[發明專利]基于固定導通時間控制buck電路的方法、裝置、介質及電路

有效

• 申請號: 202010169535.7
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111313698B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 李雅靜
• 申請（專利權）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

本發明公開了一種基于固定導通時間控制buck電路的方法、系統、設備、存儲介質及buck電路，方法包括以下步驟：采集buck電路中與電感的電流同步相位的電壓，并判斷電壓是否小于參考電壓；響應于電壓小于參考電壓，將第一MOS管導通以對電感充電；判斷第一MOS管導通的時間是否達到閾值；以及響應于第一MOS管導通的時間達到閾值，將第一MOS管關斷并打開第二MOS管以降低輸出電壓。本發明提出的基于固定導通時間控制buck電路的方法、系統、設備、介質及buck電路通過采集buck電路中與電感的電流同步相位的電壓,提高環路工作的穩定性；調整反饋電壓值，提高電壓調整精度；控制開關頻率，減少電磁干擾。

技術領域

本發明涉及buck電路領域，更具體地，特別是指一種基于固定導通時間控制buck電路的方法、系統、計算機設備、可讀介質及buck電路。

背景技術

buck變換器是服務器主板上的主要電源變換模塊之一，研究其性能的改善具有重要意義。傳統buck電路控制使用脈寬調制(pulse width modulation，PWM)技術，但PWM技術瞬時響應速度較慢，輕載時傳輸效率較低。現有基于COT(固定導通時間)的buck控制電路如圖1所示，控制電路主要由比較器、RS觸發器、導通定時器組成。工作原理如下：輸出電壓V_O與基準電壓V_REF進行比較，當V_O小于V_REF時，比較器輸出高電平，RS觸發器置位，Q輸出高電平，功率mosS₁開通，L充電，輸出電壓升高。S₁開通固定導通時間t_ON后，導通定時器置高，RS觸發器復位，S₁關斷，S₂導通，L放電續流，輸出電壓降低。當V_O降低到V_REF后，S₁再次開通，并開始下一周期的循環。

輸出電壓V_O為濾波電容C及其等效電阻R_ESR的兩端電壓疊加。因為buck電路開關頻率遠大于電路特征頻率，電感L產生的紋波電流流入C。由R_ESR產生的電壓v_esr與電感變化電流成正比例關系，但由C產生的電壓v_c滯后于電感變化電流。當v_esr幅值小于v_c時，采樣電壓V_O滯后于電感電流的變化，可能產生S₁關斷后V_O仍然小于V_ref的情況，導致出現多開關周期振蕩現象。但通過增加R_ESR使v_esr占據V_O相位主導地位，會增大V_O紋波幅值，降低變換效率，改變電路穩態性能。此外，開關周期實時變化，高次諧波頻率上下波動，給濾波電路設計增加難度，降低供電電能質量，產生電磁干擾影響周邊電路正常工作。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提出一種基于固定導通時間控制buck電路的方法、系統、計算機設備及計算機可讀存儲介質，通過采集buck電路中與電感的電流同步相位的電壓,提高環路工作的穩定性；調整反饋電壓值，提高電壓調整精度；控制開關頻率，減少電磁干擾。

基于上述目的，本發明實施例的一方面提供了一種基于固定導通時間控制buck電路的方法，包括如下步驟：采集buck電路中與電感的電流同步相位的電壓，并判斷所述電壓是否小于參考電壓；響應于所述電壓小于所述參考電壓，將第一MOS管導通以對所述電感充電；判斷所述第一MOS管導通的時間是否達到閾值；以及響應于所述第一MOS管導通的時間達到閾值，將第一MOS管關斷并打開第二MOS管以降低輸出電壓。

在一些實施方式中，還包括：響應于輸出電壓降低到所述參考電壓，再次導通所述第一MOS管。

在一些實施方式中，還包括：基于采樣電壓波動調整所述參考電壓。

在一些實施方式中，還包括：基于所述參考電壓調整所述閾值。