單電感雙輸出Buck變換器控制方法研究.pdf

1、隨著由電池供電的便攜式電子產品的廣泛應用，降低損耗和減少電源器件成為電源設計中兩個最重要的設計要求。單電感雙輸出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck變換器只要一個電感，可分別控制兩路電壓輸出，相對傳統多路輸出電源采用高頻變壓器等組合模塊輸出，它減少了磁性元器件的使用，從而減小了電源體積，降低了電源成本；因此，單電感雙輸出Buck變換器受到越來越多的關注，并得到快速的發(fā)展。
　　首先，簡要介紹

2、了Buck變換器常用的幾種閉環(huán)控制方法，對比研究了各種控制方法的優(yōu)缺點；在此基礎上，拓展到電源的多路輸出控制技術，研究了非精確調節(jié)和精確調節(jié)兩種多路輸出電源的拓撲結構，對兩種拓撲結構下輸出電壓的動態(tài)性能做了對比分析，并重點闡述了單電感雙輸出Buck變換器的原理以及工作方式。
　　然后，本文對現有的SIDO Buck變換器控制方法進行較為系統的分析，主要包括連續(xù)導電模式下的電壓控制方法以及斷續(xù)導電模式下的分時復用控制方法。針對以上兩

3、種方法存在的問題，研究了一種峰值電流控制SIDO DCM Buck變換器的方法，該方法延續(xù)了分時復用控制方法可消除輸出支路間交叉影響的優(yōu)點，并在負載參數發(fā)生變化時，與分時復用控制方法相比該方法輸出電壓紋波更小，變換器響應速度更快。隨后借助Matlab/Simulink平臺對比分析了三種控制方法在支路輸出負載加載時輸出電壓的交叉影響、動態(tài)響應速度、紋波大小，仿真結果對SIDO Buck變換器應對不同供電場合選擇合適的控制方法具有重要意義。

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　　最后，在分時復用控制SIDO DCM Buck變換器的基礎上，提出了一種適用于SIDO DCM Buck變換器的改進控制方法—前饋型電壓控制方法。該方法采用三角波跟隨輸入電壓作為前饋輸入信號，使得輸入電壓的波動及時反映在載波的幅值變化上。仿真結果表明，改進控制方法下SIDO DCM Buck變換器不僅能夠實現兩路電壓的獨立穩(wěn)定輸出，無交叉影響，并且對輸入電壓波動有較強的抑制能力，在輸入電壓跳變時兩支路輸出電壓無暫態(tài)過沖電壓和