[發明專利]一種瞬態響應增強的數字控制BUCK變換器

有效

• 申請號: 202010160742.6
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111277143B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 甄少偉;陳思遠;武昕;胡懷志;白正楊;賀雅娟;羅萍;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/157
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種瞬態響應增強的數字控制BUCK變換器，包括第一功率開關管、第二功率開關管、驅動模塊和電感，

第一功率開關管的一端連接所述BUCK變換器的輸入電壓，另一端連接第二功率開關管的一端并通過電感后連接所述BUCK變換器的輸出端；第二功率開關管的另一端接地；

其特征在于，所述BUCK變換器還包括二選一信號選擇器、模數轉換器、數模轉換器、計算模塊、數字補償器、數字比較器和電流采樣模塊，

所述二選一信號選擇器的第一輸入端連接所述BUCK變換器輸入電壓的分壓值，其第二輸入端連接所述BUCK變換器輸出端電壓的分壓值，其選擇控制端連接所述數字比較器輸出的占空比信號；

所述數模轉換器用于將數字基準信號轉換為模擬基準信號；

所述模數轉換器用于將所述二選一信號選擇器的輸出信號與所述模擬基準信號進行量化獲得差值信號；

所述計算模塊用于在所述占空比信號的控制下，根據所述差值信號和所述數字基準信號計算所述二選一信號選擇器的輸出信號對應的數字量；

當所述占空比信號為低電平時，所述二選一信號選擇器輸出所述BUCK變換器輸出端電壓的分壓值，所述計算模塊計算得到所述BUCK變換器輸出端電壓對應的數字量；當所述占空比信號為高電平時，所述二選一信號選擇器輸出所述BUCK變換器輸入電壓的分壓值，所述計算模塊計算得到所述BUCK變換器輸入電壓對應的數字量；

所述數字補償器在所述占空比信號為低電平時將所述差值信號進行補償獲得補償后的誤差信號，所述數字補償器在所述占空比信號為高電平時保持輸出不變；

所述電流采樣模塊用于根據所述計算模塊產生的所述BUCK變換器輸出端電壓對應的數字量和所述BUCK變換器輸入電壓對應的數字量獲得電感電流的數字信號；

所述數字比較器用于比較所述電感電流的數字信號和所述補償后的誤差信號產生所述占空比信號；

所述驅動模塊根據所述占空比信號產生所述第一功率開關管和第二功率開關管的驅動控制信號。

2.根據權利要求1所述的瞬態響應增強的數字控制BUCK變換器，其特征在于，所述計算模塊包括第一觸發器、第二觸發器、第一增益單元、第二增益單元、第三增益單元、第一減法器和第二減法器，

第一增益單元的輸入端連接所述數字基準信號，其增益系數為所述數模轉換器精度與所述模數轉換器精度的比值，其輸出端連接第一減法器的被減數輸入端和第二減法器的被減數輸入端；

第一觸發器的輸入端連接所述模數轉換器輸出的差值信號，其控制端連接所述占空比信號的反相信號，其輸出端連接第二增益單元的輸入端；

第二增益單元的增益系數為所述BUCK變換器輸出端電壓分壓比的倒數，其輸出端連接第一減法器的減數輸入端；

第一減法器的輸出端輸出所述BUCK變換器輸出端電壓對應的數字量；

第二觸發器的輸入端連接所述模數轉換器輸出的差值信號，其控制端連接所述占空比信號，其輸出端連接第三增益單元的輸入端；

第三增益單元的增益系數為所述BUCK變換器輸入電壓分壓比的倒數，其輸出端連接第二減法器的減數輸入端；

第二減法器的輸出端輸出所述BUCK變換器輸入電壓對應的數字量。