[发明专利]一种用于开关电容变换器的恒定开通时间变频控制方法

权利要求书

1.一种用于开关电容变换器的恒定开通时间变频控制方法，其特征在于：用参考电压V_ref取代电容C在放电过程中的电压平均值V_d(t)，通过参考电压V_ref实现对输出电压的设定，把非线性的电容充放电过程转化为线性的控制模式，通过设定恒定的开通时间T_on和变化的关断时间T_off，从而实现变频来调整输出电压；基于电容安秒平衡法则所得到的开关管S₁控制信号U_S1模型为：

K1∫0Ton(Vin-Vc(t))dt=K2(Vref-Vo)Toff---(1.4)]]>

其中:V_in为输入电压，V_c(t)为电容C的实时充电电压，V_o为开关电容变换器的输出电压，R_in为等效充电电路电阻，R_C为电容C的等效内阻，C为等效电容值；开关管S₂的控制信号U_S2为开关管S₁控制信号U_S1的非，即：

2.根据权利要求1所述的用于开关电容变换器的恒定开通时间变频控制方法，其特征在于：控制电路主要包括可重置的积分器、一个比较器和一个D触发器，其中D触发器的S输入端口和R输入端口分别接时钟信号和比较器的输出端，其步骤如下：在开始时，一个时钟信号设置D触发器的Q端输出信号为高，即Q＝1，D触发器产生一个恒定脉宽的控制信号U_S1用于开通开关管S₁，电容C开始充电，充电电流I_ch(t)开始在T_on时间段内积分；当T_on结束时，D触发器的Q端输出信号为低，即Q＝0，开关管S₁关断；在此时，积分器复位开关W₁开启，积分器置零；同时，控制信号U_S2开通开关管S₂，电容C开始放电；在T_off时间段内，当放电电量Q_discharge＝I_dis(t)T_off等于负的充电电量-Q_charge＝-I_ch(t)T_on时，比较器的状态从高降为低；当下一个时钟信号到来时，D触发器将会被重新置高并开始新的周期，其中I_dis(t)为电容C的实时放电电流。