[发明专利]一种采用数字滑模变结构控制的Buck型开关电源转换器

权利要求书

1.一种采用数字滑模变结构控制的Buck型开关电源转换器，其特征在于包括：

一Buck型转换模块，具有控制端、供电电压V_out输出端和反馈电压V_fed输出端；以及，

一数字滑模变结构控制器，其第一输入端REF接参考电压V_ref，第二输入端FED、输出端OUT分别连接所述转换模块的反馈电压V_fed输出端和控制端；用于将所述参考电压V_ref和所述转换模块提供的反馈电压V_fed分别转换成参考时钟信号f_ref和反馈时钟信号f_fed , 根据所述参考电压V_ref、反馈电压V_fed、参考时钟信号f_ref和反馈时钟信号f_fed分析测定所述转换模块的运行状态信号，进而通过数字滑模变结构控制程序输出相应的控制信号u对所述转换模块进行控制。

2.如权利要求1所述的开关电源转换器，其特征在于所述数字滑模变结构控制器包括：

第一电压-频率转换模块，输入端连接所述第一输入端REF，用于转换所述参考电压V_ref为参考时钟信号f_ref；

第二电压-频率转换模块，输入端连接所述第二输入端FED，用于将所述反馈电压V_fed转换为反馈时钟信号f_fed；

频率求差模块，其两输入端分别连接所述第一、二电压-频率转换模块的输出端，用于对输入的所述参考时钟信号f_ref和所述反馈时钟信号f_fed求差输出两者的频率差的绝对值fsub；

电压比较模块，其两输入端分别连接所述第一输入端REF和第二输入端FED，参考时钟端接所述第一电压-频率转换模块输出的参考时钟信号f_ref，用于对输入的所述参考电压V_ref和所述反馈电压V_fed比较，输出比较结果信号compare；

状态监测模块，一输入端接所述第二输入端FED，另一输入端接所述第一电压-频率转换模块输出的参考时钟信号f_ref，用于根据输入的所述参考时钟信号f_ref、所述反馈电压V_fed分析测定、提供所述转换模块的运行状态信号high、low、increase、decrease、error、lock；及

状态控制模块，其各输入端分别与所述频率求差模块的输出端、所述电压比较模块的输出端、所述状态监测模块的多个输出端以及所述第一电压-频率转换模块的输出端连接，根据它们提供的多个输出信号运行其存储的数字滑模变结构控制程序输出相应的控制信号u对所述转换模块进行控制。

3.如权利要求2所述的开关电源转换器，其特征在于：所述状态控制模块采用如下控制规则获得控制信号u ,

其中，S是该状态控制模块实现的滑模变算法的切换函数，

  ，该式中，τ为电路系统从所述第一输入端REF到所述输出端OUT的延时。

4.如权利要求2或3所述的开关电源转换器，其特征在于：所述频率求差模块采用D触发器，该D触发器的D端接所述反馈时钟信号f_fed，时钟输入端接所述参考时钟信号f_ref。