單電感多輸出開關(guān)變換器拓?fù)浼翱刂品椒ㄑ芯?pdf

1、在計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備中,通常需要多個(gè)等級(jí)的供電電壓同時(shí)對(duì)設(shè)備供電。如果對(duì)每一個(gè)等級(jí)的供電電壓都使用一個(gè)獨(dú)立的變換器,勢(shì)必會(huì)造成供電設(shè)備體積和成本的增加。而變換器多路輸出技術(shù)可以解決這一問題。
　　 傳統(tǒng)的多路輸出開關(guān)變換器磁性元件多、體積大,各路輸出間存在嚴(yán)重的交叉影響。單電感多輸出(Single-InductorMultiple-Output,SIMO)開關(guān)變換器可以有效地減少電感和控制芯片的數(shù)量,從而有效地降低多路輸出電源的體

2、積、重量和成本,為需要多路輸出電源的現(xiàn)代電子設(shè)備和移動(dòng)終端等產(chǎn)品提供了一個(gè)較為理想的解決方案,具有廣泛的應(yīng)用前景,SIMO電路拓?fù)浼翱刂品椒ǖ难芯恳鹆藢W(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,成為重要的研究課題。
　　 現(xiàn)有的SIMO變換器的研究還集中在非隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制方法兩個(gè)方面。針對(duì)非隔離型SIMO變換器拓?fù)?論文采用非線性控制方法-脈沖序列(PulseTrain,PT)控制方法實(shí)現(xiàn)了電感電流斷續(xù)工作模式(Discontinuous

3、ConductionMode,DCM)SIMO變換器的閉環(huán)控制,并詳細(xì)研究了電流型PT控制與電壓型PT控制的特點(diǎn)。有別于傳統(tǒng)脈沖寬度調(diào)制(PulseWidthModulation,PWM)技術(shù),PT控制不需要誤差放大器及相應(yīng)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),因此具有實(shí)現(xiàn)簡單和瞬態(tài)響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)。為避免兩路輸出的交叉影響,應(yīng)用時(shí)分復(fù)用理論,由時(shí)分復(fù)用信號(hào)決定兩路輸出中相應(yīng)輸出支路的調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)每一個(gè)輸出支路的獨(dú)立調(diào)節(jié),避免了各個(gè)輸出支路的交叉影響；通過在脈

4、沖序列中加入“空白脈沖”,改善了變換器輕載時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)及開關(guān)損耗。論文以SIDO(Single-InductorDual-Output,SIDO)Buck變換器為例,通過仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究結(jié)果的正確性。
　　 論文衍生了一族可實(shí)現(xiàn)隔離的SIMO反激(Flyback)開關(guān)變換器拓?fù)?。在DCM工作模式下,變換器各路輸出可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立精確調(diào)節(jié),并且避免了交叉影響。以共用輸出繞組SIDOFlyback變換器為例,進(jìn)行了PT控制方法研究,通過