[发明专利]用于DCM Flyback转换器的电荷平衡控制方法及电荷平衡控制器

权利要求书

1.一种用于DCM Flyback转换器的电荷平衡控制方法，其特征在于，在两个开关周期内完成电荷平衡控制，其中在每个开关周期执行以下步骤：

基于采样得到的当前开关周期DCM Flyback转换器的输入输出，计算当前开关周期占空比为高时Flyback转换器向输出电容的输出电荷Q_ch，同时根据预估两个开关周期后Flyback转换器的输出电压v_ext，式中v_out和分别为采样得到的当前开关周期在Q_ch＝0时的输出电压和输出电压变化，T为单个开关周期时长；

基于所述输出电荷Q_ch、所述输出电压v_ext以及参考电压v_ref，根据Q_ref＝C(V_ref-V_ext)-Q_ob的计算方式，式中Q_ob＝Q_ch，Q_ch＝Q_refz^-1，z^-1为Z变换中的单位延时因子，计算参考电荷Q_ref，所述参考电荷Q_ref用于数字脉宽调制信号占空比的计算以控制DCM Flyback转换器在下一开关周期的开关。

2.根据权利要求1所述的电荷平衡控制方法，其特征在于，采用取值恒定的用以减小阻尼效应的补偿因子K_C，分别修正所述输出电荷Q_ch以及参考电荷Q_ref，修正方式如下：

式中，K_damp表示根据当前实际电路所计算确定的电荷阻尼系数。

3.根据权利要求2所述的电荷平衡控制方法，其特征在于，K_C＝K_damp。

4.一种用于DCM Flyback转换器的电荷平衡控制器，其特征在于，包括：电荷观察器，电压外推器，VECB算法模块，以及电荷控制器；

所述电荷观察器、所述电压外推器和所述VECB算法模块用于基于数字脉宽调制在每个开关周期对DCM Flyback转换器的输入输出进行采样，并在输出电荷量需要电荷平衡控制时，在每个开关周期执行以下功能，在两个开关周期内完成电荷平衡控制：

所述电荷观察器用于基于当前开关周期DCM Flyback转换器的输入输出，计算当前开关周期Flyback转换器向输出电容的输出电荷Q_ch；

所述电压外推器用于基于当前开关周期对DCM Flyback转换器的输入输出，根据预估两个开关周期后Flyback转换器的输出电压v_ext，式中V_out和分别为采样得到的当前开关周期在Q_ch＝0时的输出电压和输出电压变化，T为单个开关周期时长；

所述VECB算法模块用于基于所述输出电荷Q_ch、所述输出电压v_ext以及参考电压v_ref，根据Q_ref＝C(V_ref-V_ext)-Q_ob的计算方式，式中Q_ob＝Q_ch，Q_ch＝Q_refz^-1，z^-1为Z变换中的单位延时因子，计算参考电荷Q_ref，所述参考电荷Q_ref用于数字脉宽调制信号占空比的计算以控制DCMFlyback转换器在下一开关周期的开关。

5.根据权利要求4所述的电荷平衡控制器，其特征在于，还包括修正单元，用于采用取值恒定的用以减小阻尼效应的补偿因子K_C，分别修正所述输出电荷Q_ch以及参考电荷Q_ref，修正方式如下：

式中，K_damp表示根据当前实际电路所计算确定的电荷阻尼系数。