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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种SIDOBuck开关变换器及数字控制方法。该变换器包括采样模块、AD转换模块、误差计算模块、PID控制模块、CCB换序控制模块、PWM模块以及门级驱动逻辑电路。方法为：采样模块将模拟信号转换成离散信号，然后由AD转换模块转换成数字信号，输入至误差计算模块；PID模块根据误差值，确定新开关周期的占空比值；PWM模块根据占空比值输出PWM信号，驱动电路确定开关管的通断，实现输出电压值的调节；CCB换序控制模块判断是否进入换序控制，并在输入电压发生变化时，通过调节输入功率使得系统回归到稳态。本发明减少了开关变换器两条支路的交叉干扰，提高了开关变换器的动态响应，改善了系统的稳态性能。

主权项：1.一种SIDOBuck开关变换器，其特征在于，包括采样模块、AD转换模块、误差计算模块、PID控制模块、CCB换序控制模块、门级驱动逻辑电路以及PWM模块，其中：所述采样模块，用于将输出信号从连续时间域上的模拟信号，转换成离散时间域上的离散信号；所述AD转换模块，用于将采样模块采集到的离散信号转换成数字信号，输入至误差计算模块；所述误差计算模块，接收数字信号，计算共模参考电压与共模输出电压的差，以及差模参考电压与差模输出电压的差，得出当前的误差，传输至PID控制模块；所述PID控制模块，包括差模PID控制单元、共模PID控制单元，用于根据输出电压误差值，得到下一开关周期的占空比值，确定开关管的通断；所述CCB换序控制模块，当输入电压发生变化时，系统启用CCB换序控制模块，通过增加输入功率或者减少输入功率，让系统回归到稳态；所述PWM模块，根据所述PID控制模块、所述CCB换序控制模块的输出，输出相应的PWM信号；所述门级驱动逻辑电路，根据PWM信号驱动拓扑结构中开关管的通断状态，来调节输出电压值；步骤6所述的当输入电压发生变化时，系统进入CCB换序控制模块，此时主开关管Si，1支路开关管S1，2支路开关管S2的导通时间及先后顺序发生改变；在CCB换序控制模块中，根据输入电压突变前后采样的电感电流iL和两条支路的负载电流io1、io2计算出换序持续时间TC，以及换序期间1支路开关管S1的导通占空比D1和2支路开关管S2的导通占空比D2；在整个换序期间，当输入电压发生正的阶跃时，将主开关管Si设置为断开状态，从而达到减少输入功率的效果，反之，当输入电压发生负的阶跃时，将主开关管Si设置为导通状态，从而达到增加输入功率的效果，具体如下：换序期间，主开关管Si、1支路开关管S1、2支路开关管S2的导通时间全部发生改变；支路开关管的导通占空比D1、D2和换序时间Tc根据支路的电容充放电平衡以及采样的负载电流计算得到，公式为：ivnew-Iv=-Vo2L*Tcio1*D2=0.5*D1*ivnew-io1+ivnew-io1+D1*Ts*Vin-Vo1L其中ivnew是输入电压发生变化以后的电感谷值电流，L为电感，Ts为开关周期，Vin为输入电压，Vo1为1支路输出电压，Vo2为2支路输出电压。

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