一种单电感多输出开关电源变换器次级开关占空比信号时序控制电路

摘要

一种单电感多输出开关电源变换器次级开关占空比信号时序控制电路，在次环控制电路中增设了由占空比时序信号产生电路和非交叠占空比时序信号产生电路两部分构成的次级开关占空比信号时序控制电路，输出电压采样反馈网络输出的三个差模电VDM1、VDM2、VDM3经过次环控制电路中三个误差放大器和三个比较器后分别输出的三个PWM信号PWM1，PWM2，PWM3通过次级开关占空比信号时序控制电路和次环控制电路中的次级开关驱动电路产生四个次级开关占空比信号D1、D2、D3、D4，分别控制开关电源变换器中四个次级功率开关管Sn1、Sn2、Sn3、Sn4的通断。

主权项

一种单电感多输出开关电源变换器次级开关占空比信号时序控制电路，单电感多输出开关电源变换器包括功率级电路和控制级电路，控制级电路包括输出电压采样反馈电路、峰值电流模式‑共模主环控制电路和电压模式‑差模次环控制电路，输出电压采样反馈网络的输入为开关电源变换器的四路输出电压Vo1~Vo4，输出电压采样反馈网络的输出为共模电压Vcm和三个差模电压VDM1、VDM2、VDM3；主环控制电路包括误差放大器、比较器、RS触发器以及驱动和死区控制电路，输出电压采样反馈网络输出的共模电压Vcm通过包括误差放大器、比较器、RS触发器以及驱动和死区控制电路构成的主环控制电路产生主级开关占空比信号D0，控制开关电源变换器中主级功率开关管Sp0，Sn0的通断；其特征在于：在次环控制电路中增设次级开关占空比信号时序控制电路，输出电压采样反馈网络输出的三个差模电压VDM1、VDM2、VDM3经过次环控制电路中三个误差放大器和三个比较器后分别输出的三个PWM信号PWM1，PWM2，PWM3通过次级开关占空比信号时序控制电路和次环控制电路中的次级开关驱动电路产生四个次级开关占空比信号D1、D2、D3、D4，分别控制开关电源变换器中四个次级功率开关管Sn1、Sn2、Sn3、Sn4的通断；所述增设的次级开关占空比信号时序控制电路包括占空比时序信号产生电路和非交叠占空比时序信号产生电路两部分，占空比时序信号产生电路的输入信号为三个PWM信号PWM1，PWM2，PWM3以及时钟信号CLK，占空比时序信号产生电路输出四个占空比时序信号ND_1、ND_2、ND_3、ND_4连接非交叠占空比时序信号产生电路的输入端，非交叠占空比时序信号产生电路输出四个非交叠占空比时序信号ND1，ND2，ND3，ND4，其中：占空比时序信号产生电路包括两个或非门NOR1和NOR2，十个非门NOT1～NOT10以及四个RS触发器1～RS触发器4；RS触发器1的复位端R连接时钟信号CLK，置位端S连接PWM1信号，输出端Q1经过非门NOT1和NOT2后，输出占空比时序信号ND_1；或非门NOR1的两个输入端分别连接PWM2信号和时钟信号CLK，或非门NOR1的输出经过非门NOT3连接RS触发器2的置位端S，复位端R连接PWM1信号，输出端Q2经过非门NOT4和NOT5后，输出占空比时序信号ND_2；或非门NOR2的两个输入端分别连接PWM3信号和时钟信号CLK，或非门NOR2的输出经过非门NOT6连接RS触发器3的置位端S，复位端R连接PWM2信号，输出端Q3经过非门NOT7和NOT8后，输出占空比时序信号ND_3；RS触发器4的置位端S连接时钟信号CLK，复位端R连接PWM3信号，输出端Q4经过非门NOT9和NOT10后，输出占空比时序信号ND_4；非交叠占空比时序信号产生电路包括八个或非门NOR3～NOR10，四个非门NOT11～NOT14，或非门NOR3的两个输入端分别连接占空比时序信号ND_1和ND_4，或非门NOR3的输出连接或非门NOR4的一个输入端，或非门NOR4的另一个输入端连接占空比时序信号ND_1，或非门NOR4的输出经过非门NOT11输出非交叠占空比时序信号ND1；或非门NOR5的两个输入端分别连接占空比时序信号ND_1和ND_2，或非门NOR5的输出连接或非门NOR6的一个输入端，或非门NOR6的另一个输入端连接占空比时序信号ND_2，或非门NOR6的输出经过非门NOT12输出非交叠占空比时序信号ND2；或非门NOR7的两个输入端分别连接占空比时序信号ND_2和ND_3，或非门NOR7的输出连接或非门NOR8的一个输入端，或非门NOR8的另一个输入端连接占空比时序信号ND_3，或非门NOR8的输出经过非门NOT13输出非交叠占空比时序信号ND3；或非门NOR9的两个输入端分别连接占空比时序信号ND_3和ND_4，或非门NOR9的输出连接或非门NOR10的一个输入端，或非门NOR10的另一个输入端连接占空比时序信号ND_4，或非门NOR10的输出经过非门NOT14输出非交叠占空比时序信号ND4。