用于单电感双输出Buck变换器的PCPV控制方案

作者：徐利梅; 王瑶^*; 张留洋; 杨甲勇

来源：西南交通大学学报, 2021, 56(01): 182-189.

• 单电感双输出
• 峰值电流-峰值电压
• 小信号模型
• 交叉影响
• 连续导电模式

为减小工作于连续导电模式(continue conduction mode,CCM)的单电感双输出(single-inductor dualoutput,SIDO) Buck变换器的输出交叉影响,提出了峰值电流-峰值电压(peak-current and peak-voltage,PCPV)控制方法.分析了PCPV控制SIDO Buck变换器的电路结构和工作原理,利用电感伏秒平衡和电容安秒平衡原理推导了输出电压与输入电压的增益表达式,并采用状态空间平均方法,建立了PCPV控制SIDO Buck变换器的状态空间平均模型;在此基础上,建立了PCPV控制SIDO Buck变换器的小信号模型,并与传统峰值电流(peakcurrent-mode,PCM)控制SIDO Buck变换器对比分析交叉影响.研究结果表明:PCM控制SIDO Buck变换器输出电压较大的输出支路对输出电压较小的输出支路的交叉影响为300 mV,而PCPV控制SIDO Buck变换器输出电压较大的输出支路对输出电压较小的输出支路几乎无交叉影响;PCM控制SIDO Buck变换器的负载瞬态调节时间为12.5 ms,而PCPV控制SIDO Buck变换器的负载瞬态调节时间最大为10 ms.相比PCM控制SIDO Buck变换器,PCPV控制SIDO Buck变换器有效地减小了交叉影响,且提高了瞬态性能.最后通过实验结果验证了理论分析的正确性.

• 单位
  西南民族大学