專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器,尤其涉及一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直流轉(zhuǎn)直流(DC-DC)電源脈沖寬度調(diào)制電路大都由模擬電路組成，該模擬脈沖寬度調(diào)制電路依靠調(diào)整電流傳輸路徑中電阻、電容的數(shù)值來(lái)設(shè)定驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)電壓、切換頻率或相位等控制參數(shù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中，脈沖寬度調(diào)制電路中安裝了具有確定數(shù)值的電阻、電容后，控制參數(shù)就難以再次改變，從而無(wú)法隨負(fù)載的變化而作出相應(yīng)的調(diào)整，影響電源的轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，有必要提供一種可隨負(fù)載的變化而調(diào)整控制參數(shù)的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器。一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，用于控制負(fù)載電壓，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器包括一設(shè)置單元及一控制單元，該設(shè)置單元用于依據(jù)不同的負(fù)載電壓及不同的負(fù)載電流設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，該控制單元用于偵測(cè)負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓，并將偵測(cè)到的負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓與設(shè)置單元設(shè)置的負(fù)載電壓及負(fù)載電流比對(duì)，進(jìn)而輸出該負(fù)載電壓或/和負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)以控制負(fù)載的實(shí)時(shí)電壓。上述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器通過(guò)設(shè)置單元預(yù)先設(shè)定不同負(fù)載電壓及負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，并通過(guò)控制單元將負(fù)載的實(shí)時(shí)電流值或/和實(shí)時(shí)電壓值與預(yù)設(shè)負(fù)載電壓及負(fù)載電流進(jìn)行比對(duì)，以輸出對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，以維持負(fù)載的實(shí)時(shí)電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器無(wú)須改變電路設(shè)計(jì)即可隨負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或?qū)崟r(shí)電壓變化而動(dòng)態(tài)輸出控制參數(shù)，有效地提高供電電源的轉(zhuǎn)換效率。


圖I為本發(fā)明較佳實(shí)施方式的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器的功能模塊圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器 I loo
設(shè)置單元_10_
存儲(chǔ)單元_30_
控制單元_50
驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)_200
供電電源M
負(fù)載|400
如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100，其通過(guò)控制一驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200 (如M0SFET)的導(dǎo)通或截止，以便一供電電源300通過(guò)該驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200為一負(fù)載400
提供工作電壓。該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100用于依據(jù)負(fù)載400實(shí)時(shí)電流或?qū)崟r(shí)電壓的變化動(dòng)態(tài)輸出一組控制參數(shù)，以控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200，進(jìn)而為負(fù)載400提供合適的工作電壓，藉此提升供電電源300的轉(zhuǎn)換效率。在本實(shí)施例中，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100輸出的控制參數(shù)可包括切換頻率、驅(qū)動(dòng)電壓或/和相位等。該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100包括設(shè)置單元10、存儲(chǔ)單元30及控制單元50。在供電電源300的輸入電壓Vin與輸入電流Iin —定時(shí),該設(shè)置單兀10可依據(jù)不同規(guī)格的負(fù)載電壓Vo (如3. 3V，5V或12V)與不同的負(fù)載電流Io計(jì)算出供電電源300的多個(gè)轉(zhuǎn)換效率
η,即轉(zhuǎn)換效率η=。同時(shí)，該設(shè)置單元10還用在不同的負(fù)載電流Io下，預(yù)先通過(guò)
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軟件界面建立數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100輸出的控制參數(shù)與該控制參數(shù)下供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η的信息表，如此不同規(guī)格的負(fù)載電壓Vo、不同的負(fù)載電流Ιο、數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100輸出的控制參數(shù)及供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η即可建立多組對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如，在電流取值為5Α時(shí)，控制參數(shù)中的切換頻率為200ΚΗζ，對(duì)應(yīng)的供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η為60%，在電流取值為IOA時(shí)，控制參數(shù)中的切換頻率為300ΚΗζ，對(duì)應(yīng)的供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η為65%。該設(shè)置單元10與存儲(chǔ)單元30電性連接，以將在不同負(fù)載電流下建立的控制參數(shù)與轉(zhuǎn)換效率η的信息表傳送至存儲(chǔ)單元30中保存。該控制單元50與存儲(chǔ)單元30電性連接，用以讀取存儲(chǔ)單元30存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。該控制單元50用以偵測(cè)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流，并將偵測(cè)到的負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流與保存在存儲(chǔ)單元30的信息表進(jìn)行比對(duì)，以從存儲(chǔ)單元30中選擇與負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流相等的電流所對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200輸出。同時(shí)，該控制單元50用以偵測(cè)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓，并將該負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓與保存在存儲(chǔ)單元30的不同規(guī)格的負(fù)載電壓Vo進(jìn)行比對(duì)，以從存儲(chǔ)單元30中選擇與負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓接近的負(fù)載電壓Vo對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200輸出。如此，當(dāng)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓發(fā)生變化時(shí)，該控制單元50可改變控制參數(shù)，以通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200維持負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。可以理解，該控制單元50不局限于讀取存儲(chǔ)單元30存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，也可將偵測(cè)到的負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓及對(duì)應(yīng)輸出的控制參數(shù)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元30中備份，以便后續(xù)依據(jù)實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓直接輸出對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)。下面舉例說(shuō)明該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100的工作原理，在本實(shí)施例中，以負(fù)載電壓Vo為3. 3V、負(fù)載電流Io為5Α、數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100輸出的控制參數(shù)中的切換頻率為200ΚΗζ，供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η為60%作為其中一組信息說(shuō)明。當(dāng)控制單元50偵測(cè)到負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流為5Α時(shí)，將該實(shí)時(shí)電流與保存在存儲(chǔ)單元30的信息表進(jìn)行比對(duì)，以從存儲(chǔ)單元30中選擇負(fù)載電流Io為5Α所對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)。如此，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100即向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200輸出被選擇的控制參數(shù)，例如切換頻率為200ΚΗζ。此時(shí)，通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200的導(dǎo)通或截止即可使負(fù)載400獲得相應(yīng)規(guī)格的工作電壓。其后，控制單元50繼續(xù)偵測(cè)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓，并將該實(shí)時(shí)電壓與保存在存儲(chǔ)單元30的圖表信息進(jìn)行比對(duì)，以從存儲(chǔ)單元30中選擇與實(shí)時(shí)電壓接近的負(fù)載電壓Vo對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)。例如當(dāng)實(shí)時(shí)電壓變?yōu)?. 32V，控制單元50選擇負(fù)載電壓Vo為3. 3V對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換效率η及控制參數(shù)。隨后，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100向驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200輸出被選擇的控制參數(shù)，以通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)200維持負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)。顯然，本發(fā)明的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100可隨負(fù)載電壓Vo的改變而輸出不同的控制參數(shù)，以使負(fù)載400獲得穩(wěn)定的工作電壓，進(jìn)而提高供電電源300的轉(zhuǎn)換效率。
本發(fā)明的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100通過(guò)設(shè)置單元10預(yù)先設(shè)定不同規(guī)格的負(fù)載電壓Vo、負(fù)載電流Ιο、數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100輸出的控制參數(shù)及供電電源300的轉(zhuǎn)換效率η之間的對(duì)應(yīng)信息，并通過(guò)控制單元50偵測(cè)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓，進(jìn)而將負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流值或/和實(shí)時(shí)電壓值與默認(rèn)值進(jìn)行比對(duì)，以輸出對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，以維持負(fù)載400的實(shí)時(shí)電壓處于穩(wěn)定。當(dāng)負(fù)載400的實(shí)時(shí)電流或?qū)崟r(shí)電壓發(fā)生變化時(shí)，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器100無(wú)須改變電路設(shè)計(jì)，有效地提高供電電源300的轉(zhuǎn)換效率。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，用于控制負(fù)載電壓，其特征在于該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器包括一設(shè)置單元及一控制單元，該設(shè)置單元用于依據(jù)不同的負(fù)載電壓及不同的負(fù)載電流設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，該控制單元用于偵測(cè)負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓，并將偵測(cè)到的負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓與設(shè)置單元設(shè)置的負(fù)載電壓及負(fù)載電流比對(duì)，進(jìn)而輸出該負(fù)載電壓或/和負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)以控制負(fù)載的實(shí)時(shí)電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，其特征在于所述控制單元用于控制一該驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或截止，所述控制參數(shù)包括用于控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的切換頻率、驅(qū)動(dòng)電壓或/和相位。
3.如權(quán)利要求I所述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，其特征在于所述負(fù)載的實(shí)時(shí)電壓由一供電電源提供，該設(shè)置單元用于建立不同負(fù)載電流下的控制參數(shù)與該供電電源轉(zhuǎn)換效率對(duì)應(yīng)的信息表。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，其特征在于所述數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器還包括一存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元與設(shè)置單元電性連接，該設(shè)置單元將所述控制參數(shù)與供電電源轉(zhuǎn)換效率對(duì)應(yīng)的信息表傳送至存儲(chǔ)單元中保存。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，其特征在于所述控制單元與存儲(chǔ)單元電性連接，該控制單元用于讀取保存在存儲(chǔ)單元中的信息。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，其特征在于所述控制單元用于將偵測(cè)到的負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓及依據(jù)該實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓對(duì)應(yīng)輸出的控制參數(shù)寫(xiě)入存儲(chǔ)單元中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器，用于控制負(fù)載電壓，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器包括一設(shè)置單元及一控制單元，該設(shè)置單元用于依據(jù)不同的負(fù)載電壓及不同的負(fù)載電流設(shè)置對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)，該控制單元用于偵測(cè)負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓，并將偵測(cè)到的負(fù)載的實(shí)時(shí)電流或/和實(shí)時(shí)電壓與設(shè)置單元設(shè)置的負(fù)載電壓及負(fù)載電流比對(duì)，進(jìn)而輸出該負(fù)載電壓或/和負(fù)載電流對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)以控制負(fù)載的實(shí)時(shí)電壓。該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制控制器可有效地提高供電電源的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H02M3/156GK102904438SQ20111021049
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者戴方達(dá), 孫任范, 林承庠, 林承毅 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司