[發(fā)明專利]一種偽LDO輔助的SIMO Buck DC-DC變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211664853.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116111833B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌;劉育洋;吳朝暉;鄭彥祺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/07
• 分類號(hào): H02M3/07;H02M1/32
• 代理公司: 廣州海心聯(lián)合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 冼俊鵬

1.一種偽LDO輔助的SIMOBuckDC-DC變換器，包括OPDC時(shí)序邏輯單元、驅(qū)動(dòng)單元、功率轉(zhuǎn)換單元和i路電荷控制單元；所述功率轉(zhuǎn)換單元包括i+1路共點(diǎn)于輸入干路的輸出支路；且所述i路電荷控制單元一一對(duì)應(yīng)前i路輸出支路；

其特征在于，

還包括偽LDO輔助單元和電流環(huán)路單元；

所述的偽LDO輔助單元，用于調(diào)制最后一路的第i+1輸出支路的輸出電壓，并將誤差電壓信號(hào)V_c(i+1)和V_cldo輸入所述的電流環(huán)路單元；

所述的電流環(huán)路單元，用于根據(jù)各輸出支路的誤差電壓信號(hào)調(diào)制電感電流I_L；

其中i為輸出支路的序號(hào)，OPDC是按能量分配控制；

所述偽LDO輔助單元包括功率管M_ldo、誤差放大器OPA、比例積分器PI_(i+1)和補(bǔ)償電容C_ldo；功率管M_ldo的源端接源電壓V_source，柵極接誤差放大器OPA的輸出端，漏極接最后一路輸出支路的輸出電壓V_o(i+1)；流過(guò)功率管M_ldo的電流為I_ldo，方向從源電壓V_source到當(dāng)前輸出支路的輸出電壓V_o(i+1)；誤差放大器OPA的正向輸入端接比例積分器PI_(i+1)的正向輸入端并連接參考電壓信號(hào)V_ref(i+1)，誤差放大器OPA的反向輸入端接比例積分器PI_(i+1)的反向輸入端并連接輸出電壓V_o(i+1)；比例積分器PI_(i+1)的輸出端輸出誤差電壓信號(hào)V_c(i+1)；補(bǔ)償電容C_ldo的一端被采樣電流信號(hào)I_ldo/A_ldo充電，并被參考電流信號(hào)I_ref放電，并輸出誤差電壓V_cldo；補(bǔ)償電容C_ldo的另一端接地；A_ldo是固定常數(shù)；參考電流信號(hào)I_ref為偽LDO輔助單元的最大放電電流的1/(2A_ldo)，且該最大放電電流遠(yuǎn)小于電感電流I_L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種偽LDO輔助的SIMOBuckDC-DC變換器，其特征在于，第i路的電荷控制單元包括比例積分器PI_i、比較器CP_i、開(kāi)關(guān)管M_sni、反相器INV_i和一個(gè)積分電容C_cri；比例積分器PI_i的正向輸入端接參考電壓信號(hào)V_refi，反向輸入端接輸出支路的輸出電壓V_oi，輸出端接比較器CP_i的正向輸入端并輸出誤差電壓信號(hào)V_ci；比較器CP_i的反向輸入端與積分電容C_cri非接地的一端和開(kāi)關(guān)管M_sni的漏極相接，輸出端輸出關(guān)斷標(biāo)志信號(hào)S_i至所述OPDC時(shí)序邏輯單元；開(kāi)關(guān)管M_sni的源極接地，柵極接反相器INV_i的輸出端；反相器INV_i的輸入端接占空比信號(hào)D_i；積分電容C_cri非接地的一端還被采樣電流信號(hào)I_L/A_L充電，另一端接地；A_L是固定常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種偽LDO輔助的SIMOBuckDC-DC變換器，其特征在于，所述電流環(huán)路單元包括反饋電阻R_f、比例積分器PI_L、比較器CP_L及若干阻值相同的分壓電阻；

比例積分器PI_L的正向輸入端分別通過(guò)各分壓電阻輸入每一輸出支路的誤差電壓信號(hào)V_c1～V_c(i+1)和V_cldo，反向輸入端接反饋電阻R_f非接地的一端，并被采樣電流信號(hào)I_L/A_L充電，輸出端連接比較器CP_L的正向輸入端；比較器CP_L的反向輸入端輸入鋸齒波信號(hào)V_saw，鋸齒波信號(hào)V_saw為一個(gè)周期持續(xù)上升的電壓信號(hào)，上升速率恒定且在每個(gè)周期起始降為0，頻率和參考頻率信號(hào)F_ref相同，比較器CP_L的輸出端輸出關(guān)斷標(biāo)志信號(hào)S；A_L是固定常數(shù)。