[發明專利]開關模式功率變換器中的動態電壓轉換控制

有效

• 申請號: 201510575158.6
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105429463B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: A·巴巴扎德赫;B·唐
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種電壓調節器控制器，包括：

主補償器，可操作以控制電壓調節器使得由所述電壓調節器輸出的電壓對應于向所述電壓調節器控制器指示的目標電壓；以及

電壓斜坡電路，包括：

電壓斜坡生成器，可操作以輸出在第一電壓處開始并且在第二電壓處結束的電壓斜坡，并且確定所述電壓斜坡的動態電壓轉換的轉換速率；以及

動態電壓轉換補償電路，響應于所述電壓斜坡生成器并且可操作以基于一個或多個補償參數來修改所述電壓調節器的輸出電壓響應，所述動態電壓轉換補償電路包括可操作以修改所述電壓斜坡的所述轉換速率的斜坡轉換速率優化器。

2.根據權利要求1所述的電壓調節器控制器，其中所述主補償器可操作以對指示所述電壓斜坡與向所述主補償器提供的反饋電壓之間的差的誤差電壓做出響應，并且其中所述動態電壓轉換補償電路可操作以修改所述誤差電壓使得作為響應而修改所述電壓調節器的輸出電壓響應。

3.根據權利要求2所述的電壓調節器控制器，其中所述動態電壓轉換補償電路可操作以通過響應于所述電壓斜坡縮放一個或多個補償參數來修改所述誤差電壓。

4.根據權利要求3所述的電壓調節器控制器，其中所述動態電壓轉換補償電路可操作以縮放所述一個或多個補償參數以過補償或者欠補償所述電壓斜坡，使得有意地增加或減小所述電壓斜坡的過沖或下沖。

5.根據權利要求3所述的電壓調節器控制器，其中所述動態電壓轉換補償電路可操作以針對正的電壓斜坡和針對負的電壓斜坡來不同地縮放所述一個或多個補償參數。

6.一種開關模式功率變換器，包括：

功率級，可操作以向負載輸出電壓；

主補償器，可操作以控制所述功率級的切換使得由所述功率級輸出的電壓對應于向所述開關模式功率變換器指示的目標電壓；以及

電壓斜坡電路，包括：

電壓斜坡生成器，可操作以生成在對應于所述目標電壓的第一電壓處開始并且在對應于新的目標電壓的第二電壓處結束的電壓斜坡，并且確定所述電壓斜坡的動態電壓轉換的轉換速率；以及

動態電壓轉換補償電路，響應于所述電壓斜坡生成器并且可操作以基于一個或多個補償參數來修改所述開關模式功率變換器的輸出電壓響應，所述動態電壓轉換補償電路包括可操作以基于一個或多個系統參數來修改所述轉換速率的斜坡轉換速率優化器。

7.根據權利要求6所述的開關模式功率變換器，其中所述轉換速率優化器可操作以基于將所述功率級耦合到所述負載的電感器的最大額定電流、所述功率級的感測到的輸出電流以及耦合在所述電感器與所述負載之間的電容器的電容來修改所述轉換速率。

8.根據權利要求7所述的開關模式功率變換器，其中所述轉換速率優化器可操作以基于所述電感器的最大額定電流、所述感測到的輸出電流和所述電容來獨立地確定轉換速率并且選擇由所述電壓斜坡生成器確定的轉換速率和由所述斜坡轉換速率優化器確定的轉換速率中的最小值作為用于將由所述功率級輸出的電壓改變為所述新的目標電壓的轉換速率。

9.根據權利要求8所述的開關模式功率變換器，其中所述轉換速率優化器可操作以將所述轉換速率作計算為α(I_L,max-I_L0)/C)，其中I_L,max是所述電感器的最大額定電流，I_L0等于負載電流并且等于動態轉換事件之前的平均電感器電流，C是所述電容，α是縮放因子。

10.根據權利要求9所述的開關模式功率變換器，其中α在0.5到1之間。

11.根據權利要求6所述的開關模式功率變換器，其中所述功率級經由電感器耦合到所述負載，并且其中所述斜坡轉換速率優化器可操作以限制所述轉換速率使得所述電感器中的電流在所述動態電壓轉換期間不飽和。