[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

技術領域：

本發明涉及開關電源，尤其是一種單電感四輸出降壓型開關電源的控制電路。

背景技術：

隨著移動互聯網及新型顯示技術的快速發展，現有的電源系統難以適應未來智能手機、平板電腦等下一代移動信息終端產品對高集成度和高效率的需求。單電感多輸出直流電源變換技術成為系統芯片集成電源方案的重點研究方向，引起了學術界廣泛的關注。由于該技術利用電感的能量共享會帶來交叉干擾和紋波的增加、轉換效率的降低等系列問題。雖經過多年努力，雙輸出變換器的性能已有明顯提升，僅在輸出動態調整速率方面還有待提高，但對三輸出及以上的變換器，其轉換效率、輸出紋波、交叉干擾等性能依然沒有改善，其根本原因是對單電感多輸出變換器的機理尚未清晰。

發明內容

本發明是在現有技術單電感雙輸出降壓型開關電源控制電路的基礎上提供一種單電感四輸出的降壓型開關電源控制電路，采用的技術方案如下：

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I_L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；