[发明专利]用于单电感多路输出系统的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率转换器，更具体地说，本发明涉及一种用于单电感多路 输出功率转换器电路。

背景技术

开关电源电路已经在很多领域得到了很好的应用。其中有三种电路拓扑 最为常见：buck、boost以及buck-boost。当应用要求有多路输出时，单电感 多路输出功率转换器技术因为只需使用一个电感，在电路成本、电路尺寸方 面都有一定改善，所以被广泛应用。现有单电感多路输出转换器技术常常采 用“优先级”进行控制。所谓优先级，即当系统检测到某一路输出电压降得 比较低时，接下去若干周期关闭其他路输出的相应开关器件，而单独补偿这 路输出电压。这种控制方法容易使其他输出由于连续几个周期没有能量供应 而出现较大的纹波，使得系统性能变差。

另外一些单电感多路输出转换技术采用数字控制，这种控制方法非常复 杂，而且增加了成本。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种简单的控制单电感多路输出转换器系 统的控制电路，该控制电路用系统各个输出的代数关系来控制系统主电路各 开关器件的占空比，实现了系统各输出电压的控制，并且减小了各输出电压 纹波，优化了系统性能。

为实现上述目的，本发明公开了一种用于控制单电感多路输出系统的控 制电路，包括第一控制回路，用以控制系统的峰值电流；第二控制回路，用 以控制系统主电路开关器件的占空比差值；其中所述第一控制回路包括一峰 值电流控制量给定电路、一加法器、一第一比较器、一斜坡信号产生器、第 一逻辑电路和第二逻辑电路；其中系统多路输出采样值分别连接至所述峰值 电流控制量给定电路的多个输入端，所述峰值电流控制量给定电路的输出端 连接至所述第一比较器的一个输入端，所述斜坡信号产生器的输出端连接至 所述加法器的一个输入端，系统电感电流采样值连接至所述加法器的另一个 输入端，所述加法器的输出端连接至所述第一比较器的另一个输入端，所述 第一比较器的输出端连接至所述第一逻辑电路的一个输入端，所述第一逻辑 电路的输出端连接至所述第二逻辑电路的第一和第二输入端，所述第二逻辑 电路的多个输出端分别连接至系统主电路多个开关器件的门极控制端；所述 第二控制回路包括开关器件占空比差值控制电路和所述第二逻辑电路，其中 系统多路输出采样值连接至所述开关器件占空比差值控制电路的多个输入 端，所述开关器件占空比差值控制电路的第一输出端连接至所述第二逻辑电 路的第四输入端，所述开关器件占空比差值控制电路的第二输出端连接至所 述第二逻辑电路的第三输入端，所述第二逻辑电路的多个输出端分别连接至 系统主电路多个开关器件的门极控制端。

如本发明所述的一种控制电路，其中所述峰值电流控制量给定电路包括 多个运算放大器以及一个第一运算器，运算放大器的个数由系统输出的路数 决定；所述每个运算放大器的一个输入端接收系统一路输出的采样值，其另 一个输入端接收相应系统输出的参考电平，其输出端连接至所述第一运算器 的一个输入端；所述第一运算器的输出端做为所述峰值电流控制量给定电路 的输出端，连接至所述第一比较器的另一个输入端。其中所述斜坡信号产生 器为一振荡器，所述振荡器输出一斜坡信号和一时钟信号，所述斜坡信号连 接至所述加法器的一个输入端，所述时钟信号连接至所述逻辑电路的另一个 输入端。

如本发明所述的一种控制电路，其中所述第一逻辑电路是一个RS触发 器。

如本发明所述的一种控制电路，其中所述第二逻辑电路包括一第一或 门、一第二或门、一第一电阻、一第二电阻、一第一开关、一第二开关，所 述第一电阻的一端连接至所述第一或门的一个输入端和所述第一开关的一 端，所述第二电阻的一端连接至所述第二或门的一个输入端和所述第二开关 的一端，所述第一电阻和所述第二电阻的另一端接地，所述第一开关的另一 端和所述第二开关的另一端连接在一起做为所述第二逻辑电路的第三输入 端，连接至所述开关器件占空比差值控制电路的第二输出端，所述第一开关 的控制端和所述第二开关的控制端连接在一起做为所述第二逻辑电路的第 四输入端，连接至所述开关器件占空比差值控制电路的第一输出端。