[发明专利]一种提高单电感多输出电源变换器负载瞬态响应的方法

摘要

本发明公开了一种提高单电感多输出电源变换器负载瞬态响应的方法，在现有单电感多输出电源变换器的基础上，在各输出支路中的次级功率开关管的源、漏极之间增设负载电流采样网络，直接检测各输出支路开关管上的电流变化来体现负载电流的变化，并作为前馈电流及时地将任一路负载电流的变化反映到次环各支路的控制电路中，快速调节占空比，实现快速响应，减小输出电压的纹波，避免系统的不稳定性。

主权项

一种提高单电感多输出电源变换器负载瞬态响应的方法，单电感多输出电源变换器包括功率级电路和控制级电路，功率级电路设有N个输出支路，分别输出电压Voi(i＝1，2，…n)，N个输出支路共用一个电感L分时工作，控制级电路包括输出电压采样反馈网络、主环控制电路和次环控制电路，主环控制电路采用共模峰值电流模式，决定电感L的充电时间，次环控制电路采用差模电压模式，决定电感电流IL在N个输出支路中的分配，输出电压采样反馈网络输出的共模电压Vcm通过包括主环误差放大器、主环斜坡补偿电路、主环比较器、RS触发器以及驱动和死区控制电路构成的主环控制电路，产生主级开关占空比信号D0，控制开关电源变换器中主级功率开关管Sp0、Sn0的通断；输出电压采样反馈网络模块输出的差模电压Vdmi(i＝1，2，…n‑1)通过包括次环误差放大器、次环比较器、次环斜坡补偿电路、次级开关占空比时序控制电路和驱动控制电路构成的次环控制电路，产生n个次级开关占空比信号Di(i＝1，2，…n)，分别控制各输出支路中次级功率开关管Sni(i＝1，2，…n)的通断；其特征在于：通过直接检测各输出支路开关管上的电流变化来体现负载电流的变化，并作为前馈电流及时地将任一路负载电流的变化反映到次环各支路的控制电路中，实现快速调节占空比提高负载瞬态响应能力，避免由于负载瞬态响应慢而导致的系统不稳定，具体方法是：在每个输出支路中增设负载电流采样网络，分别采样流过各输出支路中次级功率开关管Sni(i＝1，2，…n)的电流Ici(i＝1，2，...n)并将其转换为反映各输出支路负载电流变化的电压信号Vsensei(i＝1，2，...n)，将各支路的输出电压Voi(i＝1，2，…n)分别与各输出支路负载电流变化的电压信号Vsensei(i＝1，2，...n)对应相减，即Vol‑Vsensel…Voi‑Vsensei…Von‑Vsensen，所得之差值分别作为输出电压采样反馈网络的输入信号。