[發明專利]用于具有數字壓控環路的DC-DC轉換器的前饋電路

有效

• 申請號: 201610937435.8
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN106849655B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: D·伯納唐
• 申請（專利權）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所 11256
• 代理人: 鄭立柱;張昊

本公開涉及用于具有數字壓控環路的DC?DC轉換器的前饋電路。公開了方法、設備和系統，用于接收第一時鐘信號；接收數字占空比值；使用第一時鐘信號和數字占空比值生成具有多個分立階梯的數字脈寬調制(DPWM)信號以控制開關模式電源的開關；以及使用壓控電路修改DPWM信號的多個分立階梯中的每一個的持續時間，其中，壓控電路被配置為接收模擬電壓輸入。

技術領域

本公開涉及功率轉換器，并且具體地，涉及用于控制開關模式電源的開關的技術。

背景技術

一些電路可以使用功率轉換器，其接收來自電源的功率輸入并將功率輸入轉換(例如，增加或減小)為具有與功率輸入的電壓或電流電平不同(例如，調節)的電壓或電流電平的功率輸出。轉換器向濾波器輸出功率輸出，用于為部件、電路或其他電設備供電。基于開關的功率轉換器可以使用半橋電路和信號調制技術來調節功率輸出的電流或電壓電平。在一些示例中，功率轉換器可以使用模數轉換器(ADC)來改進精度以及功率輸出的電壓或電流電平的控制。用于改進精度以及功率輸出的電壓或電流電平的控制的這些ADC可以降低功率轉換器的總體效率和/或增加功率轉換器的物理尺寸、復雜度和/或成本。

發明內容

總的來說，本公開的各個示例的目的在于DC-DC轉換器，包括但不限于降壓、升壓或者降壓-升壓DC轉換器，其包括數字壓控環路和前饋電路。本文描述的技術、設備和系統可以使用前饋電路，包括向功率轉換器中的前饋部件提供模擬輸入電壓電平以修改數字脈寬調制(DPWM)信號的最小分辨率。DPWM信號的最小分辨率的修改可以增強轉換器檢測到所提供輸入電壓的電壓電平的突然變化并對其做出反應的能力，從而通過輸入信號中的波動使得輸出電壓的干擾最小化。在一個示例中，本公開涉及一種用于控制DC-DC功率轉換器的方法，包括：接收第一時鐘信號；接收數字占空比值；使用第一時鐘信號和數字占空比值生成數字脈寬調制(DPWM)信號，該DPWM信號具有多個離散階梯以控制開關模式電源的開關；以及使用壓控電路來修改DPWM信號的多個離散階梯中的每一個的持續時間，其中壓控電路被配置為接收模擬電壓輸入。

在另一示例中，本公開涉及一種開關模式電源設備，包括：開關；模數轉換器(ADC)，被配置為接收反饋電壓電平并輸出數字反饋電壓電平；控制器，被配置為接收數字反饋電壓電平，基于數字反饋電壓電平確定數字占空比值并輸出數字占空比值；以及數字脈寬調制器，包括至少一個前饋部件，被配置為基于數字控制電路修改數字脈寬調制(DPWM)信號的多個離散階梯中的每一個的持續時間，其中數字脈寬調制器被配置為接收第一時鐘信號和數字占空比值并生成DPWM信號來控制開關，并且壓控電路被配置為接收模擬電壓輸入。

在本公開的另一示例中，涉及一種用于控制DC-DC功率轉換器的系統，包括：用于基于壓控電路修改數字脈寬調制(DPWM)信號的多個離散階梯中的每一個的持續時間的裝置，其中壓控電路被配置為接收模擬電壓輸入；用于接收第一時鐘信號的裝置；用于基于數字反饋電壓電平接收數字占空比值的裝置；以及用于基于第一時鐘信號和數字占空比值生成DPWM信號以控制開關模式電源的開關的裝置。

以下在附圖和說明書中闡述本公開的技術的一個或多個示例的細節。技術的其他特征、目的和優勢將從說明書和附圖以及權利要求中明確得出。

附圖說明

圖1是示出根據本公開的各個示例的用于轉換來自電源的功率的示例性系統的框圖。

圖2是示出根據本公開技術的包括前饋部件的功率轉換器的示例的功能框圖。

圖3是示出利用圖2的示例性前饋部件對數字脈寬調制信號的最小分辨率進行示例性修改的概念圖。

圖4是示出根據本公開技術的包括另一示例性前饋部件的功率轉換器的示例的功能框圖。

圖5是示出圖4所示DPWM 206的一個示例的功能框圖。

圖6是示出根據本公開技術的包括又一示例性前饋部件的功率轉換器的示例的功能框圖。