[發明專利]一種單電感四輸出降壓型開關電源的控制電路

有效

• 申請號: 201410001469.7
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103683923A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 孫偉鋒;于花;萬中原;張力文;陸生禮;徐申;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種單電感四輸出降壓型開關電源的控制電路，設有四個輸出支路，分別輸出電壓V_o1、V_o2、V_o3和V_o4，四個輸出支路共用一個電感L，主控制環采用共模峰值電流模式，改變電感L的充電時間，次控制環采用差模電壓模式，決定電感電流IL在四個輸出支路中的分配；主控制環包括誤差放大器EA1、比較器COMP1、RS觸發器TR1、驅動和死區控制電路；誤差放大器EA1的同相端輸入基準電壓V_REF1，反相端輸入0.4（V_o1+V_o2+V_o3+V_O4），誤差放大器EA1的輸出電壓V_e連接比較器COMP1的反相輸入端，電流采樣電壓I_LR_S經過與斜坡電壓V_ramp0疊加補償后的輸出電壓V_sense為比較器COMP1的同相輸入端信號，比較器COMP1的輸出連接RS觸發器TR1的置1端S，RS觸發器TR1的置0端R連接時鐘信號CLK，RS觸發器TR1的輸出端Q連接驅動與死區控制電路的輸入端，驅動與死區控制電路的輸出端產生主級開關控制信號PG，控制主級開關管的通斷,調節給電感L的充放電時間,控制總的能量，以快速調節輸出電壓值，其特征在于：

次控制環將一個時鐘周期劃分為四個單元，在每個輸出支路的輸出端相應設置MOS開關管S_p1、S_p2、S_p3和S_p4分別控制四個輸出支路的輸出電壓V_o1、V_o2、V_o3和V_o4，在每一個時鐘周期劃分單元中，只對其中一路輸出電壓進行調節控制；

次控制環設有三個支路，第一支路包括誤差放大器EA2、比較器COMP2和RS觸發器TR2，誤差放大器EA2的同相端輸入V_o1+V_o2，反相端輸入V_o3+V_O4，誤差放大器EA2輸出信號V_c連接比較器COMP2的反相輸入端，比較器COMP2的同相輸入斜坡電壓V_ramp1，比較器COMP2的輸出連接RS觸發器TR2的置1端S，RS觸發器TR2的置0端R連接時鐘信號CLK，RS觸發器TR2的輸出端Q產生選通信號Choose；

第二支路包括誤差放大器EA3、比較器COMP3、RS觸發器TR3和與非門NAND1、NAND2，誤差放大器EA3的輸出電壓V_c1為比較器COMP3的反相輸入端信號，比較器COMP3同相輸入端連接斜坡電壓V_ramp2，比較器COMP3的輸出連接RS觸發器TR3的置1端S，時鐘信號CLK連接RS觸發器TR3的置0端R，RS觸發器TR3的輸出信號和選通信號Choose的反信號分別輸入與非門NAND1的兩個輸入端，與非門NAND1輸出次級開關控制信號S₁控制輸出支路中相應MOS開關管S_p1的通、斷；與非門NAND2的兩個輸入端分別連接與非門NAND1的輸出端和選通信號Choose的反信號與非門NAND2輸出次級開關控制信號S₂控制輸出支路中相應MOS開關管S_p2的通、斷；

第三支路包括誤差放大器EA4、比較器COMP4、RS觸發器TR4和與非門NAND3、NAND4，誤差放大器EA4的輸出電壓V_c2為比較器COMP4的反相輸入端信號，比較器COMP4同相輸入端連接斜坡電壓V_ramp3，比較器COMP4的輸出連接RS觸發器TR4的置1端S，時鐘信號CLK連接RS觸發器TR4的置0端R，RS觸發器TR4的輸出信號和選通信號Choose分別輸入與非門NAND3的兩個輸入端，與非門NAND3輸出次級開關控制信號S₃控制輸出支路中相應MOS開關管S_p3的通、斷；與非門NAND4的兩個輸入端分別連接與非門NAND3的輸出端和選通信號Choose，與非門NAND4輸出次級開關控制信號S₄控制輸出支路中相應MOS開關管S_p4的通、斷。