[发明专利]用于具有数字压控环路的DC-DC转换器的前馈电路

说明书

本公开涉及用于具有数字压控环路的DC‑DC转换器的前馈电路。公开了方法、设备和系统，用于接收第一时钟信号；接收数字占空比值；使用第一时钟信号和数字占空比值生成具有多个分立阶梯的数字脉宽调制(DPWM)信号以控制开关模式电源的开关；以及使用压控电路修改DPWM信号的多个分立阶梯中的每一个的持续时间，其中，压控电路被配置为接收模拟电压输入。

技术领域

本公开涉及功率转换器，并且具体地，涉及用于控制开关模式电源的开关的技术。

背景技术

一些电路可以使用功率转换器，其接收来自电源的功率输入并将功率输入转换(例如，增加或减小)为具有与功率输入的电压或电流电平不同(例如，调节)的电压或电流电平的功率输出。转换器向滤波器输出功率输出，用于为部件、电路或其他电设备供电。基于开关的功率转换器可以使用半桥电路和信号调制技术来调节功率输出的电流或电压电平。在一些示例中，功率转换器可以使用模数转换器(ADC)来改进精度以及功率输出的电压或电流电平的控制。用于改进精度以及功率输出的电压或电流电平的控制的这些ADC可以降低功率转换器的总体效率和/或增加功率转换器的物理尺寸、复杂度和/或成本。

发明内容

总的来说，本公开的各个示例的目的在于DC-DC转换器，包括但不限于降压、升压或者降压-升压DC转换器，其包括数字压控环路和前馈电路。本文描述的技术、设备和系统可以使用前馈电路，包括向功率转换器中的前馈部件提供模拟输入电压电平以修改数字脉宽调制(DPWM)信号的最小分辨率。DPWM信号的最小分辨率的修改可以增强转换器检测到所提供输入电压的电压电平的突然变化并对其做出反应的能力，从而通过输入信号中的波动使得输出电压的干扰最小化。在一个示例中，本公开涉及一种用于控制DC-DC功率转换器的方法，包括：接收第一时钟信号；接收数字占空比值；使用第一时钟信号和数字占空比值生成数字脉宽调制(DPWM)信号，该DPWM信号具有多个离散阶梯以控制开关模式电源的开关；以及使用压控电路来修改DPWM信号的多个离散阶梯中的每一个的持续时间，其中压控电路被配置为接收模拟电压输入。

在另一示例中，本公开涉及一种开关模式电源设备，包括：开关；模数转换器(ADC)，被配置为接收反馈电压电平并输出数字反馈电压电平；控制器，被配置为接收数字反馈电压电平，基于数字反馈电压电平确定数字占空比值并输出数字占空比值；以及数字脉宽调制器，包括至少一个前馈部件，被配置为基于数字控制电路修改数字脉宽调制(DPWM)信号的多个离散阶梯中的每一个的持续时间，其中数字脉宽调制器被配置为接收第一时钟信号和数字占空比值并生成DPWM信号来控制开关，并且压控电路被配置为接收模拟电压输入。

在本公开的另一示例中，涉及一种用于控制DC-DC功率转换器的系统，包括：用于基于压控电路修改数字脉宽调制(DPWM)信号的多个离散阶梯中的每一个的持续时间的装置，其中压控电路被配置为接收模拟电压输入；用于接收第一时钟信号的装置；用于基于数字反馈电压电平接收数字占空比值的装置；以及用于基于第一时钟信号和数字占空比值生成DPWM信号以控制开关模式电源的开关的装置。

以下在附图和说明书中阐述本公开的技术的一个或多个示例的细节。技术的其他特征、目的和优势将从说明书和附图以及权利要求中明确得出。

附图说明

图1是示出根据本公开的各个示例的用于转换来自电源的功率的示例性系统的框图。

图2是示出根据本公开技术的包括前馈部件的功率转换器的示例的功能框图。

图3是示出利用图2的示例性前馈部件对数字脉宽调制信号的最小分辨率进行示例性修改的概念图。

图4是示出根据本公开技术的包括另一示例性前馈部件的功率转换器的示例的功能框图。

图5是示出图4所示DPWM 206的一个示例的功能框图。

图6是示出根据本公开技术的包括又一示例性前馈部件的功率转换器的示例的功能框图。