CN115411915A - 电压纹波控制电路、方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电压纹波控制电路、方法及装置，属于变换器控制技术领域。本发明在电路中设置第一DC‑DC变换器和第二DC‑DC变换器，第一DC‑DC变换器的输入端与第二DC‑DC变换器的输入端并联，第一DC‑DC变换器的输出端与第二DC‑DC变换器的输出端串联；第一DC‑DC变换器接收输入的第一参考电压，根据第一参考电压输出第一纹波电压，将第一纹波电压传输至第二DC‑DC变换器；第二DC‑DC变换器接收输入的总参考电压和第一纹波电压，根据第一纹波电压和总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制，通过第一纹波电压对输出电压进行调节，从而消除变换器输出电压上叠加的电压纹波，提高变换器的性能。

Description

电压纹波控制电路、方法及装置
技术领域
本发明涉及变换器控制技术领域，尤其涉及一种电压纹波控制电路、方法及装置。
背景技术
DC-DC变换器的工作原理是通过功率开关管周期性的导通和关断来实现稳定的电压输出。
现有的双DC-DC变换器进行周期性的切换会产生较为严重的开关噪声，使得输出电压上叠加了纹波电压，导致变换器性能差。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电压纹波控制电路、方法及装置，旨在解决现有技术变换器上的纹波电压无法消除导致变换器性能差的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电压纹波控制电路，所述电压纹波控制电路包括：第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器，所述第一DC-DC变换器的输入端与所述第二DC-DC变换器的输入端并联，所述第一DC-DC变换器的输出端与所述第二DC-DC变换器的输出端串联；
所述第一DC-DC变换器，用于接收输入的第一参考电压，并根据所述第一参考电压输出第一纹波电压，并将所述第一纹波电压传输至所述第二DC-DC变换器；
所述第二DC-DC变换器，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制。
可选地，所述电压纹波控制电路还包括：第一调节控制电路和第二调节控制电路，所述第一调节控制电路的输入端与所述第一DC-DC变换器的第一端连接，所述第一调节控制电路的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接，所述第二调节控制电路的输入端与所述第二DC-DC变换器的第一端连接，所述第二调节控制电路的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接，所述第一DC-DC变换器的第一端还与所述第二调节控制电路的输入端连接；
所述第一调节控制电路，用于接收第一参考电压，并采集所述第一DC-DC变换器的第一实际输出电压；
所述第一调节控制电路，还用于根据所述第一参考电压和所述第一实际输出电压计算第一电压差值，并根据所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压；
所述第一调节控制电路，还用于将所述第一纹波电压传输至所述第二调节控制电路；
所述第二调节控制电路，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压；
所述第二调节控制电路，还用于采集所述第二DC-DC变换器的第二实际输出电压，根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值，并根据所述第二电压差值对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
可选地，所述第一调节控制电路包括：第一PI控制器，所述第一PI控制器的输入端与所述第一DC-DC变换器的第一端连接，所述第一PI控制器的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接；
所述第一PI控制器，用于根据所述第一电压差值生成第一反馈信号，并根据所述第一反馈信号对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节；
所述第一调节控制电路还包括：第一三角波发生器以及第一比较器，所述第一三角波发生器的输入端与第一PI控制器的输出端连接，所述第一三角波发生器的输出端分别与所述第一比较器的正输入端和所述第一比较器的负输入端连接，所述第一比较器的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接；
所述第一三角波发生器，用于根据第一反馈信号生成第一调制波，并将所述第一调制波传输至所述第一比较器；
所述第一比较器，用于根据所述第一调制波生成第一PWM信号，并将所述第一PWM信号传输至所述第一DC-DC变换器，以对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
所述第二调节控制电路包括：第二PI控制器，所述第二PI控制器的输入端与所述第二DC-DC变换器的第一端连接，所述第二PI控制器的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接；
所述第二PI控制器，用于根据所述第二电压差值生成第二反馈信号，并根据所述第二反馈信号对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
所述第二调节控制电路还包括：第二三角波发生器以及第二比较器，所述第二三角波发生器的输入端与第二PI控制器的输出端连接，所述第二三角波发生器的输出端分别与所述第二比较器的正输入端和所述第二比较器的负输入端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接；
所述第二三角波发生器，用于根据第二反馈信号生成第二调制波，并将所述第二调制波传输至所述第二比较器；
所述第二比较器，用于根据所述第二调制波生成第二PWM信号，并将所述第二PWM信号传输至所述第二DC-DC变换器，以对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
此外，为实现上述目的，本发明提供了一种电压纹波控制方法，所述电压纹波控制方法应用于上文所述的电压纹波控制电路，所述方法包括以下步骤:
获取第一参考电压和总参考电压；
采集第一DC-DC变换器的第一实际输出电压；
根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压；
根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压；
通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，以实现电压纹波的控制。
可选地，所述根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压，包括：
根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压进行计算，得到第一电压差值；
通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，以更新第一DC-DC变换器的第一实际输出电压，得到第一纹波电压。
可选地，所述通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
第一PI控制器根据所述第一电压差值生成第一反馈信号；
第一方波发生器根据所述第一反馈信号生成第一调制波；
第一比较器根据所述第一调制波生成第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
可选地，所述通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
采集第二DC-DC变换器的第二实际输出电压；
根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值；
通过所述第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
可选地，所述通过所述第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
第二PI控制器根据所述第二电压差值生成第二反馈信号；
第二方波发生器根据所述第二反馈信号生成第二调制波；
第二比较器根据所述第二调制波生成第二PWM信号，以根据所述第二PWM信号对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电压纹波控制装置，所述电压纹波控制装置包括上文所述的电压纹波控制电路。
本发明通过在电压纹波电路中设置第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器，第一DC-DC变换器的输入端与第二DC-DC变换器的输入端并联，第一DC-DC变换器的输出端与第二DC-DC变换器的输出端串联；第一DC-DC变换器接收输入的第一参考电压，根据第一参考电压输出第一纹波电压，将第一纹波电压传输至第二DC-DC变换器；第二DC-DC变换器接收输入的总参考电压和第一纹波电压，根据第一纹波电压和总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制，通过第一纹波电压对输出电压进行调节，从而消除变换器输出电压上叠加的电压纹波，提高变换器的性能。
附图说明
图1是本发明电压纹波控制电路第一实施例的结构示意图；
图2为本发明电压纹波控制电路第二实施例的结构示意图；
图3为本发明电压纹波控制电路方法第一实施例的流程示意图；
图4为本发明电压纹波控制一实施例中电压纹波调节控制示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 第一DC-DC变换器 303 第一比较器
20 第二DC-DC变换器 40 第二调节控制电路
30 第一调节控制电路 401 第二PI控制器
301 第一PI控制器 402 第二三角波发生器
302 第一三角波发生器 403 第二比较器
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明电压纹波控制电路第一实施例的结构示意图。
在本实施例中，所述电压纹波控制电路包括：第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20，所述第一DC-DC变换器10的输入端与所述第二DC-DC变换器20的输入端并联，所述第一DC-DC变换器10的输出端与所述第二DC-DC变换器20的输出端串联。
图1中，第一DC-DC变换器10的输入端和第二DC-DC变换器20的输入端并联，第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20的输出端串联，因此整个变换器的总输出电压等于第一DC-DC变换器10输出电压减去第二DC-DC变换器20的输出电压，而当第一DC-DC变换器10的输出电压V1和第二DC-DC变换器20的输出电压V2被设计为具有180°相移的直流偏置正弦值时，变换器的输出电压为恒定直流电压，当变换器输出模式为正弦波输出模式时，计算公式如下式1、下式2以及式3所示：
Figure 556327DEST_PATH_IMAGE001
（式1）
Figure 441107DEST_PATH_IMAGE002
（式2）
Figure 583506DEST_PATH_IMAGE003
（式3）
式1至式3中，V1为第一DC-DC变换器10中输出电容的电压，V2为第二DC-DC变换器20中输出电容的电压，V0为第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20组成的变换器的总输出电压，V1和V2设置为直流偏置正弦值，其中，Vdc-biase为偏置直流值，Vm和Vf分别为第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20组成的变换器的总输出电压的振幅和频率，从式3可以看出，输出电压为纯正弦波形。
当变换器输出模式为直流电压输出模式时，第一DC-DC变换器10的输出电压V1和第二DC-DC变换器20的输出电压V2设置为恒定直流值，计算如下式4、下式5以及下式6所示：
V1=Vdc1（式4）
V2=Vdc2（式5）
V0=V1-V2=Vdc1-Vdc2（式6）
式4至式6中，Vdc1和Vdc2为恒定直流值，因此输出的电压V0为恒定直流值。本实施例中的变换器输出模式还可设置为其他类型的波形输出模式。
在本实施例中，所述第一DC-DC变换器10，用于接收输入的第一参考电压，并根据所述第一参考电压输出第一纹波电压，并将所述第一纹波电压传输至所述第二DC-DC变换器20；所述第二DC-DC变换器20，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制。
应理解的是，第一参考电压指的是第一DC-DC变换器10在无纹波情况下的理想输出电压，通过将第一参考电压输入给第一DC-DC变换器10，使第一DC-DC变换器10根据给出的第一参考电压对自身电压进行调节，从而使第一DC-DC变换器10的输出电压为第一参考电压，第一纹波电压指的是第一DC-DC变换器10输出的无纹波的电压，即数值上第一纹波电压等于第一参考电压，并将第一纹波电压发送给第二DC-DC变换器20，总参考电压指的是第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20组成的变换器的理想输出总电压，为了实现零纹波，将期望第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20组成的变换器输出的总电压和第一纹波电压对第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，使第二DC-DC变换器20的输出电压为第二参考电压，第二参考电压为第二DC-DC变换器20的理想输出电压。其中第二DC-DC变换器20的第二参考电压为第一DC-DC变换器10的第一纹波电压与总参考电压的差值。通过对第一DC-DC变换器10的输出电压和第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，达到第一DC-DC变换器10的输出电压V1和第二DC-DC变换器20的输出电压V2同步性，从而实现输出电压纹波的消除以及多种电压波形的输出。
本实施通过在电压纹波电路中设置第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器，第一DC-DC变换器的输入端与第二DC-DC变换器的输入端并联，第一DC-DC变换器的输出端与第二DC-DC变换器的输出端串联；第一DC-DC变换器接收输入的第一参考电压，根据第一参考电压输出第一纹波电压，将第一纹波电压传输至第二DC-DC变换器；第二DC-DC变换器接收输入的总参考电压和第一纹波电压，根据第一纹波电压和总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制，通过第一纹波电压对输出电压进行调节，从而消除变换器输出电压上叠加的电压纹波，提高变换器的性能。
参考图2，图2为本发明电压纹波控制电路第二实施例的结构示意图。
基于上述第一实施例，本实施例中所述电压纹波控制电路还包括：第一调节控制电路30和第二调节控制电路40，所述第一调节控制电路30的输入端与所述第一DC-DC变换器10的第一端连接，所述第一调节控制电路30的输出端与所述第一DC-DC变换器10的第二端连接，所述第二调节控制电路40的输入端与所述第二DC-DC变换器20的第一端连接，所述第二调节控制电路40的输出端与所述第二DC-DC变换器20的第二端连接，所述第一DC-DC变换器10的第一端还与所述第二调节控制电路40的输入端连接。
需要说明的是，第一调节控制电路30通过与第一DC-DC变换器10的第一端和第二端连接，形成一个封闭式的电压采集和调节电路，第一调节控制电路30通过采集第一DC-DC变换器10的输出电压，可对第一DC-DC变换器10的输出电压进行调节控制。第二调节控制电路40通过与第二DC-DC变换器20的第一端和第二端连接，形成一个封闭式的电压采集和调节电路，第二调节控制电路40通过采集第二DC-DC变换器20的输出电压，可对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节控制。
在本实施例中，所述第一调节控制电路30，用于接收第一参考电压，并采集所述第一DC-DC变换器10的第一实际输出电压；所述第一调节控制电路30，还用于根据所述第一参考电压和所述第一实际输出电压计算第一电压差值，并根据所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器10的输出电压进行调节，得到第一纹波电压；所述第一调节控制电路30，还用于将所述第一纹波电压传输至所述第二调节控制电路40。
应理解的是，第一参考电压可通过第一调节控制电路30输入，第一调节控制电路 30还采集第一DC-DC变换器10的第一实际输出电压，第一实际输出电压指的是第一DC-DC变 换器10在正常工作时的实际输出电压，第一调节控制电路30通过第一参考电压和第一实际 输出电压计算第一电压差值，第一电压差值指的是第一DC-DC变换器10在工作时产生的电 压纹波，由于输出电压时瞬时值，不同于电压平均值，会有
Figure 595456DEST_PATH_IMAGE004
的纹波，因此为了实现零纹 波输出，通过第一电压差值对第一DC-DC变换器10的第一实际输出电压进行调节，从而得到 调节后的第一DC-DC变换器10的输出电压，即第一纹波电压。
在具体实施中，当得到第一纹波电压后，可将第一纹波电压传输至第二调节控制电路40，便于第二调节控制电路40根据第一纹波电压对第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，实现第二DC-DC变换器20的输出电压为零纹波电压。
在本实施例中，所述第二调节控制电路40，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压；所述第二调节控制电路40，还用于采集所述第二DC-DC变换器20的第二实际输出电压，根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值，并根据所述第二电压差值对所述第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节。
需要说明的是，可将设置的总参考电压输入至第二调节控制电路40，使第二调节控制电路40根据第一调节控制电路30和总参考电压对第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，第二参考电压指的是第二DC-DC变换器期望的输出电压，第二参考电压为第一纹波电压与总参考电压的差值，通过第一纹波电压和总参考电压计算第二参考电压，并采集第二DC-DC变换器20的第二实际输出电压，由于第二实际输出电压会有一定的纹波，因此可通过第二参考电压和第二实际输出电压计算第二电压差值，并通过第二电压差值对第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，使第二实际输出电压调节至第二参考电压，从而保证第一DC-DC变换器10和第二DC-DC变换器20构成的变换器的实际输出电压与总参考电压相同，实现输出电压纹波的消除。
在现有技术中，第一DC-DC变换器10的参考电压为V1ref，实际输出电压为V1，第二DC-DC变换器20的参考电压为V2ref，实际输出电压为V2，总输出电压为V0=V1-V2，当其中一个变换器的输出电压产生误差时，另一个变换器扔按照原来的控制逻辑对其输出电压进行控制，假设由于其他因素影响第一DC-DC变换器10的输出电压从原来的参考电压为V1ref偏差到V1ref’，而第二DC-DC变换器的输出电压保持在V2ref，则收到其他因素影响下总输出电压的参考值从原来的V0=V1ref-V2ref改变为V0=V1ref’-V2ref，导致总输出电压产生偏差。因此本实施例中对第二DC-DC变换器20的第二参考电压进行修改，在设定总参考电压V0ref的情况下，第二DC-DC变换器20的第二参考电压会根据第一DC-DC变换器10的第一纹波电压进行修正，假使第一DC-DC变换器10的输出电压的参考值因外部扰动产生偏差，使第一DC-DC变换器10的输出电压V1保持在扰动影响后的参考值V1ref’，而第二DC-DC变换器20的输出电压参考值会及时修正为V2ref=V1ref’-V0ref，使得总输出电压V0仍然保持在V0=V1ref’-V2ref=V1ref’-（V1ref’-V0ref）=V0ref。
在本实施例中，所述第一调节控制电路30包括：第一PI控制器301，所述第一PI控制器301的输入端与所述第一DC-DC变换器10的第一端连接，所述第一PI控制器301的输出端与所述第一DC-DC变换器10的第二端连接；所述第一PI控制器301，用于根据所述第一电压差值生成第一反馈信号，并根据所述第一反馈信号对所述第一DC-DC变换器10的输出电压进行调节。
在具体实施中，第一PI控制器301的输入端与第一DC-DC变换器10的第一端连接，第一PI控制器301的输出端与第一DC-DC变换器10的第二端连接，通过接收输入的第一参考电压和采集第一实际输出电压，从而计算第一电压差值，并根据第一电压差值生成第一反馈信号，通过第一反馈信号进行反馈控制，使第一DC-DC变换器10的最终输出电压保持在第一参考电压。
在本实施例中，所述第二调节控制电路40包括：第二PI控制器401，所述第二PI控制器401的输入端与所述第二DC-DC变换器20的第一端连接，所述第二PI控制器401的输出端与所述第二DC-DC变换器20的第二端连接；所述第二PI控制器401，用于根据所述第二电压差值生成第二反馈信号，并根据所述第二反馈信号对所述第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节。
第二PI控制器401的输入端与第二DC-DC变换器20的第一端连接，所述第二PI控制器401的输出端与所述第二DC-DC变换器20的第二端连接，通过接收输入的总参考电压和第一纹波电压，从而计算第二参考电压，并根据第二参考电压和第二实际输出电压计算第二电压差值，根据第二电压差值生成第二反馈信号，通过第二反馈信号进行反馈控制，并根据第二反馈信号进行反馈控制，使第二DC-DC变换器20的最终输出电压保持在第二参考电压。
在本实施例中，所述第一调节控制电路30还包括：第一三角波发生器302以及第一比较器303，所述第一三角波发生器302的输入端与第一PI控制器301的输出端连接，所述第一三角波发生器302的输出端分别与所述第一比较器303的正输入端和所述第一比较器303的负输入端连接，所述第一比较器303的输出端与所述第一DC-DC变换器10的第二端连接；所述第一三角波发生器302，用于根据第一反馈信号生成第一调制波，并将所述第一调制波传输至所述第一比较器303；所述第一比较器303，用于根据所述第一调制波生成第一PWM信号，并将所述第一PWM信号传输至所述第一DC-DC变换器10，以对所述第一DC-DC变换器10的输出电压进行调节。
需要说明的是，第一三角波发生器302和第二三角波发生器402作为PWM波形的载波信号，第一三角波发生器302，用于根据所述第一反馈信号生成第一调制波，并将所述第一调制波传输至所述第一比较器303，根据第一比较器303生成第一PWM信号，并根据第一PWM信号对第一DC-DC变换器10的输出电压进行调节，从而使第一DC-DC变换器10的输出电压保持在第一参考电压上。
在本实施例中，所述第二调节控制电路40还包括：第二三角波发生器402以及第二比较器403，所述第二三角波发生器402的输入端与第二PI控制器401的输出端连接，所述第二三角波发生器402的输出端分别与所述第二比较器403的正输入端和所述第二比较器403的负输入端连接，所述第二比较器403的输出端与所述第二DC-DC变换器20的第二端连接；所述第二三角波发生器402，用于根据第二反馈信号生成第二调制波，并将所述第二调制波传输至所述第二比较器403；所述第二比较器403，用于根据所述第二调制波生成第二PWM信号，并将所述第二PWM信号传输至所述第二DC-DC变换器20，以对所述第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节。
第二三角波发生器402用于根据第二反馈信号生成第二调制波，并将第二调制波传输至第二比较器403，根据第二比较器403生成第二PWM信号，从而根据第二PWM信号对第二DC-DC变换器20的输出电压进行调节，使第二DC-DC变换器20的输出电压保持在第二参考电压上，保证第二实际输出电压V2和第一实际输出电压V1的同步性，最终使总输出电压保持在总参考电压上，保证输出电压纹波的消除。
本实施例通过在电压纹波控制电路还设置第一调节控制电路和第二调节控制电路，所述第一调节控制电路的输入端与所述第一DC-DC变换器的第一端连接，所述第一调节控制电路的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接，所述第二调节控制电路的输入端与所述第二DC-DC变换器的第一端连接，所述第二调节控制电路的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接，所述第一DC-DC变换器的第一端还与所述第二调节控制电路的输入端连接，可通过第一调节控制电路和第二调节控制电路对第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，保证第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器的输出电压的同步性，实现输出电压纹波的消除，从而提高变换器的性能。
本发明实施例提供了一种电压纹波控制方法，参照图3，图3为本发明电压纹波控制方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述电压纹波控制方法应用于上文所述的电压纹波控制电路，所述电压纹波控制方法包括以下步骤：
步骤S10：获取第一参考电压和总参考电压。
应理解的是，第一参考电压指的是第一DC-DC变换器在无纹波情况下的理想输出电压，总参考电压指的是第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器共同构成的变换器的理想输出总电压。
步骤S20：采集第一DC-DC变换器的第一实际输出电压。
需要说明的是，第一实际输出电压指的是第一DC-DC变换器的实际输出电压，可通过在第一DC-DC变换器的电压输出端采集第一实际输出电压。
步骤S30：根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压。
在具体实施中，第一纹波电压指的是第一DC-DC变换器输出的无纹波的电压，即数值上第一纹波电压等于第一参考电压。
通过将第一参考电压输入给第一DC-DC变换器，使第一DC-DC变换器根据给出的第一参考电压对自身电压进行调节，从而使第一DC-DC变换器的输出电压为第一参考电压。
进一步地，根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压的步骤具体包括：根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压进行计算，得到第一电压差值；通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，以更新第一DC-DC变换器的第一实际输出电压，得到第一纹波电压。
通过第一实际输出电压与第一参考电压作差，从而得到第一电压差值，并根据第一电压差值对第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，使第一DC-DC变换器的输出电压为第一参考电压，即第一纹波电压。
进一步地，通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节具体包括：第一PI控制器根据所述第一电压差值生成第一反馈信号；第一方波发生器根据所述第一反馈信号生成第一调制波；第一比较器根据所述第一调制波生成第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
由于第一PI控制器的输入端与第一DC-DC变换器的第一端连接，可接收第一电压差值，并通过第一电压差值生成第一反馈信号，第一反馈信号指的是对第一DC-DC变换器的输出电压进行调节的信号，第一方波发生器与第一PI控制器的输出端连接，接收第一反馈信号，从而根据第一反馈信号生成第一调制波，并将第一调制波发送至与其连接的第一比较器，使第一比较器根据第一调制波生成第一PWM信号，从而根据第一PWM信号对第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，使第一DC-DC变换器的输出电压保持在第一参考电压上。
步骤S40：根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压。
需要说明的是，第二参考电压指的是第二DC-DC变换器的理想输出电压，第二DC-DC变换器的第二参考电压为第一DC-DC变换器的第一纹波电压与总参考电压的差值。
步骤S50：通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，以实现电压纹波的控制。
当得到第二参考电压后，可根据第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，使第二DC-DC变换器的输出电压保持在第二参考电压上。
进一步地，通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，以实现电压纹波的控制的步骤包括：采集第二DC-DC变换器的第二实际输出电压；根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值；通过所述第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
可通过采集第二DC-DC变换器的第二实际输出电压和第二参考电压计算第二电压差值，第二电压差值指的是第二DC-DC变换器的理想输出电压和实际输出电压之间的差值，通过第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
具体地，通过第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节具体包括：第二PI控制器根据所述第二电压差值生成第二反馈信号；第二方波发生器根据所述第二反馈信号生成第二调制波；第二比较器根据所述第二调制波生成第二PWM信号，以根据所述第二PWM信号对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
由于第二PI控制器的输入端与第二DC-DC变换器的第一端连接，可采集第二DC-DC变换器的第二实际输出电压，第二PI控制器还用于接收第一PI控制器发送的第一纹波电压和总参考电压，从而根据第一纹波电压和总参考电压计算第二电压差值，并根据第二电压差值生成第二反馈信号，第二反馈信号指的是对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节的信号。第二方波发生器与第二PI控制器的输出端连接，接收第二反馈信号，从而根据第二反馈信号生成第二调制波，并将第二调制波发送至与其连接的第二比较器，使第二比较器根据第二调制波生成第二PWM信号，从而根据第二PWM信号对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，使第二DC-DC变换器的输出电压保持在第二参考电压上。
可以理解的是，通过对第一DC-DC变换器的输出电压和第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，达到第一DC-DC变换器的输出电压V1和第二DC-DC变换器的输出电压V2同步性，从而实现输出电压纹波的消除以及多种电压波形的输出。
如图4所示，图4为本实施例中电压纹波调节控制示意图，通过对第二DC-DC变换器的电压参考值进行修改，在设定总输出电压的控制参考值为V0ref的情况下，第二DC-DC变换器的输出电压参考值会根据第一DC-DC变换器的实际输出电压进行修正，假设第一DC-DC变换器的输出电压的参考值因外部扰动产生偏差，使得第一DC-DC变换器的输出电压V1保持在扰动影响后的参考值V1ref’，而第二DC-DC变换器的输出电压参考值会及时修正为V2ref’=V1ref’-V0ref，使得总输出电压V0仍然保持在V0=V1ref’-V2ref=V1ref’-（V1ref’-V0ref）=V0ref。
本实施通过在电压纹波电路中设置第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器，第一DC-DC变换器的输入端与第二DC-DC变换器的输入端并联，第一DC-DC变换器的输出端与第二DC-DC变换器的输出端串联；第一DC-DC变换器接收输入的第一参考电压，根据第一参考电压输出第一纹波电压，将第一纹波电压传输至第二DC-DC变换器；第二DC-DC变换器接收输入的总参考电压和第一纹波电压，根据第一纹波电压和总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制，通过第一纹波电压对输出电压进行调节，从而消除变换器输出电压上叠加的电压纹波，提高变换器的性能。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电压纹波控制装置，所述电压纹波控制装置包括上文所述的电压纹波控制电路。
由于本电压纹波控制装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电压纹波控制方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器（Read Only Memory，ROM）/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电压纹波控制电路，其特征在于，所述电压纹波控制电路包括：第一DC-DC变换器和第二DC-DC变换器，所述第一DC-DC变换器的输入端与所述第二DC-DC变换器的输入端并联，所述第一DC-DC变换器的输出端与所述第二DC-DC变换器的输出端串联；
所述第一DC-DC变换器，用于接收输入的第一参考电压，并根据所述第一参考电压输出第一纹波电压，并将所述第一纹波电压传输至所述第二DC-DC变换器；
所述第二DC-DC变换器，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压输出第二参考电压，以实现电压纹波的控制。
2.如权利要求1所述的电压纹波控制电路，其特征在于，所述电压纹波控制电路还包括：第一调节控制电路和第二调节控制电路，所述第一调节控制电路的输入端与所述第一DC-DC变换器的第一端连接，所述第一调节控制电路的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接，所述第二调节控制电路的输入端与所述第二DC-DC变换器的第一端连接，所述第二调节控制电路的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接，所述第一DC-DC变换器的第一端还与所述第二调节控制电路的输入端连接；
所述第一调节控制电路，用于接收第一参考电压，并采集所述第一DC-DC变换器的第一实际输出电压；
所述第一调节控制电路，还用于根据所述第一参考电压和所述第一实际输出电压计算第一电压差值，并根据所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压；
所述第一调节控制电路，还用于将所述第一纹波电压传输至所述第二调节控制电路；
所述第二调节控制电路，用于接收输入的总参考电压和所述第一纹波电压，并根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压；
所述第二调节控制电路，还用于采集所述第二DC-DC变换器的第二实际输出电压，根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值，并根据所述第二电压差值对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
3.如权利要求2所述的电压纹波控制电路，其特征在于，所述第一调节控制电路包括：第一PI控制器，所述第一PI控制器的输入端与所述第一DC-DC变换器的第一端连接，所述第一PI控制器的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接；
所述第一PI控制器，用于根据所述第一电压差值生成第一反馈信号，并根据所述第一反馈信号对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
4.如权利要求2所述的电压纹波控制电路，其特征在于，所述第一调节控制电路还包括：第一三角波发生器以及第一比较器，所述第一三角波发生器的输入端与第一PI控制器的输出端连接，所述第一三角波发生器的输出端分别与所述第一比较器的正输入端和所述第一比较器的负输入端连接，所述第一比较器的输出端与所述第一DC-DC变换器的第二端连接；
所述第一三角波发生器，用于根据第一反馈信号生成第一调制波，并将所述第一调制波传输至所述第一比较器；
所述第一比较器，用于根据所述第一调制波生成第一PWM信号，并将所述第一PWM信号传输至所述第一DC-DC变换器，以对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
5.如权利要求2所述的电压纹波控制电路，其特征在于，所述第二调节控制电路包括：第二PI控制器，所述第二PI控制器的输入端与所述第二DC-DC变换器的第一端连接，所述第二PI控制器的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接；
所述第二PI控制器，用于根据所述第二电压差值生成第二反馈信号，并根据所述第二反馈信号对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
6.如权利要求2所述的电压纹波控制电路，其特征在于，所述第二调节控制电路还包括：第二三角波发生器以及第二比较器，所述第二三角波发生器的输入端与第二PI控制器的输出端连接，所述第二三角波发生器的输出端分别与所述第二比较器的正输入端和所述第二比较器的负输入端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二DC-DC变换器的第二端连接；
所述第二三角波发生器，用于根据第二反馈信号生成第二调制波，并将所述第二调制波传输至所述第二比较器；
所述第二比较器，用于根据所述第二调制波生成第二PWM信号，并将所述第二PWM信号传输至所述第二DC-DC变换器，以对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
7.一种电压纹波控制方法，其特征在于，所述电压纹波控制方法应用于上述权利要求1-6中任一项所述的电压纹波控制电路，所述电压纹波控制方法包括：
获取第一参考电压和总参考电压；
采集第一DC-DC变换器的第一实际输出电压；
根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压；
根据所述第一纹波电压和所述总参考电压计算第二参考电压；
通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，以实现电压纹波的控制。
8.如权利要求7所述的电压纹波控制方法，其特征在于，所述根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，得到第一纹波电压，包括：
根据所述第一实际输出电压和所述第一参考电压进行计算，得到第一电压差值；
通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，以更新第一DC-DC变换器的第一实际输出电压，得到第一纹波电压。
9.如权利要求8所述的电压纹波控制方法，其特征在于，所述通过所述第一电压差值对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
第一PI控制器根据所述第一电压差值生成第一反馈信号；
第一方波发生器根据所述第一反馈信号生成第一调制波；
第一比较器根据所述第一调制波生成第一PWM信号，以根据所述第一PWM信号对所述第一DC-DC变换器的输出电压进行调节。
10.如权利要求7所述的电压纹波控制方法，其特征在于，所述通过所述第二参考电压对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
采集第二DC-DC变换器的第二实际输出电压；
根据所述第二参考电压和所述第二实际输出电压计算第二电压差值；
通过所述第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
11.如权利要求10所述的电压纹波控制方法，其特征在于，所述通过所述第二电压差值对第二DC-DC变换器的输出电压进行调节，包括：
第二PI控制器根据所述第二电压差值生成第二反馈信号；
第二方波发生器根据所述第二反馈信号生成第二调制波；
第二比较器根据所述第二调制波生成第二PWM信号，以根据所述第二PWM信号对所述第二DC-DC变换器的输出电压进行调节。
12.一种电压纹波控制装置，其特征在于，所述电压纹波控制装置包括上述权利要求1-6中任一项所述的电压纹波控制电路。
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