[发明专利]应用于电源的数字补偿器

权利要求书

1.一种用于开关电源的电感电流估计器，所述电感电流估计器包括：

向开关电源输入端提供开关电压平均值的第一感应/平均组件；

提供所述开关电源输出电压平均值的第二感应/平均组件；

接收开关电压平均值和输出电压平均值的减法组件；

接收所述减法组件输出，并将减法组件输出与第一模型参数作乘法运算的第一乘法组件；

将第二乘法组件的输入与第二模型参数作乘法运算的第二乘法组件；

接收第一乘法组件输出和第二乘法组件输出的加法组件；以及

接收所述加法组件输出的延时组件；所述第二乘法组件的输入即为延时组件的输出。

2.根据权利要求1所述的电感电流估计器，其中所述第一和第二模型参数通过零阶保持离散时间估计获得。

3.根据权利要求1所述的电感电流估计器，其中所述开关电源是一降压调节器；并且其中

所述第一模型参数由T/L给出；

所述第二模型参数由1-RT/L给出；

其中T是PWM周期时间；

L是电感器电感；以及

R是功率级DC电阻。

4.根据权利要求1所述的电感电流估计器，进一步包括：

低通滤波器；在频率表示中，所述低通滤波器的极点实质上被选择用于校正混杂问题；所述低通滤波器接收测量电感电压；

接收所述低通滤波器数字化输出的极点-零点滤波器；所述极点-零点滤波器的零点被调整以补偿外部反混杂滤波器；所述极点-零点滤波器的极点被调整以实质上匹配电感时间常数；所述极点-零点滤波器的输出与预设滤波器增益相乘的值即为测量电感电流；

比较组件将预测电感电流与测量电感电流进行比较；以及调整组件接收所述比较组件的输出，并提供调整后的表示电感电流平衡的所述离散时间参数的值。

5.根据权利要求4所述的电感电流估计器，进一步包括：

接收开关电压的平均值和输出电压的平均值的减法组件；

其中所述调整组件提供第一和第二模型参数调整后的值；

所述预测电感电流通过以下方式获得，其为所述第一模型参数乘以所述减法组件的输出的乘积加上所述第二模型组件参数与先前预测的电感电流延时值的乘积的总和。

6.根据权利要求5所述的电感电流估计器，其中LMS方法被用于调整组件中。

7.一种用于开关电源的状态估计器，所述状态估计器包括：

高动态范围数模转换器（DAC），接收估计输出电压；所述估计输出电压通过将估计状态矢量与输出矩阵作乘法运算得到；

模拟减法组件，从测量输出电压中将所述高动态范围DAC的输出减去；

模数转换器（ADC），接收所述模拟减法组件的输出；

第一延时组件，接收所述估计输出电压；

加法组件，接收所述ADC的输出和所述第一延时组件的输出；

减法组件，接收所述加法组件的输出和估计输出电压；所述减法组件的输出即为电压误差；所述电压误差被用于获取所述估计状态矢量。

8.根据权利要求7所述的状态估计器，其中所述ADC为在动态范围的中心具有高分辨率以及在远离动态范围中心具有低分辨率的多分辨率ADC。

9.根据权利要求8所述的状态估计器，其中所述多分辨率ADC包括：

低动态范围、高分辨率ADC；

高动态范围低分辨率ADC；所述低动态范围高分辨率ADC和所述高动态范围低分辨率ADC具有同样的输入；

饱和组件，具有和所述低动态范围、高分辨率ADC相同的动态范围；所述饱和组件接收所述高动态范围、低分辨率ADC的输出；

减法组件，提供所述高动态范围低分辨率ADC输出和所述减法组件输出之间的差；以及

加法组件，接收所述减法组件的输出和所述低动态范围高分辨率ADC的输出；所述加法组件的输出即为所述多分辨率ADC的输出。