一种单周期控制策略的交错Buck和全桥电路
专利汇可以提供一种单周期控制策略的交错Buck和全桥电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种单周期控制策略的交错Buck和全桥 电路 ，其中控制电路与功率主电路的可控端连接；控制电路通过一光耦隔离OPT与系统扰动响应模 块 连接；系统扰动响应模块与功率主电路连接；控制电路 采样 前级电路的 二极管 开关 周期平均值，系统扰动响应模块采样全桥的输出电感开关周期平均值，构成可复位积分单周期闭环控制；且所述控制电路构成多输出移相PWM驱动 信号 ，控制功率主电路中的功率开关通断。功率主电路前级电路采用可复位积分单周期控制方式，两级电路采用一套闭环控制电路；通 过采样 二极管 电压 平均值、输出电感开关周期平均值等中间变量，进一步提高电路系统对扰动的响应速度，实现高效、动态特性好的功率变换过程。，下面是一种单周期控制策略的交错Buck和全桥电路专利的具体信息内容。
1.一种单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：包括功率主电路、控制电路及系统扰动响应模块；控制电路与功率主电路的可控端连接；所述控制电路通过一光耦隔离OPT与系统扰动响应模块连接；所述系统扰动响应模块与功率主电路连接；
功率主电路采用两级电路，其中前级电路采用两相交错Buck电路或多相交错Buck电路，后级采用开环控制全桥电路；
所述控制电路采样前级电路的二极管开关周期平均值，系统扰动响应模块采样全桥的全桥输出电感Lf开关周期平均值，构成可复位积分单周期闭环控制；
且所述控制电路构成的移相PWM驱动信号，控制功率主电路中的功率开关通断；
所述功率主电路包括输入电压Vin、功率MOS管Sb1、功率MOS管Sb2、功率二极管Db1、功率二极管Db2、电感Lb1、电感Lb2、滤波电容Ca、功率MOS管Q1、功率MOS管Q2、功率MOS管Q3、功率MOS管Q4、谐振电感Lr、变压器T、功率MOS管Sr1、功率MOS管Sr2、全桥输出电感Lf、输出滤波电容Co及输出负载Ro；
所述控制电路包括运算放大器AMP1、运算放大器AMP2、采样电阻R1、补偿电容C1、复位开关rst1、复位开关rst2、加法器M1、加法器M2、比较器COM1、比较器COM2、RS触发器RS1及RS触发器RS2；
所述运算放大器AMP1的反相输入端分别与采样电阻R1一端、补偿电容C1一端、复位开关rst1一端连接；采样电阻R1另一端连接至功率二极管Db1的阴极；运算放大器AMP1正相输入端连接至原边地；运算放大器AMP1输出端分别与加法器M1一输入端、补偿电容C1另一端、复位开关rst1另一端连接；加法器M1另一输入端连接至光耦隔离OPT输出端；加法器M1输出端连接至比较器COM1正相输入端；比较器COM1反相输入端连接基准电压Vref1；比较器COM1输出端连接至RS触发器RS1的复位引脚R；RS触发器RS1的设位引脚S连接时钟信号CLK1；RS触发器RS1的引脚 连接至复位开关rst1复位端；RS触发器RS1的引脚Q连接至第一隔离驱动输入端；第一隔离驱动输出端连接至功率MOS管Sb1栅极；运算放大器AMP2的反相输入端连接至采样电阻R2一端、补偿电容C2一端、复位开关rst2一端；采样电阻R2另一端连接至功率二极管Db2的阴极；运算放大器AMP2正相输入端连接至原边参考地；运算放大器AMP2输出端连接至加法器M2一输入端、补偿电容C2另一端、复位开关rst2另一端；加法器M2另一输入端连接至光耦隔离OPT输出端；加法器M2输出端连接至比较器COM2正相输入端；比较器COM2反相输入端连接基准电压Vref1；比较器COM2输出端连接至RS触发器RS2的复位引脚R；RS触发器RS2的设位引脚S连接时钟信号CLK2；RS触发器RS2的引脚 连接至复位开关rst2复位端；RS 触发器RS2的引脚Q连接至第二隔离驱动输入端；第二隔离驱动输出端连接至功率MOS管Sb2栅极。
2.根据权利要求1所述的单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：所述功率主电路中的功率二极管Db1、功率二极管Db2采用快恢复二极管；功率MOS管Sb1、功率MOS管Sb2、功率MOS管Q1、功率MOS管Q2、功率MOS管Q3、功率MOS管Q4、功率MOS管Sr1、功率MOS管Sr2采用高频开关MOS管；所述变压器T为高频变压器，其原副边的同名端为同方向激磁。
3.根据权利要求1所述的单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：所述全桥输出电感Lf为高频电感器；滤波电容Ca为高频电容，输出电容Co为电解电容。
4.根据权利要求1所述的单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：所述系统扰动响应模块包括电感电压开关周期平均值处理模块A、运算放大器AMP3加法器M3、采样电阻R4、采样电阻R5、补偿电容C3一端及补偿电容C4；
所述运算放大器AMP3反相输入端连接至采样电阻R4一端、采样电阻R5一端、补偿电容C3一端、补偿电容C4一端；采样电阻R4另一端连接至输出滤波电容Co正极、负载电阻Ro正输入端；采样电阻R5另一端连接至功率主电路的副边参考地；运算放大器AMP3正相输入端连接参考电压Vref；补偿电容C4另一端连接至补偿电阻R3一端；运算放大器AMP3输出端连接至补偿电阻R3另一端、补偿电容C3另一端、加法器M3一输入端；电感电压开关周期平均值处理模块A输入端连接至功率主电路的全桥输出电感Lf两端；
电感电压开关周期平均值处理模块A输出端连接至加法器M3另一输入端；加法器M3输出端连接至光耦隔离OPT输入端。
5.根据权利要求4所述的单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：
稳态工作下，全桥输出电感Lf电压开关周期平均值 为零，采样输出电压送至运算放大器AMP3的反相输入端，经过电容C3、电容C4、电阻R3补偿后得到反馈信号Vco，反馈信号Vco与电感电压平均值信号 通过加法器M3叠加得到反馈信号Vc,反馈信号Vc为0，Vc经过光耦隔离OPT传递至原边参与闭环控制；给定时钟信号CLK1，RS触发器RS1的引脚Q输出高电平信号，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1导通；RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为低电平，此时运算放大器AMP1开始对功率二极管Db1阴极对地电压进行采样积分，得到积分反馈信号Vc1，积分反馈信号Vc1与副边反馈信号Vc经过加法器M1叠加得到环路反馈信号Vm1，Vm1与基准信号Vref1进行比较；反馈信号Vm1到达基准值Vref1时RS触发器RS1输出PWM信号产生翻转，RS触发器RS1的引脚Q输出低电平，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1关断，RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为高电平，运算放大器AMP1进行复位，直到运算放大器AMP1复位结束，一个开关周期Ts结束；运算放大器AMP1复位结束后进入下一个周期控制，周而复始进行闭环控制。
6.根据权利要求4所述单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：
当输入电压出现扰动，全桥输出电感Lf电压开关周期平均值 为零，采样输出电压送至运算放大器AMP3的反相输入端，经过电容C3、电容C4、电阻R3补偿后得到反馈信号Vco，反馈信号Vco与电感电压平均值信号 通过加法器M3叠加得到反馈信号Vc,反馈信号Vc为零，Vc经过光耦隔离OPT传递至原边参与闭环控制；给定时钟信号CLK1，RS触发器RS1的引脚Q输出高电平信号，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1导通；RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为低电平，此时运算放大器AMP1开始对功率二极管Db1阴极对地电压进行采样积分，得到积分反馈信号Vc1，此时输入电压为扰动电压v′in，大于稳态工作状态下电压值Vin，故积分反馈信号Vc1斜率变大，积分反馈信号Vc1与副边反馈信号Vc经过加法器M1叠加得到环路反馈信号Vm1，Vm1与基准信号Vref1进行比较，基准信号Vref1保持不变，故RS触发器RS1引脚Q输出高电平时间Ton变小；当反馈信号Vm1到达基准值Vref1，RS触发器RS1输出PWM信号产生翻转，RS触发器RS1的引脚Q输出低电平，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1关断，RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为高电平，运算放大器AMP1进行复位，直到运算放大器AMP1复位结束，一个开关周期Ts结束，运算放大器AMP1复位时间变长；运算放大器AMP1复位结束后进入下一个周期控制，周而复始进行闭环控制。
7.根据权利要求4所述单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：
当负载出现扰动，全桥输出电感Lf电压开关周期平均值 不为零，采样输出电压送至运算放大器AMP3的反相输入端，经过电容C3、电容C4、电阻R3补偿后得到反馈信号Vco，反馈信号Vco与电感电压平均值信号 通过加法器M3叠加得到反馈信号Vc,反馈信号Vc不为零，Vc经过光耦隔离OPT传递至原边参与闭环控制；t1时刻,给定时钟信号CLK1，RS触发器RS1的引脚Q输出高电平信号，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1导通；RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为低电平，此时运算放大器AMP1开始对功率二极管Db1阴极对地电压进行采样积分，得到积分反馈信号Vc1，积分反馈信号Vc1与副边反馈信号Vc经过加法器M1叠加得到环路反馈信号Vm1，环路反馈信号Vm1较稳态情况下抬高，Vm1与基准信号Vref1进行比较，基准信号Vref1保持不变，故RS触发器RS1引脚Q输出高电平时间Ton变小；当反馈信号Vm1到达基准值Vref1，RS触发器RS1输出PWM信号产生翻转，RS触发器RS1的引脚Q输出低电平，通过第一隔离驱动使功率MOS管Sb1关断，RS触发器RS1的引脚 输出给复位开关rst1信号为高电平，运算放大器AMP1进行复位，直到运算放大器AMP1复位结束，一个开关周期Ts结束，运算放大器AMP1复位时间变长；运算放大器AMP1复位结束后进入下一个周期控制，周而复始进行闭环控制。
8.根据权利要求5、6或7所述的单周期控制策略的交错Buck和全桥电路，其特征在于：
运算放大器AMP2控制回路工作原理与运算放大器AMP1控制回路工作原理相同，控制信号相位差180°。
一种单周期控制策略的交错Buck和全桥电路
技术领域
背景技术
发明内容
采样电阻R5另一端连接至功率主电路的副边地；运算放大器AMP3正相输入端连接参考电压Vref；补偿电容C4另一端连接至补偿电阻R3一端；运算放大器AMP3输出端连接至补偿电阻R3另一端、补偿电容C3另一端、加法器M3一输入端；电感电压开关周期平均值处理模块A输入端连接至功率主电路的滤波电感Lf两端；电感电压开关周期平均值处理模块A输出端连接至加法器M3另一输入端；加法器M3输出端连接至光耦隔离OPT输入端。
具体实施方式
1引脚Q输出高电平时间Ton变小；t2时刻，反馈信号Vm1到达基准值Vref1，RS触发器1输出PWM信号产生翻转，RS触发器1的引脚Q输出低电平，通过隔离驱动1使功率MOS管Sb1关断，RS触发器
1的引脚 输出给复位开关rst1信号为高电平，积分器1进行复位，直到t3时刻积分器1复位结束，一个开关周期Ts结束，积分器1复位时间变长；积分器1复位结束后进入下一个周期控制，周而复始进行闭环控制。
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