轉(zhuǎn)換器的初級電壓感測和控制的制作方法
【專利摘要】DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制器可以包括第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC)(110)，其被配置為檢測來自變壓器的次級側(cè)(120)的初級電壓并生成對應(yīng)于該初級電壓的第一誤差信號。根據(jù)第一參考電壓和所檢測的初級電壓之間的比較生成第一誤差信號。第一加速器(140)可以被配置為處理第一誤差信號并生成第一補(bǔ)償信號，該第一補(bǔ)償信號是用于前饋控制的初級電壓變化信號。第二EADC(180)和第二加速器(184)可以被配置為提供輸出電壓反饋控制。第一加速器(140)的補(bǔ)償信號可以被用來比例化第二加速器(184)輸出，從而便于快速前饋控制。
【專利說明】轉(zhuǎn)換器的初級電壓感測和控制
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于提供轉(zhuǎn)換器的初級電壓感測和控制的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于系統(tǒng)通信和預(yù)偏置需求，以高于200W的功率水平供應(yīng)DC功率并且尺寸為1/8磚或更大的許多中間總線轉(zhuǎn)換器(IBC)以及幾乎所有的自適應(yīng)總線轉(zhuǎn)換器(ABC)在其次級側(cè)上具有控制器。然而，由于物理尺寸和成本制約，很少使用龐大的初級電流互感器和昂貴的隔離線性電壓收發(fā)器。因此，如何在沒有直流初級電壓和電流感測的情況實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制成為人們關(guān)心的問題。大部分已有的解決方案利用額外的偏置變壓器繞組和采樣保持電路來感測初級電壓。電壓信號在被饋送到數(shù)字控制器之前必須被過濾甚至放大。這通常需要外部電路的若干個交換周期來響應(yīng)，而轉(zhuǎn)換器感測和固件中斷在能夠調(diào)整調(diào)制占空比以前可能需要額外的時間來處理電壓信息。這種緩慢的信號感測和控制響應(yīng)在發(fā)生輸入電壓浪涌時使轉(zhuǎn)換器不能具有受限的輸出電壓擾動。而太大的輸出電壓擾動可以導(dǎo)致轉(zhuǎn)換器關(guān)閉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個不例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制器包括第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EDAC),該第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為監(jiān)測來自變壓器的次級側(cè)的初級電壓并且生成對應(yīng)于該初級電壓的第一誤差信號?；诘谝粎⒖茧妷汉退鶛z測的初級電壓之間的比較生成第一誤差信號。第一加速器可以被配置為前饋控制以便處理第一誤差信號并且基于相比于第一參考電壓的初級電壓變化來生成第一補(bǔ)償信號。
[0004]在另一示例中，一種方法包括通過第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC)來監(jiān)測DC/DC轉(zhuǎn)換器的初級電壓以便生成第一誤差信號，其中第一誤差信號基于第一參考信號與所監(jiān)測的初級電壓的比較。該方法包括基于第一誤差信號生成第一補(bǔ)償信號和通過第二 EADC監(jiān)測來自DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以便生成第二誤差信號，其中該第二誤差信號基于第二參考電壓與所監(jiān)測的輸出電壓的比較。該方法包括基于第二誤差信號生成第二補(bǔ)償，其中將第二補(bǔ)償信號與第一補(bǔ)償信號合并來調(diào)整PWM占空比，以便調(diào)節(jié)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。這包括將第一補(bǔ)償信號和第二補(bǔ)償信號合并到前饋控制中從而便于DC/DC轉(zhuǎn)換器在一個交換周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)操作。
[0005]在又一不例中，DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制器包括第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC),該第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為檢測變壓器的次級側(cè)中的初級電壓并生成對應(yīng)于該初級電壓的第一誤差信號，其中基于第一參考電壓與所檢測的初級電壓的比較生成第一誤差信號?？刂破靼ǖ谝患铀倨?，其被配置為處理第一誤差信號并生成第一補(bǔ)償信號，該第一補(bǔ)償信號表示相比于參考點(diǎn)的初級電壓變化并且用于前饋控制。這包括被配置為檢測DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓并生成對應(yīng)于該輸出電壓的第二誤差信號的第二誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC)。基于第二參考電壓與所檢測的輸出電壓的比較生成第一誤差信號。第二加速器可以被配置為處理第二誤差信號并生成第二補(bǔ)償信號，該第二補(bǔ)償信號被前向饋送到變壓器的初級側(cè)以便控制初級電壓。該控制器也包括調(diào)制器來控制變壓器的初級側(cè)和次級側(cè)內(nèi)的開關(guān)元件。為了便于DC/DC轉(zhuǎn)換器在一個交換周期中的穩(wěn)態(tài)操作，控制器也可以包括合并器以便將第一補(bǔ)償信號和第二補(bǔ)償信號前向饋送到調(diào)制器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1示出采用控制器從而便于控制轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的示例。
[0007]圖2示出示例DC/DC轉(zhuǎn)換器電路，其示出數(shù)字控制器從而便于轉(zhuǎn)換器的控制。
[0008]圖3示出描述圖2所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器的啟動電壓和定時的示例信號圖。
[0009]圖4示出描述圖2所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流響應(yīng)和定時的示例信號圖。
[0010]圖5示出帶有動態(tài)增益調(diào)整從而便于控制初級電壓的數(shù)字控制器的另一示例。
[0011]圖6示出便于控制DC/DC轉(zhuǎn)換器的示例方法。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出了轉(zhuǎn)換器100的示例，該轉(zhuǎn)換器采用配置以便于控制脈寬調(diào)制器(PWM)占空比的控制裝置。圖1的示例中的控制裝置采用轉(zhuǎn)換器100的次級側(cè)感測和前饋控制。DC/DC轉(zhuǎn)換器100可以包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCl) 110，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器110被配置為通過初級電壓監(jiān)測器114來檢測初級電壓。ADCllO和初級電壓監(jiān)測器在本文中被統(tǒng)稱為第一誤差A(yù)DC (EADCl)。初級電壓監(jiān)測器114監(jiān)測來自變壓器120的次級側(cè)的初級電壓并生成第一誤差信號，該第一誤差信號對應(yīng)于變壓器初級130相對于參考電壓(未不出)生成的初級電壓。
[0013]第一加速器140可以被配置為處理第一誤差信號并生成第一補(bǔ)償信號，該第一補(bǔ)償信號被前饋到電壓控制環(huán)路，以便最小化由輸入電壓變化造成的輸出電壓擾動并且調(diào)節(jié)穩(wěn)定的輸出電壓。加速器140可以被實(shí)現(xiàn)為硬件加速器，例如數(shù)學(xué)協(xié)同處理器、現(xiàn)場可編程門陣列或其它高速可編程控制器。作為一個示例，該加速器可以被實(shí)現(xiàn)為控制定律加速器，例如從德州儀器公司商業(yè)化獲得的控制定律加速器。如所示，第一補(bǔ)償信號與第二補(bǔ)償信號可以在144處合并(例如，相乘)并被前饋到調(diào)制器150，調(diào)制器150驅(qū)動到變壓器初級130的初級驅(qū)動器(例如，開關(guān)電路諸如場效應(yīng)晶體管)160。調(diào)制器150也可以驅(qū)動變壓器次級120中的次級驅(qū)動器(例如開關(guān)電路)。
[0014]可以提供輸出電壓監(jiān)測器170用于監(jiān)測DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓并且用于基于該輸出電壓相對于第二參考(未不出)生成第二誤差信號。輸出電壓監(jiān)測器可以將第二誤差信號提供給第二 ADC180。輸出電壓監(jiān)測器170和第二 ADC180在本文中被統(tǒng)稱為第二誤差A(yù)DC(EADC2)。通常被稱為電壓環(huán)路補(bǔ)償器的第二加速器(例如，硬件加速器諸如普通定律加速器)處理來自第二 EADC的第二誤差信號并生成第二補(bǔ)償信號，該第二補(bǔ)償信號在144處與第一補(bǔ)償信號進(jìn)行合并被前饋至調(diào)制器150。
[0015]DC/DC轉(zhuǎn)換器100提供超過常規(guī)轉(zhuǎn)換器模型的改進(jìn)的性能和穩(wěn)定性。因?yàn)榕c具有單個反饋控制環(huán)路的常規(guī)轉(zhuǎn)換器相反，變壓器初級和轉(zhuǎn)換器輸出電壓直接由快速模數(shù)轉(zhuǎn)換器和控制器來采樣/檢測，所以這種改進(jìn)通過反饋控制和前饋控制兩者來實(shí)現(xiàn)。雖然在本文中在110和180處被稱為ADC，然而基本上可以采用能夠適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓和變壓器初級輸入電壓的任何模數(shù)轉(zhuǎn)換器。類似地，140和184處的加速器可以是足夠快以響應(yīng)電路設(shè)計約束(例如，在一個開關(guān)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)瞬時啟動穩(wěn)定)的任何控制器。第一EADC逐周期地測量初級電壓并將其與穩(wěn)態(tài)參考值進(jìn)行比較。差值被數(shù)字化并被饋送到下游加速器140，下游加速器140可以被配置為線性或非線性放大器。加速器的輸出可以被用來縮放脈沖寬度調(diào)制器(PWM)(例如，數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器(DPWM)) 150的占空比，脈沖寬度調(diào)制器150可以在變壓器輸出端保持類似的伏秒積(Volt*Second)(伏秒比(volt/second))并且最小化輸出電壓擾動。第二環(huán)路是由第二 EADC提供的電壓反饋控制環(huán)路，其通過提供對輸出負(fù)載變化的快速響應(yīng)和控制來進(jìn)一步建立基線穩(wěn)定性和在DC/DC轉(zhuǎn)換器100中進(jìn)行控制。
[0016]第一加速器140可以包括比例和積分(PI)控制以便生成第一補(bǔ)償信號。這可以包括比例控制上的動態(tài)增益調(diào)整以致修改本文關(guān)于圖2所公開的第一補(bǔ)償信號。動態(tài)增益調(diào)整可以包括正步進(jìn)控制或負(fù)步進(jìn)控制，從而增大或減小第一補(bǔ)償信號。初級電壓監(jiān)測器114可以包括第一差分放大器(未示出)用于監(jiān)測初級電壓并且生成到第一 EADC110的第一輸入誤差信號。初級電壓監(jiān)測器114也可以包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)(未示出)用于向第一差分放大器提供第一參考電壓。
[0017]如所示，第二 EADC可以被配置為檢測DC/DC轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓并且生成對應(yīng)于該輸出電壓的第二誤差信號。第二加速器184處理第二誤差信號并生成作為反饋補(bǔ)償輸出的第二補(bǔ)償信號。第一補(bǔ)償信號和第二補(bǔ)償信號可以在144處被合并用于調(diào)整例如調(diào)制器150的數(shù)字脈寬調(diào)制器(DPWM)，調(diào)制器150通過初級驅(qū)動器160控制到變壓器130的初級側(cè)的開關(guān)元件。第二加速器184可以包括比例、積分和微分(PID)控制以生成第二補(bǔ)償信號。第二差分放大器(未示出)可以監(jiān)測DC/DC轉(zhuǎn)換器100的輸出電壓并生成到第二 EDAC的第二輸入誤差信號。DC/DC轉(zhuǎn)換器100也可以包括第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)來為第二差分放大器供應(yīng)第二參考電壓。
[0018]圖2示出示例DC/DC轉(zhuǎn)換器電路200，該電路示出便于快速感測初級電壓的數(shù)字控制器組件。轉(zhuǎn)換器電路200包括分別由數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器(DPWM) 224驅(qū)動的變壓器初級210和變壓器次級220，DPWM224具有輸出端DPWM1-6。如所示，輸出端DPWM1-4與輸入電壓Vin—同驅(qū)動初級210中的開關(guān)227-229，而輸出端DPWM5、DPWM6驅(qū)動變壓器次級220中的開關(guān)230和232。在電阻器Rl和R2兩端感測初級電壓，其中電壓Vs被用于初級電壓的感測和控制。電感器Lo為表示為Vo的電路200的輸出進(jìn)行濾波。電容器C和Co為轉(zhuǎn)換器電路200進(jìn)行額外的濾波。如所示，輸出電壓Vo和初級感測電壓Vs被輸入到數(shù)字控制器240。
[0019]電壓Vs由具有數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 254提供第一參考電壓的差分放大器250米樣。差分放大器250的輸出由供給加速器264的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 260采樣(注意:圖1的EADCl是差分放大器250、DAC254和ADC260的組合)，并且加速器264驅(qū)動到DPWM224的輸入的合并器(例如，乘法器)268。如所示，加速器264包括比例和積分控制，微分控制被示為虛線以表明其非活動的操作狀態(tài)。比例和積分控制在輸入到乘法器268之前可以被求和。
[0020]電壓No由具有數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 274提供第二參考電壓的差分放大器270采樣。差分放大器270的輸出由供給加速器284的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 280采樣，并且加速器284驅(qū)動到DPWM224的輸入的乘法器268。例如，圖1的EADC2可以包括差分放大器270、DAC274和ADC280的組合。如圖2所示，加速器284包括在成為乘法器268的輸入之前被求和比例、微分和積分控制。
[0021]數(shù)字控制器240可以被優(yōu)化用于功率轉(zhuǎn)換器控制，并可以提供兩個或更多的數(shù)字環(huán)路。環(huán)路中的一個(由EADC2/ACC2控制)可以被用于電壓輸出環(huán)路控制。另一數(shù)字環(huán)路(由EADC1/ACC1控制)可以被用于初級電壓感測和前饋控制。由于每個EADC都能夠以高采樣率(例如，諸如16MSPS(每秒百萬次采樣))進(jìn)行操作，因此其能夠捕獲輸出脈沖的平穩(wěn)處的功率變壓器的次級繞組電壓220。脈沖幅度可以通過將EADC誤差輸出與電壓參考值Vrefl相加來計算，即Vin = N*Ks*(EADC輸出+Vref I)，其中N是變壓器匝數(shù)比并且Ks = R2/(R1+R2)。為了在啟動功率級之前測量Vin，引入如下關(guān)于圖3所描述的單幀模式(Single-Frame Mode)。
[0022]圖3示出描述圖2中所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器的啟動電壓和時序的示例信號圖。如圖3所示，以上關(guān)于圖2所描述的數(shù)字控制器可以被配置為操作在單幀模式并且針對一個完整的開關(guān)周期使能功率級。在此啟動試驗(yàn)開關(guān)周期內(nèi)，初級電壓可以被測量并且控制器可以確定功率級是否應(yīng)該開始。峰值電流模式可以被用于前饋控制，其通過保持電流的峰值來響應(yīng)輸入電壓浪涌。然而，控制器隨后導(dǎo)致輸出電感器(例如，在圖2中被表示為Lo)在若干個接下來的開關(guān)周期中伏秒積不平衡。如圖4所示，該不平衡在電流達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)并且電壓環(huán)路開始響應(yīng)之前會導(dǎo)致大電流擾動。
[0023]圖4示出描述圖2中所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流響應(yīng)和時序的示例信號圖。如所示，在t = O時刻，輸入電壓VinWVinJ^IW (例如，浪涌)到Vin_l。與花費(fèi)若干個開關(guān)周期的峰值電流模式(PCM)控制相反，圖2中所描述的控制器采用前饋控制以在變壓器輸出端保持基本相同的伏秒積，并且強(qiáng)制輸出電流IL在大約一個開關(guān)周期中進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)。如圖4所示，前饋控制和峰值電流模式控制在Vin增加之前具有大約相同的穩(wěn)態(tài)電流偏移絕對值， 其分別在402和404處表示。此外，在花費(fèi)比V*S控制顯著更長的時間來用于PCM控制的電壓環(huán)路響應(yīng)之后，穩(wěn)態(tài)電流402和404除了方向相反外也是相同的(穩(wěn)態(tài)處的絕對值是相同的)。為了在Vin浪涌前后在功率變壓器輸出端保持大約相同的伏秒積，新的占空比Dvl可以如下:
[0024]Dvl = DvO* [1-Δ Vp/(VpO+Δ Vp)] 方程式(I)
[0025]其中Vp是變壓器輸出電壓幅度，Λ Vp是Vp增量，而DvO是Vin浪涌之前的占空比。
[0026]方程式I的“1-八仆/加0+八仆)”部分可以是前饋比例并且其按照？10形式可以被表示如下:
[0027]PID 輸出=-Λ Vs [I/ (Ks*Vin_0/N+ Δ Vs) ] +0/s+0*s+l 方程式(2)
[0028]= e*[l/(KAFE*Ks*Vin_0/N_e)]+0/s+0*s+l
[0029]其中，KAFE是EADC增益，并且e是EADC輸出。
[0030]同樣l/(KAFE*Ks*Vin_0/N-e)是比例增益，并且常量“I”是積分分支的初始值。比例增益可以被計算并預(yù)編程到圖2的第一加速器264的非線性表。如圖5所示，計算可以通過使用一個基于PID的加速器來實(shí)現(xiàn)。
[0031]作為進(jìn)一步的示例，圖5示出可以被實(shí)現(xiàn)以便快速控制轉(zhuǎn)換器的數(shù)字控制器500。在該示例中，數(shù)字控制器500包括采用在510處示出的非線性比例控制的加速器530，其中Bin表示二進(jìn)制步驟調(diào)整,P表示正步進(jìn)而N表示負(fù)步進(jìn)。這樣的步進(jìn)可以被動態(tài)地(自動地并且在數(shù)字控制器500的不同操作時期中)增加以調(diào)整520處的初級電壓控制器EADCl和530處的加速器I (ACCl)的比例增益。例如，主控制器或處理器可以為加速器530提供指令，用于以此方式來增加比例增益。如所示，輸出電壓控制器可以利用540處的EADC2和550處的加速器2 (ACC2)提供例如關(guān)于圖2所公開的第二控制環(huán)路。530處的ACCl被示為位于穩(wěn)態(tài)操作，其中微分控制輸出的值是O并且積分控制輸出的值是I。
[0032]鑒于以上所描述的上述結(jié)構(gòu)和功能特征，參考圖6將更好地理解示例方法。然而，為了簡化說明的目的，將該方法示為及描述為順序執(zhí)行，應(yīng)當(dāng)理解和認(rèn)識到，由于該方法的部分可以按照與本文所描述的順序不同的順序發(fā)生，或者同時發(fā)生，所以該方法不限于所示順序，。這樣的方法可以由在例如IC或控制器中配置的各種組件來執(zhí)行。
[0033]圖6示出采用前饋控制以便于快速感測初級電壓的方法600。方法600包括通過第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器(EADC)來監(jiān)測DC/DC轉(zhuǎn)換器的初級電壓,從而生成第一誤差信號,其中該第一誤差信號基于第一參考信號與610處所監(jiān)測的初級電壓的比較。在620處,方法600包括(例如,通過圖2的加速器ACC1264)基于第一誤差信號生成第一補(bǔ)償信號。在630處，方法600包括通過第二 EADC監(jiān)測來自DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，從而生成第二誤差信號，其中第二誤差信號基于第二參考電壓與所監(jiān)測的輸出電壓的比較。在640處,方法600包括(例如，通過圖2的加速器ACC2284)基于第二誤差信號生成第二補(bǔ)償信號。在650處，方法600包括合并(例如，相乘)第一補(bǔ)償信號和第二補(bǔ)償信號以提供反饋和前饋控制，從而便于DC/DC轉(zhuǎn)換器例如在一個開關(guān)周期內(nèi)的穩(wěn)態(tài)操作。例如，可以采用合并的信號來實(shí)現(xiàn)例如關(guān)于圖2所公開的能夠驅(qū)動初級驅(qū)動器、次級驅(qū)動器或兩者的脈寬調(diào)制。雖然圖6中沒有示出，但是方法600還可以包括動態(tài)地調(diào)整與第一補(bǔ)償信號相關(guān)的比例控制。這可以包括應(yīng)用正增益步進(jìn)或負(fù)增益步進(jìn)來以非線性方式(例如，通過圖5的非線性比例控制510)調(diào)整比例控制。這也可以包括應(yīng)用比例、積分和微分(PID)控制來調(diào)整第二補(bǔ)償信號。
[0034]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在所聲明的發(fā)明的范圍內(nèi)可以對描述的示例進(jìn)行修改，并且許多其它實(shí)施例也是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制器，包含: 第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器即第一 EADC，其被配置為檢測來自變壓器的次級側(cè)的初級電壓并生成對應(yīng)于所述初級電壓的第一誤差信號，根據(jù)第一參考電壓和所檢測的初級電壓之間的比較生成所述第一誤差信號；以及 第一加速器，其被配置為前饋控制以便處理所述第一誤差信號并且基于相比于所述第一參考電壓的初級電壓變化來生成第一補(bǔ)償信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述第一加速器包括比例和積分即PI控制以便生成所述第一補(bǔ)償信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其中所述PI控制進(jìn)一步包含包括動態(tài)增益調(diào)整的比例控制以便修改所述第一補(bǔ)償信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其中所述動態(tài)增益調(diào)整包括正步進(jìn)控制或負(fù)步進(jìn)控制以便增大或減小所述第一補(bǔ)償信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述第一EADC進(jìn)一步包括第一差分放大器以便監(jiān)測所述初級電壓并生成所述第一誤差信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，進(jìn)一步包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器即DAC，以便為所述第一差分放大器提供所述第一參考電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，進(jìn)一步包括第二誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器即第二EADC，其被配置為檢測所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出 電壓并生成對應(yīng)于所述輸出電壓的第二誤差信號，其中根據(jù)第二參考電壓和所檢測的輸出電壓之間的比較生成所述第二誤差信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，進(jìn)一步包括第二加速器，其被配置為處理所述第二誤差信號并生成第二補(bǔ)償信號，所述第二補(bǔ)償信號被前饋到所述變壓器的初級側(cè)以便控制所述初級電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，所述第一補(bǔ)償信號和所述第二補(bǔ)償信號被合并以便調(diào)整脈寬調(diào)制器即PWM，所述PWM控制到所述變壓器的所述初級側(cè)的開關(guān)元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其中所述第二加速器包括比例、積分和微分即PID控制以便生成所述第二補(bǔ)償信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器，進(jìn)一步包括第二差分放大器以監(jiān)測所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以及生成所述第二誤差信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中所述第一EADC在所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的一個完整的開關(guān)周期使能功率級。
13.—種方法,包括: 通過第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器即第一 EADC監(jiān)測DC/DC轉(zhuǎn)換器的初級電壓以便生成第一誤差信號，所述第一誤差信號基于第一參考信號和所檢測的初級電壓的比較； 基于所述第一誤差信號生成第一補(bǔ)償信號； 通過第二 EADC監(jiān)測所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以便生成第二誤差信號，其中所述第二誤差信號基于第二參考電壓和所監(jiān)測的輸出電壓的比較； 基于所述第二誤差信號生成第二補(bǔ)償信號，其中將所述第二補(bǔ)償信號與所述第一補(bǔ)償信號合并以便調(diào)整所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的初級電壓；以及 將所述第一補(bǔ)償信號和所述第二補(bǔ)償信號合并到控制環(huán)路，以便于所述DC/DC轉(zhuǎn)換器在一個開關(guān)周期中的穩(wěn)態(tài)操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括動態(tài)調(diào)整與所述第一補(bǔ)償信號相關(guān)的比例控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括應(yīng)用正增益步進(jìn)或負(fù)增益步進(jìn)來調(diào)整所述比例控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括應(yīng)用比例、積分和微分即PID控制來調(diào)整所述第二補(bǔ)償信號。
17.—種DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制器，包含: 第一誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器即第一 EADC，其被配置為檢測來自變壓器的次級側(cè)的初級電壓并生成對應(yīng)于所述初級電壓的第一誤差信號，其中根據(jù)第一參考電壓和所檢測的初級電壓之間的比較生成所述第一誤差信號； 第一加速器，其被配置為處理所述第一誤差信號并生成第一補(bǔ)償信號，所述第一補(bǔ)償信號是初級電壓變化； 第二誤差模數(shù)轉(zhuǎn)換器即第二 EADC，其被配置為檢測所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓并生成對應(yīng)于所述輸出電壓的第二誤差信號，其中根據(jù)第二參考電壓和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓之間的比較生成所述第一誤差信號； 第二加速器，其被配置為處理所述第二誤差信號并生成用于電壓環(huán)路反饋控制的第二補(bǔ)償信號； 調(diào)制器，其控制所述變壓器的初級側(cè)和所述次級側(cè)內(nèi)的開關(guān)元件；以及 合并器，其將所述第一補(bǔ)償信號和所述第二補(bǔ)償信號前饋至所述調(diào)制器，從而便于所述DC/DC轉(zhuǎn)換器在一個開關(guān)周期中的穩(wěn)態(tài)操作。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制器，其中所述第一加速器包括比例和積分即PI控制以便生成所述第一補(bǔ)償信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制器，其中所述PI控制進(jìn)一步包含包括動態(tài)增益調(diào)整的比例控制以便修改所述第一補(bǔ)償信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制器，其中所述第二加速器包括比例、積分和微分即PID控制以便生成所述第二補(bǔ)償信號。
【文檔編號】H02M3/28GK103765745SQ201280042063
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】Z·葉 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司