一种连续导电模式单电感双输出开关变换器变频控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子设备，尤其是一种单电感双输出开关变换器的控制装置。
【背景技术】
[0002]单电感双输出开关变换器能为电池供电的便携式电子产品提供两路独立的供电电源，具有功耗小、效率高、体积小、成本低等优点，在工业界得到了越来越多的应用。随着用户对单电感双输出开关变换器性能要求的越来越高，近年来针对不同工作模式，提出了一些新型的单电感双输出开关变换器控制方法，以解决其传统控制技术存在的瞬态响应慢、输出支路之间交叉影响严重等问题。
[0003]单电感双输出开关变换器的工作时序可以分为电感独立充放和电感共享充放两种形式。独立充放是指在每个开关周期内两条支路均独立充电和放电，共享充放是指每个开关周期内两条支路共享一次充电或共享一次放电。采用独立充放形式的单电感双输出开关变换器通常工作在电感电流断续导电模式下(DCM)，具有控制简单、输出支路之间交叉影响小的优点，但变换器工作在DCM模式时的转换效率低、电流纹波大、带载能力差。独立充放式单电感双输出开关变换器工作在电感电流连续导电模式(CCM)时，带载能力强、电流纹波小，但输出支路存在一定的交叉影响。基于脉冲宽度调制(pulse width modulat1n,PWM)的控制技术是最为常见的单电感双输出开关变换器恒频控制方法，但是，采用恒频控制的独立充放式单电感双输出开关变换器工作于CCM时，若支路负载或输入电压跳变，变换器会失去稳定，无法正常工作。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种单电感双输出开关变换器的控制装置，使之克服现有的独立充放式单电感双输出开关变换器工作在CCM时的技术缺点，具有很好的瞬态响应和较低的交叉影响，适用于多种拓扑结构的单电感双输出开关变换器。
[0005]本实用新型实现的目的是通过如下的手段实现的。
[0006]一种CCM单电感双输出开关变换器变频控制装置，由第一电压检测电路VSl、第二电压检测电路VS2、电流检测电路IS、第一误差放大器EAl、第二误差放大器EA2、第一脉冲产生器PGR、第二脉冲产生器PGS、第一触发器RS、第二触发器D、第一驱动电路DRl、第二驱动电路DR2和第三驱动电路DR3组成；所述的第一电压检测电路VSl与第一误差放大器EAl相连，第二电压检测电路VS2与第二误差放大器EA2相连；第一误差放大器EAl、EA2的输出端和第二触发器D的Ql输出端、第二触发器D的Q输出端均连接至脉冲信号产生器PGR的输入端，PGR的输出端与第一触发器RS的R端相连；所述的电流检测电路IS与脉冲信号产生器PGS相连，第一触发器RS的S端和第二触发器D的Cl端与PGS的输出端相连；第一触发器RS的Q输出端连接第一驱动电路DR1，控制变换器主开关管的导通和关断；第二触发器D的Ql输出端连接第二驱动电路DR2，第二触发器D的Q输出端连接第三驱动电路DR3，控制变换器支路开关管的导通和关断。
[0007]上述的第一脉冲产生器PGR的具体组成为:由比较器CMPl和比较器CMP2，与门ANDl和与门AND2，以及或门OR组成；第一误差放大器EAl和电流检测电路IS连接在比较器CMPl的输入端，第二误差放大器EA2和电流检测电路IS连接在比较器CMP2的输入端；与门ANDl的输入端接比较器CMPl的输出端和第二触发器D的Q输出端，与门AND2的输入端接比较器CMP2的输出端和第二触发器D的Ql输出端；或门OR的输入端接与门ANDl和AND2的输出端。
[0008]上述的第二脉冲产生器PGS的具体组成为:所述的第二脉冲产生器PGS的具体组成为:由比较器CMP3和电流控制器I CM组成；比较器CMP3的正极性端接电流控制器ICM的输出端，负极性端接电流检测电路IS的输出端。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]一、本实用新型为独立充放式CCM单电感双输出开关变换器提供了一种简单可靠的控制装置，相比于传统的基于PWM控制的独立充放式CCM单电感双输出开关变换器，稳定性更好，可靠性更高。
[0011]二、本实用新型的单电感双输出开关变换器在负载发生改变时，能够快速调节主开关管和支路开关管的导通和关断，瞬态响应性能高，两输出支路之间的交叉影响小，系统稳定性好。
[0012]三、本实用新型的单电感双输出开关变换器在输入电压发生改变时，能够快速调节主开关管和支路开关管的导通和关断，变换器的瞬态响应性能高，稳定性能好。
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例一的电路结构框图。
[0015]图2为本实用新型实施例一的脉冲信号产生器PGR的电路结构框图。
[0016]图3为本实用新型实施例一的脉冲信号产生器PGS的电路结构框图。
[0017]图4为本实用新型实施例一的电路结构框图。
[0018]图5为本实用新型实施例一的单电感双输出开关变换器稳态工作时的主要波形示意图。
[0019]图6为本实用新型实施例一的单电感双输出开关变换器在支路负载突变时的瞬态时域仿真波形。
[0020]图7为电压型PWM控制的单电感双输出开关变换器在支路负载突变时的瞬态时域仿真波形。
[0021 ] 图8为本实用新型实施例一和电压型PWM控制的单电感双输出开关变换器在输入电压突变时的瞬态时域仿真波形。
[0022]图9为本实用新型实施例二的电路结构框图。
[0023]图6中:(a)为本实用新型实施例一在a支路负载突变时的瞬态时域仿真波形；(b)为本实用新型实施例一在b支路负载突变时的瞬态时域仿真波形。
[0024]图7中:(a)为电压型PWM控制的单电感双输出开关变换器在a支路负载突变时的瞬态时域仿真波形；(b)为电压型PWM控制的单电感双输出开关变换器在b支路负载突变时的瞬态时域仿真波形。
[0025]图8中:(a)为本实用新型实施例一在输入电压突变时的瞬态时域仿真波形；(b)为电压型PWM控制的单电感双输出开关变换器在输入电压突变时的瞬态时域仿真波形。
【具体实施方式】
[0026]下面通过具体的实例并结合附图对本实用新型做进一步详细的描述。
[0027]实施例一:
[0028]图1示出，本实用新型的一种【具体实施方式】为:连续导电模式单电感双输出开关变换器变频控制装置，主要由第一电压检测电路VSl、第二电压检测电路VS2、电流检测电路IS、第一误差放大器EAl、第二误差放大器EA2、第一脉冲产生器PGR、第二脉冲产生器PGS、第一触发器RS、第二触发器D、第一驱动电路DRl、第二驱动电路DR2和第三驱动电路DR3组成；在每个开关周期内，检测电感电流，得到信号L检测两条支路的输出电压，得到信号UP V ^将V M和电压基准值V Mfl送入到第一误差放大器EAl产生信号i pl;将V ^和电压基准值1吧送入到第二误差放大器EA2产生信号i p2;将i 51和i p2送入脉冲信号产生器PGR生成信号RR，将ijl入到脉冲信号产生器PGS生成信号SS ;信号RR和信号SS经过第一触发器RS产生脉冲信号Vpl，用以控制变换器主开关管的导通和关断；信号SS经过第二触发器D产生脉冲信号Vp2和V p3，用以控制变换器支路开关管的导通和关断。
[0029]图2示出，本例的第一脉冲产生器PGR的具体组成为:由比较器CMPl和比较器CMP2，与门ANDl和与门AND2，以及或门OR组成；比较器CMPl和CMP2的正极性端均接电流检测电路IS输出的变换器电感电流信号L负极性端分别接第一误差放大器EAl、EA2的输出信号ipl、ip2;与门ANDl的输入端接比较器CMPl的输出端和和输出支路a的开关管控制信号Vp2，与门AND2的输入端接比较器CMP2的输出端和输出支路b的开关管控制信号Vp3;或门OR的输入端接与门ANDl和AND2的输出端。
[0030]图3示出，本例的第二脉冲产生器PGS的具体组成为:由比较器CMP3和电流控制器ICM组成；比较器CMP3的正