[发明专利]一种单电感多输出变换器的控制方法、装置及变换器

说明书

本发明公开了一种单电感多输出变换器的控制方法、装置及变换器。本发明方法包括在每个时钟周期执行以下步骤：获取单电感多输出变换器的N个输出支路的输出电压；根据N个输出支路的输出电压，从N个输出支路中选取本时钟周期内的Q个候选充电支路，Q为小于等于N的整数；根据该Q个候选充电支路的输出电压，从该Q个候选充电支路中选取本时钟周期内充电的一个输出支路；根据N个输出支路在本时钟周期内是否充电，输出本时钟周期内单电感多输出变换器的N个输出支路的驱动信号。本发明提供一种能够取得较佳控制效果的单电感多输出变换器的控制方案。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种单电感多输出变换器的控制方法、装置及变换器。

背景技术

随着便携式电子产品的迅速发展，电源设备的成本、体积和效率等要求也愈加严格，而在这些产品中，往往不只需要一个电源，如果采用传统的单输出变换器，则需要多个驱动集成电路(Integrated Circuit，IC)及多个电感电容等外部元件，这样产品的体积和成本都会极大的增加。单电感多输出(Single-Inductor Multiple-Output，SIMO)变换器利用分时复用原理，控制各个支路分时工作，只需一个电感便可得到多个稳定的电压输出，因而近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。

单电感多输出变换器常用的两种控制方式是脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)与脉冲频率调制(Pulse frequency modulation，PFM)。PWM能够提供较大的负载能力与较小的纹波，但是其环路非常复杂，稳定性难以分析，不太适用输出支路较多的情况，并且瞬态响应较差，交调影响严重。PFM控制的电路结构较为简单，一般采用数字控制，不存在稳定性问题，并且响应速度较快，但是其负载能力相对较低，纹波也相对PWM要大。从现今便携式电子设备的发展趋势来看，低功耗技术将成为一大主流，特别是可穿戴设备的崛起，更加促进了其发展。

因此，如何改善传统单电感多输出变换器的控制方式各自所存在的诸如负载不平衡、瞬态特性不佳、交调效应影响严重等不同的缺点，对单电感多输出变换器提供一种控制效果更好的控制方案，以使得基于该控制方案所实现的单电感多输出传感器较传统的单电感多输出变换器能够在负载均衡、瞬态特性以及交调效应等方面得到综合优化，是业界所亟待研究和解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种单电感多输出变换器的控制方法、装置及变换器，用以对单电感多输出变换器提供一种控制效果更好的控制方案，以使得基于该控制方案所实现的单电感多输出传感器较传统的单电感多输出变换器能够在负载均衡、瞬态特性以及交调效应等方面得到综合优化。

本发明的一个实施例提供的单电感多输出变换器的控制方法，在每个时钟周期执行以下步骤：

获取单电感多输出变换器的N个输出支路的输出电压，N为大于1的整数；

根据所述N个输出支路的输出电压，从所述N个输出支路中选取本时钟周期内的Q个候选充电支路，Q为小于等于N的整数；

根据所述Q个候选充电支路的输出电压，从所述Q个候选充电支路中选取本时钟周期内充电的一个输出支路；

根据所述N个输出支路在本时钟周期内是否充电，输出本时钟周期内所述单电感多输出变换器的N个输出支路的驱动信号。

本发明的一个实施例提供的单电感多输出变换器的控制装置，包括：逻辑选择单元、驱动单元以及N个迟滞比较器；

所述N个迟滞比较器，用于分别获取所述单电感多输出变换器的N个输出支路的输出电压，N为大于1的整数；以及用于将获取到的输出电压进行迟滞比较，并向所述逻辑选择单元输出迟滞比较结果；