[发明专利]DC/DC降压转换器中用于负载电流的前馈控制的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于供电的控制系统，尤其涉及在直流（DC）到直流的降压转换器中用于负载电流的前馈控制的系统和方法。

背景技术

本文所提供的背景技术说明主要为了说明本发明的发明背景。发明人的某些工作（即已在此背景技术部分中做出描述的工作）以及说明书中关于某些并非申请日之前的现有技术的内容，无论是以明确或隐含的方式均不被视为相对于本发明的现有技术。

电源输出预设的电压，可以用于为一个或者多个元件提供电能。比如，所述预设的电压可以为一个集成电路（IC）的一个或者多个元件提供电能。不过，在一些情况中，低于所述预设电压的另一电压也许已经足够为一个或者多个元件提供电能。所述较低的电压可通过使用一个分压电路从预设电压中得到。但是，所述分压电路是低效而且不精确的。

降压转换器可用于提供较低的电压。在某些条件下，降压转换器通常比分压电路更有效率且更为精确。一个降压转换器包括一个电感器、一个电容器、两个开关和一个控制器。所述降压转换器在通过将电感器连接到预设电压上给电感器充电的状态和将电感器上的电荷释放给负载的放电状态之间交替变化。

发明内容

在直流（DC）到直流的转换器中用于负载电流的前馈控制系统包括一电流归一化模块、一前馈生成模块和一占空比生成模块。所述电流归一化模块通过将测量的负载电流的增益和电感电流的增益匹配生成归一化的负载电流。所述前馈生成模块基于归一化的负载电流生成负载电流前馈（LCFF）信号。所述占空比生成模块基于指令的输出电压和LCFF信号生成用于DC/DC转换器的占空比。

一种在直流（DC）到直流的转换器中用于负载电流的前馈控制系统的方法包括：通过将测量的负载电流的增益和电感电流的增益匹配生成归一化的负载电流，基于归一化的负载电流生成负载电流前馈（LCFF）信号，以及基于指令的输出电压和LCFF信号生成用于DC/DC转换器的占空比。

通过在下文中提供的具体描述，本发明适用性的另外一些方面会变得显而易见。应该明白下述细节描述和具体实施例仅用于说明的目的，而并不限制本发明的保护范围。

附图说明

通过下述更详细的描述及相关的附图说明，可以更充分的理解本发明，其中：

图1是本发明的一个实施例的DC/DC降压转换器的原理框图；

图2是本发明的一个实施例的DC/DC降压转换器的控制模块的原理框图；

图3A是本发明的一个实施例的电流归一化模块和前馈生成模块的原理框图；

图3B是说明本发明的一个实施例的DC/DC降压转换器中用于负载电流的前馈控制的第一种方法的步骤的流程图； 

图4A是本发明的另一实施例的电流归一化模块和前馈生成模块的原理框图；

图4B是说明本发明的一个实施例的DC/DC降压转换器中用于负载电流的前馈控制的第二种方法的步骤的流程图；

图4C是DC/DC降压转换器中用于负载电流的前馈控制的第二种方法的模拟结果图；

图5A是根据本发明的另一实施例，基于归一化的负载电流与电感电流和归一化的负载电流之间的差值的乘积生成负载电流前馈（LCFF）信号的模块的原理框图；

图5B是说明本发明的一个实施例的DC/DC降压转换器中用于负载电流的前馈控制的第三种方法的步骤的流程图；

图6是根据本发明的一个实施例同时降低反馈增益在DC/DC降压转换器中实施负载电流的前馈控制的模拟结果图。

具体实施方式

以下的描述在其本质上仅仅是说明性的，并没有任何限制本发明的应用或使用的倾向。出于清楚表述的目的，在附图中同样的附图标记表示类似的元件。如在此使用的，短语A、B和C中的至少一个应该理解为一个逻辑（A或B或C），非独占的逻辑“或”。应该明白方法中的步骤可以不同的顺序执行，而无需改变本发明的原理。

这里使用的，术语“模块”可以是以下实体的一部分或可将以下实体包括在内：特定用途集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；可运行代码的处理器（共享的、专用的或者群组）；提供所述功能的其它合适的组件；或者以上所述组件中的一些或者全部的组合，比如片上系统。术语“模块”还包括存储供所述处理器执行的代码的记忆体（共享的、专用的或者群组）。