[發明專利]基于固件的直流電壓控制器電路

在審

• 申請號: 201711463304.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108153363A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 袁效鵬;高猛;李洪濤;陳鍇;潘琪;馮欣
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;H03K7/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明公開了一種基于固件的直流電壓控制器電路。該控制電路由時鐘生成電路、脈寬發生電路、延時電路和或選通電路組成。時鐘生成電路對輸入時鐘信號倍頻后輸出基礎時鐘信號至脈寬發生電路和延時電路；脈寬發生電路輸出粗調脈寬信號至延時電路和或選通電路；延時電路對粗調脈寬信號精確時延輸出延時脈寬信號至或選通電路；粗調脈寬信號和延時脈寬信號經或選通電路輸出最終的直流電壓控制器信號。本發明通過固件實現精確時延，相當于對基礎時鐘信號分頻，在基礎時鐘信號不變的條件下提高了直流電壓控制器信號的占空比分辨率，具有較強的準確性、通用性以及適用性。

技術領域

本發明屬于電子技術領域，具體是一種基于固件的直流電壓控制器電路。

背景技術

脈寬調制(Pulse Width Modulation,PWM)型直流電壓變換器廣泛應用于照相機、攝像機、PDA、手提電腦等便攜式電子產品中。PWM型直流電壓變換器有模擬和數字兩種架構。模擬架構的產品面積小、功耗低，占市場的主流，但其對噪聲很敏感；而數字設計架構可擴展性好，穩定性高，對外界的噪聲相對不敏感，正好可以彌補模擬架構的缺點。從直流電壓變換器的發展需求看，數字化控制技術是必須的。目前數字架構直流電壓的設計中，普遍存在PWM信號占空比的分辨率難以提高的缺點。

采用Xilinx公司每個I/O模塊中都包含的可編程延時單元固件，可用于組合輸入通路、寄存輸入通路、組合輸出通路或寄存輸出通路等，還可在內部資源中直接使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種高分辨率的直流電壓控制器電路，在基礎時鐘信號不變的條件下可將直流電壓控制器信號占空比分辨率提高64倍。

本發明的技術方案如下：一種基于固件的直流電壓控制器電路，由時鐘生成電路、脈寬發生電路、延時電路和或選通電路組成。時鐘生成電路對輸入時鐘信號倍頻后產生基礎時鐘信號；脈寬發生電路實現脈寬的粗調,輸出粗調脈寬信號；延時電路對粗調脈寬信號精確時延生成延時脈寬信號；粗調脈寬信號和延時脈寬信號經過或選通電路輸出最終的直流電壓控制器信號。本發明通過固件實現精確時延，相當于對基礎時鐘信號分頻，在基礎時鐘信號不變的條件下提高了直流電壓控制器信號占空比分辨率。

時鐘生成電路由1個倍頻器對輸入時鐘信號倍頻生成基礎時鐘信號。

脈寬發生電路由脈寬發生器并經由數個D觸發器產生粗調脈寬信號，實現脈寬的粗調。

延時電路的功能由Xilinx公司的固件實現，可實現對粗調脈寬信號進行相位分辨率為360°/64＝5.625°的精確時延，生成延時脈寬信號，相當于對基礎時鐘信號64分頻，在基礎時鐘信號不變的條件下將直流電壓控制器信號占空比分辨率提高了64倍。

或選通電路由查找表(Look-up-table,LUT)實現邏輯或功能，粗調脈寬信號和延時脈寬信號經LUT輸出最終的直流電壓控制器信號。

本發明解決了傳統PWM型直流電壓控制器電路PWM信號占空比的分辨率難以提高的缺點，具有較強的具有較強的準確性、通用性以及適用性。

附圖說明

圖1是直流電壓控制器電路總體結構。

圖2是脈寬發生電路。

圖3是延時電路。

圖4是或選通電路。

圖5是脈寬發生電路輸出波形。

圖6是延時電路輸出波形。

圖7是或選通電路輸出波形。

具體實施方式

以下參照附圖對本發明進一步詳細說明。