对同步信号进行相移以减少电磁干扰制造技术

本发明专利技术描述了一种具有减少的电磁干扰(EMI)的电源。该电源包括级联级，其具有开关模式电源电路，该开关模式电源电路在工作期间由具有公共基频的开关信号同步切换。通过建立至少两个级中开关信号之间的相移来减少与电源相关联的EMI。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了一种具有减少的电磁干扰(EMI)的电源。该电源包括级联级，其具有开关模式电源电路，该开关模式电源电路在工作期间由具有公共基频的开关信号同步切换。通过建立至少两个级中开关信号之间的相移来减少与电源相关联的EMI。【专利说明】对同步信号进行相移以减少电磁干扰
本专利技术所描述的实施例涉及用于控制与电源相关联的电磁干扰(EMI)的技术。更具体地，所描述的实施例涉及通过在用于同步驱动电源中的级联级的开关信号之间引入相移来减少EMI的技术。
技术介绍
开关模式电源(有时称为“开关稳压器”)广泛用于电子设备中，因为它们组合了高功率转换效率和更小的变压器尺寸和重量。如其他类型的电源那样，开关模式电源从电源(诸如电网)向负载(诸如电子设备)传输电力，同时转换电压和电流特性。通常，开关模式电源提供的是与输入电压不同的调节后输出电压。 在开关模式电源中，通过利用诸如晶体管的开关元件在电学配置之间切换存储元件(诸如电感器或电容器)来调节输出电流或电压。例如，开关模式电源中的传输晶体管可以在低功耗、全通和全断状态之间连续切换，并可能在高功耗过渡期间花非常少的时间，从而使得电源的功耗最小化。通过改变通断时间比，可以调节输出电压。 然而，与开关模式电源相关联的开关电流可能导致电噪声。具体地讲，开关通常会产生高幅度、高频率的能量。尽管可以利用低通滤波器阻塞这种能量中的一些，但仍然可能发生电磁干扰(EMI)。这种EMI可能会使包括开关模式电源的电子设备的设计复杂化，因为它对电子设备中的其他部件有影响，并且增大了满足EMI管理要求的难度。
技术实现思路
本专利技术所描述的实施例包括电源，具有:第一开关模式电源电路，其基于第一开关信号来输出第一功率信号；以及第二开关模式电源电路，其电耦合至第一开关模式电源电路，并基于第二开关信号来输出第二功率信号，其中第一开关信号和第二开关信号具有公共基频(即可以同步操作第一开关模式电源电路和第二开关模式电源电路)。此外，电源可以包括存储指定相位值的信息的存储机构(诸如可编程寄存器)。电源可以基于所存储的信息建立第一开关信号和第二开关信号之间对应于相位值的相移。例如，第二开关模式电源电路可以建立第二开关信号相对于第一开关信号的相移。可替代地或除此之外，第一开关模式电源电路可以建立第一开关信号相对于第二开关信号的相移。这一相移可以减小与同步操作第一开关模式电源电路和第二开关模式电源电路相关联的电磁干扰(EMI)。 在一些实施例中，该电源还包括反馈机构，其耦合至所述可编程寄存器，监视与电源相关联的EMI并基于EMI标准调节所存储的信息。 此外，电源可以包括另外的串联和/或并联的级。例如，电源可以包括第三开关模式电源电路，其电耦合至第一开关模式电源电路，并基于第三开关信号来输出第三功率信号，其中第三开关信号具有所述基频。在此实例中，存储机构可以存储指定另一相位值的额外信息，并且电源可以基于所存储的信息建立第一开关信号和第三开关信号之间对应于另一个相位值的另一相移。可替代地或除此之外，第三开关模式电源电路可以电耦合至第二开关模式电源电路，且可以基于第三开关信号来输出第三功率信号。在此实例中，存储机构可以存储指定另一个相位值的额外信息，并且电源可以基于所存储的信息建立第一开关信号和第三开关信号之间对应于另一个相位值的另一个相移。 在一些实施例中，电耦合至存储机构和第二开关模式电源电路的可编程延迟线(诸如抽头延迟线)可以基于所存储的信息建立第一开关信号和第二开关信号之间的相移。 需注意，第一开关模式电源电路可以包括反激转换器，并且第二开关模式电源电路可以包括降压转换器。 另一个实施例提供了一种包括电源的电子设备。 另一个实施例提供了一种可以由电源执行的提供功率信号的方法。在工作期间，电源基于第一开关信号，利用第一开关模式电源电路输出中间功率信号。然后，电源基于所存储的指定相位值的信息，相对于第一开关信号修改第二开关信号的相位，以建立第一开关信号和第二开关信号之间对应于相位值的相移，其中第一开关信号和第二开关信号具有公共基频。此外，电源基于第二开关信号，利用第二开关模式电源电路提供功率信号。 【专利附图】【附图说明】 图1给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的电源。 图2给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的图1的电源中的锁相回路(PLL)。 图3给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的图1的电源中的PLL。 图4给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的图2或图3的PLL中的抽头延迟线。 图5给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的图2或图3的PLL中的抽头延迟线。 图6给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的电源。 图7给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例的电源。 图8给出了一个框图，其示出了根据本公开的实施例包括图1、图6或图7的电源的电子设备。 图9给出了一个流程图，其示出了根据本公开的实施例提供功率信号的一种方法。 需注意，相似的附图标号是指整个附图中的相应部件。此外，相同部件的多个实例由公共前缀进行标定，该公共前缀通过破折线与实例标号分隔开。 【具体实施方式】 图1给出了一个框图，其示出了包括级联级的电源100。具体地讲，电源100包括:开关模式电源电路110，其基于开关信号114(可以由可选的时钟电路128和/或开关控制器134-1提供)接收输入功率信号108并输出功率信号112;以及开关模式电源电路116-1，其电耦合至开关模式电源电路110，基于至少开关信号120-1(可以从功率信号112导出)输出功率信号118，其中开关信号114和开关信号120-1具有公共基频，诸如10kHz (即可以同步操作开关模式电源电路110和开关模式电源电路116-1)。同步操作级联级能够确保可预测与电源100相关联的电磁干扰(EMI)。这样可允许在包括电源100的电子设备和系统(诸如图8中的电子设备800)中过滤掉这种电噪声。 然而，同步操作电源100中的开关模式电源电路110和开关模式电源电路116-1可增大EMI的幅度。可以通过在开关信号114和开关信号120-1(在图1的插图中示出)之间引入相移124来解决这个问题(即可以减小EMI幅度或功率)。具体地讲，电源100可以包括存储指定相位值的信息的存储机构122 (诸如可编程寄存器)。电源100可以基于所存储的信息建立开关信号114和开关信号120-1之间对应于相位值的相移124。例如,如图1所示，开关模式电源电路116-1可以建立开关信号120-1相对于开关信号114的相移124。然而，在一些实施例中，开关模式电源电路I1建立开关信号114相对于开关信号120-1的相移124。 尽管电源100中可以使用多种电源电路，但如图1中所示，开关模式电源电路110可以包括隔离反激转换器，开关模式电源电路116-1可以包括非隔离降压转换器。在电源100工作期间,基于开关信号114(例如,利用开关控制器134-1响应于开关信号114所输出的信号)，由开关132-1(诸如场效晶体管或FET)以交替的方式将来自电源(诸如电池或电耦合至电网提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，包括：第一开关模式电源电路，其被配置为基于第一开关信号来输出第一功率信号；第二开关模式电源电路，其电耦合至所述第一开关模式电源电路，并被配置为基于第二开关信号来输出第二功率信号，其中所述第一开关信号和所述第二开关信号具有公共基频；和存储机构，其被配置为存储指定相位值的信息，其中所述电源被配置为基于所存储的信息建立所述第一开关信号和所述第二开关信号之间的对应于所述相位值的相移。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·尤桑，N·A·西姆斯，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US