CCM升降压变换器输出电容的监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种CCM升降压变换器输出电容的监测装置及方法。该装置包括Buck-Boost变换器主功率电路、驱动电路、显示单元和信号处理模块，其中信号处理模块包括功率电路控制单元、开关频率f_s计算单元、占空比D计算单元、输出电压触发采样单元、电容ESR和C计算单元；该方法为通过检测开关管的PWM驱动脉冲信号，经占空比D计算单元得到占空比，经开关频率f_s计算单元得到变换器的开关频率，输出电压触发采样单元一方面检测输出电压平均值，另一方面触发采样得到输出电压的瞬时值，将上述数据送入电容ESR和C计算单元，得到Buck-Boost变换器中输出滤波电容当前ESR和C的值。本发明无需电流传感器，不影响变换器的正常工作，为电容和电源的寿命预测提供依据。

主权项

一种CCM升降压变换器输出电容的监测装置，其特征在于，包括Buck‑Boost变换器主功率电路(1)、驱动电路(3)、显示单元(8)和信号处理模块，所述信号处理模块包括功率电路控制单元(2)、开关频率f_s计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压触发采样单元(6)、电容ESR和C计算单元(7)；所述Buck‑Boost变换器主功率电路(1)包括输入电压源V_in、开关管Q_b、续流二极管D_b、滤波电感L、输出滤波电容和负载R_L，所述输出滤波电容包括等效串联电阻ESR和电容C，其中开关管Q_b的漏极与电压源V_in的正极连接，滤波电感L一端分别与开关管Q_b的源极、续流二极管D_b的阴极连接，滤波电感L另一端与电压源V_in的负极连接，续流二极管D_b的阳极分别与等效串联电阻ESR的一端、负载R_L的一端连接，等效串联电阻ESR的另一端与电容C的一端连接，电容C的另一端及负载R_L的另一端均与电压源V_in的负极连接，负载R_L两端为输出电压v_o；所述功率电路控制单元(2)的输入端分别与Buck‑Boost变换器主功率电路(1)的电压源V_in和输出电压v_o连接，功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号分别接入开关频率f_s计算单元(4)和占空比D计算单元(5)，Buck‑Boost变换器主功率电路(1)的输出电压v_o和功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号均接入输出电压触发采样单元(6)，开关频率f_s计算单元(4)、占空比D计算单元(5)、输出电压触发采样单元(6)的输出端均接入电容ESR和C计算单元(7)，电容ESR和C计算单元(7)的输出端接入显示单元(8)；所述驱动电路(3)的输入端与功率电路控制单元(2)输出端的PWM信号连接，驱动电路(3)的输出端接入开关管Q_b的栅极。