[發明專利]應用于交錯并聯式開關電源的控制電路

有效

• 申請號: 201310432481.9
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103441659A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 余峰;趙晨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種應用于交錯并聯式開關電源的控制電路。

背景技術

交錯并聯式開關電源，即主電路是由兩路電壓變換電路交錯并聯而成的功率電路。如圖1所示的交錯并聯式功率電路中，主電路包括兩路并聯連接的降壓變換（buck）電路，其兩個功率開關管Q₁和Q₂錯相180°導通（即所謂的“交錯”），電感電流i_L1和i_L2疊加后，可使輸出電流i_o和電壓v_o的紋波均大大減小，同時兩路電壓變換電路分別承擔一半的輸出功率，使功率開關管和電感的電流應力減小了，而且在高頻下，輸出濾波電容也可采用等效電阻較小的陶瓷電容，從而提高開關電源的動態特性、穩定性和效率。鑒于上述優點，交錯并聯式開關電源擁有廣闊的應用前景。

交錯并聯式開關電源的控制核心在于對兩路電壓變換電路中功率開關管的錯相控制，現有技術一般采用定頻控制和恒定導通時間控制。然而實際應用中二者各有優缺點，均難以滿足應用需求：定頻控制易于實現，但動態特性較差；恒定導通時間控制能獲得良好的動態特性，但由于開關電源的工作頻率是變化的，很難實現不同相之間的交錯并聯。

發明內容

有鑒于此，本申請目的在于提供一種應用于交錯并聯式開關電源的控制電路，以更好地實現兩相之間的180°交錯并聯，提高開關電源的動態特性、穩定性和效率。

為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

一種應用于交錯并聯式開關電源的控制電路，所述交錯并聯式開關電源包括并聯連接的第一路電壓變換電路和第二路電壓變換電路，所述第一路電壓變換電路包括第一功率開關管，所述第二路電壓變換電路包括第二功率開關管，所述控制電路包括：

反饋補償信號產生電路，用于采樣所述交錯并聯式開關電源輸出端的輸出電壓，并對所述輸出電壓進行運算和補償，以產生一反饋補償信號；

第一功率開關管控制電路，用于接收表征所述第一路電壓變換電路中電感電流大小的第一電壓信號和所述反饋補償信號，對所述第一電壓信號和所述反饋補償信號進行比較，當所述第一電壓信號小于所述反饋補償信號時產生第一開通信號，根據所述第一開通信號產生第一功率開關管控制信號；其中，當所述第一開通信號有效時，所述第一功率開關管控制信號有效，所述第一功率開關管開通，當所述第一功率開關管開通一預設時間后，所述第一功率開關管控制信號無效，所述第一功率開關管關斷；

第二功率開關管控制電路，用于接收所述第一開通信號，記錄所述前一個開關周期中第一開通信號上升沿到來的時刻一與當前開關周期中所述第一開通信號上升沿到來的時刻二，將所述時刻一與時刻二的的時間間隔作為所述第一功率開關管的開關周期，并在所述第一開通信號上升沿到來后、經過所述開關周期的一半時，產生第二開通信號，根據所述第二開通信號產生第二功率開關管控制信號；其中，當所述第二開通信號有效時，所述第二功率開關管控制信號有效，所述第二功率開關管開通，當所述第二功率開關管開通所述預設時間后，產生第二關斷信號，所述第二功率開關管控制信號無效，所述第二功率開關管關斷。

優選的，所述反饋補償信號產生電路包括采樣電路、第一跨導運算放大器和第一補償電容；

所述采樣電路，用于采樣所述交錯并聯式開關電源輸出端的輸出電壓，以得到電壓采樣信號；

所述第一跨導運算放大器的同相輸入端接收第一參考電壓，反相輸入端接收所述電壓采樣信號，用于對所述第一參考電壓和電壓采樣信號進行運算；

所述第一補償電容連接在所述第一跨導運算放大器的輸出端和地之間，所述第一補償電容上的電壓為所述反饋補償信號。

優選的，所述第一功率開關管控制電路包括第一比較器、第一關斷信號產生電路和第一RS觸發器；

所述第一比較器的同相輸入端接收所述反饋補償信號，反相輸入端接收所述第一電壓信號，輸出端輸出所述第一開通信號；

所述第一關斷信號產生電路，用于接收所述第一功率開關管控制信號，當所述第一功率開關管控制信號有效時，開始第一計時，并在所述第一計時時長達到所述預設時間時，產生第一關斷信號；

所述第一RS觸發器的置位端接收所述第一開通信號，復位端接收所述第一關斷信號，輸出端輸出所述第一功率開關管控制信號。

優選的，所述第一關斷信號產生電路包括第二電容、第一電流源、第一可控開關和第二比較器；