用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法
【专利摘要】本发明提供一种用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法，所述开关电源包括交错并联的两路电压调整电路，所述交错并联式开关电源的输入端接有输入电源，所述电压调整电路用于提升或降低所述输入电源的电压，并通过所述交错并联式开关电源的输出端输出质量更高的直流电源电压，所述控制电路包括反馈补偿信号产生电路、第一路开关控制电路和第二路开关控制电路。本发明提供的用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法能够将两路电压调整电路中主开关管的相位差强制调制为180°，解决了将恒定导通时间控制方式运用于交错并联式开关电源时，难以做到两路电压调整电路之间的交错并联的问题。
【专利说明】用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法。
【背景技术】
[0002]在开关电源中，为了减小功率器件的负担，提高电源的功率密度，减小输出电压纹波，使开关电源的输出电压具有更高的质量，常将主电路以交错并联的方式连接。
[0003]如图1所示，以主电路为交错并联的两路buck电路(降压电路)为例，常规的交错并联式开关电源包括第一路电压调整电路、第二路电压调整电路和输出电容C。，所述第一路电压调整电路包括第一主开关管Ql、第一电感LI和第一续流二极管DlI，所述第二路电压调整电路包括第二主开关管Q2、第二电感L2和第二续流二极管D12，所述第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的一端均与所述输入电源的正极连接，所述第一电感LI和第二电感L2的一端分别与所述第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的另一端连接，所述第一电感LI另一端和所述第二电感L2的另一端连接，所述第一续流二极管Dll的一端与所述第一主开关管Ql的另一端连接，所述第二续流二极管D12的一端与所述第二主开关管Q2的另一端连接，所述第一续流二极管Dll和第二续流二极管D12的另一端均与所述输入电源的负极连接，所述输出电容Ctl的正极与所述第一电感LI和第二电感L2的另一端连接，其另一端与所述输入电源的负极连接并接地，所述输出电容Ctl的正、负极即为所述控制电路的输出端正、负极。
[0004]根据交错并联的工作原理，第一主开关管Ql和第二主开关管Q2错相180°导通，产生电流il和i2。电流il和i2的纹波相互抵消，使输出电流i。的电流纹波大大减小，频率则增大为原来的2倍，同时，输出电压V。的电压纹波也大大减小。因此，可以减小电感L1、L2和输出电容C。的容量，同时提高动态响应速度。相比于传统buck电路，采用交错并联的两路buck电路中，各路buck电路只需承担一半的输出功率，电感L1、L2和开关管Q1、Q2上承受的电流也仅为传统buck电路的一半。在高频下，输出电容C。可以采用等效电阻较小的陶瓷电容，使该开关电源的输出更为稳定，开关电源系统的效率更高。
[0005]通常采用定频控制方式易于实现上述交错并联式开关电源的错相控制。而在一般开关电源的设计中，由于恒定导通时间控制方式通常可以获得更好的动态响应，其补偿设计也更为方便，因而得到了广泛的应用。但如果将恒定导通时间控制方式运用于交错并联式开关电源，由于其工作频率是变化的，很难做到两路电压调整电路之间的交错并联。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法，以解决将恒定导通时间控制方式运用于交错并联式开关电源时，难以做到两路电压调整电路之间的交错并联的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于交错并联式开关电源的控制电路，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，其特征在于，所述控制电路包括:
[0008]反馈补偿信号产生电路，其用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并通过运算和补偿以输出一反馈补偿信号；
[0009]第一路开关控制电路，其用于接收表征所述第一路电压调整电路中电感电流的电压信号，并将其与所述反馈补偿信号进行比较，当两者相等时，所述第一路开关控制电路控制所述第一路电压调整电路中的第一主开关管导通一预设时间，之后控制所述第一主开关管关断；
[0010]第二路开关控制电路，其用于接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，并将其与所述反馈补偿信号进行比较，当两者相等时，所述第二路开关控制电路控制所述第二路电压调整电路中的第二主开关管导通，同时还检测所述第一主开关管和所述第二主开关管的开通信号的相位差，并在所述相位差偏离180°时增加或缩短所述第二主开关管的导通时间，之后控制所述第二主开关管关断，在多次调节所述第二主开关管的导通时间后最终将所述相位差调制为180°。
[0011]进一步的，所述第一路开关控制电路包括第一比较器、第一关断信号产生电路和第一 RS触发器，
[0012]所述第一比较器的反相输入端接收表征所述第一路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第一路开关开通信号给所述第一 RS触发器的置位端；
[0013]所述第一关断信号产生电路接收所述第一主开关管的控制信号，在所述第一主开关管的控制信号为有效时，所述第一关断信号产生电路开始工作，经过所述预设时间，产生第一路开关关断信号给所述第一 RS触发器的复位端，以控制所述第一主开关管的导通时间为所述预设时间；
[0014]所述第一 RS触发器的输出端用于产生所述第一主开关管的控制信号，当所述第一路开关开通信号为有效时，所述第一 RS触发器置位，产生的所述第一主开关管的控制信号为有效，控制所述第一主开关管导通，当所述第一路开关关断信号为有效时，所述第一 RS触发器复位，产生的所述第一主开关管的控制信号为无效，控制所述第一主开关管关断。
[0015]进一步的，所述第一关断信号产生电路包括第一开关、第一电流源、第一电容和第三比较器，
[0016]所述第一开关、所述第一电流源和所述第一电容为并联连接，其第一公共端连接至所述第三比较器的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第一开关由所述第一主开关管的控制信号控制，当所述第一主开关管的控制信号为有效时，即所述第一主开关管导通时，所述第一电流源对所述第一电容充电，当所述第一主开关管的控制信号为无效时，即所述第一主开关管关断时，所述第一电容上的电压被拉低至地；
[0017]所述第三比较器的反相输入端接收第三基准电压，当所述第一电容上的电压被充电至所述第三基准电压时，所述第三比较器的输出端产生所述第一路开关关断信号。
[0018]可选的，所述第二路开关控制电路包括第二比较器、相差判断电路、第三跨导运算放大器、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器，
[0019]所述第二比较器的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第二路开关开通信号给所述第二 RS触发器的置位端；
[0020]所述相差判断电路接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述第三跨导运算放大器的同相输入端；
[0021]所述第三跨导运算放大器的反相输入端接地，并根据所述第二电压信号是否大于零产生一正向或反向的第一电流信号；
[0022]所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号和所述第二主开关管的控制信号，在所述第二主开关管的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器的复位端的时间，以调整所述第二主开关管的导通时间；
[0023]所述第二 RS触发器的输出端用于产生所述第二主开关管的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器置位，产生的所述第二主开关管的控制信号为有效，控制所述第二主开关管导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器复位，产生的所述第二主开关管的控制信号为无效，控制所述第二主开关管关断。
[0024]可选的，所述第二路开关控制电路包括第二比较器、相差判断电路、充放电信号产生电路、第一电流信号产生电路、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器，
[0025]所述第二比较器的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第二路开关开通信号给所述第二 RS触发器的置位端；
[0026]所述相差判断电路接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述充放电信号产生电路的输入端；
[0027]所述充放电信号产生电路接收所述第二电压信号，当所述第二电压信号为零时，所述充放电信号产生电路不工作，当所述第二电压信号呈上升趋势时，所述充放电信号产生电路产生的充电信号间歇性地跳变为高电平，当所述第二电压信号呈下降趋势时，所述充放电信号产生电路产生的放电信号间歇性地跳变为高电平；
[0028]所述第一电流信号产生电路分别根据所述充电信号和所述放电信号间歇性地输出正向或者负向的第一电流信号；
[0029]所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号和所述第二主开关管的控制信号，在所述第二主开关管的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器的复位端的时间，以调整所述第二主开关管的导通时间；
[0030]所述第二 RS触发器的输出端用于产生所述第二主开关管的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器置位，产生的所述第二主开关管的控制信号为有效，控制所述第二主开关管导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器复位，产生的所述第二主开关管的控制信号为无效，控制所述第二主开关管关断。
[0031]进一步的，所述相差判断电路包括第三RS触发器、低通滤波器、第二跨导运算放大器和第二补偿电容，[0032]所述第三RS触发器的置位端接收所述第一路开关开通信号，复位端接收所述第二路开关开通信号，输出端产生一表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的方波信号；
[0033]所述低通滤波器用于将所述方波信号转换成表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的第一电压信号；
[0034]所述第二跨导运算放大器的同相输入端接收所述第一电压信号，反相输入端接收第二基准电压，其中所述第二基准电压的值设置为所述方波信号幅值的一半；
[0035]所述第二补偿电容跨接在所述第二跨导运算放大器的输出端和地之间，当所述第一电压信号大于第二基准电压时，所述第二补偿电容上的电压上升，表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差大于180°，当所述第一电压信号小于第二基准电压时，所述第二补偿电容上的电压下降，表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差小于180°。
[0036]进一步的，所述第二关断信号产生电路包括第二开关、第二电流源、第二电容和第四比较器，
[0037]所述第二开关、所述第二电流源和所述第二电容为并联连接，其第一公共端连接至所述第四比较器的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第二开关由所述第二主开关管的控制信号控制，当所述第二主开关管的控制信号为有效时，即所述第二主开关管导通时，所述第二电流源和所述电流信号共同对所述第二电容充电，当所述第二主开关管的控制信号为无效时，即所述第二主开关管关断时，所述第二电容上的电压被拉低至地；
[0038]所述第四比较器的反相输入端接收第五基准电压，当所述第二电容上的电压被充电至所述第五基准电压时，所述第四比较器的输出端产生所述第二路开关关断信号。
[0039]进一步的，所述充放电信号产生电路包括第五比较器、第六比较器、第一缓冲器、第二缓冲器、第四RS触发器、第五RS触发器、或门和第五开关，
[0040]所述第五比较器的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第七基准电压，输出端连接至所述第四RS触发器的置位端和第一缓冲器的输入端；
[0041]所述第六比较器的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第六基准电压，输出端连接至所述第五RS触发器的置位端和第二缓冲器的输入端；
[0042]所述第一缓冲器的输出端连接至所述第四RS触发器的复位端；
[0043]所述第二缓冲器的输出端连接至所述第五RS触发器的复位端；
[0044]所述第四RS触发器的输出端连接至或门的第一输入端，同时输出所述充电信号；
[0045]所述第五RS触发器的输出端连接至或门的第二输入端，同时输出所述放电信号；
[0046]所述或门的输出用于控制所述第五开关；
[0047]所述第五开关跨接在所述相差判断电路的输出端和地之间。
[0048]进一步的，所述反馈补偿信号产生电路包括采样电路、第一跨导运算放大器和第一补偿电容，
[0049]所述采样电路用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，以得到电压米样信号；
[0050]所述第一跨导运算放大器的同相输入端接收第一基准电压，反相输入端接收所述电压米样信号；[0051]所述第一补偿电容跨接在所述第一跨导运算放大器的输出端和地之间，所述第一补偿电容上的电压为所述反馈补偿信号。
[0052]本发明还提供一种用于交错并联式开关电源的控制方法，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，所述控制方法包括:
[0053]步骤一:采样所述交错并联式开关电源的输出电压，并通过比较补偿得到一反馈补偿信号；
[0054]步骤二:分别将表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号与所述反馈补偿信号进行比较；
[0055]步骤三:当表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号分别与所述反馈补偿信号相等时，分别产生第一路开关开通信号和第二路开关开通信号用于控制所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路中的主开关管导通；
[0056]步骤四:控制所述第一路电压调整电路的主开关管导通一预设时间，之后控制所述第一路电压调整电路的主开关管关断；
[0057]步骤五:同时，检测所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差，根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间，之后控制所述第二路电压调整电路的主开关管关断；
[0058]步骤六:重复以上步骤，直至系统进入稳态，所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差稳定在180°。
[0059]进一步的，所述步骤四中的预设时间为采用第一电流源对第一电容充电到第三基准电压的时间，所述预设时间的大小由所述第一电流源，所述第一电容和所述第三基准电压的参数决定。
[0060]可选的，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括:
[0061]步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号；
[0062]步骤B:当所述第二电压信号大于零时，产生正向的第一电流信号，与第二电流源叠加，加速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于零时，产生负向的第一电流信号，第二电流源减去所述第一电流信号，减速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
[0063]可选的，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括:
[0064]步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号；
[0065]步骤B:当所述第二电压信号大于第七基准电压时，间歇性地产生充电信号，控制第三电流源间歇性地叠加到第二电流源上，加速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于第六基准电压时，间歇性地产生放电信号，控制第二电流源间歇性地减去第四电流信号，减速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
[0066]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0067]本发明提供的用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法通过反馈补偿信号产生电路提取所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并加以运算和补偿以输出一反馈补偿信号；通过第一路开关控制电路和第二路开关控制电路分别将两路电压调整电路的支路电压信号与所述反馈补偿信号的电压值进行比较；通过所述第二路开关控制电路检测所述控制电路中交错并联的两路电压调整电路主开关管的相位差；当某一电压调整电路的支路电压信号与所述反馈补偿信号的电压值相等时，通过所述第一路开关控制电路和第二路开关控制电路使对应的主开关管导通，并控制其导通时间，同时在所述相位差偏离180°时通过所述第二路开关控制电路增加或缩短对应的所述主开关管的导通时间，以将所述相位差强制调制为180°，解决了将恒定导通时间控制方式运用于交错并联式开关电源时，难以做到两路电压调整电路之间的交错并联的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0068]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0069]图1为现有技术中交错并联式开关电源的电路结构图；
[0070]图2为本发明实施例一提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的电路结构图；
[0071]图3为本发明实施例二提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的电路结构图；
[0072]图4为本发明实施例提供的用于交错并联式开关电源的控制方法的流程示意图。
[0073]在图1至图3中，
[0074]301:反馈补偿信号产生电路；302:第一路开关控制电路；303:第二路开关控制电路；3031、4031:相差判断电路；4032:充放电信号产生电路:输入电源；v。:输出电压；Ql:第一主开关管；Q2:第二主开关管；L1:第一电感；L2:第二电感；D11:第一续流二极管；D12:第二续流二极管；D1:第一二极管；D2:第二二极管；D3:第三二极管；D4:第四二极管；Vl:第一电源；V2:第二电源；V3:第三电源；V4:第四电源；C。:输出电容；C1:第一补偿电容；C2:第一电容；C3:第二补偿电容；C4:第二电容；Cf:滤波电容；R1:第一负载电阻；R2:第二负载电阻；Rf:滤波电阻；A1:第一比较器；A2:第二比较器；A3:第三比较器；A4:第四比较器；A5:第五比较器；A6:第六比较器；Gml:第一跨导运算放大器；Gm2:第二跨导运算放大器；Gm3:第三跨导运算放大器；RS1:第一 RS触发器；RS2:第二 RS触发器；RS3:第三RS触发器；RS4:第四RS触发器；RS5:第五RS触发器；S1:第一开关；S2:第二开关；S3:第三开关；S4:第四开关；S5:第五开关；11:第一电流源；12:第二电流源；13:第三电流源；14:第四电流源；Vrefl:第一基准电压；Vref2:第二基准电压；Vref3:第三基准电压；Vref5:第五基准电压；Vref6:第六基准电压；Vref7:第七基准电压；Vcl:反馈补偿信号；ViU --第一路电压调整电路支路电压信号:第二路电压调整电路支路电压信号。【具体实施方式】
[0075]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0076]本发明的核心思想在于，提供一种用于交错并联式开关电源的控制电路及控制方法，其通过反馈补偿信号产生电路提取所述控制电路输出端的输出电压，并通过运算补偿以输出一反馈补偿信号；通过第一路开关控制电路和第二路开关控制电路分别将两路电压调整电路的支路电压信号与所述反馈补偿信号的电压值进行比较；通过所述第二路开关控制电路检测所述控制电路中交错并联的两路电压调整电路支路电压信号的相位差；当某一电压调整电路的支路电压信号与所述反馈补偿信号的电压值相等时，通过所述第一路开关控制电路和第二路开关控制电路使对应的电压调整电路中的主开关管导通，并控制其导通时间，同时在所述相位差偏离180°时通过所述第二路开关控制电路增加或缩短对应的所述主开关管的导通时间，以将所述相位差强制调制为180°，解决了将恒定导通时间控制方式运用于交错并联式开关电源时，难以做到两路电压调整电路之间的交错并联的问题。
[0077]请参考图2至图4，图2为本发明实施例一提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的电路结构图；图3为本发明实施例二提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的电路结构图；图4为本发明实施例提供的用于交错并联式开关电源的控制方法的流程示意图。
[0078]实施例一
[0079]如图2所示，本发明实施例提供一种用于交错并联式开关电源的控制电路，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，在本实施例中，所述两路电压调整电路均为buck电路，可以想到的是，所述两路电压调整电路也可以均为boost电路(升压电路)或flyback电路(反激电路)等其他拓扑结构电路，其皆不影响所述控制电路的控制方案，所述交错并联式开关电源的输入端接有输入电源所述电压调整电路用于提升或降低所述输入电源Vi的电压，并通过所述交错并联式开关电源的输出端输出质量更高的直流电源电压，所述控制电路包括:
[0080]反馈补偿信号产生电路301，其用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并通过运算和补偿以输出一反馈补偿信号Vcl ；
[0081]第一路开关控制电路302，其用于接收表征所述第一路电压调整电路中电感电流的电压信号，即支路电压信号ViU，并将其与所述反馈补偿信号Vcl进行比较，当两者相等时，所述第一路开关控制电路302控制所述第一路电压调整电路中的第一主开关管Ql导通一预设时间，之后控制所述第一主开关管Ql关断；
[0082]第二路开关控制电路303，其用于接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，即支路电压信号\L2，并将其与所述反馈补偿信号Vcl进行比较，当两者相等时，所述第二路开关控制电路303控制所述第二路电压调整电路中的第二主开关管Q2导通，同时还检测所述第一主开关管Ql和所述第二主开关管Q2的开通信号的相位差，并在所述相位差偏离180°时增加或缩短所述第二主开关管Q2的导通时间，之后控制所述第二主开关管Q2关断，在多次调节所述第二主开关管Q2的导通时间后最终将所述相位差调制为 180。。
[0083]进一步的，所述第一路开关控制电路302包括第一比较器Al、第一 RS触发器RSl和第一关断信号产生电路，
[0084]所述反馈补偿信号Vcl及所述第一路电压调整电路的支路电压信号Viu分别接入所述第一比较器Al的同相、反相输入端，通过比较所述电压信号Viu和所述反馈补偿信号Vcl，所述第一比较器Al的输出端产生第一路开关开通信号Vsl给所述第一 RS触发器RSl的置位端(S端)，
[0085]所述第一关断信号产生电路接收所述第一主开关管Ql的控制信号，在所述第一主开关管Ql的控制信号为有效时，所述第一关断信号产生电路开始工作，经过所述预设时间，产生第一路开关关断信号给所述第一 RS触发器RSl的复位端(R端)，以控制所述第一主开关管Ql的导通时间为所述预设时间；
[0086]所述第一 RS触发器RSl的输出端(Q端)用于产生所述第一主开关管Ql的控制信号，当所述第一路开关开通信号为有效时，所述第一 RS触发器RSl置位，产生的所述第一主开关管Ql的控制信号为有效，控制所述第一主开关管Ql导通，当所述第一路开关关断信号为有效时，所述第一 RS触发器RSl复位，产生的所述第一主开关管Ql的控制信号为无效，控制所述第一主开关管Ql关断。
[0087]进一步的，所述第一关断信号产生电路包括第三比较器A3、第一电容C2、第一电流源Il和第一开关SI，
[0088]所述第一开关S1、所述第一电流源11和所述第一电容C2为并联连接，其第一公共端连接至所述第三比较器A3的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第一开关SI由所述第一主开关管Ql的控制信号控制，当所述第一主开关管Ql的控制信号为有效时，即所述第一主开关管Ql导通时，所述第一电流源Il对所述第一电容C2充电，当所述第一主开关管Ql的控制信号为无效时，即所述第一主开关管Ql关断时，所述第一电容C2上的电压被拉低至地；
[0089]所述第三比较器A3的反相输入端接收第三基准电压Vref3，当所述第一电容C2上的电压被充电至所述第三基准电压Vref3时，所述第三比较器A3的输出端产生所述第一路开关关断信号。
[0090]进一步的，所述第二路开关控制电路303包括第二比较器A2、第二 RS触发器RS2、第二关断信号产生电路、第三跨导运算放大器Gm3和相差判断电路3031，
[0091 ] 所述第二比较器A2的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的支路电压信号Va2，同相输入端接收所述反馈补偿信号Vcl，通过比较所述电压信号Va2和所述反馈补偿信号Vcl，输出端产生第二路开关开通信号Vs2给所述第二 RS触发器RS2的置位端；
[0092]所述相差判断电路3031接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述第三跨导运算放大器Gm3的同相输入端；
[0093]所述第三跨导运算放大器Gm3的反相输入端接地，并根据所述第二电压信号是否大于零产生一正向或反向的第一电流信号；
[0094]所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号和所述第二主开关管Q2的控制信号，在所述第二主开关管Q2的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器RS2的复位端的时间，以调整所述第二主开关管Q2的导通时间；
[0095]所述第二 RS触发器的输出端用于产生所述第二主开关管Q2的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器RS2置位，产生的所述第二主开关管Q2的控制信号为有效，控制所述第二主开关管Q2导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器RS2复位，产生的所述第二主开关管Q2的控制信号为无效，控制所述第二主开关管Q2关断。
[0096]进一步的，所述第二关断信号产生电路包括第二开关S2、第二电流源12、第二电容C4和第四比较器A4，
[0097]所述第二开关S2、所述第二电流源12和所述第二电容C4为并联连接，其第一公共端连接至所述第四比较器A4的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第二开关S2由所述第二主开关管Q2的控制信号控制，当所述第二主开关管Q2的控制信号为有效时，即所述第二主开关管Q2导通时，所述第二电流源12和所述电流信号共同对所述第二电容C4充电，当所述第二主开关管Q2的控制信号为无效时，即所述第二主开关管Q2关断时，所述第二电容C4上的电压被拉低至地；
[0098]所述第四比较器A4的反相输入端接收第五基准电压Vref 5，当所述第二电容C4上的电压被充电至所述第五基准电压Vref5时，所述第四比较器A4的输出端产生所述第二路开关关断号。
[0099]进一步的，所述相差判断电路3031包括第三RS触发器RS3、低通滤波器、第二跨导运算放大器Gm2和第二补偿电容C3，
[0100]所述第三RS触发器RS3的置位端接收所述第一路开关开通信号，复位端接收所述第二路开关开通信号，输出端产生一表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的方波信号；
[0101]所述低通滤波器用于将所述方波信号转换成表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的第一电压信号；
[0102]所述第二跨导运算放大器Gm3的同相输入端接收所述第一电压信号，反相输入端接收第二基准电压Vref2，其中所述第二基准电压Vref2的值设置为所述方波信号幅值的
一半;
[0103]所述第二补偿电容C3跨接在所述第二跨导运算放大器Gm2的输出端和地之间，当所述第一电压信号大于第二基准电压Vref2时,所述第二补偿电容C3上的电压上升,表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差大于180°，当所述第一电压信号小于第二基准电压Vref2时，所述第二补偿电容C3上的电压下降，表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差小于180°。
[0104]进一步的，所述低通滤波器包括滤波电容Cf和滤波电阻Rf，所述滤波电阻Rf的一端与所述第三RS触发器RS3的输出端连接，其另一端与所述第二跨导运算放大器Gm2的同相输入端连接，所述滤波电容Cf的一端与所述滤波电阻Rf的另一端连接，其另一端接地。
[0105]进一步的，所述第二路开关控制电路303还包括上钳电路和下钳电路，所述上钳电路和下钳电路均与第三跨导运算放大器Gm3的正输入端连接，以防止由于所述两路电压调整电路支路电压信号ViU、Va2的相位差偏离180°过多的情况。
[0106]进一步的，所述下钳电路包括第三二极管D3和与之串联的第三电源V3，所述第三二极管D3的正极端与所述第三跨导运算放大器Gm3的同相输入端连接，所述第三电源V3的正极端与所述第三二极管D3的负极端连接，所述第三电源V3的负极端接地，所述下钳电路将电路中的电压限制在Uv3-Ud3以下。
[0107]进一步的，所述上钳电路包括第四二极管D4和与之串联的第四电源V4，所述第四二极管D4的负极端与所述第三跨导运算放大器Gm3的同相输入端连接，所述第四电源V4的正极端与所述第四二极管D4的正极端连接，所述第四电源V4的负极端接地，所述上钳电路将电路中的电压限制在UV4+UD4以上。
[0108]在本实施例中，所述第一电容C2与所述第二电容C4的容值相等，所述第一电流源Il与所述第二电流源12的输出电流相等，所述第三基准电压Vref3与所述第五基准电压Vref5相等，从而使所述两路电压调整电路中第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的导通时间相同，且第一主开关管Ql与第二主开关管Q2的控制信号的相位差为180°，很好地实现了交错并联。
[0109]进一步的，所述反馈补偿信号产生电路301包括第一跨导运算放大器Gml、第一补偿电容Cl、第一米样电阻Rl和第二米样电阻R2,所述第一米样电阻Rl的一端与所述交错并联式开关电源输出端的正极连接，其另一端与所述第一跨导运算放大器Gml的反相输入端连接，所述第二采样电阻R2的一端与所述第一跨导运算放大器Gml的反相输入端连接，其另一端接地，所述第一跨导运算放大器Gml的同相输入端接入第一基准电压Vrefl，所述第一跨导运算放大器Gml的输出端输出的电流经所述第一补偿电容Cl补偿，从而输出所述反馈补偿信号Vcl。
[0110]进一步的，所述反馈补偿信号产生电路301还包括上钳电路和下钳电路，所述上钳电路和下钳电路均与第一跨导运算放大器Gml的输出端连接，以控制所述反馈补偿信号Vcl的波动范围。
[0111]进一步的，所述上钳电路包括第一二极管Dl和与之串联的第一电源VI，所述第一二极管Dl的正极端与所述第一跨导运算放大器Gml的输出端连接，所述第一电源Vl的正极端与所述第一二极管Dl的负极端连接，所述第一电源Vl的负极端接地，所述上钳电路将电路中的电压限制在UV1+UM以下。
[0112]进一步的，所述下钳电路包括第二二极管D2和与之串联的第二电源V2，所述第二二极管D2的负极端与所述第一跨导运算放大器Gml的输出端连接，所述第二电源V2的正极端与所述第二二极管D2的正极端连接，所述第二电源V2的负极端接地，所述下钳电路将电路中的电压限制在Uv2-Ud2以上。
[0113]进一步的，所述交错并联式开关电源包括第一路电压调整电路、第二路电压调整电路和输出电容C。,所述第一路电压调整电路包括第一主开关管Q1、第一电感LI和第一续流二极管D11，所述第二路电压调整电路包括第二主开关管Q2、第二电感L2和第二续流二极管D12，所述第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的一端均与所述输入电源Vi的正极连接，所述第一电感LI和第二电感L2的一端分别与所述第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的另一端连接，所述第一电感LI另一端和所述第二电感L2的另一端连接，所述第一续流二极管Dll的一端与所述第一主开关管Ql的另一端连接，所述第二续流二极管D12的一端与所述第二主开关管Q2的另一端连接，所述第一续流二极管Dll和第二续流二极管D12的另一端均与所述输入电源Vi的负极连接，所述输出电容C。的正极与所述第一电感LI和第二电感L2的另一端连接，其另一端与所述输入电源Vi的负极连接并接地，所述输出电容C。的正、负极即为所述交错并联式开关电源的输出端正、负极。
[0114]下面结合图2详细阐述本发明实施例提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的工作流程。
[0115] 反馈补偿信号产生电路301接收输出电压V。的反馈信号Vs，并经过第一跨导运算放大器Gml和第一补偿电容Cl的运算补偿后，产生反馈补偿信号Vcl。第一路开关控制电路302中的第一比较器Al，用于接收表征第一路电压调整电路中电感电流的支路电压信号Viu和反馈补偿信号Vcl，当电压信号Viu的谷值达到反馈补偿信号Vcl时，第一比较器Al的输出Vsl翻转为高电平，第一 RS触发器RSl的输出VQl为高电平，控制第一路电压调整
电路的第一主开关管Ql导通；同时，由于第一开关SI由Fei控制,处于断开状态；第一电流源Il对第一电容C2充电，当第一电容C2上的电压被充到第三基准电压Vref3时，第三比较器A3输出为高电平，置位第一 RS触发器RSl，输出VQl跳变为低电平，控制第一路电压调整电路的第一主开关管Ql关断。由此可见，第一路电压调整电路的第一主开关管Ql的导通时间是由第一电流源I1、第一电容C2和第三基准电压Vref3的参数决定，当三者固定时，第一主开关管Ql的导通时间也为固定值。
[0116]第二路开关控制电路303中的第二比较器A2，用于接收表征第二路电压调整电路中电感电流的支路电压信号Va2和反馈补偿信号Vcl，当电压信号Va2的谷值达到反馈补偿信号Vcl时，第二比较器A2的输出Vs2翻转为高电平，第二 RS触发器RS2的输出VQ2为高电平，控制第二路电压调整电路的第二主开关管Q2导通。
[0117]第三RS触发器RS3接收Vsl和Vs2，并输出可以表征Vsl和Vs2相位差的方波信号；该方波信号经过Rf和Cf组成的低通滤波器后，得到与Vsl和Vs2相位差成比例的电压信号Vcf ;第二跨导运算放大器Gm2同相(正)输入端接收电压信号Vcf，反相(负)输入端接收第二基准电压Vref2(其大小可以设置为方波信号峰值的一半)，通过比较第一电压信号Vcf和第二基准电压Vref2，可以判断VSl和VS2的相位差是否为180°，经过第二补偿电容C3后，可得到第二电压信号Vc3。第三跨导运算放大器Gm3将第二电压信号Vc3与零比较，得到表征Vsl和Vs2相位差是否为180°的第一电流信号ix。
[0118]当Vsl和Vs2的相位差为180°时，即Viu和Va2的相位差为180°时(稳态时)，第一电流信号ix为零。由此可见，稳态时，通过设置C2=C4，Il=I2，Vref3=Vref5，两路电压调整电路中的第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的导通时间是相同的，且第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的控制信号的相位差为180°，很好地实现了交错并联。
[0119]当Vsl和Vs2的相位差大于180°时，第一电流信号ix由第三跨导运算放大器Gm3
流出，由于此时第二开关S2的信号为低电平，第二开关S2为断开状态，第一电流信号
ix与第二电流源12叠加后对第二电容C4充电，第二电容C4充电加速，因此第二电容C4充到第五基准电压Vref5的时间缩短，第四比较器A4的输出提前跳变为高电平，置位第二 RS触发器RS2，输出VQ2跳变为低电平，控制第二路电压调整电路的第二主开关管Q2提前关断。以此来强制调制两路电压调整电路支路电压信号ViU、Va2的相位差为180°，实现交错并联。
[0120]类似地，当Vsl和Vs2的相位差小于180°时，第一电流信号ix流出第三跨导运算放大器Gm3，由于此时控制第二开关S2的信号为低电平，第二开关S2为断开状态，第二电流源12减去第一电流信号ix后对第二电容C4充电，第二电容C4充电减速，因此第二电容C4充到第五基准电压Vref 5的时间增加，第四比较器A4延迟跳变为高电平，置位第二RS触发器RS2，输出VQ2跳变为低电平，控制第二路电压调整电路的第二主开关管Q2延迟关断。以此来强制调制两路电压调整电路支路电压信号ViU、Va2的相位差为180°，实现交错并联。实施例二
[0121 ] 本发明实施例与实施例一中的用于交错并联式开关电源的控制电路相比，区别在于所述第二开关控制电路的组成不同，其他电路结构均与实施例一中的相同，在此便不再赘述。
[0122]如图3所示，在本发明实施例提供的用于交错并联式开关电源的控制电路中，所述第二开关控制电路包括第二比较器A2、相差判断电路4031、充放电信号产生电路4032、第一电流信号产生电路、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器RS2，
[0123]所述第二比较器A2的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号Va2，同相输入端接收所述反馈补偿信号Vcl，通过比较所述电压信号Va2和所述反馈补偿信号Vcl，输出端产生第二路开关开通信号给所述第二 RS触发器RS2的置位端;
[0124]所述相差判断电路4031接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述充放电信号产生电路4032的输入端；
[0125]所述充放电信号产生电路4032接收所述第二电压信号，当所述第二电压信号为零时，所述充放电信号产生电路4032不工作，当所述第二电压信号呈上升趋势时，所述充放电信号产生电路4032产生的充电信号CHG间歇性地跳变为高电平，当所述第二电压信号呈下降趋势时，所述充放电信号产生电路4032产生的放电信号DIS间歇性地跳变为高电平;
[0126]所述第一电流信号产生电路分别根据所述充电信号CHG和所述放电信号DIS间歇性地输出正向或者负向的第一电流信号ix ；
[0127]所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号ix和所述第二主开关管Q2的控制信号，在所述第二主开关管Q2的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号ix调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器RS2的复位端的时间，以调整所述第二主开关管Q2的导通时间；
[0128]所述第二 RS触发器RS2的输出端用于产生所述第二主开关管Q2的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器RS2置位，产生的所述第二主开关管Q2的控制信号为有效，控制所述第二主开关管Q2导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器RS2复位，产生的所述第二主开关管Q2的控制信号为无效，控制所述第二主开关管Q2关断。
[0129]本实施例中的所述相差判断电路4031和第二关断信号产生电路与实施例一中的对应电路结构及所用部件均一致，在此便不再赘述。[0130]进一步的，所述充放电信号产生电路4032包括第五比较器A5、第六比较器A6、第一缓冲器、第二缓冲器、第四RS触发器RS4、第五RS触发器RS5、或门和第五开关S5，
[0131]所述第五比较器A5的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第七基准电压Vref7，输出端连接至所述第四RS触发器RS4的置位端和第一缓冲器的输入端；
[0132]所述第六比较器A6的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第六基准电压Vref6，输出端连接至所述第五RS触发器RS5的置位端和第二缓冲器的输入端；
[0133]所述第一缓冲器的输出端连接至所述第四RS触发器RS4的复位端；
[0134]所述第二缓冲器的输出端连接至所述第五RS触发器RS5的复位端；
[0135]所述第四RS触发器RS4的输出端连接至所述或门的第一输入端，同时输出所述充电信号CHG ；
[0136]所述第五RS触发器RS5的输出端连接至所述或门的第二输入端，同时输出所述放电信号DIS ；
[0137]所述或门的输出用于控制所述第五开关S5 ；
[0138]所述第五开关S5跨接在所述相差判断电路4031的输出端和地之间。
[0139]下面结合图3详细阐述本发明实施例提供的用于交错并联式开关电源的控制电路的工作流程。
[0140]反馈补偿信号产生电路301、第一路开关控制电路302、第二比较器A2和相差判断电路4031的连接方式及工作原理与实施例一中的相同，在此便不再赘述。
[0141]充放电信号产生电路4032接收表征Vsl和Vs2相位差是否为180°的第二电压信号Vc3，若第二电压信号Vc3为零，则说明Vsl和Vs2的相位差，即Viu和Va2的相位差为180° (稳态时)，充放电信号产生电路4032不工作。因此，第三开关S3和第四开关S4始终处于关断状态，此时控制电路的其余部分工作原理与实施例一中的相应部分相同，在此便不再赘述。此时，通过设置C2=C4，Il=I2，Vref3=Vref5，两路电压调整电路中的第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的导通时间是相同的，且第一主开关管Ql和第二主开关管Q2的控制信号的相位差为180°，很好地实现了交错并联。
[0142]若第二电压信号Vc3呈上升趋势，则说明Vsl和Vs2的相位差大于180°，当Vc3大于第七基准电压Vref7 (Vref7可以设置为略大于零)时，第五比较器A5输出高电平置位第四RS触发器RS4，第四RS触发器RS4的输出CHG为高电平；此时第三开关S3受CHG控制闭合，第三电流源13叠加到第二电流源12上对第二电容C4充电，第二电容C4充电加速；而在CHG跳变为高电平后经过一缓冲时间，第五开关S5将闭合，拉低第二补偿电容C3的电压，Vc3为零，第五比较器A5输出低电平，第四RS触发器RS4被复位，CHG跳变为低电平，第三开关S3再次断开。直到Vc3再次大于第七基准电压Vref7，重复前述过程。由此可知，根据CHG产生的次数，相应地缩短第二电容C4充到第五基准电压Vref5的时间，控制第四比较器A4的输出提前跳变为高电平，置位第二 RS触发器RS2，输出VQ2跳变为低电平，控制第二路电压调整电路的第二主开关管Q2提前关断。以此来强制调制两路电压调整电路支路电压信号ViU、Vm的相位差为180°，实现交错并联。
[0143]若第二电压信号Vc3呈下降趋势，则说明Vsl和Vs2的相位差小于180°，当Vc3小于第六基准电压Vref6(Vref6可以设置为略小于零)时，第六比较器A6输出高电平置位第五RS触发器RS5，第五RS触发器RS5的输出DIS为高电平；此时第四开关S4受DIS控制闭合，第四电流源14与第二电流源12的差值对第二电容C4充电，第二电容C4充电减速；而在DIS跳变为高电平后经过一缓冲时间，第五开关S5将闭合，拉低第二补偿电容C3的电压，Vc3为零，第六比较器A6输出低电平，第五RS触发器RS5被复位，DIS跳变为低电平，第四开关S4再次断开。直到Vc3再次小于第六基准电压Vref6，重复前述过程。由此可知，根据DIS产生的次数，相应地延长第二电容C4充到第五基准电压Vref5的时间，控制第四比较器A4的输出延迟跳变为高电平，置位第二 RS触发器RS2，输出VQ2跳变为低电平，控制第二路电压调整电路的第二主开关管Q2延迟关断。以此来强制调制两路电压调整电路支路电压信号ViU、Vm的相位差为180°，实现交错并联。
[0144]如图4所示，本发明实施例还提供一种用于交错并联式开关电源的控制方法，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，所述交错并联式开关电源的输入端接有输入电源，所述电压调整电路用于提升或降低所述输入电源的电压，并通过所述交错并联式开关电源的输出端输出质量更高的直流电源电压，所述控制方法包括:
[0145]步骤一:采样所述交错并联式开关电源的输出电压，并通过比较补偿得到一反馈补偿信号；
[0146]步骤二:分别将表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号与所述反馈补偿信号进行比较；
[0147]步骤三:当表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号分别与所述反馈补偿信号相等时，分别产生第一路开关开通信号和第二路开关开通信号用于控制所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路中的主开关管导通；
[0148]步骤四:控制所述第一路电压调整电路的主开关管导通一预设时间，之后控制所述第一路电压调整电路的主开关管关断；
[0149]步骤五:同时，检测所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差，根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间，之后控制所述第二路电压调整电路的主开关管关断；
[0150]步骤六:重复以上步骤，直至系统进入稳态，所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差稳定在180°。
[0151]进一步的，所述步骤四中的预设时间为采用第一电流源对第一电容充电到第三基准电压的时间，所述预设时间的大小由所述第一电流源，所述第一电容和所述第三基准电压的参数决定。
[0152]在本发明提供一种用于交错并联式开关电源的控制方法的一个实施例中，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括:
[0153]步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号；
[0154]步骤B:当所述第二电压信号大于零时，产生正向的第一电流信号，与第二电流源叠加，加速对第四电容充电，使所述第四电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于零时，产生负向的第一电流信号，第二电流源减去所述第一电流信号，减速对第四电容充电，使所述第四电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
[0155]在本发明提供一种用于交错并联式开关电源的控制方法的另一个实施例中，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括:
[0156]步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号；
[0157]步骤B:当所述第二电压信号大于第七基准电压时，间歇性地产生充电信号，控制第三电流源间歇性地叠加到第二电流源上，加速对第四电容充电，使所述第四电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于第六基准电压时，间歇性地产生放电信号，控制第二电流源间歇性地减去第四电流信号，减速对第四电容充电，使所述第四电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
[0158]可选的，所述两路电压调整电路可均为buck电路、boost电路、flyback电路或其他拓扑结构电路，其皆不影响所述控制电路的控制方案。
[0159]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种用于交错并联式开关电源的控制电路，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，其特征在于，所述控制电路包括: 反馈补偿信号产生电路，其用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，并通过运算和补偿以输出一反馈补偿信号； 第一路开关控制电路，其用于接收表征所述第一路电压调整电路中电感电流的电压信号，并将其与所述反馈补偿信号进行比较，当两者相等时，所述第一路开关控制电路控制所述第一路电压调整电路中的第一主开关管导通一预设时间，之后控制所述第一主开关管关断； 第二路开关控制电路，其用于接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，并将其与所述反馈补偿信号进行比较，当两者相等时，所述第二路开关控制电路控制所述第二路电压调整电路中的第二主开关管导通，同时还检测所述第一主开关管和所述第二主开关管的开通信号的相位差，并在所述相位差偏离180°时增加或缩短所述第二主开关管的导通时间，之后控制所述第二主开关管关断，在多次调节所述第二主开关管的导通时间后最终将所述相位差调制为180°。
2.根据权利要求1所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述第一路开关控制电路包括第一比较器、第一关断信号产生电路和第一 RS触发器， 所述第一比较器的反相输入端接收表征所述第一路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第一路开关开通信号给所述第一 RS触发器的置位端； 所述第一关断信号产生电路接收所述第一主开关管的控制信号，在所述第一主开关管的控制信号为有效时，所述第一关断信号产生电`路开始工作，经过所述预设时间，产生第一路开关关断信号给所述第一 RS触发器的复位端，以控制所述第一主开关管的导通时间为所述预设时间； 所述第一 RS触发器的输出端用于产生所述第一主开关管的控制信号，当所述第一路开关开通信号为有效时，所述第一 RS触发器置位，产生的所述第一主开关管的控制信号为有效，控制所述第一主开关管导通，当所述第一路开关关断信号为有效时，所述第一 RS触发器复位，产生的所述第一主开关管的控制信号为无效，控制所述第一主开关管关断。
3.根据权利要求2所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述第一关断信号产生电路包括第一开关、第一电流源、第一电容和第三比较器， 所述第一开关、所述第一电流源和所述第一电容为并联连接，其第一公共端连接至所述第三比较器的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第一开关由所述第一主开关管的控制信号控制，当所述第一主开关管的控制信号为有效时，即所述第一主开关管导通时，所述第一电流源对所述第一电容充电，当所述第一主开关管的控制信号为无效时，即所述第一主开关管关断时，所述第一电容上的电压被拉低至地； 所述第三比较器的反相输入端接收第三基准电压，当所述第一电容上的电压被充电至所述第三基准电压时，所述第三比较器的输出端产生所述第一路开关关断信号。
4.根据权利要求2所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述第二路开关控制电路包括第二比较器、相差判断电路、第三跨导运算放大器、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器，所述第二比较器的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第二路开关开通信号给所述第二 RS触发器的置位端； 所述相差判断电路接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述第三跨导运算放大器的同相输入端； 所述第三跨导运算放大器的反相输入端接地，并根据所述第二电压信号是否大于零产生一正向或反向的第一电流信号； 所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号和所述第二主开关管的控制信号，在所述第二主开关管的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器的复位端的时间，以调整所述第二主开关管的导通时间； 所述第二 RS触发器的输出端用于产生所述第二主开关管的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器置位，产生的所述第二主开关管的控制信号为有效，控制所述第二主开关管导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器复位，产生的所述第二主开关管的控制信号为无效，控制所述第二主开关管关断。
5.根据权利要求2所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述第二路开关控制电路包括第二比较器、相差判断电路、充放电信号产生电路、第一电流信号产生电路、第二关断信号产生电路和第二 RS触发器， 所述第二比较器的反相输入端接收表征所述第二路电压调整电路中电感电流的电压信号，同相输入端接收所述反馈补偿信号，通过比较所述电压信号和所述反馈补偿信号，输出端产生第二路开关开通信号给所述第二 RS触发器的置位端； 所述相差判断电路接收所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号，并根据两者的关系，判断其相位差并产生一表征其相位差的第二电压信号给所述充放电信号产生电路的输入端； 所述充放电信号产生电路接收所述第二电压信号，当所述第二电压信号为零时，所述充放电信号产生电路不工作，当所述第二电压信号呈上升趋势时，所述充放电信号产生电路产生的充电信号间歇性地跳变为高电平，当所述第二电压信号呈下降趋势时，所述充放电信号产生电路产生的放电信号间歇性地跳变为高电平； 所述第一电流信号产生电路分别根据所述充电信号和所述放电信号间歇性地输出正向或者负向的第一电流信号； 所述第二关断信号产生电路接收所述第一电流信号和所述第二主开关管的控制信号，在所述第二主开关管的控制信号为有效时，根据所述第一电流信号调整所述第二关断信号产生电路产生第二路开关关断信号给所述第二 RS触发器的复位端的时间，以调整所述第二主开关管的导通时间； 所述第二 RS触发器的输出端用于产生所述第二主开关管的控制信号，当所述第二路开关开通信号为有效时，所述第二 RS触发器置位，产生的所述第二主开关管的控制信号为有效，控制所述第二主开关管导通，当所述第二路开关关断信号为有效时，所述第二 RS触发器复位，产生的所述第二主开关管的控制信号为无效，控制所述第二主开关管关断。
6.根据权利要求4或5所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述相差判断电路包括第三RS触发器、低通滤波器、第二跨导运算放大器和第二补偿电容， 所述第三RS触发器的置位端接收所述第一路开关开通信号，复位端接收所述第二路开关开通信号，输出端产生一表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的方波信号； 所述低通滤波器用于将所述方波信号转换成表征所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差的第一电压信号； 所述第二跨导运算放大器的同相输入端接收所述第一电压信号，反相输入端接收第二基准电压，其中所述第二基准电压的值设置为所述方波信号幅值的一半； 所述第二补偿电容跨接在所述第二跨导运算放大器的输出端和地之间，当所述第一电压信号大于第二基准电压时，所述第二补偿电容上的电压上升，表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差大于180°，当所述第一电压信号小于第二基准电压时，所述第二补偿电容上的电压下降，表明所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差小于180°。
7.根据权利要求4或5所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述第二关断信号产生电路包括第二开关、第二电流源、第二电容和第四比较器， 所述第二开关、所述第二电流源和所述第二电容为并联连接，其第一公共端连接至所述第四比较器的同相输入端，第二公共端接地；其中，所述第二开关由所述第二主开关管的控制信号控制，当所述第二主开关管的控制信号为有效时，即所述第二主开关管导通时，所述第二电流源和所述电流信号共同对所述第二电容充电，当所述第二主开关管的控制信号为无效时，即所述第二主开关管关断时，所述第二电容上的电压被拉低至地； 所述第四比较器的反相输入端接收第五基准电压，当所述第二电容上的电压被充电至所述第五基准电压时，所述第四比较 器的输出端产生所述第二路开关关断信号。
8.根据权利要求5所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述充放电信号产生电路包括第五比较器、第六比较器、第一缓冲器、第二缓冲器、第四RS触发器、第五RS触发器、或门和第五开关， 所述第五比较器的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第七基准电压，输出端连接至所述第四RS触发器的置位端和第一缓冲器的输入端； 所述第六比较器的同相输入端接收所述第二电压信号，反相输入端接收第六基准电压，输出端连接至所述第五RS触发器的置位端和第二缓冲器的输入端； 所述第一缓冲器的输出端连接至所述第四RS触发器的复位端； 所述第二缓冲器的输出端连接至所述第五RS触发器的复位端； 所述第四RS触发器的输出端连接至或门的第一输入端，同时输出所述充电信号； 所述第五RS触发器的输出端连接至或门的第二输入端，同时输出所述放电信号； 所述或门的输出用于控制所述第五开关； 所述第五开关跨接在所述相差判断电路的输出端和地之间。
9.根据权利要求1所述的用于交错并联式开关电源的控制电路，其特征在于，所述反馈补偿信号产生电路包括采样电路、第一跨导运算放大器和第一补偿电容， 所述采样电路用于采样所述交错并联式开关电源输出端的输出电压，以得到电压采样信号; 所述第一跨导运算放大器的同相输入端接收第一基准电压，反相输入端接收所述电压米样信号； 所述第一补偿电容跨接在所述第一跨导运算放大器的输出端和地之间，所述第一补偿电容上的电压为所述反馈补偿信号。
10.一种用于交错并联式开关电源的控制方法，所述交错并联式开关电源包括交错并联的第一路电压调整电路和第二路电压调整电路，其特征在于，包括: 步骤一:采样所述交错并联式开关电源的输出电压，并通过比较补偿得到一反馈补偿信号; 步骤二:分别将表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号与所述反馈补偿信号进行比较； 步骤三:当表征所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路的电感电流的电压信号分别与所述反馈补偿信号相等时，分别产生第一路开关开通信号和第二路开关开通信号用于控制所述第一路电压调整电路和所述第二路电压调整电路中的主开关管导通； 步骤四:控制所述第一路电压调整电路的主开关管导通一预设时间，之后控制所述第一路电压调整电路的主开关管关断； 步骤五:同时，检测所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差，根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间，之后控制所述第二路电压调整电路的主开关管关断； 步骤六:重复以上步骤，直至系统进入稳态，所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差稳定在180°。
11.根据权利要求10所述的用于交错并联式开关电源的控制方法，其特征在于，所述步骤四中的预设时间为采用第一电流源对第一电容充电到第三基准电压的时间，所述预设时间的大小由所述第一电流源，所述第一电容和所述第三基准电压的参数决定。
12.根据权利要求10所述的用于交错并联式开关电源的控制方法，其特征在于，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括: 步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号； 步骤B:当所述第二电压信号大于零时，产生正向的第一电流信号，与第二电流源叠加，加速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于零时，产生负向的第一电流信号，第二电流源减去所述第一电流信号，减速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
13.根据权利要求10所述的用于交错并联式开关电源的控制方法，其特征在于，所述步骤五中所述根据所述相位差偏离180°的大小调整所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间具体包括: 步骤A:将所述第一路开关开通信号和所述第二路开关开通信号的相位差转换为第二电压信号；步骤B: 当所述第二电压信号大于第七基准电压时，间歇性地产生充电信号，控制第三电流源间歇性地叠加到第二电流源上，加速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压提前达到第五基准电压，以缩短所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间；当所述第二电压信号小于第六基准电压时，间歇性地产生放电信号，控制第二电流源间歇性地减去第四电流信号，减速对第二电容充电，使所述第二电容上的电压延迟达到第五基准电压，以增加所述第一路电压调整电路的主开关管导通的时间。
【文档编号】H02M3/155GK103490630SQ201310422771
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2013年9月16日
【发明者】余峰, 赵晨 申请人:矽力杰半导体技术(杭州)有限公司