使多频率脉冲宽度调制产生器同步制造技术

使用“准主时基”电路周期性地使个别PWM产生器与已知参考信号重新同步。此准主时基将相对于所有PWM输出频率处于最低频率，其中所有所述PWM输出频率均处于与准主频率相同的频率或处于所述准主频率的整数倍频率。此“准主时基”电路允许由于用户PWM配置错误及/或更新错误所致的微小计时错误，且仍产生保持彼此同步的稳定PWM信号输出。

Synchronizing a multi frequency pulse width modulation generator

Periodically, individual PWM generators are synchronized with known reference signals using the quasi primary time base circuit. This quasi primary time base will be at the lowest frequency relative to all PWM output frequencies, in which all the PWM output frequencies are at the same frequency as the quasi primary frequency or at an integral multiple of the quasi primary frequency. This \quasi primary time base\ circuit allows for minor timing errors due to user PWM configuration errors and / or update errors, and still produces stable PWM signal outputs that keep each other synchronized.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使多频率脉冲宽度调制产生器同步
本专利技术一般来说涉及多频率脉冲宽度调制信号的产生，且更特定来说涉及使所产生的多频率脉冲宽度调制信号同步。
技术介绍
电力转换应用在具有利用以不同频率操作且在频率上彼此谐波相关(即，整数频率比率)的多个脉冲宽度调制(PWM)信号输出的多个子电路上正变得越来越复杂。举例来说，一个PWM信号频率可为另一PWM信号频率的整数倍。现有PWM产生技术可产生这些谐波相关PWM信号输出频率，但由于其中的计数器自由运行，因此其不能响应于用户配置错误、更新错误、相位偏移改变及/或响应于外部异步事件(例如可致使PWM信号输出当中的初始同步丢失的外部同步信号)而维持PWM信号的适当同步。
技术实现思路
因此，需要一种产生无论用户或系统事件如何均维持同步的多频率脉冲宽度调制(PWM)信号的方式。根据本专利技术的教示，借助多个相位偏移计数器、多个相位比较器、多个局部时基计数器及经由主时基触发的同步电路来实现PWM信号同步。使用“准主时基”电路周期性地使个别PWM产生器与已知参考信号重新同步。此准主时基将相对于所有PWM输出频率处于最低频率，其中所有所述PWM输出频率均处于与准主频率相同的频率或处于所述准主频率的整数倍频率。每一个别PWM产生器电路可在“单发模式”中操作，从而完成其个别循环且接着等待同步信号。如果PWM产生器正忙于现有PWM循环，那么其忽略同步信号直到其现有PWM循环已完成为止。此“准主时基”电路允许由于用户PWM配置错误及/或更新错误所致的微小计时错误，且仍产生保持彼此同步的稳定PWM信号输出。根据本专利技术的特定实例性实施例，一种用于产生与主时基同步的脉冲宽度调制(PWM)信号的PWM产生器401包括：工作循环寄存器108，其存储工作循环值；工作循环计数器402，其具有耦合到产生多个时钟脉冲的时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使工作循环计数值递增；工作循环比较器110，其耦合到所述工作循环寄存器108及所述工作循环计数器402，将所述工作循环计数值与所述工作循环值进行比较，且当所述工作循环计数值小于或等于所述工作循环值时产生PWM信号；局部周期寄存器438，其存储确定由所述PWM产生器401产生的所述PWM信号的频率的局部周期值；局部周期比较器424，其耦合到所述工作循环计数器402及所述局部周期寄存器438，将所述工作循环计数值与所述局部周期值进行比较，且当所述工作循环值等于或大于所述局部周期值时产生逻辑高信号；相位计数器426，其具有耦合到所述时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使相位计数值递增；相位偏移寄存器412，其存储相位偏移值；相位偏移比较器428，其耦合到所述相位计数器426及所述相位偏移寄存器412，将所述相位计数值与所述相位偏移值进行比较，且当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移值时产生逻辑高；所述相位偏移比较器428具有耦合到所述相位计数器426的停止输入的输出，且当所述相位偏移比较器428的所述输出处于逻辑高时阻止所述相位计数器426针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使所述相位计数值递增；过程中循环(CIP)触发器432，其具有耦合到PWM循环开始信号的时钟输入、耦合到逻辑高的D输入及耦合到所述工作循环比较器110的反相输出的复位输入；边缘检测器电路434、436，其具有耦合到所述时钟的第一输入及耦合到所述相位偏移比较器428的输出的第二输入；第一“与”门430，其具有耦合到所述PWM循环开始信号的第一输入及耦合到所述CIP触发器432的反相输出的第二输入；第二“与”门446，其具有耦合到所述局部周期比较器424的第一输入及耦合到反相单发模式控制信号的第二输入；及“或”门422，其具有耦合到所述边缘检测器电路434、436的输出的第一输入、耦合到所述第二“与”门438的输出的第二输入及耦合到所述工作循环计数器402的复位输入的输出，其中每当周期翻转事件发生时就产生所述PWM循环开始信号，其中如果在所述第一“与”门430的所述第二输入处所述CIP触发器432的所述反相输出为逻辑高且在所述第一“与”门430的所述第一输入处所述PWM循环开始信号为逻辑高，那么将所述相位计数值复位到零且将所述CIP触发器432的所述反相输出设定到逻辑低，借此忽略所述PWM循环开始信号的所有其它者直到将所述CIP触发器432的所述反相输出复位回到逻辑高为止，其中当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移寄存器412中的所述相位偏移值时，所述相位计数器426停止计数，其中当停用单发模式时，在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时将所述工作循环计数器402复位到零且新工作循环计数开始，否则在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时不对所述工作循环计数器402进行复位，且其中如果所述工作循环计数值等于或大于所述工作循环值，那么对所述CIP触发器432进行复位使得所述CIP触发器432的所述输出处于逻辑高，接着将所述工作循环计数器402中的所述工作循环计数值复位到零且新工作循环计数开始。根据本专利技术的另一特定实例性实施例，一种用于产生具有经延伸相位偏移的多个脉冲宽度调制(PWM)信号的系统包括：主时基产生器500，其中所述主时基产生器500包括：主周期计数器502，其具有耦合到产生多个时钟脉冲的时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使主计数值递增；主周期寄存器504，其具有主周期值；主周期比较器506，其耦合到所述主周期寄存器504及所述主周期计数器502，将所述主计数值与所述主周期值进行比较，当所述主计数值等于或大于所述主周期值时产生PWM循环开始信号，且接着将所述主周期计数器502中的所述主计数值复位到零；及多个脉冲宽度调制(PWM)产生器401，其用于产生具有经延伸相位偏移的多个PWM信号，所述多个PWM产生器401中的每一者包括：工作循环寄存器108，其存储工作循环值；工作循环计数器402，其具有耦合到所述时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使工作循环计数值递增；工作循环比较器110，其耦合到所述工作循环寄存器108及所述工作循环计数器402，将所述工作循环计数值与所述工作循环值进行比较，且当所述工作循环计数值小于或等于所述工作循环值时产生相位偏移相关PWM信号；局部周期寄存器438，其存储确定由所述PWM产生器401产生的所述PWM信号的频率的局部周期值；局部周期比较器424，其耦合到所述工作循环计数器402及所述局部周期寄存器438，将所述工作循环计数值与所述局部周期值进行比较，且当所述工作循环值等于或大于所述局部周期值时产生逻辑高信号；相位计数器426，其具有耦合到所述时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使相位计数值递增；相位偏移寄存器412，其存储相位偏移值；相位偏移比较器428，其耦合到所述相位计数器426及所述相位偏移寄存器412，将所述相位计数值与所述相位偏移值进行比较，且当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移值时产生逻辑高；所述相位偏移比较器428具有耦合到所述相位计数器426的停止输入的输出，且当所述相位偏移比较器428的所述输出处于逻辑高时阻止所述相位计数器426针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生与主时基同步的脉冲宽度调制信号的脉冲宽度调制产生器，其包括：工作循环寄存器，其存储工作循环值；工作循环计数器，其具有耦合到产生多个时钟脉冲的时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使工作循环计数值递增；工作循环比较器，其耦合到所述工作循环寄存器及所述工作循环计数器，将所述工作循环计数值与所述工作循环值进行比较，且当所述工作循环计数值小于或等于所述工作循环值时产生脉冲宽度调制信号；局部周期寄存器，其存储确定由所述脉冲宽度调制产生器产生的所述脉冲宽度调制信号的频率的局部周期值；局部周期比较器，其耦合到所述工作循环计数器及所述局部周期寄存器，将所述工作循环计数值与所述局部周期值进行比较，且当所述工作循环值等于或大于所述局部周期值时产生逻辑高信号；相位计数器，其具有耦合到所述时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使相位计数值递增；相位偏移寄存器，其存储相位偏移值；相位偏移比较器，其耦合到所述相位计数器及所述相位偏移寄存器，将所述相位计数值与所述相位偏移值进行比较，且当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移值时产生逻辑高；所述相位偏移比较器具有耦合到所述相位计数器的停止输入的输出，且当所述相位偏移比较器的所述输出处于逻辑高时阻止所述相位计数器针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使所述相位计数值递增；过程中循环触发器，其具有耦合到脉冲宽度调制循环开始信号的时钟输入、耦合到逻辑高的D输入及耦合到所述工作循环比较器的反相输出的复位输入；边缘检测器电路，其具有耦合到所述时钟的第一输入及耦合到所述相位偏移比较器的输出的第二输入；第一与门，其具有耦合到所述脉冲宽度调制循环开始信号的第一输入及耦合到所述过程中循环触发器的反相输出的第二输入；第二与门，其具有耦合到所述局部周期比较器的第一输入及耦合到反相单发模式控制信号的第二输入；及或门，其具有耦合到所述边缘检测器电路的输出的第一输入、耦合到所述第二与门的输出的第二输入及耦合到所述工作循环计数器的复位输入的输出，其中每当周期翻转事件发生时就产生所述脉冲宽度调制循环开始信号，其中如果在所述第一与门的所述第二输入处所述过程中循环触发器的所述反相输出为逻辑高且在所述第一与门的所述第一输入处所述脉冲宽度调制循环开始信号为逻辑高，那么将所述相位计数值复位到零且将所述过程中循环触发器的所述反相输出设定到逻辑低，借此忽略所有其它脉冲宽度调制循环开始信号，直到将所述过程中循环触发器的所述反相输出复位回到逻辑高为止，其中当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移寄存器中的所述相位偏移值时，所述相位计数器停止计数，其中当停用单发模式时，在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时，将所述工作循环计数器复位到零且新工作循环计数开始，否则在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时不对所述工作循环计数器进行复位，其中所述单发模式是如下操作模式：当其被激活时，仅当所述边缘检测器电路的输出是逻辑高时所述工作循环计数器被复位，且其中如果所述工作循环计数值等于或大于所述工作循环值，那么对所述过程中循环触发器进行复位，使得所述过程中循环触发器的所述反相输出处于逻辑高，接着将所述工作循环计数器中的所述工作循环计数值复位到零且新工作循环计数开始。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.29 US 13/248,6681.一种用于产生与主时基同步的脉冲宽度调制信号的脉冲宽度调制产生器，其包括：工作循环寄存器，其存储工作循环值；工作循环计数器，其具有耦合到产生多个时钟脉冲的时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使工作循环计数值递增；工作循环比较器，其耦合到所述工作循环寄存器及所述工作循环计数器，将所述工作循环计数值与所述工作循环值进行比较，且当所述工作循环计数值小于或等于所述工作循环值时产生脉冲宽度调制信号；局部周期寄存器，其存储确定由所述脉冲宽度调制产生器产生的所述脉冲宽度调制信号的频率的局部周期值；局部周期比较器，其耦合到所述工作循环计数器及所述局部周期寄存器，将所述工作循环计数值与所述局部周期值进行比较，且当所述工作循环值等于或大于所述局部周期值时产生逻辑高信号；相位计数器，其具有耦合到所述时钟的时钟输入且针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使相位计数值递增；相位偏移寄存器，其存储相位偏移值；相位偏移比较器，其耦合到所述相位计数器及所述相位偏移寄存器，将所述相位计数值与所述相位偏移值进行比较，且当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移值时产生逻辑高；所述相位偏移比较器具有耦合到所述相位计数器的停止输入的输出，且当所述相位偏移比较器的所述输出处于逻辑高时阻止所述相位计数器针对所接收的所述多个时钟脉冲中的每一者使所述相位计数值递增；过程中循环触发器，其具有耦合到脉冲宽度调制循环开始信号的时钟输入、耦合到逻辑高的D输入及耦合到所述工作循环比较器的反相输出的复位输入；边缘检测器电路，其具有耦合到所述时钟的第一输入及耦合到所述相位偏移比较器的输出的第二输入；第一与门，其具有耦合到所述脉冲宽度调制循环开始信号的第一输入及耦合到所述过程中循环触发器的反相输出的第二输入；第二与门，其具有耦合到所述局部周期比较器的第一输入及耦合到反相单发模式控制信号的第二输入；及或门，其具有耦合到所述边缘检测器电路的输出的第一输入、耦合到所述第二与门的输出的第二输入及耦合到所述工作循环计数器的复位输入的输出，其中每当周期翻转事件发生时就产生所述脉冲宽度调制循环开始信号，其中如果在所述第一与门的所述第二输入处所述过程中循环触发器的所述反相输出为逻辑高且在所述第一与门的所述第一输入处所述脉冲宽度调制循环开始信号为逻辑高，那么将所述相位计数值复位到零且将所述过程中循环触发器的所述反相输出设定到逻辑低，借此忽略所有其它脉冲宽度调制循环开始信号，直到将所述过程中循环触发器的所述反相输出复位回到逻辑高为止，其中当所述相位计数值等于或大于所述相位偏移寄存器中的所述相位偏移值时，所述相位计数器停止计数，其中当停用单发模式时，在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时，将所述工作循环计数器复位到零且新工作循环计数开始，否则在所述工作循环计数值等于或大于所述局部周期值时不对所述工作循环计数器进行复位，其中所述单发模式是如下操作模式：当其被激活时，仅当所述边缘检测器电路的输出是逻辑高时所述工作循环计数器被复位，且其中如果所述工作循环计数值等于或大于所述工作循环值，那么对所述过程中循环触发器进行复位，使得所述过程中循环触发器的所述反相输出处于逻辑高，接着将所述工作循环计数器中的所述工作循环计数值复位到零且新...

【专利技术属性】
技术研发人员：布赖恩·克里斯，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US