[发明专利]一种动态响应优化的开关电源控制方法

摘要

一种动态响应优化的开关电源控制方法，基于包括输出电压采样电路、采样放大隔离电路和以微控制器为核心的控制电路构成的控制系统，该控制系统与受控的开关电源构成闭环，控制系统包含LUT(查找表)、LUT生成模块以及索引生成模块。在系统正常工作之初，LUT生成模块根据PID参数生成LUT，在系统工作之后，控制变量的生成由索引生成模块根据输出电压生成索引，然后在LUT之中直接查找得出相应的控制量，免去了计算的过程，同时加速了这一流程的处理速度，使得系统在使用低成本微控制器的同时保证高速数字控制性能。

主权项

一种动态响应优化的开关电源控制方法，其特征在于：基于包括输出电压采样电路、采样放大隔离电路和以微控制器为核心的控制电路构成的控制系统，该控制系统与受控的开关电源构成闭环，输出电压采样电路通过电阻分压采样开关电源的输出电压，经过采样放大隔离电路后输出给以微控制器为控制核心的控制电路，以微控制器为控制核心的控制电路包括AD转换模块、查找表LUT模块、索引生成模块、查找表LUT生成模块和脉冲宽度调制模块，AD转换模块的输入信号为采样放大隔离电路的输出信号，AD转换模块将转换后的输出电压值传输至索引生成模块，索引生成模块根据采样得到的开关电源电路的输出电压值计算得到输出电压误差值、输出电压误差积分值和输出电压误差微分值，并利用这三个值生成三维LUT的索引用来在LUT中查找相对应的控制量，LUT模块中存储的是根据不同的输出电压值、输出电压误差积分值以及输出电压误差微分值组合所对应的利用PID的计算公式计算得出的控制量，LUT生成模块在系统正式工作前，遍历所有可能的输出电压误差值、输出电压积分值、输出电压微分值作为PID计算公式的参数，利用PID计算公式计算这三者的组合所对应的控制变量值，存储在微控制器的内置Flash或者外置Flash中，当LUT生成并存储完毕之后，系统给出开关电源中MOS管的驱动信号，开始正常工作，监控开关电源电路的输出电压值，当该输出电压值与设定值不符时，AD转换模块将该输出电压值传递给索引生成模块，索引生成模块根据输出电压值，计算得出输出电压误差值、输出电压误差积分值、输出电压误差微分值，并将这些值作为查找索引，在Flash中查找得出相对应的控制变量值，最后将控制变量应用于脉冲宽度调制产生模块以调节开关电源的输出电压值。