电源控制电路中的预滤波制造技术

本公开涉及电源控制电路中的预滤波。一种混合电源电路包括数字电路、数模转换器电路和模拟补偿器电路(模拟控制电路)。根据一种配置，数字电路包括与存在于模拟补偿器电路中的模拟滤波器电路装置的设置基本上匹配的数字预滤波器。在操作期间，数字电路接收指示如何控制由电源电路产生的输出电压的幅值的控制输入。数字电路使所接收到的控制输入通过数字预滤波器以产生(滤波后的)数字参考电压。数模转换器电路将接收到的数字参考电压转换成模拟参考电压(接收到的控制输入的滤波后的再现)。模拟补偿器电路接收并使用数字预滤波后的模拟参考电压作为基础以控制由电源电路产生的输出电压的幅值。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电源控制电路中的预滤波。
技术介绍
常规混合电源电路包括模拟和数字电路装置两者以产生期望的输出电压。一般情况下，常规混合电源电路的数字部分是期望的，因为它容易配置，致使它可用于许多应用。混合电源电路的相应的模拟部分典型地不太可配置，但却是使输出电压维持在调节内的高效且成本有效的方式。在操作期间，常规混合电源电路可以被配置成接收指定如何控制输出电压的幅值的输入。常规混合电源电路的数字部分将接收到的输入转换成被输出至相应的模拟电路装置的未滤波的模拟参考电压。常规混合电源电路的模拟电路装置使用接收到的未滤波的模拟参考电压作为基础以控制输出电压的幅值。例如，常规混合电源电路可以被配置成产生输出电压，使得输出电压的幅值至少按比例地追踪模拟参考电压。在这样的情形下，模拟参考电压的幅值上的增加引起常规混合电源电路增加输出电压的对应的幅值。相反地，模拟参考电压的幅值上的减小引起输出电压的幅值上的对应的减小。
技术实现思路
本公开包括如下观察：常规电源的输出电压的幅值在参考电压被斜坡上升或下降以便以对应的方式调整输出电压的幅值时易于过冲和下冲。换言之，当未滤波的模拟参考电压被从诸如0.0V等的电压斜坡变化至1.0V时，如果斜坡变化充分地快，则未滤波的模拟参考引起输出电压的幅值在随后稳定至大约1.0V的期望的设置之前至少
短暂地且显著地过冲1.0V。相反地，当未滤波的模拟参考电压被从1.0V斜坡变化至0.0V时，如果斜坡变化充分地快，则输出电压的幅值至少短暂地且显著地下冲0.0V，最终稳定至大约0.0V的期望的电压。与常规技术相比，本文中的实施例包括具有新颖的数字预滤波器的新颖的混合电源电路。更具体地，根据本文中的实施例的混合电源电路包括数字电路、数模转换器电路和模拟控制电路(诸如模拟补偿器电路)。根据一个示例配置，数字电路包括具有与存在于模拟控制电路中的模拟滤波器电路装置的滤波器设置属性基本上匹配的滤波器设置属性的数字预滤波器。在操作期间，数字电路接收指示如何控制由电源电路产生的输出电压的幅值的命令信号(一般情况下是控制信号)。数字电路使接收到的命令信号通过数字预滤波器以产生(滤波后的)数字参考电压。数模转换器电路将接收到的数字参考电压转换成对应的模拟参考电压(即，接收到的命令信号的滤波后的再现(rendition))。如本文中所描述的模拟控制电路接收并使用数字预滤波后的参考电压作为基础以控制由电源电路产生的输出电压的幅值。根据进一步的实施例，混合电源电路的模拟控制电路可以被配置成包括放大器电路装置。放大器电路装置可以被配置成包括反相输入和非反相输入。放大器电路装置的非反相输入接收来自数模转换器电路的模拟参考电压。放大器的反相输入接收输出电压的经过被布置在混合开关电源电路的模拟控制回路中的模拟滤波器电路装置的反馈。基于在反相和非反相输入上接收到的输入电压，放大器电路装置产生用来控制经过电感器生成输出电压的电源开关的开关的输出信号(一般情况下是控制信号)。根据又进一步的实施例，接收到的命令信号指示其中用以控制输出电压的幅值的设置。数字预滤波器和数字电路装置以与模拟滤波器电路装置对输出电压的反馈进行滤波的相同或基本上类似的方式对接收到的命令信号进行滤波。数字预滤波器的配置设置可以被存储在任何合适的位置中。在一个实施例中，混合开关电源电路包括用以存储数字预滤波器的属性的可配置的多比特存储硬件。数字电路包括用以访问可配置的存储硬件以实施数字预滤波器的一个或多个处理资源。根据再进一步的实施例，数字预滤波器与模拟滤波器电路装置的滤波器阶数相比是降阶滤波器。在这样的情形中，数字预滤波器表示模拟滤波器电路装置的接近匹配的近似。降阶滤波器(因为它不像全阶滤波器一样复杂)要求较少处理资源来实施，使得它在具有有限的处理能力的应用中是期望的。备选地，数字预滤波器可以被配置成与模拟滤波器电路装置相同的阶数(全阶)。本文中的实施例相对于常规技术是用用的。例如，与常规技术相比，在混合开关电源电路的数字域或模拟域中的参考电压(命令信号)的预滤波减少或基本上消除了输出电压的在其中命令信号的幅值随时间变化的状况期间的过冲/下冲。作为如本文中所进一步讨论的，本文中的技术很好地适合于诸如混合同步DC-DC降压转换器等的开关电源电路装置中的使用。如本文中所描述的技术可以适用于依赖外部参考电压(DDR追踪)来产生相应的输出电压的追踪和测序应用。另外，本文中所描述的技术同样很好地适用于通过诸如VCCIO、VTT等的模拟电压模式控制被很好地服务的单相处理器应用中的动态VID转变。然而，应该注意的是，本文中的实施例不限于在这样的应用中的使用并且本文中所讨论的技术也很好地适合于其他应用。下面更详细地公开这些及其他更具体的实施例。值得注意的是，本文中的进一步的实施例可以包括用以执行和/或支持本文中所公开的硬件或方法操作中的任何或所有的模拟和/或数字电路装置(例如，一个或多个处理器设备)。换言之，在一个实施例中，一个或多个计算机化的设备或处理器可以被编程和/或配置成如本文中所说明地操作以执行本专利技术的不同实施例。本文中的又其他的实施例包括用以执行在上面总结的和在下面详细公开的步骤和操作的软件程序。一个这样的实施例包括计算机程序产品，其包括非瞬态计算机可读存储介质(即，任何物理计算机可读硬件存储介质)，软件指令在其上被编码用于随后的执行。指令在具有处理器的计算机化的设备(例如，计算机处理硬件)中被执行时编程和/或引起处理器执行本文中所公开的操作。这样的布置典型地被提供为在诸如光学介质(例如，CD-ROM)、软盘、硬盘、存储棒等的非瞬态计算机可读存储介质上被布置或被编码的软件、代码、指令和/或其他数据(例如，数据结构)或者在诸如一个或多个ROM、RAM、PROM等或专用集成电路(ASIC)等中的固件等的其他介质。软件或固件或其他这样的配置可以被安装到计算机化的设备上以引起计算机化的设备执行这里所说明的技术。于是，本文中的实施例被涉及支持如本文中所讨论的操作的方法、系统、计算机程序产品等。本文中的一个或多个实施例包括具有存储于其上的指令的计算机可读存储介质和/或系统。根据一个实施例，指令在由计算机处理器硬件执行时引起计算机处理器硬件：接收命令信号；使命令信号通过数字预滤波器以将接收到的命令信号转换成数字参考电压，数字预滤波器的滤波器设置与模拟控制电路的模拟滤波器电路装置的滤波器设置基本上匹配；将数字参考电压转换成模拟参考电压；和基于模拟参考电压和输出电压的经过模拟滤波器电路装置的反馈来控制输出电压的生成。为清楚起见已添加了以上操作的排序。值得注意的是，如本文中所讨论的处理步骤中的任何步骤可以以任何合适的顺序进行。本公开的其他实施例包括用以执行在上面总结的和在下面详细公开的方法实施例步骤和操作中的任何步骤和操作的软件程序和/或相应的硬件。需要理解的是，如本文中所讨论的系统、方法、装置、计算机课程存储介质上的指令等也可以被严格地体现为软件程序、固件，体现
为软件、硬件和/或固件的混合，或者体现为诸如在处理器内或在操作系统内或在软件应用内等的单独的硬件。另外，值得注意的是，尽管本文中的不同特征、技术、配置等中的每一个可能在本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合开关电源电路，包括：数字电路，所述数字电路使接收到的命令信号通过数字预滤波器以产生数字参考电压，所述数字预滤波器与模拟控制电路中的模拟滤波器电路装置基本上匹配；数模转换器电路，用以将所述数字参考电压转换成模拟参考电压；以及所述模拟控制电路，基于所述模拟参考电压和所述混合开关电源电路的输出电压的经过所述模拟滤波器电路装置的反馈来控制所述输出电压的生成。

【技术特征摘要】
2015.03.04 US 14/637,4851.一种混合开关电源电路，包括：数字电路，所述数字电路使接收到的命令信号通过数字预滤波器以产生数字参考电压，所述数字预滤波器与模拟控制电路中的模拟滤波器电路装置基本上匹配；数模转换器电路，用以将所述数字参考电压转换成模拟参考电压；以及所述模拟控制电路，基于所述模拟参考电压和所述混合开关电源电路的输出电压的经过所述模拟滤波器电路装置的反馈来控制所述输出电压的生成。2.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中所述接收到的命令信号指示其中用以控制所述输出电压的幅值的设置，所述数字预滤波器以与所述模拟滤波器电路装置对所述输出电压的所述反馈进行滤波的基本上类似的方式对所述命令信号进行滤波。3.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中所述模拟滤波器电路装置驻留在所述混合开关电源电路的模拟控制回路中。4.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中所述模拟控制电路包括：放大器，所述放大器具有反相输入和非反相输入，所述放大器产生控制着经由电感器生成所述输出电压的电源开关的开关的命令信号。5.如权利要求4所述的混合开关电源电路，其中所述放大器的所述非反相输入接收来自所述数模转换器电路的所述模拟参考电压；以及其中所述放大器的所述反相输入接收所述输入电压的经过所述模拟滤波器电路装置的所述反馈。6.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中所述数字预滤波器与所述模拟滤波器电路装置的阶数相比是降阶滤波器，所述数字预
\t滤波器表示所述模拟滤波器电路装置的近似。7.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中使用所述数字预滤波器对所述命令信号的滤波减少了所述输出电压的在其中所述命令信号的幅值随时间变化的状况期间的过冲/下冲。8.如权利要求1所述的混合开关电源电路，进一步包括：可配置的寄存器，所述可配置的寄存器存储所述数字预滤波器的属性，所述数字电路包括用以访问所述可配置的寄存器以实施所述数字预滤波器的处理器。9.如权利要求1所述的混合开关电源电路，其中所述数字预滤波器具有与所述模拟滤波器电路装置相同的阶数并且基本上匹配所述模拟滤波器电路装置。10.如权利要求1所述的混合开关电源电路，进一步包括：控制开关；同步开关；和脉冲宽度调制器资源，所述脉冲宽度调制器资源基于由所述模拟控制电路产生的控制信号而产生脉冲宽度控制信号，所述脉冲宽度控制信号控制所述控制开关和所述同步开关的在导通状态与关断状态之间的切换，以产生与由所述数字参考电压所指定的幅值一致的所述输出电压。11.一种方法，包括：接收命令信号；使所述命令信号通过数字预滤波器以将接收到的所述命...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·贾亚万特，V·斯里尼瓦斯，P·帕托，R·T·卡罗尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US