[發(fā)明專利]一種DC/DC電路、SIMO變換器、微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)及工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010550726.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111628650B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 馬聰;王凱;許拴拴;王俊峰;王英武;陳姝含
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M3/157;H02M3/335
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種雙輸出DC/DC變換器電路，其特征在于，包括拓撲電路和反饋控制電路；拓撲電路包括功率開關管Q1、功率開關管Q2、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電容Co1、電容Co2、變壓器T和電感L；

在變壓器T初級側，Q1漏極接電源輸入端，T初級線圈異名端與Co1接初級側輸出端Vo1，初級線圈同名端接Q1的源極和D1的陰極，Co1另一端及D1陽極接前級地；

T次級線圈同名端接D2陽極，L一端接D2陰極和D3陰極，L另一端接Q2漏極和D4陽極；

D4陰極接次級側輸出端Vo2和Co2一端，Co2另一端、T次級線圈異名端、D3陽極及Q2源極接后級地；

反饋控制電路用于給次級側輸出端Vo2提供穩(wěn)定輸出的電壓；

反饋控制電路包括單輸出PWM控制器、數(shù)字隔離器、誤差放大器U2、誤差放大器U3、電阻R1、電容C1、PWM型功率放大器U4和補償網(wǎng)絡；

初級側輸出端Vo1與單輸出PWM控制器的反饋端FB連接，單輸出PWM控制器的輸出端OUT連接Q1柵極Vgs(Q1)和數(shù)字隔離器輸入端；數(shù)字隔離器輸出端與電阻R1一端連接；U2正向輸入端接次級側輸出端Vo2，負向輸入端接參考電平Vref；U3正向輸入端接電阻R1另一端和電容C1一端，電容C1另一端接地；U3負向輸入端接U2輸出端；U2正向輸入端與U3輸出端之間接補償網(wǎng)絡；U3輸出端與外部鋸齒波作為U4的輸入端，U4的輸出端接Q2柵極Vgs(Q2)；

或反饋控制電路包括單輸出PWM控制器、數(shù)字隔離器、誤差放大器U2、誤差放大器U3、電阻R1、電容C1、PWM型功率放大器U4和補償網(wǎng)絡；

初級側輸出端Vo1與單輸出PWM控制器的反饋端FB連接，單輸出PWM控制器的輸出端OUT連接Q1柵極Vgs(Q1)和數(shù)字隔離器輸入端；數(shù)字隔離器輸出端與電阻R1一端連接；U2正向輸入端接次級側輸出端Vo2，負向輸入端接參考電平Vref；U3正向輸入端接電阻R1另一端和電容C1一端，電容C1另一端接地；U3負向輸入端接U2輸出端；U2正向輸入端與U3輸出端之間接補償網(wǎng)絡；U3輸出端與Q2的電流波形Ids(Q2)作為U4的輸入端，U4的輸出端接Q2柵極Vgs(Q2)。

2.根據(jù)權利要求1所述的雙輸出DC/DC變換器電路，其特征在于，變壓器T與電感L進行磁集成。

3.根據(jù)權利要求1所述的雙輸出DC/DC變換器電路，其特征在于，二極管D1、二極管D2、二極管D3及二極管D4均采用肖特基二極管。

4.一種具有權利要求1～3任意一項所述雙輸出DC/DC變換器電路的SIMO變換器。

5.一種具有權利要求1～3任意一項所述雙輸出DC/DC變換器電路的微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)，其特征在于，雙輸出DC/DC變換器電路作為雙輸出負載點電源。

6.權利要求1～3任意一項所述雙輸出DC/DC變換器電路的工作方法，其特征在于，包括以下工作階段：

t0-t1時刻，Q1、Q2導通，D1關斷，Q1漏源電壓Vds(Q1)從負電平變化至零，變壓器T電壓上升，次級電流從D3和D4換流至D2；

t1-t2時刻，變壓器T初級線圈正向磁化，輸入能量直接傳輸至Vo1以及變壓器T次級側，電感L儲能，電感L電流線性上升；

t2-t3時刻，Q1、Q2關斷，D1導通，Q1漏源電壓Vds(Q1)從零變化至負電平，次級電流從D2換流至D3和D4；

t3-t4時刻，變壓器T初級線圈退磁，Vo1端能量由變壓器T的初級電感提供；電感L能量由D3、D4回路釋放至Vo2端，電感L電流線性下降。