应用于交错并联式开关电源的控制电路制造技术

本申请公开了一种应用于交错并联式开关电源的控制电路，其通过对交错并联式开关电源的输出电压采样并运算得到一反馈补偿信号；当表征第一路电压变换电路中电感电流大小的第一电压信号小于该补偿信号时，生成一高电平的第一开通信号，第一开关管开通；根据相邻两个第一开通信号上升沿到来的时刻确定第一功率开关管的开关周期；进而在本开关周期中第一开通信号上升沿到来后、经过开关周期的一半后，生成第二开通信号，进而根据该第二开通信号控制第二功率开关管开通，使得两个功率开关管的开通时间间隔为半个开关周期，即实现了两个功率开关管交错导通。同时，本申请控制过程不受开关电源工作频率的影响，提高了开关电源的动态特性、稳定性和效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种应用于交错并联式开关电源的控制电路，其通过对交错并联式开关电源的输出电压采样并运算得到一反馈补偿信号；当表征第一路电压变换电路中电感电流大小的第一电压信号小于该补偿信号时，生成一高电平的第一开通信号，第一开关管开通；根据相邻两个第一开通信号上升沿到来的时刻确定第一功率开关管的开关周期；进而在本开关周期中第一开通信号上升沿到来后、经过开关周期的一半后，生成第二开通信号，进而根据该第二开通信号控制第二功率开关管开通，使得两个功率开关管的开通时间间隔为半个开关周期，即实现了两个功率开关管交错导通。同时，本申请控制过程不受开关电源工作频率的影响，提高了开关电源的动态特性、稳定性和效率。【专利说明】应用于交错并联式开关电源的控制电路
本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种应用于交错并联式开关电源的控制电路。
技术介绍
交错并联式开关电源，即主电路是由两路电压变换电路交错并联而成的功率电路。如图1所示的交错并联式功率电路中，主电路包括两路并联连接的降压变换(buck)电路，其两个功率开关管Q1和Q2错相180。导通(即所谓的“交错”)，电感电流iL1和iL2叠加后，可使输出电流i。和电压V。的纹波均大大减小，同时两路电压变换电路分别承担一半的输出功率，使功率开关管和电感的电流应力减小了，而且在高频下，输出滤波电容也可采用等效电阻较小的陶瓷电容，从而提高开关电源的动态特性、稳定性和效率。鉴于上述优点，交错并联式开关电源拥有广阔的应用前景。交错并联式开关电源的控制核心在于对两路电压变换电路中功率开关管的错相控制，现有技术一般采用定频控制和恒定导通时间控制。然而实际应用中二者各有优缺点，均难以满足应用需求:定频控制易于实现，但动态特性较差；恒定导通时间控制能获得良好的动态特性，但由于开关电源的工作频率是变化的，很难实现不同相之间的交错并联。
技术实现思路
有鉴于此，本申请目的在于提供一种应用于交错并联式开关电源的控制电路，以更好地实现两相之间的180°交错并联，提高开关电源的动态特性、稳定性和效率。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案:一种应用于交错并联式开关电源的控制电路，所述交错并联式开关电源包括并联连接的第一路电压变换电路和第二路电压变换电路，所述第一路电压变换电路包括第一功率开关管，所述第二路电压变换电路包括第二功率开关管，所述控制电路包括:反馈补偿信号产生电路，用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并对所述输出电压进行运算和补偿，以产生一反馈补偿信号；第一功率开关管控制电路，用于接收表征所述第一路电压变换电路中电感电流大小的第一电压信号和所述反馈补偿信号，对所述第一电压信号和所述反馈补偿信号进行比较，当所述第一电压信号小于所述反馈补偿信号时产生第一开通信号，根据所述第一开通信号产生第一功率开关管控制信号；其中，当所述第一开通信号有效时，所述第一功率开关管控制信号有效，所述第一功率开关管开通，当所述第一功率开关管开通一预设时间后，所述第一功率开关管控制信号无效，所述第一功率开关管关断；第二功率开关管控制电路，用于接收所述第一开通信号，记录所述前一个开关周期中第一开通信号上升沿到来的时刻一与当前开关周期中所述第一开通信号上升沿到来的时刻二，将所述时刻一与时刻二的的时间间隔作为所述第一功率开关管的开关周期，并在所述第一开通信号上升沿到来后、经过所述开关周期的一半时，产生第二开通信号，根据所述第二开通信号产生第二功率开关管控制信号；其中，当所述第二开通信号有效时，所述第二功率开关管控制信号有效，所述第二功率开关管开通，当所述第二功率开关管开通所述预设时间后，产生第二关断信号，所述第二功率开关管控制信号无效，所述第二功率开关管关断。优选的，所述反馈补偿信号产生电路包括采样电路、第一跨导运算放大器和第一补偿电容；所述采样电路，用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，以得到电压米样信号；所述第一跨导运算放大器的同相输入端接收第一参考电压，反相输入端接收所述电压采样信号，用于对所述第一参考电压和电压采样信号进行运算；所述第一补偿电容连接在所述第一跨导运算放大器的输出端和地之间，所述第一补偿电容上的电压为所述反馈补偿信号。优选的，所述第一功率开关管控制电路包括第一比较器、第一关断信号产生电路和第一 RS触发器；所述第一比较器的同相输入端接收所述反馈补偿信号，反相输入端接收所述第一电压信号，输出端输出所述第一开通信号；所述第一关断信号产生电路，用于接收所述第一功率开关管控制信号，当所述第一功率开关管控制信号有效时，开始第一计时，并在所述第一计时时长达到所述预设时间时，产生第一关断信号；所述第一 RS触发器的置位端接收所述第一开通信号，复位端接收所述第一关断信号，输出端输出所述第一功率开关管控制信号。优选的，所述第一关断信号产生电路包括第二电容、第一电流源、第一可控开关和第二比较器；所述第二电容、第一电流源和第一可控开关并联连接，其一公共端与所述第二比较器的同相输入端连接，另一公共端与地连接；所述第一功率开关管控制信号控制所述第一可控开关，当所述第一功率开关管控制信号有效时，所述第一可控开关关断，以使所述第一电流源对所述第二电容充电，得到第二电容电压；当所述第一功率开关管控制信号无效时，所述第一可控开关开通，以使所述第二电容放电至电压为零； 所述第二比较器的同相输入端接收所述第二电容电压，反相输入端接收第二参考电压，输出端输出所述第一关断信号；其中，所述第二电容的电容值和第一电流源的电流值满足:通过所述第一电流源为所述第二电容充电时，所述第二电容电压由零上升至所述第二参考电压所需的时间为所述预设时间。优选的，所述第二功率开关管控制电路包括第二开通信号产生电路、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器；所述第二开通信号产生电路，用于接收所述第一开通信号，在所述第一开通信号上升沿到来后、经过所述开关周期的一半时，产生所述第二开通信号；所述第二关断信号产生电路，用于接收所述第二功率开关管控制信号，当所述第二功率开关管控制信号有效时，开始第二计时，并在所述第二计时时长达到所述预设时间时，产生第二关断信号；所述第二 RS触发器的置位端接收所述第二开通信号，复位端接收所述第二关断信号，输出端输出所述第二功率开关管控制信号。优选的，所述第二开通信号产生电路包括:第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器、第三RS触发器、第四RS触发器、第五RS触发器、第四电压产生电路、第五电压产生电路和第三比较器；所述第一缓冲器接收所述第一开通信号，以输出第一缓冲信号；所述第二缓冲器接收所述第一缓冲信号，以输出第二缓冲信号；所述第三缓冲器接收所述第一开通信号，以输出第三缓冲信号；所述第三RS触发器的置位端接收所述第一缓冲信号，复位端接收所述第二缓冲信号，输出端输出第二可控信号；所述第四RS触发器的置位端接收所述第一开通信号，复位端接收所述第三缓冲信号，输出端输出第三可控信号；所述第五RS触发器的置位端接收所述第一开通信号，复位端接收所述第二开通信号，输出端输出第四可控信号；所述第四电压产生电路接收所述第二可控信号和第三可控信号，以产生第四电压；所述第五电压产生电路接收所述第四可控信号，以产生第五本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于交错并联式开关电源的控制电路，所述交错并联式开关电源包括并联连接的第一路电压变换电路和第二路电压变换电路，所述第一路电压变换电路包括第一功率开关管，所述第二路电压变换电路包括第二功率开关管，其特征在于，所述控制电路包括：反馈补偿信号产生电路，用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并对所述输出电压进行运算和补偿，以产生一反馈补偿信号；第一功率开关管控制电路，用于接收表征所述第一路电压变换电路中电感电流大小的第一电压信号和所述反馈补偿信号，对所述第一电压信号和所述反馈补偿信号进行比较，当所述第一电压信号小于所述反馈补偿信号时产生第一开通信号，根据所述第一开通信号产生第一功率开关管控制信号；其中，当所述第一开通信号有效时，所述第一功率开关管控制信号有效，所述第一功率开关管开通，当所述第一功率开关管开通一预设时间后，所述第一功率开关管控制信号无效，所述第一功率开关管关断；第二功率开关管控制电路，用于接收所述第一开通信号，记录所述前一个开关周期中第一开通信号上升沿到来的时刻一与当前开关周期中所述第一开通信号上升沿到来的时刻二，将所述时刻一与时刻二的的时间间隔作为所述第一功率开关管的开关周期，并在所述第一开通信号上升沿到来后、经过所述开关周期的一半时，产生第二开通信号，根据所述第二开通信号产生第二功率开关管控制信号；其中，当所述第二开通信号有效时，所述第二功率开关管控制信号有效，所述第二功率开关管开通，当所述第二功率开关管开通所述预设时间后，产生第二关断信号，所述第二功率开关管控制信号无效，所述第二功率开关管关断。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余峰，赵晨，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：