[发明专利]一种DC-DC开关电源的PID控制电路

权利要求书

1.一种DC-DC开关电源的PID控制电路，其特征在于，包括：延时环节、误差脉冲产生环节、积分微分脉冲产生环节、移相载波产生环节和比例积分微分脉冲组合环节；

功率电路的输出电压U_o经过所述延时环节，输出前一个开关周期的输出电压U_od与前两个开关周期的输出电压U_odd；

所述功率电路的输出电压U_o、前一个开关周期的输出电压U_od、前两个开关周期的输出电压U_odd、参考电压U_ref和预设载波c₁共同作为所述误差脉冲产生环节的输入，所述误差脉冲产生环节的输出包括当前时刻的误差脉冲信号P1、前一个周期的误差脉冲信号P2、前两个周期的误差脉冲信号P3和参考脉冲v_ref；

所述参考脉冲v_ref经过所述移相载波产生环节，产生参考载波c₂；

当前时刻的误差脉冲信号P1、前一个周期的误差脉冲信号P2、前两个周期的误差脉冲信号P3和参考载波c₂共同作为所述积分微分脉冲产生环节的输入，所述积分微分脉冲产生环节的输出为积分微分脉冲v_ID；

所述积分微分脉冲v_ID、当前时刻的误差脉冲信号P1共同作为所述比例积分微分脉冲组合环节的输入，所述比例积分微分脉冲组合环节的输出为用于控制DC-DC变换器开关管通断的PID调节脉冲信号v_PID，以调节所述DC-DC变换器的输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种DC-DC开关电源的PID控制电路，其特征在于，所述误差脉冲产生环节包括多个误差脉冲子单元；各个所述误差脉冲子单元分别产生当前时刻的误差脉冲信号P1、前一个周期的误差脉冲信号P2、前两个周期的误差脉冲信号P3；每个误差脉冲信号包括正误差脉冲v_err+和负误差脉冲v_err-；

产生当前时刻的误差脉冲信号P1的误差脉冲子单元的逻辑表达式为：

其中，v_ref为参考电压U_ref和预设载波c₁比较后得到的方波信号；v_o为功率电路的输出电压U_o和预设载波c₁比较后得到的方波信号；

产生前一个周期的误差脉冲信号P2的误差脉冲子单元的逻辑表达式为：

其中，v_od为前一个开关周期的输出电压U_od和预设载波c₁比较后得到的方波；

产生前两个周期的误差脉冲信号P3的误差脉冲子单元的逻辑表达式为：

其中，v_odd为前两个开关周期的输出电压U_odd和预设载波c₁比较后得到的方波。

3.根据权利要求2所述的一种DC-DC开关电源的PID控制电路，其特征在于，所述当前时刻的误差脉冲信号P1的脉冲宽度与所述参考电压U_ref和功率电路的输出电压U_o的差值成比例关系；所述前一个周期的误差脉冲信号P2的脉冲宽度与所述参考电压U_ref和前一个开关周期的输出电压U_od的差值成比例关系；所述前两个周期的误差脉冲信号P3的脉冲宽度与所述参考电压U_ref和前两个开关周期的输出电压U_odd的差值成比例关系。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种DC-DC开关电源的PID控制电路，其特征在于，所述参考载波c₂和预设载波c₁的周期均与开关周期相等，且所述参考载波c₂的相位超前所述预设载波c₁，超前的相位与所述参考脉冲v_ref的脉冲宽度成比例；所述预设载波c₁为锯齿波。