[发明专利]一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器

权利要求书

1.一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，包括用于产生第一信号v_dc<n>的第一PWM发生器和占空比时序控制单元；其特征在于，还包括用于产生第二信号v_da<n>的第二PWM发生器、控制模块和电荷泵，所述的第一PWM发生器和第二PWM发生器的信号输出端分别连接控制模块的第一信号输入端和第二信号输入端；所述的控制模块生成占空比受限制的输出信号v_d<n>，并将输出信号v_d<n>输入到占空比信号时序控制单元；所述的控制模块与电荷泵共同作用生成用于调节第二信号v_da<n>的反馈信号v_a<n>；所述的控制模块根据第一信号v_dc<n>生成第三信号T_w，将第三信号T_w转化为电感电流控制信号，所述的电感电流控制信号用于调节电感电流。

2.根据权利要求1所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，所述的输出信号v_d<n>的占空比为第一信号v_dc<n>的占空比和第二信号v_da<n>的占空比中的最小值。

3.根据权利要求1所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，所述的电荷泵包括输出电容和用于为输出电容充电的电荷泵电流源，所述的反馈信号v_a<n>由电荷泵产生并输入到第二PWM信号发生器中；所述的控制模块将第一信号v_dc<n>和第二信号v_da<n>的占空比差值控制电荷泵进行积分以获得反馈信号v_a<n>，将反馈信号v_a<n>进行累加以获得累加值∑v_a<n>，并根据累加值∑v_a<n>获得控制信号v_ofl；所述的控制信号v_ofl用于控制电荷泵电流源停止对电荷泵的输出电容充电。

4.根据权利要求1所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，还包括PI补偿器、电流采样电路和用于放大误差信号v_e<n>的跨导放大器，所述的电流采样电路用于产生电流电感检测信号i_sen；将第三信号T_w和开关周期T_s的差值积分后与经过跨导放大器放大的误差信号v_e<n>累加转化为第四信号v_c，分别在PI补偿器的两个输入端输入第四信号v_c和电流电感检测信号i_sen，通过PI补偿器生成第五信号v_rf，将第五信号v_rf与互补斜坡进行比较，生成电源开关控制信号，所述的电源开关控制信号包括第一电源开关控制信号v_dr和第二电源开关控制信号v_df。

5.根据权利要求4所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，所述的第一PWM发生器包括第一比较器和第一补偿斜坡，在所述的第一比较器的第一输入端输入电压误差信号v_e<n>，所述的第一补偿斜坡的信号输出端连接第一比较器的第二输入端。

6.根据权利要求4所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，所述的第二PWM发生器包括第二比较器和第二补偿斜坡，所述的第二比较器的第一输入端用于输入反馈信号v_a<n>，所述的第二补偿斜坡的信号输出端连接第二比较器的第二输入端；所述的第一电源开关控制信号v_dr用于调制第二补偿斜坡的斜坡初始值。

7.根据权利要求1所述一种基于比较器控制的单电感多输出DC-DC转换器，其特征在于，所述的第一PWM发生器和第二PWM发生器与电荷泵组成相位单元，所述的相位单元设置两个且独立工作，两个相位单元的时钟信号工作周期为两倍开关周期，相位差为180°。