[發明專利]用于單電感多路輸出系統的控制電路

有效

• 申請號: 200810045583.4
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101630900A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 鄺乃興;杜磊;張軍明;任遠程
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;G05F1/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 宏;詹永斌

技術領域

本發明涉及功率轉換器，更具體地說，本發明涉及一種用于單電感多路 輸出功率轉換器電路。

背景技術

開關電源電路已經在很多領域得到了很好的應用。其中有三種電路拓撲 最為常見：buck、boost以及buck-boost。當應用要求有多路輸出時，單電感 多路輸出功率轉換器技術因為只需使用一個電感，在電路成本、電路尺寸方 面都有一定改善，所以被廣泛應用。現有單電感多路輸出轉換器技術常常采 用“優先級”進行控制。所謂優先級，即當系統檢測到某一路輸出電壓降得 比較低時，接下去若干周期關閉其他路輸出的相應開關器件，而單獨補償這 路輸出電壓。這種控制方法容易使其他輸出由于連續幾個周期沒有能量供應 而出現較大的紋波，使得系統性能變差。

另外一些單電感多路輸出轉換技術采用數字控制，這種控制方法非常復 雜，而且增加了成本。

發明內容

因此本發明的目的在于提供一種簡單的控制單電感多路輸出轉換器系 統的控制電路，該控制電路用系統各個輸出的代數關系來控制系統主電路各 開關器件的占空比，實現了系統各輸出電壓的控制，并且減小了各輸出電壓 紋波，優化了系統性能。

為實現上述目的，本發明公開了一種用于控制單電感多路輸出系統的控 制電路，包括第一控制回路，用以控制系統的峰值電流；第二控制回路，用 以控制系統主電路開關器件的占空比差值；其中所述第一控制回路包括一峰 值電流控制量給定電路、一加法器、一第一比較器、一斜坡信號產生器、第 一邏輯電路和第二邏輯電路；其中系統多路輸出采樣值分別連接至所述峰值 電流控制量給定電路的多個輸入端，所述峰值電流控制量給定電路的輸出端 連接至所述第一比較器的一個輸入端，所述斜坡信號產生器的輸出端連接至 所述加法器的一個輸入端，系統電感電流采樣值連接至所述加法器的另一個 輸入端，所述加法器的輸出端連接至所述第一比較器的另一個輸入端，所述 第一比較器的輸出端連接至所述第一邏輯電路的一個輸入端，所述第一邏輯 電路的輸出端連接至所述第二邏輯電路的第一和第二輸入端，所述第二邏輯 電路的多個輸出端分別連接至系統主電路多個開關器件的門極控制端；所述 第二控制回路包括開關器件占空比差值控制電路和所述第二邏輯電路，其中 系統多路輸出采樣值連接至所述開關器件占空比差值控制電路的多個輸入 端，所述開關器件占空比差值控制電路的第一輸出端連接至所述第二邏輯電 路的第四輸入端，所述開關器件占空比差值控制電路的第二輸出端連接至所 述第二邏輯電路的第三輸入端，所述第二邏輯電路的多個輸出端分別連接至 系統主電路多個開關器件的門極控制端。

如本發明所述的一種控制電路，其中所述峰值電流控制量給定電路包括 多個運算放大器以及一個第一運算器，運算放大器的個數由系統輸出的路數 決定；所述每個運算放大器的一個輸入端接收系統一路輸出的采樣值，其另 一個輸入端接收相應系統輸出的參考電平，其輸出端連接至所述第一運算器 的一個輸入端；所述第一運算器的輸出端做為所述峰值電流控制量給定電路 的輸出端，連接至所述第一比較器的另一個輸入端。其中所述斜坡信號產生 器為一振蕩器，所述振蕩器輸出一斜坡信號和一時鐘信號，所述斜坡信號連 接至所述加法器的一個輸入端，所述時鐘信號連接至所述邏輯電路的另一個 輸入端。

如本發明所述的一種控制電路，其中所述第一邏輯電路是一個RS觸發 器。

如本發明所述的一種控制電路，其中所述第二邏輯電路包括一第一或 門、一第二或門、一第一電阻、一第二電阻、一第一開關、一第二開關，所 述第一電阻的一端連接至所述第一或門的一個輸入端和所述第一開關的一 端，所述第二電阻的一端連接至所述第二或門的一個輸入端和所述第二開關 的一端，所述第一電阻和所述第二電阻的另一端接地，所述第一開關的另一 端和所述第二開關的另一端連接在一起做為所述第二邏輯電路的第三輸入 端，連接至所述開關器件占空比差值控制電路的第二輸出端，所述第一開關 的控制端和所述第二開關的控制端連接在一起做為所述第二邏輯電路的第 四輸入端，連接至所述開關器件占空比差值控制電路的第一輸出端。