应用于单电感双输出降压变换器的定频准滑模控制器

摘要

本发明公开了一种应用于单电感双输出降压变换器的定频准滑模控制器，包括：等效续流占空比检测器，用于检测电感电流的等效续流占空比信号；定频准滑模等效控制信号发生器，用于输出定频准滑模等效控制信号；第一比较器comp1，用于输出同步时序管S1和同步时序管S2的控制信号D1和D2；动态续流产生电路，用于产生续流管S3的控制信号并根据当前时刻的电感电流续流占空比信号选择下一时刻的续流电流。本发明相比于现有技术的控制器能够进一步克服单电感双输出降压变换器中电压交调过大和瞬态响应速度较差的问题，并同时能在保持系统高效率和快速响应的前提下大大提高单电感双输出降压变换器的负载工作范围。

主权项

1.一种应用于单电感双输出降压变换器的定频准滑模控制器，所述的变换器包括电感、控制所述电感电流的功率开关管、两路输出支路以及控制所述功率开关管导通时序的控制器；所述的功率开关管包括同步时序管S1、同步时序管S2、续流管S3、分时传输管S4以及分时传输管S5，所述的输出支路包括负载以及滤波电容；其特征在于，所述的控制器包括：等效续流占空比检测器，用于采集所述负载的输出信号V_o1或V_o2，输出电感电流续流占空比信号u_Leq1或u_Leq2与输出信号的乘积信号V_o1u_Leq1或V_o2u_Leq2；定频准滑模等效控制信号发生器，用于接收所述的乘积信号V_o1u_Leq1或V_o2u_Leq2以及所述滤波电容的电流信号i_C1或i_C2，输出定频准滑模等效控制信号或所述的定频准滑模等效控制信号以及分别满足如下算式：${\beta }_1{V}_g{u}_{\mathrm{eq}1}^{*}=-k_{i1}{i}_{C1}+k_{v1}(V_{\mathrm{ref}1}-{\beta }_1{V}_{o1})+{\beta }_1{u}_{\mathrm{Leq}1}{V}_{o1}+k_{e1}\int (V_{\mathrm{ref}1}-{\beta }_1{V}_{o1})\mathrm{dt}---\left(1\right)$${\beta }_2{V}_g{u}_{\mathrm{eq}2}^{*}=-k_{i2}{i}_{C2}+k_{v2}(V_{\mathrm{ref}2}-{\beta }_2{V}_{o2})+{\beta }_2{u}_{\mathrm{Leq}2}{V}_{o2}+k_{e2}\int (V_{\mathrm{ref}2}-{\beta }_2{V}_{o2})\mathrm{dt}---\left(2\right)$式(1)及式(2)中，β₁和β₂分别为输出电压V_o1以及V_o2的反馈系数；V_g为变换器的输入电压；k_i1和k_i2分别为电流信号i_C1和i_C2的线性运算系数；V_ref1和V_ref2分别为控制器的预设基准电压，，则V_ref1-β₁V_o1和V_ref2-β₂V_o2分别为反馈信号与预设基准电压的误差信号，∫(V_ref1-β₁V_o1)dt和∫(V_ref2-β₂V_o2)dt为所述误差信号的两路积分信号；k_v1和k_v2分别为两路误差信号的线性运算系数；k_e1和k_e2分别为两路积分信号的线性运算系数；第一比较器comp1，用于接收所述的定频准滑模等效控制信号或以及预设的三角波信号，将所述的定频准滑模等效控制信号或与三角波信号进行比较，输出同步时序管S1和同步时序管S2的控制信号D1和D2；动态续流产生电路，用于接收所述电感的放电电流i_L，将所述的放电电流i_L与变换器当前时刻的续流电流i_ref进行比较，产生续流管S3的控制信号fw；并根据当前时刻电感电流续流占空比信号选择下一时刻的续流电流i_ref。