单周期控制改进SIDO-Buck变换器：解决输出稳定与效率问题

本文主要探讨了改进型单周期控制SIDO-Buck变换器的研究。SIDO-Buck变换器是一种创新的降压型变换器，它采用单个电感实现双路输出，具有显著的优势，如减少功率元件数量和提高效率。然而，该设计的一大挑战在于各路输出之间存在交叉调节问题，这会导致输出电压稳定性降低，特别是在CCM（连续电流模式）下，当一个输出支路的负载变化时，会对其他支路输出电压造成影响，进而影响整个系统的稳定性。 为了克服这一问题，文章提出了无电流环的单周期控制策略。传统的电流型控制，如峰值电流模式（PCM），虽然能提供电压稳定性，但在输入占空比大于0.5时需要额外的斜率补偿，以防止变换器出现振荡。然而，斜率补偿会牺牲变换器的动态性能，并可能因电感电流的多模态而带来复杂的设计挑战。 在本文中，作者设计了一种新的单周期控制方案，该方法通过利用单电感的特性，实现了对输出电压的精确管理，旨在解决交叉调节和电压纹波问题。通过建立单周期控制SIDO-Buck变换器的闭环系统模型，作者展示了如何有效地控制两个输出支路的电压，从而实现更稳定的双路输出。作者还通过仿真和实验验证了所提出的改进型单周期控制方法的有效性和可行性。 改进型单周期控制SIDO-Buck变换器的关键在于，它不仅提高了输出电压的稳定性，还能保持较好的动态响应，减少了斜率补偿的复杂性，这对于便携式电子系统，如手机、数码相机等，尤其重要，因为它能支持设备内部多个子模块的不同工作电压需求，同时减小了电源管理系统的尺寸和成本。 本文的研究成果对于提升单电感多路输出变换器的性能，尤其是在小型便携式电子设备中的应用具有重要意义，推动了该领域的技术进步。