[发明专利]一种基于Buck变换器的占空比调制脉冲序列控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于Buck变换器的占空比调制脉冲序列控制方法，其特征在于，在每个开关周期开始时，检测输出电压V_o和输出电流I_o；比较输出电压V_o和输出电压基准值V_ref，产生0或1的逻辑电平信号；根据0或1逻辑电平信号相适应地产生第一脉冲信号P_L或第二脉冲信号P_H；根据输出电压V_o和输出电流I_o产生持续时间为T₀的零脉冲调制信号，具体为：

公式中，V_in为变换器输入电压，L为电感值，C为输出电容值，t_ON为当前周期所选取的脉冲信号的脉宽，T_i为当前周期所选取的脉冲信号周期；

根据第一脉冲信号P_H或第二脉冲信号P_L以及零脉冲调制信号T₀产生控制脉冲V_p，用以控制变换器开关管的导通和关断，具体为：在第一脉冲信号P_H或第二脉冲信号P_L之后，再加上持续时间为T₀的零脉冲调制信号，以产生控制脉冲V_p。

2.如权利要求1所述的占空比调制脉冲序列控制方法，其特征在于，所述脉冲信号V_p控制变换器开关管使得每个脉冲周期结束时，输出电压值刚好等于基准电压值V_ref。

3.如权利要求1所述的占空比调制脉冲序列控制方法，其特征在于，所述输出电压基准值V_ref是输出电压的预期目标值。

4.一种占空比调制脉冲序列控制方法的装置，其特征在于，包括Buck变换器和控制电路，所述Buck变换器包括输入电压Vin、开关管S、二极管D、电感L、电容C、电阻R_ESR和负载R，所述控制电路包括采样/保持电路、比较器、脉冲信号产生器、预测模块、占空比调制器和驱动电路；

所述开关管S的漏极与输入电压Vin的正极相连，栅极与驱动电路的输出端相连，源极与二极管D的负极、电感L的一端相连，所述电感L的另一端与电容C的一端、负载R的一端相连，电容C的另一端与电阻R_ESR一端相连，电阻R_ESR的另一端与输入电压Vin的负极、二极管D的正极和负载R的另一端相连；

所述采样/保持电路与负载R并联，用于实时检测负载R的输出电压V_o和输出电流I_o，并将输出电压V_o和输出电流I_o传输至预测模块，将输出电压V_o传输至比较器；所述比较器的输入端与采样/保持电路的输出端相连，用于比较基准电压V_ref和输出电压V_o，并将比较结果传输至脉冲信号产生器；所述脉冲信号产生器的输入端与比较器的输出端相连，用于根据比较结果产生第一脉冲信号，并将第一脉冲信号传输至占空比调制器；所述预测模块的输入端与采样/保持电路的输出端相连，用于根据输出电压V_o和输出电流I_o产生持续时间为T₀的第二脉冲信号，所述第二脉冲信号为零脉冲信号，并将第二脉冲信号传输至占空比调制器，具体为：

公式中，V_in为变换器输入电压，L为电感值，C为输出电容值，t_ON为当前周期所选取的脉冲信号的脉宽，T_i为当前周期所选取的脉冲信号周期；

所述占空比调制器用于根据第一脉冲信号和第二脉冲信号产生第三脉冲，具体为：在第一脉冲信号之后，加上持续时间为T₀的第二脉冲信号，以产生第三脉冲；并将第三脉冲传输至驱动电路，所述驱动电路用于根据第三脉冲控制开关管的导通和关断。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二脉冲信号为零脉冲信号；所述第一脉冲信号为高脉冲信号或低脉冲信号。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动电路控制变换器开关管使得每个脉冲周期结束时，输出电压值刚好等于基准电压值V_ref。