A method and circuit for power distribution and control are disclosed. More specifically, the invention relates to DC converter for DC (such as synchronous buck converter) control method and controller, the transient response and detection scheme, to allow the converter from positive and / or load current step, with low undershoot / overshoot in output voltage. Control methods can be implemented by means of analog or digital circuits. The controller can be integrated with an existing controller scheme, such as a voltage mode controller, to provide excellent dynamic performance during large signal transients, while providing stable operation during steady-state conditions. The methods and circuits presented herein are suitable for Buck Converters and buck converters such as forward, push-pull, half bridge, and full bridge converters.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制DC-DC转换器的方法本申请基于并要求于2014年5月8日提交的美国专利申请第14/273,457号的优先权。
本申请大体上涉及调节器电路,更具体地,涉及开关DC-DC转换器。
技术介绍
本申请涉及一种用于改善开关电源中的前馈或反馈调节的校正电路。特别地,涉及适合于驱动负载的开关电源,其中负载电流可能突然变化。开关电源(也称为开关模式电源)能够有效地将输入电压转换为输出电压。一个或多个有源功率器件或“相”被切换,即,快速连续地接通和关断,以控制从输入被输送到输出处的能量存储元件的能量的平均量。以在输出端产生受控电压波形的方式控制该开关。例如,降压转换器(例如压降转换器)将典型的未调节或松调节的输入DC电压转换成用于额定负载电流(或简称为负载)的较低的、经调节的DC电压。开关电源可以具有由主电压调节反馈控制回路控制的一个或多个输出相位,以调节其输出。输出相通常包括一个或多个功率开关器件,例如晶体管,有时它们的驱动器。这些设备将电流(从输入)馈送到诸如与输出耦合的电感器和/或电容器的无源能量存储设备。为了调节输出电压,功率开关器件快速地导通和关断,例如,根据脉宽调制(PWM),以适当的时序并且响应于来自输出的电压和电流反馈,来进行快速地导通和关断。长期以来,开关电源中的输出电压的控制是重要的考虑。对于大多数应用,期望将输出电压和电流保持在或多或少稳定的值,或在期望的值窗口(范围)内。例如,用于为微处理器供电的电源需要保持在相当窄的电压窗口内。这是困难的,因为微处理器负载的性质是它们产生快速负载瞬变。用于控制输出电压的公共装置是在反馈控制系统中使用反馈。 ...
【技术保护点】
一种用于维持DC‑DC转换器的输出电压恒定的控制系统,所述控制系统包括:第一控制器,操作以向所述DC‑DC转换器提供控制信号,以保持所述输出电压恒定;瞬变控制器,用于提供第二控制信号,所述瞬变控制器包括瞬变检测器,用于检测所述DC‑DC转换器的输出电压上的瞬变状况,并且向所述DC‑DC转换器提供瞬变控制信号,以在检测到这种瞬变状况时对所述瞬变进行计数;其中所述瞬变检测器包括:标志计算器,用于计算来自所述DC‑DC转换器的输出电压的时变标志;和比较器,用于确定所述时变标志何时从先前存储的标志延伸预定裕度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 US 14/273,4571.一种用于维持DC-DC转换器的输出电压恒定的控制系统,所述控制系统包括:第一控制器,操作以向所述DC-DC转换器提供控制信号,以保持所述输出电压恒定;瞬变控制器,用于提供第二控制信号,所述瞬变控制器包括瞬变检测器,用于检测所述DC-DC转换器的输出电压上的瞬变状况,并且向所述DC-DC转换器提供瞬变控制信号,以在检测到这种瞬变状况时对所述瞬变进行计数;其中所述瞬变检测器包括:标志计算器,用于计算来自所述DC-DC转换器的输出电压的时变标志;和比较器,用于确定所述时变标志何时从先前存储的标志延伸预定裕度。2.根据权利要求1所述的控制系统,其中所述瞬变检测器与同步信号同步,使得所述时变标志相对于所述DC-DC转换器的开关周期与所述计算的时变标志对准。3.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中所述标志计算器包括提供所述输出电压的多个延迟副本的多抽头延迟,和用于从所述输出电压减去所述延迟副本以提供一系列个体差值的多个减法器值,并且其中所述一系列差值定义所述标志。4.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中所述标志计算器包括用于对所述输出电压进行滤波的高通滤波器。5.根据任一前述权利要求所述的控制系统,其中所述存储的标志是在稳态操作期间从所述标志计算器获得的标志。6.根据权利要求5所述的控制系统,其中,每当所述输出电压在瞬变之后返回到稳定状态,所述存储的标志被更新。7.一种DC-DC转换器,包括根据前述权利要求中任一项所述的控制系统。8.根据前述权利要求中任一项所述的DC-DC转换器,还包括用于提供响应以计数所检测的瞬变的瞬变响应电路。9.根据权利要求8所述的DC-DC转换器,其中所述瞬变响应电路包括可切换电流阱,其可响应于检测到正瞬变而切换到所述DC-DC转换器的输出电压。10.根据权利要求8或9所述的DC-DC转换器,其中所述瞬变响应电路包括可切换电流源,其可响应于检测到负瞬变而切换到所述DC-DC转换器的输出电压。11.根据权利要求8至10中任一项所述的DC-DC转换器,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:帖木儿·科林,约翰·瑞恩,科马克·奥谢伊,
申请(专利权)人:罗姆动力威胜有限公司,
类型:发明
国别省市:爱尔兰,IE
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