[发明专利]一种双输入Buck变换器的单周期控制电路及其控制方法

摘要

本发明公开了一种双输入Buck变换器的单周期控制电路及其控制方法，属于电力变换器控制领域。该控制电路包括第一、第二单周期控制器以及模式切换电路，第一单周期控制器对第一输入源的输入电流进行采样控制，第二单周期控制器对变换器中串接的续流二极管两端的电压进行采样控制，两个单周期控制器均包括反向器、反向积分器、比较器、复位开关和RS触发器，第二单周期控制器还包括输出电压调节器，模式切换电路由迟滞比较器和模拟选通开关构成。本发明能够在一个开关周期内使受控量的平均值跟踪基准值，从而能够在单个周期内抑制输入电压和负载的扰动，使变换器在相应工作模式间平滑切换。

主权项

一种双输入Buck变换器的单周期控制电路，该单周期控制电路控制的双输入Buck变换器的结构包括第一和第二输入源(Vin1、Vin2)、第一和第二开关管(Q1、Q2)、第一和第二续流二极管(D1、D2)、滤波电感(Lf)、滤波电容(Cf)、滤波电容等效串联电阻(RCf)及负载(RLd)，其中：第一输入源(Vin1)的正极连接第一开关管(Q1)的漏极，第二输入源(Vin2)的负极连接第二开关管(Q2)的源极，第一开关管(Q1)的源极分别连接第一续流二极管(D1)的阴极和滤波电感(Lf)的一端，滤波电感(Lf)的另一端分别连接滤波电容等效串联电阻(RCf)的一端和负载(RLd)的一端，滤波电容等效串联电阻(RCf)的另一端通过滤波电容(Cf)分别连接第二开关管(Q2)的漏极、第二续流二极管(D2)的阳极和负载(RLd)的另一端，第二续流二极管(D2)的阴极分别连接第一续流二极管(D1)的阳极、第一输入源(Vin1)的负极和第二输入源(Vin2)的正极；令第一开关管(Q1)与第一续流二极管(D1)的连接点为A点，令第二开关管(Q2)与第二续流二极管(D2)的连接点为B点；其特征在于：该单周期控制电路包括第一、第二单周期控制器以及模式切换电路，其中：第一单周期控制器包括第一反向器、第一反向积分器、第一复位开关(Sr1)、第一比较器和第一RS触发器，第一输入源(Vin1)的输入电流采样(iin1_f)依次通过第一反向器、第一反向积分器后连入第一比较器的同相端，第一比较器的反相端接入输入电流基准(iref)，第一比较器的输出(vcomp1)连入第一RS触发器的R端，第一RS触发器的S端接入第一时钟(Clock1)，第一复位开关(Sr1)并联在第一反向积分器上，第一RS触发器的Q端的输出作为第一复位开关(Sr1)的控制信号；第二单周期控制器包括第二反向器、第二反向积分器、第二复位开关(Sr2)、第二比较器、第二RS触发器和输出电压调节器，AB两点间电压采样(vAB_f)依次通过第二反向器、第二反向积分器后连入第二比较器的同相端，将输出电压采样(vo_f)和输出电压基准(vo_ref)通过输出电压调节器得到的AB两点间电压基准(vref)连入第二比较器的反相端，第二复位开关(Sr2)并联在第二反向积分器上，第二比较器的输出(vcomp2)作为第二复位开关(Sr2)的控制信号并连入第二RS触发器的R端，第二RS触发器的S端接入第二时钟(Clock2)；模式切换电路包括迟滞比较器和模拟选通开关，模拟选通开关的AX通道接入第一RS触发器的Q端的输出，模拟选通开关的AY和BX通道接入第二RS触发器的Q端的输出，模拟选通开关的BY通道接地，迟滞比较器的输入连接输出电压调节器的输出，迟滞比较器输出模式切换使能信号(EN)到模拟选通开关的使能端，模拟选通开关输出第一和第二开关管(Q1、Q2)的驱动信号(Q1_drv、Q2_drv)。