[发明专利]一种适用于宽输出的电源环路控制方法及其系统

权利要求书

1.一种适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，计算参考模型环路的控制信号与输出电压之间的传递函数；

步骤S2，通过环路控制确定参考模型环路的传递函数的表达式；

步骤S3，调节电压环与参考模型环路在产生最终控制信号之间的权重；

步骤S4，在所述电压环内部增加所述参考模型环路进而实现电源环路控制，其中，所述参考模型环路的输入信号来自于电压环的输出及基准；

所述步骤S1中，通过公式计算所述参考模型环路的控制信号与输出电压之间的传递函数G_ref(s)，其中，f_{ref_p}为参考模型环路中主导极点的表达式，s为传递函数中的变量。

2.根据权利要求1所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，通过公式计算所述参考模型环路中主导极点的表达式f_{ref_p}，其中，L和C分别为参考模型环路的滤波电感及输出滤波电容，R_L为负载电阻，T_s为开关周期，D为开关管开通时间的占空比。

3.根据权利要求1所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过公式T_{ref_MFVMC}(s)＝H_vG_ref(s)G_m(s)(1-β)确定参考模型环路的传递函数的表达式T_{ref_MFVMC}(s)，其中，H_v为所述电压环的输出电压采样系数，G_m(s)为所述参考模型环路补偿器的传递函数，β为所述电压环的控制输出系数。

4.根据权利要求3所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，步骤S3中，通过所述电压环的控制输出系数β来调节电压环与参考模型环路在产生最终控制信号之间的权重。

5.根据权利要求4所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，所述电压环的控制输出系数β的取值范围为0.5～0.8。

6.根据权利要求4所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，所述参考模型环路的环路控制中，所述电压环的环路控制器传递函数G_v(s)的输出值输入至所述控制信号与输出电压之间的传递函数G_ref(s)中，然后通过输出电压采样系数H_v的调节之后输入至参考模型环路减法器，所述参考模型环路减法器的输出输入至所述参考模型环路补偿器的传递函数G_m(s)，最后通过系数1-β的调节后输入至电压环加法器中。

7.根据权利要求6所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，所述电压环的环路控制中，所述电压环的环路控制器传递函数G_v(s)通过所述电压环的控制输出系数β调节后的结果，与所述参考模型环路补偿器的传递函数G_m(s)通过系数1-β调节后的结果输入至所述电压环加法器，然后在进行脉宽调制之后，输入至控制信号与输出电压之间的传递函数G_vd(s)中，实现电压输出。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，其特征在于，所述参考模型环路的相位裕度大于45°，增益裕度大于10dB。

9.一种适用于宽输出的电源环路控制系统，其特征在于，采用了如权利要求1至8任意一项所述的适用于宽输出的电源环路控制方法，并包括电压环控制电路和参考模型环路控制电路，所述电压环控制电路与所述参考模型环路控制电路相连接。