源两端并联有所述输入电容、所述输入电容的正端连接所述电感的一端，还包括驱动电路、 BUF电路、PFM控制电路、比较器电路、所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路的输出端依次连接，还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块与输出电容并联，所述输出反馈模块的输出端连接至比较器电路的反向输入端，所述比较器电路的正向输入端连接基准电压，还包括TON控制模块和输入反馈模块，所述输入反馈模块的输出端连接至TON控制模块， 比较器电路的反向输入端连接至TON控制模块，TON控制模块和PFM控制电路连接;所述TON 控制模块用于采集输入反馈模块和输出反馈模块采集的电压并根据其电压差向PFM控制电路输出电流信号;所述驱动电路包括功率管，所述驱动电路用于控制电路的充放电状态;所述PFM控制电路用于控制驱动电路的开闭状态;所述输出反馈模块包括第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻串联，第一电阻和第二电阻的连接端连接至比较器电路的反向输入端，模块所述输入反馈模块包括第三电阻和第四电阻，第三电阻和第四电阻串联，第三电阻和第四电阻的连接端连接至比较器电路的反向输入端，所述驱动电路包括两个功率管， 分别为PM0S管和NM0S管，当NM0S管开启时，电感处在蓄能过程，NM0S管断开后，PM0S管开启， 电感中的电流经过PM0S管流向输出端给输出电容充电，电容两端电压升高，实现升压并将电压提供给负载，第一电阻和第二电阻形成的反馈网络将测得的输出反馈电压送至比较器电路，接着将此电压信号送至TON控制网络，第三电阻和第四电阻形成的输入反馈网络将检测到的输入反馈电压信号传入TON控制网络，TON控制网络根据接收到的输出反馈电压和输入反馈电压从而产生一个电流信号传至PFM控制电路，PFM控制电路进而控制PM0S管和NM0S 管的开断，当输入反馈电压接近输出反馈电压时，PFM控制电路减小匪0S管开启时间，即Ton 时间减小，但Toff时间保持不变，从而减小了电感的充电时间，由于Ton时间很小，使得电感中的电荷少，形成的电流峰值低，从而转换到输出端的能量峰值低，使得输出波纹小，从而保证了系统工作的稳定性，且在升压开始时，传统的PFM电路，由于Ton是固定的，当输入较额定输出小很多时，升压效率较低，同时电感中的尖峰电流较大，不利于启动，采用本电路后，开始后TON较小，在升压过程中，由于输出电压从输入电压开始慢慢上升，输出反馈电压和输入反馈电压的差值逐渐增大，TON也慢慢增大，提高升压过程的效率，起到了加快启动的功能，且当输出短路、输出电压靠近或者低于输入电压时，可调整Ton，使得电路工作在较小的占空比状态，起到短路保护的作用。[〇〇18]此外，所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路、输入反馈模块、输出反馈模块和TON控制模块集成在同一芯片内部，方便使用。[0〇19] 本发明还公开了 DPFM升压方法，其步骤为:PFM电路控制驱动电路中的匪0S管开启，电感处在充电过程中，经过Ton时间，PFM电路控制驱动电路中的匪0S管断开，PFM电路控制驱动电路中的POMS管开启，电感中的电流经PM0S管流向输出端给输出电容充电，
[0020]在上述过程中，TON控制模块同时采集输入电压和输出电压，根据输入电压和输出电压的电压差向PFM电路输出一个电流信号，PFM电路根据收到的电流信号控制驱动级电路中功率管的Ton时间，使得Ton根据输入电压和输出电压实现动态变化，在输入输出电压相近时，减小Ton，从而减小输出波纹，启动时，由于输出电压慢慢上升，此时Ton也慢慢增大，提高升压过程的效率，起到加快启动的功能。[〇〇21] 本发明还公开了家用电器电源，所述家用电器电源包括上述所述的DPFM升压系统，使得家用电器在使用时更稳定。
[0022]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.DPFM升压系统，包括驱动电路、BUF电路、PFM控制电路、比较器电路，所述驱动电路、 BUF电路、PFM控制电路、比较器电路依次连接，还包括输出反馈模块，所述输出反馈模块的 输出端连接至比较器电路的反向输入端，所述比较器电路的正向输入端连接基准电压，其 特征在于:还包括TON控制模块和输入反馈模块，所述输入反馈模块的输出端连接至TON控制模 块，比较器电路的反向输入端连接至TON控制模块，TON控制模块和PFM控制电路连接；所述TON控制模块用于采集输入反馈模块和输出反馈模块采集的电压并根据其电压差 向PFM控制电路输出电流信号。2.如权利要求1所述的DPFM升压系统，其特征在于:所述驱动电路、BUF电路、PFM控制电 路、比较器电路、输入反馈模块、输出反馈模块和TON控制模块集成在同一芯片内部。3.如权利要求1所述的DPFM升压系统，其特征在于:所述输出反馈模块包括第一电阻和 第二电阻，第一电阻和第二电阻串联，第一电阻和第二电阻的连接端连接至比较器电路的 反向输入端。4.如权利要求1所述的DPFM升压系统，其特征在于:所述输入反馈模块包括第三电阻和 第四电阻，第三电阻和第四电阻串联，第三电阻和第四电阻的连接端连接至比较器电路的 反向输入端。5.DPFM升压方法，包括:PFM电路控制驱动电路中的匪0S管开启，电感处在充电过程中， 经过Tern时间，PFM电路控制驱动电路中的匪0S管断开，PFM电路控制驱动电路中的POMS管开 启，电感中的电流经PM0S管流向输出端给输出电容充电，在上述过程中，TON控制模块同时米集输入电压和输出电压，根据输入电压和输出电压 的电压差向PFM电路输出一个电流信号，PFM电路根据收到的电流信号控制驱动级电路中功 率管的Ton时间，使得Ton根据输入电压和输出电压实现动态变化。6.家用电器电源，其特征在于:包括权利要求1至权利要求4中任意一项所述的DPFM升 压系统。
【文档编号】H02M1/14GK105958821SQ201610403684
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】吴国平, 刘桂芝, 周尧
【申请人】无锡麟力科技有限公司