[發明專利]多相串聯電容直流-直流轉換器控制電路、控制方法

有效

• 申請號: 202110754199.7
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113507207B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 程林;劉澤國;吳楓
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學;程林;吳楓;陳松
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M1/088;H02M1/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種多相串聯電容直流-直流轉換器控制電路，其特征在于，包括：

功率級電路，至少包括兩相電感，各相電感電流存在預設的相位差，通過控制各相所述電感所在電路的功率管交替通斷，使各相電感交替的對負載充電，以實現將輸入直流電壓轉換為負載所需的穩定直流電壓；

脈沖寬度調制控制電路，用于產生控制各相所述電感所在電路的功率管開關的控制信號，以控制各相電感電流依次以固定頻率交替的對負載充電，其中，當所述負載發生瞬態跳變時，擴展當前對負載充電的電感所在電路的功率管控制信號的占空比，以快速響應負載瞬態跳變；

當所述負載發生瞬態跳變時，若當前對負載充電的所述功率管控制信號的占空比大于1/N，所述脈沖寬度調制控制電路屏蔽其他各相所述電感所在電路的功率管的控制信號，直到所述占空比大于1/N的控制信號擴展結束，恢復各相所述控制信號，N表示所述電感的相數。

2.根據權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述脈沖寬度調制控制電路包括：

誤差信號產生電路，用于比較所述功率級電路輸出電壓與基準電壓的差值，得到誤差信號；

控制信號生成電路，用于根據所述誤差信號與一周期斜波信號產生控制各相電感所在電路的功率管開關的控制信號，其中，當負載發生瞬態跳變時，所述誤差信號大于預設周期斜波信號，當前對負載充電的所述電感所在電路的功率管的控制信號占空比相應擴展；其中，各相控制信號的占空比大小由誤差信號與預設周期斜 波信號的差值決定；所述各相控制信號的周期與相位均分別由各相對應的預設周期時鐘信號決定；

控制信號邏輯電路，用于當所述負載發生瞬態跳變時，若當前對負載充電的所述功率管控制信號的占空比大于1/N時，屏蔽其他各相所述電感所在電路的功率管的控制信號，直到所述占空比大于1/N的控制信號擴展結束，恢復各相所述控制信號，從而避免各相功率管控制信號互相交疊，N表示所述電感的相數。

3.一種多相串聯電容直流-直流轉換器控制方法，其特征在于，包括：

分別產生多相串聯電容直流-直流轉換器的功率級電路中的各相功率管的控制信號，以控制各相電感電流依次以固定頻率交替的對負載充電；

當所述負載發生瞬態跳變時，擴展當前對負載充電的所述功率管控制信號的占空比，以快速響應負載瞬態跳變；

若當前對負載充電的所述功率管控制信號的占空比大于1/N，所述控制信號邏輯電路屏蔽其他各相所述功率管的控制信號，N表示所述功率級電路中的電感的相數；

直到所述占空比大于1/N的控制信號擴展結束，恢復各相所述功率管控制信號。

4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，包括：

比較所述功率級電路輸出電壓與基準電壓的差值，得到誤差信號；

當所述誤差信號大于一預設周期斜波信號時，當前對負載充電的所述電感所在電路的功率管的控制信號占空比相應擴展；其中，各相控制信號的占空比大小由誤差信號與預設周期諧波信號的差值決定；所述各相控制信號的周期與相位均分別由各相對應的預設周期時鐘信號決定。