[发明专利]一种直流-直流转换电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种基于电感的直流-直流转换电路。

【背景技术】

传统的直流-直流转换器一般只能产生正电压或只能产生负电压。请参考图1所示，其为现有技术中的一种降压型直流-直流转换器的电路示意图。该降压型直流-直流转换器包括连接于电压输入端VIN和地节点之间的开关S1、电感L1和电容C1，以及二极管D1，其中，二极管D1的正极接地节点，二极管D1的负极与开关S1和电感L1之间的连接节点相连；电感L1和电容C1之间的连接节点作为该降压型直流-直流转换器的电压输出端VO。图1所示的直流-直流转换器的电压输出端VO的电压值为正值，且小于电压输入端VIN的电压值。理想情况下，输出电压VO（即电压输出端VO的电压）与输入电压VIN（即电压输入端VIN的电压）的关系为：VO=D.VIN，其中VO为输出电压的电压值，VIN为输入电压的电压值，D为驱动信号DRV1的开关占空比。

请参考图2所示，其为现有技术中的一种产生负电压的直流-直流转换器的电路示意图。该直流-直流转换器包括连接于电压输入端VIN和地接点之间的开关S1、二极管D1和电容C1，以及电感L1。其中，电感L1的一端接地节点，另一端与开关S1和二极管D1的负极之间的连接节点相连，二极管D1的正极和电容C1之间的连接节点作为该直流-直流转换器的电压输出端VO，该直流-直流转换器的电压输出端VO的电压值为负值。理想情况下，输出电压VO（即电压输出端VO的电压）与输入电压VIN（即电压输入端VIN的电压）的关系为：VO=-VIN.D/(1-D)，其中VO为输出电压的电压值，VIN为输入电压的电压值，D为驱动信号DRV1的占空比。

但有些场合需要既能产生正电压，又能产生负电压，例如，驱动转子转动，若需转子逆时针方向转动，则产生正电压驱动；若需转子顺时针方向转动，则产生负电压驱动，这样，在现有技术中，就需要两套转换电路，以分别产生正电压和负电压且需要进行组合控制，从而导致电路结构复杂。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种直流-直流转换电路，其输出电压可以为正电压也可以为负电压，且电路结构简单。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种直流-直流转换电路，其包括电压输入端、第一电压输出端、第二电压输出端、第一开关、第二开关、第一二极管、第二二极管、电感、电容和占空比控制电路。电压输入端与第二电压输出端相连；电容连接于第一电压输出端和第二电压输出端之间；第一开关和第一二极管串联于电压输入端和地节点之间；第二二极管和第二开关串联于第一电压输出端和地节点之间；电感连接于第一开关和第一二极管的负极之间的连接节点与第二开关和第二二极管的正极之间的连接节点之间，所述占空比控制电路输出驱动信号给所述第一开关的控制端和第二开关的控制端，以驱动第一开关和第二开关同时导通或者同时关断。

进一步的，所述直流-直流转换电路的输出电压VX=VO1-VO2，则

VX=VIN.(2D-1)/(1-D)，

其中，VX为输出电压的电压值，VIN为电压输入端的电压值，D为驱动信号的占空比，VO1为第一电压输出端VO1的电压值，VO2为第二电压输出端的电压值且等于电压输入端的电压值VIN。

进一步的，当0＜D＜1/2时，输出电压VX为负电压；当D=1/2时，输出电压VX为零；当1/2＜D＜1时，输出电压VX为正电压。

进一步的，当1/2＜D＜2/3时，输出电压VX小于电压输入端的电压值VIN；当2/3＜D＜1时，输出电压VX大于电压输入端的电压值VIN。

根据本发明的另一方面，本发明提供另一种直流-直流转换电路，其包括电压输入端、第一电压输出端、第二电压输出端、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、电感、电容和占空比控制电路。电压输入端与第二电压输出端相连；电容连接于第一电压输出端和第二电压输出端之间；第一开关和第三开关串联于电压输入端和地节点之间；第四开关和第二开关串联于第一电压输出端和地节点之间；电感连接于第一开关和第三开关之间的连接节点与第二开关和第四开关之间的连接节点之间，所述占空比控制电路输出驱动信号控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的导通或关断，其中，在控制第一开关和第二开关同时导通时，控制第三开关和第四开关同时关断；在控制第一开关和第二开关同时关断时，控制第三开关和第四开关同时导通。

进一步的，所述直流-直流转换电路的输出电压VX=VO1-VO2，则