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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子技术,具体涉及一种多相降压转换器。
技术介绍
1、电源转换器被广泛应用于电力管理的领域中。为了提高负载瞬态响应速度以及满足大电流的需求,目前多数的电源转换器采用多相降压转换器,现有技术中多相降压转换器包括并联连接的至少两相降压转换器,具有减小电流纹波,高效率以及高频率的优势。
2、然而,多相降压转换器在工作在大占比下会存在不均流问题,导致不同相器件发热不均,同时对部分相中电感器件的饱和电流要求高。在另外一方面,在大占比下多相降压转化器中开关在导通或关段时对应的跳变电压变化量较大,导致有较大的开通损耗和关断损耗。因此,如何设计一种可改善上述现有技术的多相降压转换器,实为目前迫切的需求。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种控制电路和应用其的电源转换器,以在全占空比下实现均流,并在大占空比下减小开关的开通损耗和关断损耗。
2、根据本专利技术实施例的第一方面,提供一种用于多相降压转换器,所述多相降压转换器包括:
3、n相功率转换单元,其中每相功率转换单元包括串联耦接的第一开关和第二开关,第一相功率转换单元中第一开关耦接至输入端,第i相功率转换单元中第一开关依序串联耦接至第i-1相功率转换单元中第一开关,n为大于等于2的正整数,2≤i≤n;
4、n-1个储能装置,分别串联耦接在第一相至第n-1相功率转换单元中第一开关和第二开关之间;
5、n个电感器,其中每个电感器耦接在每相功率转换单元中第二
6、控制电路,被配置为产生第一控制信号和第二控制信号,其中,所述第一控制信号用于控制奇数相功率转换单元,所述第二控制信号用于控制偶数相功率转换单元,
7、其中当开关占空比大于0.5时,所述控制电路控制所述第一控制信号的占空比为0.5,并且调节所述第二控制信号的占空比以使得所述多相降压转换器的输出电压维持恒定。
8、优选地,所述第二控制信号的占空比被控制为在每个开关周期内连续根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
9、优选地,所述第二控制信号的占空比被控制为间歇性地根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
10、优选地,所述第二控制信号的占空比被控制为每隔至少一个开关周期根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差调节一次。
11、优选地,所述第二控制信号的占空比被控制为在调节区间根据所述输出电压和期望输出电压的误差进行调节,在非调节区间被控制为0.5。
12、优选地,所述第一控制信号与第二控制信号的相位相差180°。
13、优选地,在所述开关占空比小于0.5时,所述第一和第二控制信号的占空比被设置为所述开关占空比。
14、优选地,所述控制电路通过比较第一斜坡信号和误差信号控制所述第一控制信号的占空比,以及通过比较第二斜坡信号和所述误差信号控制所述第二控制信号的占空比,其中所述误差信号表征所述输出电压与期望输出电压之间的误差。
15、优选地,所述控制电路通过比较误差信号和斜坡信号对第二控制信号的占空比进行调节,其中所述误差信号表征所述输出电压与期望输出电压之间的误差。
16、优选地,所述控制电路包括:
17、斜坡信号产生电路,被配置为接收时钟信号以产生相互错相的第一和第二斜坡信号,以及
18、控制信号产生电路,被配置为接收所述斜坡信号和误差信号产生所述第一和第二开关控制信号,其中所述误差信号表征所述输出电压与期望输出电压之间的误差。
19、优选地,所述控制信号产生电路包括:
20、第一比较器,被配置为比较所述第一斜坡信号和所述误差信号以产生第一比较信号
21、第二比较器,被配置为比较所述第一斜坡信号和占空比阈值以产生第二比较信号;
22、逻辑电路,被配置为根据所述第一比较信号和第二比较信号产生所述第一控制信号。
23、优选地,所述控制信号产生电路包括
24、第三比较器,被配置为比较所述第二斜坡信号和所述误差信号以产生所述第二控制信号。
25、优选地,所述斜坡信号产生电路包括:
26、触发器,被配置为接收所述第二斜坡信号,以产生第一和第二使能信号。
27、优选地,所述控制信号产生电路包括:
28、第一比较器,被配置为比较所述第一斜坡信号和所述误差信号以产生第一比较信号
29、第二比较器,被配置为比较所述第一斜坡信号和占空比阈值以产生第二比较信号;
30、第一逻辑电路,被配置为根据所述第一比较信号和第二比较信号产生所述第一控制信号。
31、优选地,所述控制信号产生电路包括:
32、第三比较器,被配置为比较所述第二斜坡信号和所述误差信号以产生第三比较信号;
33、第四比较器,被配置为比较所述第二斜坡信号和所述占空比阈值以产生第四比较信号;
34、第二逻辑电路,被配置为在所述第一使能信号有效时根据所述第三比较信号产生所述第二控制信号,在所述第二使能信号有效时根据所述第四比较信号产生所述第二控制信号。
35、优选地,每相功率转换单元中第一开关和第二开关进行周期性工作,并且所述第一开关和第二开关互补导通。
36、本专利技术实施例的技术方案通过在大占空比下根据输出电压和期望输出电压之间的误差调节第二控制信号的占空比,相较于现有的降压电路,在相同输入输出的条件下可以在全占空比下实现均流,并且相应地降低开关在导通或关断时对应的电压跳变量,以降低开关损耗和提升效率。
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1.一种多相降压转换器,包括:
2.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为在每个开关周期内连续根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
3.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为间歇性地根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
4.根据权利要求3所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为每隔至少一个开关周期根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差调节一次。
5.根据权利要求3所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为在调节区间根据所述输出电压和期望输出电压的误差进行调节,在非调节区间被控制为0.5。
6.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第一控制信号与第二控制信号的相位相差180°。
7.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,在所述开关占空比小于0.5时,所述第一和第二控制信号的占空比被设置为所述开关占空比。
8.根据权
9.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制电路通过比较误差信号和斜坡信号对第二控制信号的占空比进行调节,其中所述误差信号表征所述输出电压与期望输出电压之间的误差。
10.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制电路包括:
11.根据权利要求10所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制信号产生电路包括:
12.根据权利要求10所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制信号产生电路包括
13.根据权利要求10所述的多相降压转换器,其特征在于,所述斜坡信号产生电路包括:
14.根据权利要求13所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制信号产生电路包括:
15.根据权利要求13所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制信号产生电路包括:
16.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,每相功率转换单元中第一开关和第二开关进行周期性工作,并且所述第一开关和第二开关互补导通。
...【技术特征摘要】
1.一种多相降压转换器,包括:
2.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为在每个开关周期内连续根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
3.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为间歇性地根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差进行调节。
4.根据权利要求3所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为每隔至少一个开关周期根据所述输出电压和期望输出电压之间的误差调节一次。
5.根据权利要求3所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第二控制信号的占空比被控制为在调节区间根据所述输出电压和期望输出电压的误差进行调节,在非调节区间被控制为0.5。
6.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,所述第一控制信号与第二控制信号的相位相差180°。
7.根据权利要求1所述的多相降压转换器,其特征在于,在所述开关占空比小于0.5时,所述第一和第二控制信号的占空比被设置为所述开关占空比。
8.根据权利要求7所述的多相降压转换器,其特征在于,所述控制电路通过比较第一斜坡信号和误差...
【专利技术属性】
技术研发人员:张帅,张望,
申请(专利权)人:南京矽力微电子技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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