[发明专利]具有串行通信接口的用户可配置、效率最优化，经校准的无传感器电力/能量转换开关模式电源

权利要求书

1.一种开关模式电源SMPS，所述SMPS包括：

至少一个电力开关，其耦合到电压源；

电力电感器，其耦合到所述至少一个电力开关；

滤波电容器，其耦合到所述电力电感器的负载侧，所述负载侧提供所述SMPS的经调节的电压输出；及

SMPS控制器，其耦合到所述电压源、所述至少一个电力开关、所述电力电感器及所述SMPS的所述经调节的电压输出，其中所述SMPS控制器包括：

至少一个驱动器，其耦合到所述至少一个电力开关；

脉冲宽度调制PWM产生器，其具有耦合到所述至少一个驱动器的输出且控制所述至少一个驱动器；

数字处理器，其具有存储器，所述数字处理器耦合到所述PWM产生器且在其操作期间向所述PWM产生器提供操作参数；

电压比较电路，其用于比较所述经调节的输出电压与参考电压，其中所述电压比较电路产生表示所述经调节的输出电压与所述参考电压之间的差异的误差信号，且其中所述误差信号耦合到所述PWM产生器的误差输入；

无传感器的可调谐互补滤波器，其耦合到所述电力电感器，其中所述无传感器的可调谐互补滤波器测量通过所述电力电感器的电流且向所述数字处理器提供表示流经所述电力电感器的所述电流的电压输出；及

通信接口，其耦合到所述数字处理器以用于向所述SMPS提供用户可配置操作参数；

其中所述数字处理器通过针对所述SMPS的所有操作条件向所述SMPS控制器提供操作参数而最优化所述SMPS的操作。

2.根据权利要求1所述的SMPS，其中所述通信接口进一步包括向用户提供所述SMPS的监测及状态。

3.根据权利要求1所述的SMPS，其中所述无传感器的可调谐互补滤波器包括：

运算跨导放大器OTA，其具有在所述电力电感器的至少一个电力开关侧上耦合到所述电力电感器的第一输入、耦合到所述电力电感器的负载侧的第二输入及电流输出；

可调整电阻器，其耦合在所述OTA的所述电流输出与所述电压源的回线之间；及

调谐电容器，其耦合在所述OTA的所述电流输出与所述电压源的所述回线之间；

其中来自所述可调谐互补滤波器的所述电压输出在所述OTA的所述电流输出及所述可调整电阻器的共同节点处为可用。

4.根据权利要求3所述的SMPS，其中所述可调谐互补滤波器的极点频率是通过改变所述可调整电阻器的电阻而调整以与所述电力电感器的零频率相配。

5.根据权利要求3所述的SMPS，其中所述可调谐互补滤波器的极点频率是通过改变所述调谐电容器的电容而调整以与所述电力电感器的零频率相配。

6.根据权利要求1所述的SMPS，其中所述无传感器的可调谐互补滤波器包括：

运算跨导放大器OTA，其具有在所述电力电感器的至少一个电力开关侧上耦合到所述电力电感器的第一输入、耦合到所述电力电感器的负载侧的第二输入及电流输出；

运算放大器，其配置为缓冲放大器且具有耦合到所述OTA的所述电流输出的输入；

第一可调整电阻器，其耦合在所述OTA的所述电流输出与所述电压源的回线之间；

第二可调整电阻器，其具有耦合到所述运算放大器的输出的第一端；及

调谐电容器，其耦合在所述第二可调整电阻器的第二端与所述电压源的所述回线之间；

其中来自所述无传感器的可调谐互补滤波器的所述电压输出在所述第二可调整电阻器的所述第二端处为可用。

7.根据权利要求6所述的SMPS，其中所述可调谐互补滤波器的极点频率是通过改变所述第二可调整电阻器的电阻而调整以与所述电力电感器的零频率相配。

8.根据权利要求6所述的SMPS，其中所述可调谐互补滤波器的极点频率是通过改变所述调谐电容器的电容而调整以与所述电力电感器的零频率相配。

9.根据权利要求1所述的SMPS，其中所述SMPS控制器为制作于集成电路裸片上的混合信号集成电路。

10.根据权利要求1所述的SMPS，其中所述SMPS控制器进一步包括：

过电流检测电路，其具有耦合到所述数字处理器的过电流检测输出；

欠电压及过电压检测电路，其具有耦合到所述数字处理器的欠电压或过电压检测输出；及

偏压产生器及电流与电压参考。