[發明專利]數字穩壓系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010180832.1
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111694394B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 謝仲銘;邱敬硯
• 申請（專利權）人: 新唐科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周曉飛;許曼

1.一種數字穩壓系統，其特征在于，包含：

一數字穩壓電路，輸出一輸出電流以及一輸出電壓，該數字穩壓電路根據至少一參考電壓以及一回授電壓調整該輸出電流，以對該輸出電流減少或增加一單位電流，該數字穩壓電路更包含一第一比較器、一第二比較器、一控制單元以及多個電流單元，每一個電流單元開啟時輸出該單位電流，該控制單元根據該第一比較器以及該第二比較器產生的兩個比較結果分別開啟或關閉該多個電流單元，以輸出至少一該單位電流以形成該輸出電流，第一比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第一比較器的負輸入端接收一第一參考電壓，而該第二比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第二比較器的負輸入端接收一第二參考電壓，該第一參考電壓大于該第二參考電壓；以及

一補償電路，接收該輸出電壓，并根據該輸出電流的變化而對該輸出電壓減少或增加一單位電壓，以產生并輸出該回授電壓，其中當該輸出電流增加該單位電流，則該補償電路對該輸出電壓增加該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓；

其中，該控制單元輸出一電流調整信號至該補償電路，該補償電路根據該電流調整信號對該輸出電壓減少或增加該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓，其中該電流調整信號表示該控制單元分別開啟或關閉該多個電流單元以對該輸出電流增加或減少該單位電流；

該補償電路包含一第一電流源、一第二電流源、一第一開關、一第二開關、一開關控制單元、以及一電阻，該電阻電連接于該補償電路的一輸入端以及一輸出端之間，該第一電流源以及該第一開關串聯于一供電端以及該補償電路的該輸出端之間，該第二開關以及該第二電流源串聯于該補償電路的該輸出端以及一接地端之間，該開關控制單元接收該電流調整信號，并根據該電流調整信號控制該第一開關以及該第二開關；

該數字穩壓電路的一輸出端耦接一電容器，該單位電流滿足下列條件：

ΔI(VREF_H-VREF_R)×Cp×Fsw；

其中，ΔI為該單位電流，VREF_H為該第一參考電壓，VREF_R為該第二參考電壓，Cp為該電容器的一電容值，Fsw為該數字穩壓電路的一切換頻率。

2.如權利要求1所述的數字穩壓系統，其特征在于，該單位電壓滿足下列條件：

ΔV(VREF_H-VREF_R)/2；

其中，ΔV為該單位電壓，VREF_H為該第一參考電壓，VREF_R為該第二參考電壓。

3.如權利要求1所述的數字穩壓系統，其特征在于，當該電流調整信號表示該控制單元分別控制該多個電流單元以對該輸出電流增加該單位電流，則該開關控制單元控制該第一開關導通以及控制該第二開關截止；

其中當該電流調整信號表示該控制單元分別控制該多個電流單元以對該輸出電流減少該單位電流，則該開關控制單元控制該第一開關截止以及控制該第二開關導通。

4.如權利要求1所述的數字穩壓系統，其特征在于，該補償電路包含一正電壓源、一負電壓源、一第三開關、一第四開關、以及一開關控制單元，該第三開關電連接于該正電壓源與該第一比較器以及該第二比較器的正輸入端之間，該第四開關電連接于該負電壓源與該第一比較器以及該第二比較器的正輸入端之間，該第一比較器的負輸入端接收該第一參考電壓，該第二比較器的負輸入端接收該第二參考電壓；

其中當該電流調整信號表示該控制單元分別控制該多個電流單元以對該輸出電流增加該單位電流，則該開關控制單元控制該第三開關導通以及控制該第四開關截止；

其中當該電流調整信號表示該控制單元分別控制該多個電流單元以對該輸出電流減少該單位電流，則該開關控制單元控制該第三開關截止以及控制該第四開關導通；

其中該正電壓源提供正的該單位電壓，而該負電壓源提供負的該單位電壓，該單位電壓滿足下列條件：

ΔV(VREF_H-VREF_R)/2；

其中，ΔV為該單位電壓，VREF_H為一第一參考電壓，VREF_R為一第二參考電壓。

5.一種數字穩壓系統的控制方法，其特征在于，該數字穩壓系統包含一數字穩壓電路以及一補償電路，該數字穩壓電路輸出一輸出電流以及一輸出電壓，該數字穩壓電路根據一第一參考電壓、一第二參考電壓、以及一回授電壓調整該輸出電流，以對該輸出電流減少或增加一單位電流，該數字穩壓電路更包含一第一比較器、一第二比較器、一控制單元以及多個電流單元，每一個電流單元開啟時輸出該單位電流，該控制單元根據該第一比較器以及該第二比較器產生的兩個比較結果分別開啟或關閉該多個電流單元，以輸出至少一該單位電流以形成該輸出電流，第一比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第一比較器的負輸入端接收一第一參考電壓，而該第二比較器的正輸入端接收該回授電壓，而該第二比較器的負輸入端接收一第二參考電壓，該第一參考電壓大于該第二參考電壓，其中該方法包含：

接收該輸出電壓，并根據該輸出電流的變化而對該輸出電壓減少或增加一單位電壓，以產生并輸出該回授電壓，其中當該輸出電流增加該單位電流，則該補償電路對該輸出電壓增加該單位電壓，以產生并輸出該回授電壓；

其中該單位電壓滿足下列條件：

ΔV(VREF_H-VREF_R)/2；

其中，ΔV為該單位電壓，VREF_H為該第一參考電壓，VREF_R為該第二參考電壓，其中該第一參考電壓大于該第二參考電壓。