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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种应用于多相Buck变换器的双环路高动态控制方法，通过选用合适的环路控制模式并对其中电路进行优化以适应工作场景，并结合相位交错并联工作模式以及分离开关功率器件，最终实现大负载供电，高动态的情况下具有较高的效率以及良好的芯片工作性能，以解决输出电压的精度低和稳定性差的技术问题。本发明所采用的多相电路可有效地消除低频扰动，引入多相并联结构后，工作时，其存在输出纹波消除的占空比，在这个占空比下，输出电容上流过的动态电流在相位与相位间转移，而没有在输出电容上流过，因为输出电压表现为没有纹波的状态，提高了功率容量。

主权项：1.一种应用于多相Buck变换器的双环路高动态控制电路，其特征在于，所述电路由多相Buck，电流内环路和电压外环路组成；电流内环路的两端分别连在多相buck的输入端和输出端，电压外环路的两端分别连在多相buck的输入端和输出端，电流内环路与电压外环路以并联的形式连接；多相Buck的相数为N，是由单相Buck以并联的形式连接；工作时，将多相Buck输出端的阻抗等效到N相，在开关频率的占空比下，多相Buck输出端电容上流过的动态电流在相位与相位间转移，动态电流在各相中实现了均流，多相Buck输入电流的纹波频率也增加了，为开关频率的N倍；电压外环路由PID控制器和ADC转换器依次连接；PID控制器包括比例调节模块，积分调节模块与微分调节模块，电压外环路从多相Buck输出端电容采样电压，电压经ADC转换器离散化，PID控制器根据参考控制信号控制经ADC离散化的采样电压的实际状态；电流内环路由pi型滤波器，脉冲宽度调制器PWM，驱动型晶体管依次连接，电流内环路的输入为从多相Buck的输出端采样的动态电流，输出为流入多相Buck的激励，脉冲宽度调制器PWM单相位控制时，通过采样多相Buck的输出端电压，与参考电压进行比较产生控制电压信号，若输出端电压下降时，控制电压信号增大，进而脉冲宽度调制器PWM输出一个更宽的脉冲波，让功率上管的打开时间更长，将输出电压提升；当脉冲宽度调制器PWM在多相位控制时，控制机理与PWM单相控制时相同，从多相Buck的输出端采样错相的锯齿波来保证脉冲宽度调制器PWM输出错相的脉冲波；由于不同相位之间共用同一个控制电压信号，在稳态下各个相位具有相同的脉冲宽度调制器PWM脉冲波宽度即相同的占空比。

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百度查询： 东南大学 一种应用于多相Buck变换器的双环路高动态控制方法