本发明公开了一种多路输出升压变换器，属于电子电路领域。所述多路输出升压变换器包括：一个升压变换器、一个或多个升压变换支路；所述升压变换器包括储能电感、第一通断模块、第一开关模块、第一输出滤波电容和控制模块；所述升压变换支路包括第二开关模块和第二输出滤波电容。本发明能够减少多路输出升压变换器的成本。
一个升压变换器、一个或多个升压变换支路；所述升压变换器包括储能电感、第一通断模块、第一开关模块、第一输出滤波电容和控制模块；所述升压变换支路包括第二开关模块和第二输出滤波电容；
所述储能电感分别与所述第一通断模块的阳极，第一开关模块的正极，第二开关模块的正极电连接；所述第一通断模块的阴极与所述第一输出滤波电容的正极电连接；所述第一开关模块的负极和所述第一输出滤波电容的负极都接入到接地点；所述控制模块与所述第一开关模块和第二开关模块相连；所述第二开关模块的负极与所述第二输出滤波电容的正极电连接，所述第二输出滤波电容的负极接入接地点；
在开关周期的第一开关模块开通时间内，所述控制模块控制所述第一开关模块开通以及控制所述第二开关模块关断，所述储能电感接收电源输入的第一电压，所述第一电压经过所述储能电感和第一开关模块流入接地点，所述储能电感储存电能；所述第一输出滤波电容放电并输出电压给与所述升压变换器相连的负载，同时所述第一通断模块阻止所述第一输出滤波电容输出的电压倒灌到所述储能电感中；以及，所述第二输出滤波电容放电并输出电压给与所述升压变换支路相连的负载；
所述第二开关模块对应一个延迟时间，所述延迟时间为所述第一开关模块关断到所述第二开关模块开通的时间；
在所述开关周期的第一开关模块关断时间内，所述控制模块控制所述第一开关模块关断并开始计时，所述储能电感接收电源输入的第一电压，同时放电并输出第二电压，将所述第二电压与第一电压进行叠加得到第三电压，通过所述第一通断模块将所述第三电压输出给所述第一输出滤波电容和与所述升压变换器相连的负载，同时所述第一输出滤波电容充电；以及，当计时时间达到所述第二开关模块对应的延迟时间时，所述控制模块控制所述第二开关模块开通，所述储能电感通过所述第二开关模块将所述第三电压输出给所述第二输出滤波电容和与所述升压变换支路相连的负载，同时所述第二输出滤波电容充电。
2.如权利要求1所述的多路输出升压变换器，其特征在于，
所述控制模块还与所述第一通断模块的阴极和第一输出滤波电容的正极相接；
在所述开关周期的第一开关模块关断时间内，所述控制模块还采集所述升压变换器输出给负载的电压，如果所述升压变换器输出的电压小于预设电压，则所述控制模块控制所述第一开关模块开通以及控制所述第二开关模块关断，所述预设电压为所述多路输出升压变换器输出的最低门限。
3.如权利要求1所述的多路输出升压变换器，其特征在于，
所述控制模块还与所述第二开关模块的负极和第二输出滤波电容的正极相连；
在所述第一开关模块关断时间内以及第二开关模块开通时，所述控制模块还采集所述升压变换支路输出给负载的电压，如果所述升压变换支路输出的电压小于预设电压，则控制所述第二开关模块关断，所述预设电压为所述多路输出升压变换器输出的最低门限。
4.如权利要求1所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述升压变换支路还包括：
第二通断模块，所述第二通断模块的阳极与所述储能电感电连接，阴极与所述第二开关模块的正极电连接；
当所述升压变换支路中的第二开关模块开通时，所述储能电感通过所述第二通断模块和第二开关模块输出第三电压给所述第二输出滤波电容和与所述升压变换支路相连的负载。
5.如权利要求1-4任一项权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述储能电感为一个电感，或为由多个电感并联或串联而成的电感电路。
6.如权利要求1-4任一项权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述第一通断模块为一个二极管，或为由多个二极管并联或串联而成二极管电路，或为一个金属氧化物半导体场效晶体管Mosfet，或为由多个Mosfet并联或串联而成的Mosfet电路，或为一个绝缘栅双极型晶体管IGBT，或为由多个IGBT并联或串联而成的IGBT电路。
7.如权利要求1-4任一项权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述第一开关模块为一个开关器件，或为由多个开关器件并联和/或串联的开关电路。
8.如权利要求1-4任一项权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述第一开关模块为一个Mosfet，或为由多个Mosfet并联和/或串联的Mosfet电路，或为一个IGBT，或为由多个IGBT并联和/或串联的IGBT电路。
9.如权利要求4所述的多路输出升压变换器，其特征在于，
所述第二通断模块为一个二极管，或为由多个二极管并联或串联而成二极管电路，或为一个Mosfet，或为由多个Mosfet并联或串联而成的Mosfet电路，或为一个IGBT，或为由多个IGBT并联或串联而成的IGBT电路。
10.如权利要求1-4任一项权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，所述控制模块为数字信号处理芯片或模拟集成电路。
11.如权利要求4权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，
所述第二开关模块为一个开关器件，或为由多个开关器件并联和/或串联的开关电路。
12.如权利要求4权利要求所述的多路输出升压变换器，其特征在于，
所述第二开关模块为一个Mosfet，或为由多个Mosfet并联和/或串联的Mosfet电路，或为一个IGBT，或为由多个IGBT并联和/或串联的IGBT电路。
一种多路输出升压变换器
技术领域
[0001] 本发明涉及电子电路领域，特别涉及一种多路输出升压变换器。
背景技术
[0002] 在电子电路领域中，升压变换器广泛应用于需要升压应用场合，例如升压变换器常应用于电池升压和PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电路等升压应用场合。
[0003] 其中，升压变换器具有一个输入端和一个输出端，所以一个升压变换器只能输出一个输出电压；但在很多场合需要升压变换器能够相互独立的输出多个输出电压；目前可以将多个相互独立的升压变换器组成多路输出升压变换器，如此多路输出升压变换器能够输出多个相互独立的输出电压。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 每个升压变换器包括多个电子元器件，而多路输出升压变换器包括多个升压变换器，如此多路输出升压变换器包括的电子元器件较多，使得多路输出升压变换器的成本较高。
发明内容
[0006] 为了减少多路输出升压变换器的成本，本发明提供了一种多路输出升压变换器。所述技术方案如下：
[0007] 一种多路输出升压变换器，包括：
[0008] 一个升压变换器、一个或多个升压变换支路；所述升压变换器包括储能电感、第一通断模块、第一开关模块、第一输出滤波电容和控制模块；所述升压变换支路包括第二开关模块和第二输出滤波电容；
[0009] 所述储能电感分别与所述第一通断模块的阳极，第一开关模块的正极，第二开关模块的正极电连接；所述第一通断模块的阴极与所述第一输出滤波电容的正极电连接；所述第一开关模块的负极和所述第一输出滤波电容的负极都接入到接地点；所述控制模块与所述第一开关模块和第二开关模块相连；所述第二开关模块的负极与所述第二输出滤波电容的正极电连接，所述第二输出滤波电容的负极接入接地点；
[0010] 在开关周期的第一开关模块开通时间内，所述控制模块控制所述第一开关模块开通以及控制所述第二开关模块关断，所述储能电感接收电源输入的第一电压，所述第一电压经过所述储能电感和第一开关模块流入接地点，所述储能电感储存电能；所述第一输出滤波电容放电并输出电压给与所述升压变换器相连的负载，同时所述第一通断模块阻止所述第一输出滤波电容输出的电压倒灌到所述储能电感中；以及，所述第二输出滤波电容放电并输出电压给与所述升压变换支路相连的负载；
[0011] 所述第二开关模块对应一个延迟时间，所述延迟时间为所述第一开关模块关断到所述第二开关模块开通的时间；
[0012] 在所述开关周期的第一开关模块关断时间内，所述控制模块控制所述第一开关模块关断并开始计时，所述储能电感接收电源输入的第一电压，同时放电并输出第二电压，将所述第二电压与第一电压进行叠加得到第三电压，通过所述第一通断模块将所述第三电压输出给所述第一输出滤波电容和与所述升压变换器相连的负载，同时所述第一输出滤波电容充电；以及，当计时时间达到所述第二开关模块对应的延迟时间时，所述控制模块控制所述第二开关模块开通，所述储能电感通过所述第二开关模块将所述第三电压输出给所述第二输出滤波电容和与所述升压变换支路相连的负载，同时所述第二输出滤波电容充电。
[0013] 在本发明实施例中，多路输出升压变换器包括一个升压变换器，以及一个或多个升压变换支路，升压变换器输出一个输出电压，每个升压变换支路输出一个输出电压，如此使得多路输出输出升压变换器具有多路输出，能够输出多个输出电压；其中，每个升压变换支路包括的电子元器件少于升压变换器包括的电子元器件，从而能够减少多路输出升压变换器的体积、电路复杂度和成本；另外，在本实施例中，多路输出升压变换器只有一个输入，进一步减少多路输出升压变换器体积、电路复杂度和成本。
附图说明
[0014] 图1是本发明实施例提供的第一种多路升压变换器结构示意图；
[0015] 图2是本发明实施例提供的第二种多路升压变换器结构示意图；
[0016] 图3是本发明实施例提供的具有两路输出的多路升压变换器结构示意图；
[0017] 图4是本发明实施例提供的具有三路输出的多路升压变换器结构示意图；
[0018] 图5是本发明实施例提供的具有n+1路输出的多路升压变换器结构示意图。
具体实施方式
[0019] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0020] 参见图1，本发明实施例提供了一种多路输出升压变换器，包括：
[0021] 一个升压变换器1、一个或多个升压变换支路2；升压变换器1包括储能电感1a、第一通断模块1b、第一开关模块1c、第一输出滤波电容1d和控制模块1e；升压变换支路2包括第二开关模块2a和第二输出滤波电容2b；
[0022] 储能电感1a分别与第一通断模块1b的阳极，第一开关模块1c的正极电连接，第二开关模块2a的正极电连接；第一通断模块1b的阴极与第一输出滤波电容1d的正极电连接，第一开关模块1c的负极和第一输出滤波电容1d的负极都接入到接地点，控制模块1e与第一开关模块1c和第二开关模块2a相连；第二开关模块2a的负极与第二输出滤波电容2b的正极电连接，第二输出滤波电容2b的负极接入接地点；
[0023] 第一开关模块1c对应一个开关周期，该开关周期包括第一开关模块开通时间和第一开关模块关断时间，第二开关模块2a对应一个延迟时间，延迟时间为第一开关模块1c关断到第二开关模块2a开通的时间；
[0024] 在开关周期的第一开关模块开通时间内，控制模块1e控制第一开关模块1c开通以及控制第二开关模块2a关断，储能电感1a接收电源V输入的第一电压，第一电压经过储能电感1a和第一开关模块1c流入接地点，且储能电感储存电能；第一输出滤波电容1d放电并输出电压给与升压变换器1相连的负载R1，同时第一通断模块1b阻止第一输出滤波电容1d输出的电压倒灌到储能电感1a中；以及，第二输出滤波电容2b放电并输出电压给与升压变换支路2相连的负载R2。
[0025] 进一步地，在开关周期的第一开关模块关断时间内，控制模块1e控制第一开关模块1c关断并开始计时，储能电感1a接收电源V输入的第一电压，同时放电并输出第二电压，将第二电压与第一电压进行叠加得到第三电压，通过第一通断模块1b将第三电压输出给第一输出滤波电容1d和与升压变换器1相连的负载R1，同时第一输出滤波电容1d充电；以及，当计时时间达到第二开关模块2a对应的延迟时间时，控制模块1e控制第二开关模块
2a开通，储能电感1a通过第二开关模块2a将第三电压输出给第二输出滤波电容2b和与升压变换支路2相连的负载R2，同时第二输出滤波电容2b充电。其中，延迟时间小于开关周期的第一开关模块关断时间。
[0026] 其中，参见图1，电源V的正极输出端与储能电感1a电连接，负极输出端接入接地点；负载R1的正极输入端与第一输出滤波电容1e的正极和第一通断模块1b的阴极电连接在一起，负极输入端接入到接地点；负载R2的正极输入端与第二输出滤波电容2b的正极和第二开关模块2a的负极电连接在一起，负极输入端接入到接地点。
[0027] 其中，与升压变换器1相连的负载R1接收的电压为升压变换器1的输出电压，与升压变换支路2相连的负载R2接收的电压为升压变换支路2的输出电压，且第一开关模块1c在开关周期内的开通时间占整个开关周期长度的占空比决定升压变换器1的输出电压的大小，以及第二开关模块2a在开关周期内的开通时间占整个开关周期长度的占空比决定升压变换支路2的输出电压的大小，所以在本实施例中，可以使第一开关模块1c的占空比以及各第二开关模块2a的占空比各不相同，即可使多路输出升压变换器输出多个大小不同的输出电压。
[0028] 其中，在开关周期的第一开关模块开通时间内，控制模块1e控制第一开关模块1c开通以及控制第二开关模块2a关断，电源V、储能电感1a与接地点形成回路，所以电源V输入的第一电压经过储能电感1a流入接地点；在开关周期的第一开关模块关断时间内，控制模块1e控制第一开关模块1c关断，电源V、储能电感1a与接地点形成的回路被关断。
[0029] 其中，在本实施例中，升压变换器1能够输出输出电压，每个升压变换支路2能够输出输出电压，使得多路输出升压变换器具有多个输出；而每个升压变换支路2包括的电子元器件少于升压变换器1包括的电子元器件，从而能够减少多路输出升压变换器的体积、电路复杂度和成本；另外，在本实施例中，多路输出升压变换器只有一个输入，进一步减少多路输出升压变换器的体积、电路复杂度和成本。
[0030] 进一步地，控制模块1e还与第一通断模块1b的阴极和第一输出滤波电容1d的正极相连；
[0031] 在第一开关模块关断时间内，控制模块1e还采集升压变换器1的输出电压，如果升压变换器1的输出电压小于预设电压，则控制第一开关模块1c开通以及控制第二开关模块2a关断。
[0032] 其中，在第一开关模块关断时间内，第一输出滤波电容1d充电使得第一输出滤波电容1d储存的电能较多，如此控制第一开关模块1c开通以及控制第二开关模块2a关断后，第一输出滤波电容1d输出电压，且该电压为升压变换器1的输出电压，并可以使升压变换器1的输出电压大于或等于预设电压。
[0033] 进一步地，控制模块1e还与第二开关模块2a的负极和第二输出滤波电容2b的正极相连；
[0034] 在第一开关模块关断时间内以及第二开关模块2a开通时，控制模块1e还采集升压变换支路2的输出电压，如果升压变换支路2的输出电压小于预设电压，则控制第二开关模块2a关断。
[0035] 其中，在第一开关模块关断时间内以及第二开关模块2a开通时，第二输出滤波电容2b充电使得第二输出滤波电容2b储存的电能较多，如此控制第二开关模块2a关断后，第二输出滤波电容2b输出电压，且该电压为升压变换支路2的输出电压，并可以使升压变换支路2的输出电压大于或等于预设电压。
[0036] 其中，预设电压为多路输出升压变换器输出的最低门限。
[0037] 进一步地，参见图2，升压变换器支路2还包括第二通断模块2c，第二通断模块2c的阳极与储能电感1a电连接，阴极与第二开关模块2a的正极电连接；
[0038] 当升压变换支路2中的第二开关模块2a开通时，储能电感1a通过第二通断模块2c和第二开关模块2a输出第三电压给第二输出滤波电容2b和与升压变换支路2相连的负载R2。
[0039] 其中，在本实施中，储能电感1a可以为一个电感，或为由多个电感并联或串联而成的电感电路；第一通断模块1b可为一个二极管，或为由多个二极管并联或串联而成二极管电路，或为Mosfet（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金氧半场效晶体管），或为由多个Mosfet并联或串联而成的Mosfet电路，或为IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管），或为由多个IGBT并联或串联而IGBT电路；第二通断模块2c可为一个二极管，或为由多个二极管并联或串联而成二极管电路，或为Mosfet，或为由多个Mosfet并联或串联而成的Mosfet电路，或为IGBT，或为由多个IGBT并联或串联而IGBT电路；第一开关模块1c可以为Mosfet，或为由多个Mosfet并联和/或串联的Mosfet电路，或为IGBT，或为由多个IGBT并联和/或串联的IGBT电路，或为开关器件，或为由多个开关器件并联和/或串联的开关电路；第二开关模块23可以为Mosfet，或为由多个Mosfet并联和/或串联的Mosfet电路，或为IGBT，或为由多个IGBT并联和/或串联的IGBT电路，或为开关器件，或为由多个开关器件并联和/或串联的开关电路；控制模块1e可以为数字信号处理芯片或模拟集成电路，数字信号处理芯片可以为MCU（Micro Control Unit，微控制单元）、DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）或CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）。
[0040] 其中，在本实施例中，改变多路输出升压变换器包括升压变换支路2的个数，可以得到多种多路输出升压变换器；例如，参见图3，使多路升压变换器包括一个升压变换支路2，得到具有两路输出的多路输出升压变换器；
[0041] 参见图4，使多路升压变换器包括两个升压变换支路2，分别为升压变换支路21和升压变换支路22，得到具有三路输出的多路输出升压变换器，以及，参见5，使多路升压变换器具有n个升压变换支路2，分别为升压变换支路21、升压变换支路22、……升压变换支路2n，得到具有n+1路输出的多路输出升压变换器。
[0042] 在本发明实施例中，多路输出升压变换器包括一个升压变换器，以及一个或多个升压变换支路，升压变换器输出一个输出电压，每个升压变换支路输出一个输出电压，如此使得多路输出输出升压变换器具有多路输出；其中，每个升压变换支路包括的电子元器件少于升压变换器包括的电子元器件，从而能够减少多路输出升压变换器体积、电路复杂度和成本；另外，在本实施例中，多路输出升压变换器只有一个输入，进一步减少多路输出升压变换器体积、电路复杂度和成本。
[0043] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
