[發(fā)明專利]用于具有數(shù)字壓控環(huán)路的DC-DC轉(zhuǎn)換器的前饋電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610937435.8
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN106849655B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·伯納唐
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱;張昊

1.一種用于控制DC-DC功率轉(zhuǎn)換器的方法，包括：

從至少一個(gè)前饋部件接收前饋電壓信號作為第一時(shí)鐘信號，所述至少一個(gè)前饋部件被配置為接收電源的模擬電壓輸出；

從控制器接收數(shù)字占空比值；

基于所述第一時(shí)鐘信號和所述數(shù)字占空比值生成具有多個(gè)分立階梯的數(shù)字脈寬調(diào)制DPWM信號以控制所述DC-DC功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)；以及

基于從所述至少一個(gè)前饋部件接收的所述前饋電壓信號修改所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯中的每一個(gè)的持續(xù)時(shí)間，

其中修改所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯中的每一個(gè)的持續(xù)時(shí)間包括：修改所述至少一個(gè)前饋部件的可變延遲線的持續(xù)時(shí)間，以及

其中通過與所述數(shù)字占空比值的多個(gè)最低有效位相對應(yīng)的延遲元件的數(shù)目來確定延遲線的持續(xù)時(shí)間，并且其中所述方法進(jìn)一步包括：

由相位檢測器通過將來自所述延遲線的輸出與校準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行比較來生成電壓；

由充電泵提高來自所述相位檢測器的電壓；

通過將來自所述充電泵的電壓與來自增益塊的電壓相加到一起來生成參考電壓，所述增益塊的電壓是所述電源的模擬電壓輸出的函數(shù)；

對所述參考電壓進(jìn)行濾波；以及

將經(jīng)濾波的所述參考電壓轉(zhuǎn)換為參考電流并將所述參考電流提供給所述延遲線的所述延遲元件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過所述至少一個(gè)前饋部件的壓控振蕩器來生成所述第一時(shí)鐘信號，其中所述壓控振蕩器的頻率取決于所述電源的所述模擬電壓輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中修改所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯中的每一個(gè)的持續(xù)時(shí)間包括：

計(jì)數(shù)所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯中的每一個(gè)；

響應(yīng)于接收到所述第一時(shí)鐘信號的第一時(shí)鐘邊緣，生成所述DPWM信號；

響應(yīng)于接收到所述第一時(shí)鐘信號的第二邊緣，清除所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯的計(jì)數(shù)；

響應(yīng)于所述DPWM信號的多個(gè)分立階梯的計(jì)數(shù)等于所述數(shù)字占空比值的多個(gè)最高有效位的值，觸發(fā)延遲線；以及

響應(yīng)于觸發(fā)所述延遲線，清除所述DPWM信號；

其中通過與所述數(shù)字占空比值的多個(gè)最低有效位相對應(yīng)的延遲元件的數(shù)目來確定所述延遲線的持續(xù)時(shí)間。

4.一種開關(guān)模式電源設(shè)備，包括：

開關(guān)；

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，被配置為：

接收反饋電壓電平，和

輸出數(shù)字反饋電壓電平；

控制器，被配置為：

接收所述數(shù)字反饋電壓電平，

基于所述數(shù)字反饋電壓電平確定數(shù)字占空比值，和

輸出所述數(shù)字占空比值；以及

數(shù)字脈寬調(diào)制器，被配置為

基于從至少一個(gè)前饋部件接收的前饋電壓信號修改數(shù)字脈寬調(diào)制DPWM信號的多個(gè)分立階梯中的每一個(gè)的持續(xù)時(shí)間，所述至少一個(gè)前饋部件被配置為接收電源的模擬電壓輸出；

從所述至少一個(gè)前饋部件接收所述前饋電壓信號作為第一時(shí)鐘信號；

從所述控制器接收所述數(shù)字占空比值，并且

基于所述第一時(shí)鐘信號和所述數(shù)字占空比值生成所述DPWM信號來控制所述開關(guān)，

其中所述至少一個(gè)前饋部件包括被配置為清除所述DPWM信號的延遲線，其中所述延遲線的持續(xù)時(shí)間是基于與所述數(shù)字占空比值相對應(yīng)的延遲元件的數(shù)目，以及

其中所述至少一個(gè)前饋部件包括壓控環(huán)路，所述壓控環(huán)路包括：

相位檢測器，被配置為通過將來自所述延遲線的輸出與校準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行比較來生成電壓；

充電泵，被配置為提高來自所述相位檢測器的電壓；

相加節(jié)點(diǎn)，被配置為通過將來自所述充電泵的電壓與來自增益塊的電壓相加到一起來生成參考電壓，所述增益塊的電壓是所述電源的模擬電壓輸出的函數(shù)；

環(huán)路濾波器，被配置為對所述參考電壓進(jìn)行濾波并利用所述延遲線穩(wěn)定所述壓控環(huán)路；以及

電壓-電流轉(zhuǎn)換器，被配置為將經(jīng)濾波的所述參考電壓轉(zhuǎn)換為參考電流并將所述參考電流提供給所述延遲線的所述延遲元件。