單電感雙輸出Boost變換器電流型控制技術(shù).pdf

1、單電感多輸出(Single-Inductor Multiple-Output，SIMO)開關(guān)變換器的所有輸出支路共享一個(gè)電感，極大地減少了多路輸出系統(tǒng)所需磁芯的數(shù)量、降低了成本，備受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注，并且在電腦、便攜式設(shè)備、LED照明等需要不同等級(jí)供電電壓的場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，研究SIMO開關(guān)變換器具有重要意義。
　　論文以雙路輸出為主要出發(fā)點(diǎn)，首先以單電感雙輸出(Single-Inductor Dual-Outpu

2、t，SIDO) Boost變換器為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了SIDO Boost變換器的工作原理、工作特性、電感電流變化趨勢(shì)等。從理論上分析了輸出支路產(chǎn)生交叉影響的原因以及存在的解決方案。分析了SIDO Boost變換器可以實(shí)現(xiàn)一路輸出為降壓的理論依據(jù)，并通過計(jì)算推導(dǎo)了實(shí)現(xiàn)降壓輸出時(shí)變換器電路需要滿足的工作條件。研究結(jié)果表明:在一定的電路參數(shù)條件下，SIDO Boost變換器可以實(shí)現(xiàn)一路輸出為降壓，且實(shí)現(xiàn)降壓輸出支路的最小輸出電壓可以等于零，

3、并通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了SIDO Boost變換器實(shí)現(xiàn)降壓輸出的可行性和正確性。
　　其次，針對(duì)不同的電感電流變化趨勢(shì)，提出了可行的電流型控制SIDO Boost變換器技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)方案。研究了單斜坡補(bǔ)償和雙斜坡補(bǔ)償?shù)姆绞?，推?dǎo)了電流型控制SIDO Boost變換器穩(wěn)定工作的條件。建立了電流型控制SIDO Boost變換器的時(shí)域仿真模型，通過時(shí)域仿真分析了變換器的穩(wěn)態(tài)性能、瞬態(tài)性能、輸出支路的交叉影響以及穩(wěn)定性等。由研究結(jié)果可知:相比

4、于傳統(tǒng)的共模-差模電壓型控制，電流型控制SIDOBoost變換器提高了變換器的瞬態(tài)響應(yīng)速度并抑制了輸出支路間的交叉影響;引入斜坡補(bǔ)償時(shí)，雙斜坡補(bǔ)償方式下的穩(wěn)定性優(yōu)于單斜坡補(bǔ)償。通過時(shí)域仿真驗(yàn)證了電流型控制SIDO Boost變換器技術(shù)理論分析的正確性。
　　最后，建立了電流型控制SIDO Boost變換器的動(dòng)力學(xué)模型，分析了電路參數(shù)變化時(shí)變換器的動(dòng)力學(xué)行為。研究了雙參數(shù)條件下變換器的狀態(tài)空間分布圖，推導(dǎo)了SIDOBoost變換器從