[发明专利]电压转换器和使用该电压转换器的方法

权利要求书

1.一种电压转换器，包括：

功率开关单元，被配置来接收功率电压和接地电压，并且被配置来通过响应于开关信号、在输出端以及功率电压和接地电压之一之间切换，产生输出电压；

模拟-数字转换单元，被配置来通过采样对应于数字信号的功率电压、输出电压、所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号，输出所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号；

数字低通滤波器，被配置来对所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号执行低通滤波；

误差值计算器，被配置来通过比较经低通滤波的功率电平信号、经低通滤波的输出电平信号和输出设定值，产生误差值；以及

开关信号产生器，被配置来产生开关信号，用于调整时间间隔，在所述时间间隔期间输出端连接到功率电压和接地电压之一。

2.如权利要求1所述的电压转换器，其中误差值计算器被配置来输出该输出设定值与第一补偿值和第二补偿值的和之间的差值，第一补偿值对应于经低通滤波的功率电平信号和第一增益因子的乘积值，并且第二补偿值对应于经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子的乘积值。

3.如权利要求2所述的电压转换器，其中误差值计算器包括：

第一乘法器，被配置来通过将经低通滤波的功率电平信号和第一增益因子相乘，输出第一补偿信号；

第二乘法器，被配置来通过将经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子相乘，输出第二补偿信号；以及

减法器，被配置来输出在输出设定值与第一补偿值和第二补偿值的和之间的差值。

4.如权利要求2所述的电压转换器，其中误差值计算器被配置来输出该输出设定值与第一补偿值、第二补偿值以及整个系统的偏置值的和之间的差值。

5.如权利要求4所述的电压转换器，其中误差值计算器包括：

第一乘法器，被配置来通过将经低通滤波的功率电平信号和第一增益因子相乘输出第一补偿信号；

第二乘法器，被配置来通过将经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子相乘，输出第二补偿信号；以及

减法器，被配置来输出在输出设定值与第一补偿值、第二补偿值和偏置值的和之间的差值。

6.如权利要求4所述的电压转换器，其中功率开关单元包括PMOS功率晶体管和NMOS功率晶体管，其串联地耦合在功率电压和接地电压之间，并且PMOS功率晶体管和NMOS功率晶体管的栅极端被配置来接收开关信号。

7.如权利要求1所述的电压转换器，其中模拟-数字转换单元包括模拟sigma delta调制器。

8.如权利要求1所述的电压转换器，其中开关信号产生器被配置来产生开关信号，使得基于误差值确定开关信号的脉冲宽度。

9.如权利要求8所述的电压转换器，其中开关信号产生器包括：

数字多位sigma delta调制器，被配置来将误差值调制到具有减少的位数的脉冲编码调制信号；以及

脉冲宽度调制器，被配置来产生开关信号，使得基于脉冲编码调制信号确定开关信号的脉冲宽度。

10.如权利要求1所述的电压转换器，其中电压转换器是DC-DC转换器。

11.一种转换电压的方法，包括：

通过响应于开关信号在输出端与功率电压和接地电压之一之间切换，从功率电压和接地电压产生输出电压；

通过采样功率电压和输出电压，产生功率电平信号和输出电平信号；

对功率电平信号和输出电平信号执行低通滤波；

通过比较经低通滤波的功率电平信号、经低通滤波的输出电平信号、以及输出设定值，产生误差值；以及

通过调整时间间隔产生开关信号，在所述时间间隔期间输出端连接到功率电压和接地电压之一。

12.如权利要求11所述的方法，其中产生误差值包括：输出在输出设定值与第一补偿值和第二补偿值的和之间的差值，第一补偿值对应于经低通滤波的功率电平信号和第一增益因子的乘积值，第二补偿值对应于经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子的乘积值。