技术领域 本发明实施例涉及电路技术， 尤其涉及一种电压调整电路。

背景技术

随着三网 （电信网， 有线电视网， 互联网）融合技术到来， 移动 MBB ( Modular Building Block, 简称 MBB ) 宽带越来越宽， 导致射频拉远 ( Radio Remote Unit, 简称 RRU ) 功率倍增， 因功率增大导致电缆直径 越来越粗。 另外， 在比较远的室外塔站、 室外楼顶站、 或者室内覆盖比较 大地方要求 RRU具有拉远的能力， 此时导致 RRU电缆直径比较粗大，使 得 RRU解决方案成本上升， 例如： RRU拉远端子加大、 机拒以及配电盒 出线粗， 要求空间加大， 同时需要额外的转接部件等不利于产品的归一 化 设计。

现有技术中公开一种直接电压提升的电压提升 电路， 该电路是将电压 源直接连接变换器， 经由变换器转换之后输出需要的电压。

然而， 釆用上述的电压提升电路， 不考虑原有电压源的电压值， 直接 将电压源的所有功率都通过整个变换器， 其容易导致整个电压提升电路在 提升电压过程中的效率低下， 且功耗大， 进一步会给包括电压提升电路的 系统带来散热问题， 进而使得系统的体积增大、 成本增加。 发明内容

本发明实施例提供一种电压调整电路， 用以解决现有技术中电压提升电 路的效率低下、 功耗大的问题。

本发明一方面提供一种电压调整电路， 其包括：

主回路单元， 用于根据电压源的输入信号输出与所述电压源 的电压值 相等的第一电压信号；

电压提升单元， 用于根据所述输入信号输出第二电压信号， 所述第二 电压信号用于和所述第一电压信号串联组成所 述电压调整电路的输出信 切换控制单元， 用于将所述第一电压信号与预置的第一参考电 压进行 比较， 在所述第一电压信号大于等于所述第一参考电 压时， 控制所述电压 提升单元输出的所述第二电压信号为零。

由上述技术方案可知， 本发明实施例的电压调整电路釆用电压提升单 元输出第二电压信号， 该第二电压信号和第一电压信号之和组成电压 调整 电路的输出信号， 由此， 可使本发明实施例中的电压调整电路中电压提 升 的效率提高， 同时减少电压调整电路的功耗， 进而减小使用电压调整电路 的系统的热量， 以及减小系统的体积。

附图说明 为了更清楚地说明本发明的技术方案， 下面将对实施例中所需要使用的 附图作一简单地介绍， 显而易见地： 下面附图只是本发明的一些实施例的附 图， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可 以根据这些附图获得同样能实现本发明技术方 案的其它附图。

图 1为本发明一实施例提供的电压调整电路的结� �示意图；

图 2为本发明另一实施例提供的电压调整电路的� �朴结构示意图； 图 3Α为本发明另一实施例提供的电压调整电路的 拓朴结构示意图； 图 3Β为本发明另一实施例提供的电压调整电路中 反馈控制单元的结 构示意图；

图 4为本发明另一实施例提供的电压调整电路的� �朴结构示意图； 图 5为本发明另一实施例提供的电压调整电路的� �朴结构示意图。

具体实施方式 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实 施例中的附图， 对本发明的技术方案进行清楚、 完整地描述。 显然， 下述 的各个实施例都只是本发明一部分的实施例。 基于本发明下述的各个实施 例， 本领域普通技术人员即使没有作出创造性劳动 ， 也可以通过等效变换 部分甚至全部的技术特征， 而获得能够解决本发明技术问题， 实现本发明 技术效果的其它实施例， 而这些变换而来的各个实施例显然并不脱离本 发 明所公开的范围。

图 1为本发明一实施例提供的电压调整电路的结� �示意图，如图 1所 示， 本实施例的电压调整电路 9包括： 主回路单元 1 1 , 电压提升单元 12 和切换控制单元 13;

其中， 主回路单元 1 1根据电压源 10的输入信号 （如图 1 中的 Us ) 输出与电压源 10的电压值相等的第一电压信号 Us';

电压提升单元 12用于根据输入信号 Us输出第二电压信号 A U , 第二 电压信号 A U用于和第一电压信号 Us'串联组成电压调整电路 9的输出信 号 Vout;

切换控制单元 13用于将第一电压信号 Us'与预置的第一参考电压 Vg 进行比较， 在第一电压信号 Us'大于等于第一参考电压 Vg 时， 控制电压 提升单元输出的第二电压信号 A U为零。

在本实施例中， 电压提升单元 12和主回路单元 1 1并联设置， 其共用 一个电压源 10, 即， 主回路单元 1 1的输入端连接电压源 10, 电压提升单 元 12的输入端连接电压源 10, 主回路单元 1 1的输出端 （如图 1 中的 a、 b ) 与电压提升单元 12的输出端 （如图 1 中的 c、 d ) 串联连接形成电压 调整电路 9的输出端 （如图 1 中的 a、 d ) 。

特别地， 本实施例中的电压提升单元 12的输出端 c、 d之间设置有短 路开关 121 , 该短路开关 121 连接切换控制单元 13, 以使切换控制单元 13在确定第一电压信号 Us'大于等于第一参考电压 Vg时， 控制短路开关 121 闭合， 使得电压提升单元 12输出的第二电压信号 A U为零。

具体地， 切换控制单元 13的输入端连接主回路单元 1 1的输出端 a、 b, 接收主回路单元 1 1输出的第一电压信号 Us' , 并将第一电压信号 Us' 与预置的第一参考电压 Vg进行比较； 在第一电压信号 Us'小于第一参考 电压 Vg时， 控制前述的短路开关 121 断开， 使电压提升单元 12输出不 为零的第二电压信号 A U; 在第一电压信号 Us'大于等于第一参考电压 Vg 时， 控制前述的短路开关 121 闭合， 即电压提升单元 12的输出端短路， 进而使电压提升单元 12输出的第二电压信号 A U为零。 需要说明的是， 前述的预置的第一参考电压 Vg通常为 51 .5V, 其为 现行的电压等级所使用的基础电压。

举例来说， 本实施例中的电压提升单元可为： 全桥变换器（如图 4所 示） 、 半桥变换器（如图 2所示） 、 推挽变换器（如图 5所示） 、 正激变 换器（图中未示出）或反激变换器（图中未示 出）等； 推挽变换器的输入 端连接电压源， 用于根据电压源的输入信号 Us将其转换为所需要的第二 电压信号 A U;

在实际应用中， 前述的电压调整电路 9还包括反馈控制单元 （如图 3 所示） ， 用于根据电压调整电路 9的输出信号调整电压提升单元 12输出 的第二电压信号 A U。

也就是说， 反馈控制单元用于接收电压调整电路 9的输出信号 Vout, 根据电压调整电路的输出信号 Vout调整电压提升单元 12输出的第二电压 信号 A U。 在本实施例中， 根据输出信号 Vout的电压值和 /或脉宽调整第 二电压信号 A U的电压值和 /或脉宽， 使该电压提升单元 12输出的第二电 压信号更稳定。

由上述实施例可知， 本发明实施例的电压调整电路釆用电压提升单 元 输出第二电压信号， 该第二电压信号和第一电压信号之和组成电压 调整电 路的输出信号， 由此， 可使本实施例中的电压调整电路中电压提升的 效率 提高， 同时减少电压调整电路的功耗， 进而减小使用电压调整电路的系统 的热量， 以及减小系统的体积。

图 2示出了本发明另一实施例提供的电压调整电� �的结构示意图， 如 图 2所示， 本实施例所示出的电压调整电路为具体的电路 结构。

本实施例中的主回路单元输出端 a、 b输出与电压源 20的电压值相等 的第一电压信号 Us';

本实施例中的电压提升单元为半桥变换器 21 , 如图中虚线框中的电 路图。 在实际应用中， 半桥变换器 21 内部包含整流单元， 该半桥变换器 21的输入端连接电压源 20, 输出端 c、 d用于输出变换后的第二电压信号 △ U。

需要说明的是， 本实施例中釆用半桥变换器作为电压提升单元 ， 该图 2中所示的半桥变换器中的变压器初级釆用半� �电路， 次极釆用全波整流 器， 优选全波整流器可为全波二极管整流器。

当然， 在半桥变换器的输出端0、 d之间设置有短路开关 22 , 通过切 换控制单元 23中的继电器 234控制该短路开关 22的闭合和断开。

本实施例中电压调整电路的输出信号为第一电 压信号 Us'和第二电压 信号 A U之和。 在实际的电路中， 可将主回路单元的输出端 a、 b和电压 提升单元的输出端 c、 d串联连接， 进而使得电压调整电路的输出端 a、 d 输出为 Us'+ A U。 本实施例中使电压源通过电压调整电路以输出 获取符合 设备需求的电压信号。

以本实施例中的电压调整电路进行举例说明， 设定电压调整电路的功 率需求为 1000W、 电压需求为 51V, 此时， 电流为 1000W/51V=19.6A; 当电压源的电压为 Us=38V 时， 电压提升单元需输出 A U =51V -38V=13V 的第二电压信号。 另外， 电压提升单元输出的功率 13V*19.6A=255W,

假设输出 255W电压提升单元的转换效率为 93% , 输出 1000W的电 压调整电路的等效效率为： 1 -[255 ( 1 -93% ) /1000]=98.2, 由此， 本实施 例中的电压调整电路的整个转换效率得到了有 效的提高， 并且该处的电压 提升单元的功耗相对于现有技术来说非常小。

进一步地， 在实际应用中设置 255W的电压提升单元相对比较容易。 此外， 从图 2中可以看出， 本实施例中的切换控制单元 23主要包括： 第一釆样器 231、第一电压比较器 232、二极管、三极管 233和继电器 234。

其中第一电压比较器 232用于将第一釆样器 231釆集的主回路单元输 出的电压值与第一参考电压进行比较； 在第一釆样器釆集的电压值大于等 于第一参考电压时， 第一电压比较器 232 输出高电平， 进而连接三极管 233的基极的二极管将上述的高电平输出至三极 管 233的基极，使得三极 管 233的集电极输出信号，进而连接三极管集电极 的继电器 234控制短路 开关闭合， 以保证电压提升单元的输出端输出的第二电压 信号的电压值为 令。

当然， 前述的第一釆样器 231的输入端连接主回路单元的输出端 a、 b, 第一釆样器 231的输出端连接第一电压比较器 232的第一输入端； 第一电压比较器 232的第二输入端接收给定的第一参考电压 Vg, 第 一电压比较器 232的输出端连接二极管的正极，二极管的负极 连接三极管 233的基极； 三极管 233的发射极接地， 集电极连接控制前述电压提升单 元的短路开关 22的继电器 234。

也就是说，第一电压比较器 232接收第一釆样器 231釆集主回路单元 输出的第一电压信号的电压值， 并将该电压值与给定的第一参考电压 Vg 进行比较； 在第一电压信号的电压值大于等于第一参考电 压 Vg时， 第一 电压比较器 232输出高电平，其通过连接第一电压比较器的 输出端的二极 管， 以输出至三极管 233 的基极， 进而通过连接三级管集电极的继电器 234控制短路开关 22闭合， 以使电压提升单元的输出端 c、 d短路，此时， 电压提升单元输出端输出的 A U为零。

当然， 在其他的实施例中， 切换控制单元 23还可以釆用其他的硬件 电路控制电压提升单元的短路开关的断开和闭 合， 本实施例仅为举例说 明。

由上述实施例可知， 本实施例的电压调整电路釆用半桥变换器输出 第 二电压信号， 该第二电压信号和第一电压信号串联组成电压 调整电路的输 出信号， 由此， 可使本实施例中的电压调整电路中电压提升的 效率提高， 同时减少电压调整电路的功耗， 进而减小使用电压调整电路的系统的热 量， 以及减小系统的体积。

图 3Α示出了本发明另一实施例提供的电压调整电 路的结构示意图， 图 3Β示出了本发明另一实施例提供的电压调整电 路中反馈控制单元的结 构示意图， 如图 3Α、 3Β所示， 图 3Α所示出的电压调整电路的拓朴结构 和图 2示出的电压调整电路的拓朴结构的区别在于� � 本实施例中的电压调 整电路还包括反馈控制单元 24, 该处的反馈控制单元 24主要用于接收电 压调整电路的输出信号 Vout,根据电压调整电路的输出信号调整电压提� �� 单元输出的第二电压信号。

本实施例中的反馈控制单元 24主要包括： 第二釆样器 241、 减法器 242、 比例积分器 243、 第二电压比较器 244和脉冲分配器 245;

其中， 减法器 242 用于釆用给定的第二参考电压对第二釆样器 241 釆集的电压调整电路输出的输出信号 Vout进行求差运算；

比例积分器 243用于将减法器 242的输出信号进行积分调整；第二电 压比较器 244用于将比例积分器 243的输出信号与给定的三角波进行比 较； 脉冲分配器 245根据第二电压比较器 244输出的信号输出驱动信号， 以使电压提升单元根据所述驱动信号调整该电 压提升单元输出的第二电 压信号 A U。

也就是说， 该处的第二釆样器 241通过光电耦合器对输出端 a、 d之 间的输出信号进行隔离釆样，釆样电压值 V _f 与第二参考电压 V _ref 在减法器 242中进行求差运算， 进而将减法器 242的输出信号通过比例积分器 243 进行积分调整后得到电压 V _c 。 _m ;

V _c 。 _m 与三角波发生器 V_ _tri 246经过第二电压比较器 244后产生脉宽 调制 （Pulse Width Modulation , 简称 PWM )信号， 该 PWM信号经过脉 冲分配器 245之后， 分别输出驱动电压提升单元的驱动信号 V-gate。 举 例来说，该处的脉冲分配器 245输出的驱动信号 V-gate1和 V-gate2用于 驱动半桥变换器（如图 2中所示）的场效应管； 或者脉冲分配器 245输出 的驱动信号 V-gate1、 V-gate2、 V-gate3、 V-gate4用于驱动全桥变换器 (如图 4所示） 的场效应管等。

可以理解的是， 在电压调整电路的输出端 a、 d之间的输出电压增大 时， 驱动信号 V-gate1和 V-gate2减少，保证整个电压调整电路的电压稳 定、 可靠。

也就是说，减法器 242的接收第二釆样器 241釆集的电压调整电路的 输出信号的电压值和给定的第二参考电压 V _ref , 进而减法器 242釆用给定 的第二参考电压 V _ref 对电压调整电路输出的电压值进行求差运 算， 并将减 法器 242求差运算的结果输入至比例积分器 243;该比例积分器 243的输 出端连接第二电压比较器 244的第一输入端；

第二电压比较器 244的第一输入端接收比例积分器 243的输出信号， 第二输入端连接一三角波发生器 246, 并接收该三角波发生器 246输出的 三角波， 将比例积分器 243的输出信号与三角波进行比较， 并将比较后的 输出信号输入至脉冲分配器 245, 以使脉冲分配器输出前述的驱动信号。

由上述实施例可知， 本实施例的电压调整电路能够在主回路单元输 出 的第一电压信号 Us'小于等于预置的第一参考电压时， 釆用电压提升单元 输出第二电压信号 A U , 进而电压调整电路输出的信号为第一电压信号 和 第二电压信号之和。 本实施例中电压调整电路的转换效率高， 功耗小， 与 此同时， 电压调整电路产生的热量较少， 由此可使得包括电压调整电路的 系统的体积减少。

图 4和图 5均示出了本发明另一实施例提供的电压调整� �路的拓朴结构 示意图； 其中， 图 4中所示的电压提升单元为全桥变换器 41 , 如图 4中虚线 框所示， 图 4中全桥变换器中的变压器初级釆用全桥电路� � 次极釆用全波 整流器， 优选釆用全波二极管整流器， 进而图 4中的全桥变换器能够提高 电压提升单元的转换效率。

图 5中所示的电压提升单元为推挽变换器 51 , 如图 5中虚线框所示， 图 5中推挽变换器中的变压器初级釆用推挽电路� � 次极釆用全波整流器， 优 选釆用全波二极管整流器， 进而图 5中的推挽变换器 51也能够提高电压 提升单元的转换效率。

另外， 图 4、 图 5中的电压调整电路包括切换控制单元、 反馈控制单元， 该处的切换控制单元与图 3A 中的切换控制单元基本相同， 且反馈控制单元 与图 3B中所示的切换控制单元基本相同， 本实施例不再对其详述。

优选地， 图 2、 图 3A、 图 4和图 5中所示的电压调整电路的输出端还 可设置有用于对所述电压调整电路的输出信号 进行滤波的电感（图中未标 出） ， 由此可使电压调整电路输出较好的信号。

通常， 前述的第一参考电压为 51 .5V, 当第一电压信号 Us'大于等于 51.5V时， 电压提升单元可输出的第二电压信号为零， 此时， 电压调整电 路输出的电压值为 Us。

在 Us'小于 51 .5V时， 电压提升单元输出不为零的第二电压信号， 并 且第二电压信号的电压值值与 51 .5V减去 Us差值相一致。

本实施例中的电压调整电路的效率相对于现有 技术有较大的提高， 同 时可减少电压调整电路的功耗， 相应地， 本实施例还能够使釆用该电压调 整电路的系统的体积减小。

最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非 对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的 说明， 本领域的 普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案 进 行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替 换； 而这些修改或 者替换， 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施 例技术方案的范 围。