[发明专利]数控降压-升压调节器

说明书

本发明涉及数控降压‑升压调节器。数控降压升压调节器包括H桥电路，其包括被配置成接收输入电压信号并基于该输入电压信号和向其提供的开关信号来生成输出电压信号的多个开关。控制器响应于输出电压信号的值而生成脉宽调制（PWM）控制值，并且量化器/映射器接收PWM控制值，并且如果PWM控制值在PWM控制值的预定范围之外，则提供到映射PWM控制值的第一映射，并且如果PWM控制值在预定范围内，则生成到映射PWM控制值的第二映射。数字脉宽调制器被配置成基于映射PWM控制值而生成开关信号且将生成的开关信号提供给H桥电路。

本申请是下述申请的分案申请：

发明名称：数控降压-升压调节器，

申请日：2013年4月19日，

申请号：201310137532.5。

相关申请引用

本申请要求2012年4月20日提交的题为“Digitally Controlled Buck-BoostRegulator”的美国临时专利申请号61/636,130的优先权，其内容通过引用特此整体地结合。

背景技术

降压-升压转换器电路允许转换器在三个不同模式中的一个下进行操作：（1）降压模式（V_OUT < V_IN），（2）升压模式（V_OUT > V_IN），以及（3）降压-升压模式（V_OUT ≈ V_IN）。在其中输入电压可以在宽范围内改变的应用中，可以采用此类转换器作为调压器。在此类转换器中存在的某些挑战是在所有操作模式上使效率最优化以及以无缝方式在各种模式（即降压/升压/降压-升压）之间转移，其中，几乎不存在对输出电压质量的影响。

发明内容

在本公开的一个实施例中，数控降压升压调节器包括H桥电路，其包括被配置成接收输入电压信号并基于该输入电压信号和向其提供的开关信号来生成输出电压信号的多个开关。该调节器还包括被配置成响应于输出电压信号的值而生成脉宽调制（PWM）控制值的控制器以及被配置成接收PWM控制值并生成所映射PWM控制值并且被配置成响应于此而输出所映射PWM值的量化器。该调节器还包括被配置成基于所映射PWM值而生成开关信号并将所生成的开关信号提供给H桥电路的数字脉宽调制器。

在本公开的另一实施例中，数控降压升压调节器包括：H桥电路，其包括被配置成接收输入电压信号并基于该输入电压信号和向其提供的开关信号来生成输出电压信号的多个开关；以及被配置成响应于输出电压信号的值而生成脉宽调制（PWM）控制值的控制器。该调节器还包括量化器，其被配置成接收PWM控制值并生成用于在PWM控制值的预定范围之外的PWM控制值的第一映射，并且生成用于在预定范围内的PWM控制值的第二、不同映射，并被配置成响应于此而输出所映射PWM值。该调节器还包括被配置成基于所映射PWM值而生成开关信号并将所生成的开关信号提供给H桥电路的数字脉宽调制器。

控制降压-升压调节器的方法包括：基于调节器的反馈输出电压而生成脉宽调制（PWM）控制值，并且确定PWM控制值是否在预定值范围内。该方法还包括：如果PWM控制值在预定值范围之外，则基于第一映射函数将PWM控制值映射到所映射PWM控制值；并且如果PWM控制值在预定值范围内，则基于第二、不同映射函数将PWM控制值映射到所映射PWM控制值。该方法还包括基于所映射PWM控制值来计算占空因数并确定是降压操作模式还是升压操作模式。

附图说明

图1是图示出根据本公开的一个实施例的数控降压-升压转换器的电路示意图。

图2A—2C是图1的H桥电路的电路示意图，其中，分别地图示出降压模式（图2A）、升压模式（图2B）和旁路模式（图2C）下的开关方案；以及

图3是图示出根据本公开的另一个实施例的以数字方式控制降压-升压转换器的方法的流程图。