[實用新型]數字低通濾波器、功率變換器及其控制電路和驅動芯片

有效

• 申請號: 201921485044.2
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN211183769U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 郁煒嘉
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/14;H02M1/15;H02M7/04
• 代理公司: 上海思捷知識產權代理有限公司 31295
• 代理人: 王宏婧

本實用新型提供一種數字低通濾波器、功率變換器及其控制電路和驅動芯片。其中，所述數字低通濾波器用于將所獲取的模擬采樣信號的電壓與預設參考電壓的差值進行數字化處理轉換成1?bit位的數字信號，并通過一數模轉換模塊將所述1?bit位的數字信號轉換成一過濾后的模擬補償信號。本實用新型的數字低通濾波器能夠替代現有的功率變換器的控制環路中的Gm?C濾波器，以避免Gm?C濾波器中的電容量較大的濾波電容無法與功率變換器的控制環路集成在一起的問題，由此解決了功率變換器系統集成度低的問題，有利于降低整個電路的尺寸，同時避免了功率變換器的控制電路需要外接外置的濾波電容時引起的電路復雜度，并提高了功率變換器系統電路穩定性。

技術領域

本實用新型涉及電子控制技術領域，尤其涉及一種數字低通濾波器、功率變換器及其控制電路和驅動芯片。

背景技術

在直流驅動電路(例如線性LED驅動電源)、電源適配器(例如采用閉環控制的開關電源)等可藉由交流電經功率變換器(又稱為功率轉換電路)向負載供電的電子設備中，低通濾波器(或稱為低通濾波電路、低通濾波單元)作為積分環節，主要用于對功率變換器的控制環路中的內部信號進行濾波處理。

請參閱圖1，其顯示為一種典型的應用于功率變換器的環路控制的低通濾波器的電路示意圖，其中，功率變換器包括整流電路1、控控制單元2以及功率變換電路3，整流電路1將所接入的交流電AC進行整流和濾波處理后輸出至功率變換器的供電母線的線路回路，電感L、二極管D0、電容C0和功率管M1組成的升壓型開關AC-DC功率變換電路，且功率管M1在控制電路6的控制單元2 的控制下導通或斷開，以接入所述供電母線的線路回路。低通濾波器4為Gm-C 濾波器，主要由跨導放大器Gm和電容Ccomp連接組成，能夠將模擬采樣信號 CS濾波并處理后提供至控制單元2，具體地，電容Ccomp一端接地，另一端連接跨導放大器Gm的輸出端，控制單元2(可以是一個芯片)的COMP端連接電容Ccomp和跨導放大器Gm的輸出端，低通濾波器4利用電容Ccomp的充放電能力，降低跨導放大器Gm的輸出端(即COMP端)電壓的脈動波紋，從而使得控制單元2能夠降低負載5所在線路上的電流紋波，以提升平滑直流輸出。

但是，為了提高濾波能力，在這些直流驅動電路、電源適配器等電子設備中，通常低通濾波器4的帶寬較低，由此導致低通濾波器4中所采用的電容 Ccomp的電容量較大，通常無法與控制單元2集成在一起，需要外置。這不僅增加了整個電路的尺寸，還增加了電路外接的不穩定風險。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種數字低通濾波器、功率變換器及其控制電路和驅動芯片，用于解決現有技術中的低通濾波器的濾波電容無法與功率變換器的控制電路或驅動芯片集成在一起的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種數字低通濾波器，應用于功率變換器的環路控制，所述數字低通濾波器用于將所獲取的模擬采樣信號的電壓與預設參考電壓的差值進行數字化處理轉換成1-bit位的數字信號，并通過一數模轉換模塊將所述1-bit位的數字信號轉換成一過濾后的模擬補償信號。

本實用新型還提供一種功率變換器的控制電路，用于控制功率變換器的輸出以驅動負載，該控制電路包括：本實用新型所述的數字低通濾波器以及與所述數字低通濾波器相連的控制單元；所述控制單元用于基于所述數字低通濾波器輸出的過濾后的模擬補償信號控制所述功率變換器中的功率管的工作狀態。

本實用新型還提供一種功率變換器的驅動芯片，包括本實用新型所述的數字低通濾波器。

本實用新型還提供一種功率變換器，包括：

整流電路，用于將所接入的交流電進行整流處理并輸出至供電母線；

功率轉換電路，位于負載所在的線路回路上，用于向負載供電；

如本實用新型所述的功率變換器的控制電路，用于控制所述功率變換電路的輸出以驅動負載工作。