[发明专利]一种Cuk型开关电源的控制系统

摘要

一种Cuk型开关电源的控制系统，在单周期控制电路的基础上，增设III补偿网络和反馈电路。反馈电路对输出电压Vo进行分压，产生反馈信号VFB。III补偿网络包括误差放大器EA、电阻R1、R2、R3和电容C11、C22、C33，误差放大器EA的同相端连接反馈信号VFB，误差放大器EA的反相端通过电阻R1连接基准电压VREF，电阻R3与电容C33串联后跨接在电阻R1的两端，电阻R2与电容C22串联后与电容C11并联，并联后的两端跨接在误差放大器EAd的输出端和反相端之间。将误差放大器EA的输出与单周期控制电路中积分电路的输出进行比较，比较结果产生的占空比控制Cuk型开关电源中功率管的通断。

主权项

一种Cuk型开关电源的控制系统，包括Cuk型开关电源和单周期控制电路两部分，其特征在于，在单周期控制电路的基础上，增设III补偿网络和反馈电路，构成闭环控制系统，用III补偿网络的输出与单周期控制电路中积分电路的输出进行比较，比较结果产生的占空比控制Cuk型开关电源中功率管的通断；Cuk型开关电源包括第一、第二两级功率级电路，其中：第一功率级电路包括电感L1、电容C1和功率管Sn，电感L1的一端与电源电压VDD正端连接，电源电压VDD负端接地，电感L1的另一端连接电容C1的一端和功率管Sn的漏极，功率管Sn的源极接地，功率管Sn的栅极连接驱动电路的输出端；第二功率级电路包括电感L2、电容C2、续流二极管D1和负载电阻Ro，电感L2的一端与续流二极管D1的正端以及第一功率级电路中电容C1的另一端连接，续流二极管D1的负端接地，电感L2的另一端连接电容C2的一端和负载电阻Ro的一端并作为输出电压Vo，电容C2的另一端和负载电阻Ro的另一端均接地；单周期控制电路包括积分电路、比较器、RS触发器和驱动电路，其中：积分电路包括运算放大器E1，电阻Rz，电容C和复位开关K，运算放大器E1的反相端通过电阻Rz连接第二功率级电路中续流二极管D1的正端，运算放大器E1的同相端接地，电容C和复位开关K并联后跨接在运算放大器E1的反相端与输出端VE1之间；比较器的同相端连接积分电路中运算放大器E1的输出端VE1；RS触发器的复位端R连接比较器的输出端，RS触发器的置位端S连接时钟信号，RS触发器的输出端Q连接驱动电路的输入端，RS触发器的输出非端连接积分电路中复位开关K的控制端；反馈电路包括两个完全相同的串联电阻R，两个电阻R的非串联端分别连接输出电压Vo和电源电压VDD的正端，两个电阻R的串联端分压输出反馈信号VFB；III补偿网络包括误差放大器EA、电阻R1、R2、R3和电容C11、C22、C33，误差放大器EA的同相端连接反馈电路输出的反馈信号VFB，误差放大器EA的反相端通过电阻R1连接基准电压VREF，电阻R3与电容C33串联后跨接在电阻R1的两端，电容C33的非串联端连接误差放大器EA的反相端，电阻R3的非串联端连接基准电压VREF，电阻R2与电容C22串联，电容C33的非串联端连接电容C11的一端和误差放大器EA的输出端VEA，电阻R2的非串联端连接电容C11的另一端和误差放大器EA的反相端，误差放大器EA的输出端VEA作为连接III补偿网络的输出连接比较器的反相端。