[發(fā)明專利]自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制電路和控制方法

有效

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• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111208857B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 劉超;黃道成;鄧驄
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G05F1/46
• 分類號: G05F1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制電路和控制方法。該直流穩(wěn)壓器包括開關電路，該開關電路產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流，該控制電路輸出開關控制信號到開關電路來調(diào)節(jié)輸出電壓，以實現(xiàn)當輸出電流小于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增加以第一斜率減小，當輸出電流大于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增加以第二斜率減小。該控制方法利用邏輯電路的不同選擇實現(xiàn)電流隨輸出電壓減小時的不同斜率的變化，使得斜率的大小不再局限于前一段時間的斜率必須大于后一段時間的斜率。

技術領域

本發(fā)明涉及電子電路，尤其涉及一種自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制電路控制方法。

背景技術

在應用于膝上電腦、臺式機、服務器以及電信設備的大電流直流穩(wěn)壓器中，自適應電壓定位控制(AVP control，adaptive voltage position control)被廣泛使用以提高系統(tǒng)的瞬態(tài)響應能力并降低負載功耗。圖1A示出了AVP控制的基本原理，其中Vout代表直流穩(wěn)壓器的輸出電壓，Iout代表直流穩(wěn)壓器的輸出電流，Vref代表參考電壓。如圖1A所示，當輸出電流Iout增大時，輸出電壓Vout在電壓容差范圍Vmax-Vmin內(nèi)隨之減小，其中Vmax代表允許的最大輸出電壓值，Vmin代表允許的最小輸出電壓值。

圖1B對比了采用AVP控制和不采用AVP控制的直流穩(wěn)壓器的瞬態(tài)響應。如該圖所示，對于不采用AVP控制的直流穩(wěn)壓器，由于輸出電壓Vout在負載變化時會出現(xiàn)過沖和下沖，僅一半的電壓容差范圍可用。而對于采用AVP控制的直流穩(wěn)壓器，其輸出電壓Vout在滿載時被調(diào)節(jié)至略高于最小值Vmin，在輕載時被調(diào)節(jié)至略低于最大值Vmax。因此，在負載跳變期間其整個容差范圍均可用，從而允許直流穩(wěn)壓器采用更小的輸出電容器。此外，由于輸出電流Iout增大時輸出電壓Vout減小，直流穩(wěn)壓器滿載時的輸出功率下降，這無疑極大地降低了熱設計的難度。

然而，隨著電子器件的快速發(fā)展，直流穩(wěn)壓器的功率越來越高，在電壓容差范圍內(nèi)，傳統(tǒng)的AVP控制已經(jīng)無法同時保證系統(tǒng)的安全運行以及快的瞬態(tài)響應能力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器及其控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制電路，所述自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器包括開關電路，所述開關電路接收一輸入電壓并產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流，所述控制電路包括：電壓產(chǎn)生電路，接收包含第一斜率信息的第一斜率信號、包含第二斜率信息的第二斜率信號、輸入電壓和輸出電壓，并根據(jù)輸出電壓、輸出電流和第一斜率信號產(chǎn)生第一反饋信號，根據(jù)輸出電壓、輸出電流和第二斜率信號產(chǎn)生第二反饋信號；比較電路，比較第一反饋信號和第一參考信號，并根據(jù)比較結果提供第一比較信號，比較第二反饋信號和第二參考信號，并根據(jù)比較結果提供第二比較信號；以及邏輯電路，根據(jù)第一比較信號和第二比較信號產(chǎn)生第一邏輯信號，并根據(jù)第一邏輯信號產(chǎn)生一設置信號到所述開關電路以調(diào)整所述輸出電壓，使得當輸出電流小于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增大而以第一斜率減小，當輸出電流大于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增大而以第二斜率減小。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的一種自適應電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制方法，所述直流穩(wěn)壓器接收輸入電壓，產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流，所述控制方法包括：接收至少兩個預設斜率值，包括第一斜率和第二斜率，采樣所述輸出電流和所述輸出電壓；根據(jù)所述輸出電壓、所述輸出電流和所述至少兩個預設斜率值產(chǎn)生對應的至少兩個反饋信號；根據(jù)所述至少兩個反饋信號分別與對應的參考電壓信號比較產(chǎn)生對應的至少兩個比較信號；根據(jù)所述至少兩個比較信號產(chǎn)生一設置信號；以及根據(jù)所述設置信號產(chǎn)生一控制信號用于調(diào)整輸出電壓，使得至少當輸出電流小于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增加以第一斜率減小，當輸出電流大于第一閾值電流時，輸出電壓隨著輸出電流的增加以第二斜率減小。