[发明专利]单电感双输出开关变换器电压型-电容电流纹波混合控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种单电感双输出开关变换器电压型‑电容电流纹波混合控制方法及装置。电压型控制器CTR₁检测所述单电感双输出开关变换器输出电压V_oa,产生控制脉冲Vgs₁,用以控制单电感双输出开关变换器中支路开关管S₁的导通与关断；电容电流纹波控制器CTR₂检测所述单电感双输出开关变换器输出电压V_ob、a路电容电流I_c1和b路电容电流I_c2,产生控制脉冲Vgs₂,用以控制单电感双输出开关变换器中主开关管S₂的导通与关断。本发明的有益效果在于，单电感双输出开关变换器在负载发生变化时，能快速调节主开关管的控制脉冲，输出电压超调量小，调节时间短，变换器的负载瞬态性能较好；在输出支路负载发生变化时，能有效地减小一路输出支路的交叉影响。

技术领域

本发明涉及开关变换器技术领域，特别是一种单电感双输出开关变换器电压型-电容电流纹波混合控制方法及装置。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等便携式电子产品的广泛普及，用户对其供电电源的体积、成本及效率的要求越来越高。研究表明，单电感双输出开关变换器能为智能手机、平板电脑等便携式电子产品提供两路独立的供电电源，减少了电感及控制芯片的数量，有效地减小了电源体积，降低了制作成本，提高了转换效率，从而受到学术界和工业界越来越多的关注。

传统的电压型-峰值电流混合控制，其控制思想是：控制电路包括电压型控制电路和峰值电流控制电路，电压型控制电路将检测的输出电压与基准电压进行比较，输出的误差信号经过误差放大器补偿后得到放大的误差电压，放大的误差电压与锯齿波电压经比较器比较输出控制信号，控制主电路支路开关管。峰值电流控制电路包括电压控制环和电流控制环，电压控制环采样另一路输出电压与基准电压进行比较，输出的误差信号经过误差放大器补偿后得到放大的误差电压。电流控制环将采样的电感电流与放大的误差电压通过比较器比较，比较结果和时钟信号分别作为RS触发器R端和S端的输入信号，RS触发器Q端输出控制信号，控制主电路主开关管。该方法用于单电感双输出变换器，具有输出支路间交叉影响严重，负载瞬态响应速度慢的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种单电感双输出开关变换器的控制方法及装置，使之同时具有较好的负载瞬态性能和较小的输出交叉影响，并适用于单电感双输出开关变换器的多种拓扑结构。

实现本发明目的的技术方案如下：

单电感双输出开关变换器电压型-电容电流纹波混合控制方法，电压型控制器CTR₁检测所述单电感双输出开关变换器输出电压V_oa,产生控制脉冲Vgs₁,用以控制单电感双输出开关变换器中支路开关管S₁的导通与关断；电容电流纹波控制器CTR₂检测所述单电感双输出开关变换器输出电压V_ob、a路电容电流I_c1和b路电容电流I_c2,产生控制脉冲Vgs₂,用以控制单电感双输出开关变换器中主开关管S₂的导通与关断。