专利名称：一种单电感双输出开关电源的控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源转换器，尤其是一种单电感双输出开关电源的控制电路。
背景技术：
随着电子设备的发展以及复杂度的增加，整机内部的单元模块越来越多，不同的模块供电电压以及供电要求往往是不同的。例如计算机的主板，对于内存、硬盘、CPU和显卡等不同设备，就分别需要提供3. 3V、5V、12V的供电电压。再例如当前的智能手机，除了 RF 模块要求低噪声和高电源电压抑制比，需要用LDO供电外，其余大部分模块出于效率考虑多数都采用DC-DC开关电源，供电电压从1.5V到15V不等。由此可见，多输出DC-DC电路的研究对于当前电源管理产业界有着重要的意义。传统设计多路输出电源是对每个等级的输出电压单独使用一个单路输出变换器， 这样虽然能够很好的满足负载的要求并且设计简单，但是会造成经济成本和供电装置体积的增加。而且由于各DC-DC变换器是独立的，若它们的振荡频率有差异，就可能发生拍频干扰，在输出电压上出现频率为各振荡频率之差的电压纹波。电源管理单元是当前比较流行的一种解决方案。通过在一块芯片中集成多个DC-DC变换器，从而实现多种电压的输出。电源管理单元无论在精度、体积还是转换效率上，都有不错的表现，但是需要多个电感，电感往往是占用面积最大也是最难被集成的，这样势必浪费了 PCB面积而且提高了成本。单电感双输出(SIDO)或单电感多输出(SIMO)开关电源是一种新型开关电源结构，各输出支路分时工作，利用单个电感实现多路输出，非常适合作为多值电压系统的电源。输出支路的分时工作带来了两个好处首先各个输出之路共享一个电感，大大减少了所需电感的数量，大幅缩小多路输出开关电源系统最终的体积和重量。其次可以实现对各个输出支路的单独精确控制。但分时工作也存在负面作用由于共享一个电感，各输出之路之间存在严重的交叉影响，某个输出支路的输出电流变化通常会影响到其他输出支路的输出电流。交叉影响的问题轻则增加各输出支路输出的纹波系数，重则破坏整个系统的稳定性， 使开关电源无法正常工作。为了避免交叉影响对单电感多输出开关电源带来的负面影响，香港科技大学 Dongsheng Ma使SIMO Boost (升压)开关电源工作在DCM (不连续导电模式)和PCCM (伪连续导电模式)模式下，利用相邻工作的两路输出交界处的死区时间作为过渡，起到隔离的作用，有效的避免了输出之路之间的交叉影响。但DCM SIMO开关电源负载能力较小，同时电感上电流纹波大，导致输出纹波较大；PCCM SIMO开关电源虽然电感平均电流较大，负载能力较强，但PCCM是利用限制工作模式来抑制输出支路之间的交叉影响，一旦工作模式无法保证，输出支路之间仍会存在相互影响。因此，DCM SIMO和PCCMSIM0开关电源都是在一定程度上抑制了输出支路之间的交叉影响，而不能从根本上消除一旦负载变化过大或者控制失控，很容易使开关电源的工作模式发生变化，产生输出支路之间的交叉影响。由于工作在CCM模式下的开关电源具有负载能力强，输出电压纹波小等优点，因此越来越多的学者开始研究分时复用技术在CCM开关电源下的应用。但SIMO开关电源在CCM模式下，若某路负载发生变化，导致该路的电感电流偏离设定值，而该变化将持续并影响到下一支路的工作，造成交叉影响。东南大学张麟等提出了一种分时控制方法，对连续导电模式的SIMO Boost开关电源在独立充放开关时序下的控制环路进行了研究和设计。该控制方法在每路输出时的工作周期末增加一个校正周期，用来校正电感电流，以消除输出支路电流之间的交叉影响。但该方法主要由三个缺点首先是纯阻性校正支路降低了开关电源的效率；其次是校正周期改变了开关电源的开关周期；最后是该控制方法的特性决定了开关电源各路负载必须相等或者相差不大。这几个缺点限制了校正支路控制方法在SIMO开关电源中的应用。
发明内容本实用新型为克服现有技术之不足，在现有技术的基础上，提出了一种单电感双输出开关电源的控制电路，通过将各路输出的电压与基准电压比较产生控制主回路和次级回路的占空比信号，实现连续导电模式下无交叉影响的多路输出。本实用新型的技术方案是一种单电感双输出开关电源的控制电路，在一块芯片中集成两个DC-DC变换器，产生两种电压的输出，两输出支路共用一个电感，采用分时复用的主、次环路控制技术，在每个输出支路的输出端设置分时导通开关，将一个时钟周期划分为多个单元，在每一时钟周期划分单元中，单独对一路输出进行控制，其特征在于设有主环路和次环路控制模块、选通信号产生模块、驱动模块、功率级模块及电压采样模块，主环路和次环路控制模块输出连接选通信号产生模块，选通信号产生模块输出连接驱动模块， 驱动模块输出连接功率级模块，功率级模块输出连接电压采样模块及主环路和次环路控制模块，电压采样模块输出连接主环路和次环路控制模块；其中主环路和次环路控制模块包括振荡器、斜波补偿电路、电流检测电路，第一误差放大器、第二误差放大器、第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器；振荡器输出时钟信号至斜坡补偿电路，电流检测电路输出的检测电流信号与斜坡补偿电路输出的三角波信号叠加后分别输入到第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器的一个输入端，第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器的另一个输入端分别连接第一误差放大器及第二误差放大器的输出端，第一误差放大器的正相输入端连接第一参考电压，第一误差放大器的反相输入端连接第一采样电压，第二误差放大器的正相输入端连接第二参考电压，第二误差放大器的反相输入端连接第二采样电压； 选通信号产生模块包括第一 第四4个反相器，第一 第七7个两输入与非门，一个两输入或非门，第一、第二 2个缓冲器，第一、第二 2个D触发器；主环路和次环路控制模块的第一脉冲宽度调制器的输出端分别连接第一反相器的输入端及第二两输入与非门的一个输入端，第二脉冲宽度调制器的输出端分别连接第二反相器的输入端、第一两输入与非门的一个输入端以及第一 D触发器数据输入端；第一反相器的输出端分别连接第一两输入与非门的另一个输入端、两输入或非门的一个输入端、第二 D触发器时钟输入端以及第三两输入与非门的一个输入端，第二反相器的输出端分别连接第二两输入与非门的另一个输入端、第三两输入与非门的另一个输入端及两输入或非门的另一个输入端；第一、第二两输入与非门的输出端分别连接第四两输入与非门的两个输入端，第三两输入与非门的输出端连接第五两输入与非门的一个输入端及第三反相器输入端，第五两输入与非门的另一输入端分别连接第四反相器输入端及第二 D触发器输出端，第四两输入与非门的输出端连接第一缓冲器的输入端，第一缓冲器的输出端连接第一 D触发器时钟输入端，第一、第二 D触发器的使能端同接外部使能信号，第一 D触发器输出端连接第二 D触发器数据输入端，第三、第四反相器的输出端分别连接第六两输入与非门的两个输入端，第五、第六两输入与非门的输出端分别连接第七两输入与非门的两个输入端，第七两输入与非门的输出端连接第二缓冲器的输入端；驱动模块包括死区控制电路和驱动电路，为已知电路，驱动模块设有2个输入端， 分别与选通信号产生模块中第二缓冲器的输出端及两输入或非门的输出端连接，驱动模块的四个输出端分别输出第一主开关选通信号、第二主开关选通信号、次开关第一支路选通信号及次开关第二支路选通信号；功率级模块包括4个开关管MPl、丽1、MP2和MP3及电感L，开关管MPl的栅极连接驱动模块输出的第一主开关选通信号，开关管MNl的栅极连接驱动模块输出的第二主开关选通信号，开关管MP2的栅极连接驱动模块输出的次开关第一支路选通信号，开关管MP2 的栅极连接驱动模块输出的次开关第二支路选通信号；开关管MPl的源极连接本单电感双输出开关电源分时复用控制电路的输入端，开关管MPl的漏极和开关管丽1的漏极连接电感L的一端及主环路和次环路控制模块中电流检测电路的输入端，开关管Mm的源极接地， 电感L的另一端连接开关管MP2和开关管MP3的源极，开关管MP2和开关管MP3的漏极分别为第一支路和第二支路输出电压的两个输出端；电压采样模块包括6个电阻R1、R2、R3、R4、RL1和RL2、2个电容Cl和C2，电容Cl、 电阻RLl及电阻Rl的一端均连接开关管MP2的漏极，电容Cl、电阻RLl的另一端及电阻R2 的一端均连接到地，电阻Rl和电阻R2的另一端均连接到主环路和次环路控制模块中第一误差放大器的反相输入端；电容C2、电阻RL2和电阻R3的一端均连接到开关管MP3的漏极， 电容C2、电阻RL2的另一端及电阻R4的一端均连接到地，电阻R3和电阻R4的另一端均连接到主环路和次环路控制模块中第二误差放大器的反相输入端。本实用新型的优点及显著效果(1)在一个时钟周期内，对开关管MPl、丽1、MP2和MP3分别产生一个选通信号，在 MPl开启的时间内，对MP2和MP3分时段开启，在每一部分中单独对一路输出进行控制，这样可以在一定程度上减小多路输出交叉影响。(2)采用分时复用技术实现单电感双输出，通过将各路输出的电压与基准电压比较产生控制主回路和次级回路的占空比信号，实现连续导电模式下无交叉影响的多路输出，控制电路比较简单，同时本专利基于开关模式，效率比较高。
图1为本实用新型电路方框图；图2为本实用新型电路原理图；图3为本实用新型中选通信号产生模块的电路图；图4为本实用新型中选通信号产生模块和驱动模块内部部分引脚的时序图。
具体实施方式
[0022]参看图1、图2，本实用新型设有主环路和次环路控制模块、选通信号产生模块、驱动模块、功率级模块及电压采样模块，主环路和次环路控制模块输出连接选通信号产生模块，选通信号产生模块输出连接驱动模块，驱动模块输出连接功率级模块，功率级模块输出连接电压采样模块及主环路和次环路控制模块，电压采样模块输出连接主环路和次环路控制模块。通过主环路和次环路控制模块产生两个不同占空比的脉冲信号，将脉冲信号输入到选通信号产生模块中产生两个选通信号，然后将两个选通信号输入到驱动模块产生主开关(MP1、MN1)和次开关(MP2、MP3)的选通信号，使用开关的方式对第一支路和第二支路充电，维持所需的输出电压和负载电流，实现连续导电模式下无交叉影响的多路输出。最后达到输出两路稳定的电压和调节负载电流大小的目的。主环路和次环路控制模块包括振荡器、斜波补偿电路、电流检测电路，误差放大器 1、误差放大器2、脉冲宽度调制器1及第二脉冲宽度调制器2 ；振荡器输出时钟信号至斜坡补偿电路，电流检测电路的输入信号是电感L的电流，电流检测电路输出的检测电流信号与斜坡补偿电路输出的三角波信号叠加后分别输入到脉冲宽度调制器1及脉冲宽度调制器2的一个输入端，脉冲宽度调制器1及脉冲宽度调制器2的另一个输入端分别连接误差放大器1及误差放大器2的输出的比较信号，其中，误差放大器1的正相输入端连接参考电压Vrefl，误差放大器1的反相输入端连接电压采样模块的采样电压V01，参考电压Vrefl 与采样电压VOl通过误差放大器1进行比较，输出信号到脉冲宽度调制器1 ；第二误差放大器的正相输入端连接参考电压Vref2，误差放大器2的反相输入端连接电压采样模块的采样电压V02，参考电压Vref2与采样电压V02通过误差放大器2进行比较，输出信号到脉冲宽度调制器2 ；脉冲宽度调制器1的输出信号A和脉冲宽度调制器2的输出信号B都输入到选通信号产生模块中。如图3所示，选通信号产生模块包括4个反相器invl、inv2、inv3和inv4，7个两输入与非门 nandl、nand2、nand3、nand4、nand5、nand6 禾口 nand7,——个两输入或非门 norl, 2个缓冲器bufferl和buffer2，D触发器1和D触发器2。脉冲宽度调制器1的输出端A 连接到反相器invl的输入端和两输入与非门nand2的一个输入端，脉冲宽度调制器2的输出端B连接到反相器irw2的输入端、两输入与非门nandl的一个输入端和D触发器1的数据输入端D，反相器invl的输出端分别连接到两输入与非门nandl的另一个输入端、两输入或非门norl的一个输入端、两输入与非门nand3的一个输入端和D触发器2的时钟输入端CLK，反相器inv2的输出端分别连接到两输入与非门nand2的另一个输入端、两输入或非门norl的另一个输入端和两输入与非门nand3的另一个输入端，两输入与非门nandl和 nand2的输出端分别连接到两输入与非门nancM的两个输入端，nancM的输出端连接到缓冲器bufferl的输入端，bufferl的输出端连接到D触发器1的时钟输入端CLK，D触发器1 的输出端Q连接到D触发器2的数据输入端D，D触发器1和D触发器2的使能输入端EN 都由外部使能信号输入，D触发器2的Q端输出信号R输入到两输入与非门nand5的一个输入端和反相器inv4的输入端，两输入与非门nand3的输出端连接到两输入与非门nand5 的另一个输入端和反向器inv3的输入端，反相器inv3和inv4的输出端分别连接到两输入与非门nande的两个输入端，两输入与非门nand5和nande的输出端分别连接到两输入与非门nand7的两个输入端，两输入与非门nand7的输出端连接到缓冲器buffer2的输入端， 缓冲器buffer2的输出信号(Α+Β) Θ R输入到驱动模块中，两输入或非门norl的输出信号A*B也输入到驱动模块中。如图2，驱动模块包括死区控制电路和驱动电路，为已知电路。驱动模块设有2个输入端，分别与选通信号产生模块中缓冲器buffer2的输出端(Α+Β) Θ R及两输入或非门 norl的输出端々祁连接，驱动模块的四个输出端分别输出第一主开关选通信号PD、第二主开关选通信号ND、次开关第一支路选通信号Dl及次开关第二支路选通信号D2。功率级模块包括4个开关管MPl、丽1、MP2和MP3及电感L，开关管MPl的栅极连接驱动模块输出的第一主开关选通信号PD，开关管MNl的栅极连接驱动模块输出的第二主开关选通信号ND，开关管MP2的栅极连接驱动模块输出的次开关第一支路选通信号Dl，开关管MP2的栅极连接驱动模块输出的次开关第二支路选通信号D2 ；开关管MPl的源极连接本单电感双输出开关电源分时复用控制电路的输入端Vin，开关管MPl的漏极和开关管 MNl的漏极连接电感L的一端及主环路和次环路控制模块中电流检测电路的输入端，开关管丽1的源极接地，电感L的另一端连接开关管MP2和开关管MP3的源极，开关管MP2和开关管MP3的漏极分别为第一支路和第二支路输出电压的两个输出端VOUTl和V0UT2。电压采样模块包括6个电阻R1、R2、R3、R4、RL1和RL2、2个电容Cl和C2，电容Cl、 电阻RLl及电阻Rl的一端均连接开关管MP2的漏极(VOUTl)，电容Cl、电阻RLl的另一端及电阻R2的一端均连接到地，电阻Rl和电阻R2的另一端输出V01，连接到主环路和次环路控制模块中第一误差放大器的反相输入端；电容C2、电阻RL2和电阻R3的一端均连接到开关管MP3的漏极(V0UT2)，电容C2、电阻RL2的另一端及电阻R4的一端均连接到地，电阻 R3和电阻R4的另一端输出V02，连接到主环路和次环路控制模块中第二误差放大器的反相输入端。本实用新型电路的工作原理如下电压采样模块通过采样电阻Rl、R2、R3、R4采样第一支路和第二支路的输出电压 VOUTl和V0UT2，假定VOUTl < V0UT2,电压采样模块的输出电压为VOl和V02，其中VOl为第一支路的采样电压，V02为第二支路的采样电压，将VOl输入到误差放大器1的反相输入端与基准电压Vrefl进行比较，当VOl值比Vrefl值大，误差放大器1输出低电平，当VOl值比Vrefl值小，误差放大器1输出高电平，同理，将V02输入到误差放大器2的反相输入端与基准电压Vref2进行比较，当V02值比Vref2值大，误差放大器2输出低电平，当V02值比Vref2值小，误差放大器2输出高电平。主环路次环路控制模块是典型的峰值电流型控制回路，斜坡补偿的目的是为了防止次谐波振荡，将误差放大器1和误差放大器2的输出信号分别输入到脉冲宽度调制器1和脉冲宽度调制器2中，同时电流检测到的电感电流的信号和斜坡补偿信号也输入到脉冲脉冲宽度调制器1和脉冲宽度调制器2中，脉冲宽度调制器1输出有一定占空比的A信号，脉冲宽度调制器2也输出有一定占空比的B信号，将A 信号和B信号输入到选通信号产生模块。选通信号产生模块通过一些逻辑电路将两个输入信号进行一些逻辑运算后输出， 图4是选通信号产生模块和驱动模块内部部分引脚的时序图。Tl、T2、T3、T4、T5、T6为六个时钟周期，TI = T2 = T3 = T4 = T5 = T6 = T，其中在Tl、T2周期内A信号的占空比都是的dl，B信号的占空比都是d2;在T3、T4周期内A信号的占空比都是d3，B信号的占空比都是d4，；在T4、T5周期内A信号的占空比都是d5，B信号的占空比都是d6。在每个时钟周期开始时，主开关PMOS功率管选通信号为低电平开启主环路功率管MPl。[0031]在Tl、T2周期内，A信号的占空比dl大于B信号的占空比d2，经过选通信号产生模块后输出A、B (A与B)信号，AB信号输入到驱动模块，主开关PMOS功率管选通信号PD、 主开关功率NMOS选通信号ND和A、B信号近似相同，主开关PMOS功率管选通信号PD控制 MPl管在一个时钟周期的0 dl时间内开启，使电感电流上升，在dl T时间内关闭，电感续流；主开关功率NMOS选通信号ND控制丽1管在0 dl时间内关闭，在dl T时间内开启。经过选通信号产生模块后输出(A+B) OR(A或B再与R同或)信号，(A+B) OR信号输入到驱动模块，输出的次开关第二支路选通信号D2和(Α+Β) Θ R信号近似相同。次开关第一支路选通信号Dl与(Α+Β) Θ R信号近似相反，次开关第二支路选通信号D2控制 ΜΡ3管在一个时钟周期的O d2时间内开启，电感电流对第二支路充电，使第二支路输出电压上升，在d2 T时间内关闭，第二支路输出电压下降；次开关第一支路选通信号Dl控制 MP2管在O d2时间内关闭，在d2 T时间内开启，电感电流在d2 dl时间内对第一支路充电，使第一支路输出电压上升，在dl T时间内MPl关闭，使第一支路输出电压下降。 所以，在Tl、T2周期内，第一支路输出负载电流大于第二支路负载电流，时钟周期开始时是首先对第二支路进行充电，然后对第一支路进行充电，来维持第一支路和第二支路所需的输出电压和负载电流。在T3、T4周期内，电路负载发生变化导致第一路输出负载电流小于第二支路负载电流，A信号的占空比d3小于B信号的占空比d4，经过选通信号产生模块后输出A、B信号， A、B信号输入到驱动模块，输出的主开关PMOS功率管选通信号PD、主开关功率NMOS选通信号ND和A、B信号近似相同，主开关PMOS功率管选通信号PD控制MPl管在一个时钟周期的 O d4时间内开启，使电感电流上升，在d4 T时间内关闭，电感续流；主开关功率NMOS选通信号ND控制丽1管在O d4时间内关闭，在d4 T时间内开启。经过选通信号产生模块后输出(A+B) 0 1 信号，仏+8) Θ R信号输入到驱动模块，输出的次开关第二支路选通信号D2和(Α+Β) Θ R信号近似相同，次开关第一支路选通信号Dl与(Α+Β) Θ R信号近似相反，但是由于D触发器的延迟，判断标志为延长了一个时钟周期后发生跳变，所以次开关第一支路选通信号D1、次开关第二支路选通信号D2在Τ3周期的时序与Tl、Τ2周期相同，在 Τ4周期内，次开关第一支路选通信号Dl控制ΜΡ2管在一个时钟周期的O d3时间内开启， 电感电流对第一支路充电，使第一支路输出电压上升，在d3 T时间内关闭，第一支路输出电压下降；次开关第二支路选通信号D2控制MP3管在O d3时间内关闭，在d3 T时间内开启，在d3 d4时间内电感电流对第二支路充电，使第二支路输出电压上升，在d4 T时间内MPl关闭，使第二支路输出电压下降。所以，在T3周期内，第一支路输出负载电流大于第二支路负载电流，时钟周期开始时是首先对第二支路进行充电，然后对第一支路进行充电，在T4周期内，第二支路输出负载电流大于第一支路负载电流，时钟周期开始时是首先对第一支路进行充电，然后对第二支路进行充电，来维持第一支路和第二支路所需的输出电压和负载电流。同理，在T5、T6周期内，电路负载发生变化导致第一路输出负载电流大于第二支路负载电流，A信号的占空比d5大于B信号的占空比d6，经过选通信号产生模块后输出A、 B信号，A、B信号输入到驱动模块，输出的主开关PMOS功率管选通信号PD、主开关功率NMOS 选通信号ND和A、B信号近似相同，主开关PMOS功率管选通信号PD控制MPl管在一个时钟周期的O d5时间内开启，使电感电流上升，在d5 T时间内关闭，电感续流；主开关功率NMOS选通信号ND控制丽1管在0 d5时间内关闭，在d5 T时间内开启。经过选通信号产生模块后输出(A+B) 0 1 信号，仏+8) Θ R信号输入到驱动模块，输出的次开关第二支路选通信号D2和(Α+Β) Θ R信号近似相同，次开关第一支路选通信号信号Dl与(Α+Β) Θ R 信号近似相反，但是由于D触发器的延迟，判断标志为延长了一个时钟周期后发生跳变，所以次开关第一支路选通信号D1、次开关第二支路选通信号D2在Τ5周期的时序与Τ4周期相同，在Τ6周期内，次开关第二支路选通信号D2控制ΜΡ3管在一个时钟周期的0 d6时间内开启，电感电流对第二支路充电，使第二支路输出电压上升，在d6 T时间内关闭，第二支路输出电压下降；次开关第一支路选通信号Dl控制MP2管在0 d6时间内关闭，在 d6 T时间内开启，在d6 d5时间内电感电流对第一支路充电，使第一支路输出电压上升，在d5 T时间内MP2关闭，使第一支路输出电压下降。所以，在T5周期内，第二支路输出负载电流大于第一支路负载电流，时钟周期开始时是首先对第一支路进行充电，然后对第二支路进行充电，在T6周期内，第一支路输出负载电流大于第二支路负载电流，时钟周期开始时是首先对第二支路进行充电，然后对第一支路进行充电，来维持第一支路和第二支路所需的输出电压和负载电流。
权利要求1. 一种单电感双输出开关电源的控制电路，在一块芯片中集成两个DC-DC变换器，产生两种电压的输出，两输出支路共用一个电感，在每个输出支路的输出端设置分时导通开关，将一个时钟周期划分为多个单元，在每一时钟周期划分单元中，单独对一路输出进行控制，其特征在于设有主环路和次环路控制模块、选通信号产生模块、驱动模块、功率级模块及电压采样模块，主环路和次环路控制模块输出连接选通信号产生模块，选通信号产生模块输出连接驱动模块，驱动模块输出连接功率级模块，功率级模块输出连接电压采样模块及主环路和次环路控制模块，电压采样模块输出连接主环路和次环路控制模块；其中主环路和次环路控制模块包括振荡器、斜波补偿电路、电流检测电路，第一误差放大器、第二误差放大器、第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器；振荡器输出时钟信号至斜坡补偿电路，电流检测电路输出的检测电流信号与斜坡补偿电路输出的三角波信号叠加后分别输入到第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器的一个输入端，第一脉冲宽度调制器及第二脉冲宽度调制器的另一个输入端分别连接第一误差放大器及第二误差放大器的输出端，第一误差放大器的正相输入端连接第一参考电压，第一误差放大器的反相输入端连接第一采样电压，第二误差放大器的正相输入端连接第二参考电压，第二误差放大器的反相输入端连接第二采样电压；选通信号产生模块包括第一 第四4个反相器，第一 第七7个两输入与非门，一个两输入或非门，第一、第二 2个缓冲器，第一、第二 2个D触发器；主环路和次环路控制模块的第一脉冲宽度调制器的输出端分别连接第一反相器的输入端及第二两输入与非门的一个输入端，第二脉冲宽度调制器的输出端分别连接第二反相器的输入端、第一两输入与非门的一个输入端以及第一 D触发器数据输入端；第一反相器的输出端分别连接第一两输入与非门的另一个输入端、两输入或非门的一个输入端、第二 D触发器的时钟输入端以及第三两输入与非门的一个输入端，第二反相器的输出端分别连接第二两输入与非门的另一个输入端、第三两输入与非门的另一个输入端及两输入或非门的另一个输入端；第一、第二两输入与非门的输出端分别连接第四两输入与非门的两个输入端，第三两输入与非门的输出端连接第五两输入与非门的一个输入端及第三反相器输入端，第五两输入与非门的另一输入端分别连接第四反相器输入端及第二 D触发器输出端，第四两输入与非门的输出端连接第一缓冲器的输入端，第一缓冲器的输出端连接第一 D触发器时钟输入端，第一、第二 D触发器的使能端同接外部使能信号，第一 D触发器输出端连接第二 D触发器数据输入端，第三、 第四反相器的输出端分别连接第六两输入与非门的两个输入端，第五、第六两输入与非门的输出端分别连接第七两输入与非门的两个输入端，第七两输入与非门的输出端连接第二缓冲器的输入端；驱动模块包括死区控制电路和驱动电路，为已知电路，驱动模块设有2个输入端，分别与选通信号产生模块中第二缓冲器的输出端及两输入或非门的输出端连接，驱动模块的四个输出端分别输出第一主开关选通信号、第二主开关选通信号、次开关第一支路选通信号及次开关第二支路选通信号；功率级模块包括4个开关管MPl、丽1、MP2和MP3及电感L，开关管MPl的栅极连接驱动模块输出的第一主开关选通信号，开关管MNl的栅极连接驱动模块输出的第二主开关选通信号，开关管MP2的栅极连接驱动模块输出的次开关第一支路选通信号，开关管MP2的栅极连接驱动模块输出的次开关第二支路选通信号；开关管MPl的源极连接本单电感双输出开关电源分时复用控制电路的输入端，开关管MPl的漏极和开关管丽1的漏极连接电感L的一端及主环路和次环路控制模块中电流检测电路的输入端，开关管MNl的源极接地，电感L 的另一端连接开关管MP2和开关管MP3的源极，开关管MP2和开关管MP3的漏极分别为第一支路和第二支路输出电压的两个输出端；电压采样模块包括6个电阻RU R2、R3、R4、RLl和RL2、2个电容Cl和C2，电容Cl、电阻RLl及电阻Rl的一端均连接开关管MP2的漏极，电容Cl、电阻RLl的另一端及电阻R2的一端均连接到地，电阻Rl和电阻R2的另一端均连接到主环路和次环路控制模块中第一误差放大器的反相输入端；电容C2、电阻RL2和电阻R3的一端均连接到开关管MP3的漏极， 电容C2、电阻RL2的另一端及电阻R4的一端均连接到地，电阻R3和电阻R4的另一端均连接到主环路和次环路控制模块中第二误差放大器的反相输入端。
专利摘要一种单电感双输出开关电源的控制电路，设有主、次环路控制模块、选通信号产生模块、驱动模块、功率级模块及电压采样模块，主环路和次环路控制模块输出连接选通信号产生模块，选通信号产生模块输出连接驱动模块，驱动模块输出连接功率级模块，功率级模块输出连接电压采样模块及主环路和次环路控制模块，电压采样模块输出连接主环路和次环路控制模块；主环路和次环路控制模块包括振荡器、斜波补偿电路、电流检测电路，2个误差放大器及2个脉冲宽度调制器，选通信号产生模块包括4个反相器、7个两输入与非门、一个两输入或非门、2个缓冲器及2个D触发器，功率级模块包括4个开关管及电感，电压采样模块包括6个电阻及2个电容。
文档编号H02M3/156GK202309521SQ20112036018
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者孙伟锋, 徐申, 时龙兴, 杨淼, 王益峰, 秦昌兵, 陆生礼, 高庆 申请人:东南大学