成；所述Buck變換器、采樣保持器、電壓比較器、數字芯片、脈沖生發(fā)器、PH、脈沖生發(fā)器匕、空檔、驅動電路構成了 DC/DC變換器的主電路；
[0041]采樣保持電路具有采樣和保持兩種狀態(tài)，當處于采樣狀態(tài)時，采樣保持電路的輸出信號跟隨輸入信號變化而變化；當處于保持狀態(tài)時，采樣保持電路的輸出信號保持為接到保持命令的瞬間的輸入信號電平值；
[0042]電壓比較器能夠用作模擬電路和數字電路的接口 ；數字芯片用于采集電壓比較器比較的結果，并進行分析，輸出信號決定開關管的開關頻率；所述開關頻率有三種檔位:脈沖生發(fā)器PH、脈沖生發(fā)器1\以及空檔；根據電壓比較器比較的結果選擇不同的檔位。
[0043]本發(fā)明在控制脈沖檔位選擇環(huán)節(jié)引入了空檔位，并通過設定兩個電壓基準比較值對控制脈沖三個不同的檔位進行選擇，具體步驟如下:
[0044]步驟SI，將采樣保持器采集的輸出電壓分別與最低基準電壓VMfjP最高基準電壓Vrefh相比較；并得出比較的結果；
[0045]步驟S2，用數字芯片采集輸出的比較結果，選擇合適的檔位。具體選擇方式如下:
[0046]I)如果輸出電壓小于最低基準電壓VMfl，則選擇高檔位；
[0047]2)如果輸出電壓大于最低基準電壓VMfl，小于最高基準電壓VMfh，則選擇低檔位；
[0048]3)如果輸出電壓大于最高基準電壓VMfh，則選擇空檔位；
[0049]步驟S3，用合適的檔位控制開關管的通斷，循環(huán)產生多脈沖調制信號。
[0050]為了解決脈沖頻率檔位的選擇，本發(fā)明選用一種數字芯片來實現脈沖頻率的三選一，而不是用模擬電路來實現，這樣既節(jié)約了時間又簡化了電路，降低了電路的實現難度。
[0051]圖1為典型的Buck電路圖，圖2和圖3分別示出了開關管導通和斷開時的等效電路圖，其中儲能電感在開關管導通和斷開情況下分別處于充電和放電的狀態(tài)，從而實現輸出電壓的保持。
[0052]圖4為有人提出的多脈沖DC/DC控制策略架構圖，可以看出該控制方式只有Ph、Pl兩個檔位，由于脈沖頻率的限制，該控制方式控制脈沖頻帶寬度會有所限制，從而限制電感電流快速接近標準值，其控制輸出電壓到達要求值的速度也較慢。
[0053]本發(fā)明在此基礎上作出了如下改進:
[0054]1、增加了空檔位，幫助控制輸出電壓快速達到要求的標準值；
[0055]2、增加了電壓比較器，并通過設定合適的電壓比較標準值VMfh和V Mfl對輸出電壓的瞬時值進行實時判斷。
[0056]3、通過數字芯片對判斷結果進行精確分析，得出結論。實時控制開關管的通斷。
[0057]圖6和圖7分別為本發(fā)明DC/DC變換器調制信號產生方法的方法流程圖和數字芯片分析輸出電壓作出檔位選擇流程圖。
[0058]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.一種DC/DC變換器控制系統(tǒng)，其特征在于:包括依次連接的Buck變換電路、采樣保持電路、電壓比較器、數字芯片、脈沖生發(fā)器PH、脈沖生發(fā)器Pp空檔以及驅動電路； 所述Buck變換電路，能夠對輸入電壓進行降壓變換，由開關管、儲能電感、續(xù)流二極管、濾波電容和負載組成； 所述Buck變換器、采樣保持器、電壓比較器、數字芯片、脈沖生發(fā)器PH、脈沖生發(fā)器匕、空檔、驅動電路構成了 DC/DC變換器的主電路； 所述采樣保持電路具有采樣和保持兩種狀態(tài)，當處于采樣狀態(tài)時，采樣保持電路的輸出信號跟隨輸入信號變化而變化；當處于保持狀態(tài)時，采樣保持電路的輸出信號保持為接到保持命令的瞬間的輸入信號電平值； 所述電壓比較器能夠用作模擬電路和數字電路的接口 ； 所述數字芯片用于采集電壓比較器比較的結果，并進行分析，輸出信號決定開關管的開關頻率；所述開關頻率有三種檔位:脈沖生發(fā)器PH、脈沖生發(fā)器1\以及空檔；根據電壓比較器比較的結果選擇不同的檔位。2.根據權利要求1所述的一種DC/DC變換器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數字芯片分析采集電壓信號的方法，具體方式如下: 1)如果輸出電壓小于最低基準電壓VMfl，則選擇高檔位； 2)如果輸出電壓大于最低基準電壓VMfl，小于最高基準電壓VMfh，則選擇低檔位； 3)如果輸出電壓大于最高基準電壓VMfh，則選擇空檔位。3.—種DC/DC變換器控制方法，其特征在于:在本方法中，包括DC/DC變換器的調制方法、調制信號的產生方法； 所述DC/DC變換器的調制方法包括:根據占空比配置需要選擇不同的檔位，用不同檔位的配合實現快速調制和寬頻帶調制的要求；通過采集DC/DC變換器的輸出電壓，并與給定電壓值比較，此處給定電壓值包含兩種電壓值，一種為給定最大電壓標準值VMfh，一種為給定最小電壓標準值VMfl。4.根據權利要求3所述的一種DC/DC變換器控制方法，其特征在于:采用一種數字芯片進行電壓值的比較分析，并通過輸出電平信號，選擇不同的開關頻率脈沖，實現對開關管的分時控制。5.根據權利要求3所述的一種DC/DC變換器控制方法，其特征在于:所述調制信號的產生方法，采用多種控制脈沖分時聯合產生，具體包括以下步驟: 步驟一:采樣保持器采集輸出電壓； 步驟二:根據采集的輸出電壓與電壓比較器設定的標準值進行比較； 步驟三:根據比較的結果，選擇合適的檔位即開關頻率控制開關管的通斷，以產生一個調制周期的調制信號； 步驟四:循環(huán)產生多脈沖調制信號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種DC/DC變換器控制方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連接的Buck變換電路、采樣保持電路、電壓比較器、數字芯片、脈沖生發(fā)器PH、脈沖生發(fā)器PL、空檔以及驅動電路。通過設置一個三檔位選擇控制頻率脈沖，先用采樣保持器對輸出電壓進行采樣通過比較器進行比較，將比較的結果輸入到數字芯片當中，數字芯片對輸入的比較結果進行分析，決定選擇哪個檔位的控制頻率脈沖，通過不斷地比較分析，快速地更換控制頻率脈沖，從而迅速調節(jié)輸出電壓。本發(fā)明大大提高了DC/DC變換器在電壓轉換中的能源利用效率，加速了電壓轉換的時間，通過選擇不同的脈沖頻率檔位，快速實現開關管以不同開關頻率開通和關斷的動作，從而更快更好地逼近要求的輸出電壓。
【IPC分類】H02M3/16
【公開號】CN104883062
【申請?zhí)枴緾N201510333420
【發(fā)明人】黃智宇, 楊燾, 馮輝宗, 徐正龍, 陳波, 杜尚川
【申請人】重慶郵電大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月16日