具有使用脉冲调制与解调的前馈控制的电源制造技术

示例性的隔离的AC‑DC电源包括联接到AC输入端的PFC转换器、联接在PFC转换器与DC输出端之间的DC‑DC转换器、以及配置成控制DC‑DC转换器的切换操作的控制器。脉冲调制器联接到PFC转换器的输出端以接收表示在PFC转换器的输出端处的电压纹波的信号，以及配置成基于该电压纹波的幅度调制脉冲信号。脉冲解调器联接到脉冲调制器以接收已调制的脉冲信号，以及配置成解调该已调制的脉冲信号且提供已解调的信号以调节DC‑DC转换器的切换操作。还公开了用于控制隔离的AC‑DC电源的方法。

Power supply with feedforward control using pulse modulation and demodulation

The exemplary isolated AC DC power supply includes a PFC converter connected to the AC input side, a DC DC converter connected between the PFC converter and the DC output end, and a controller configured to control the switching operation of the DC DC converter. The pulse modulator is connected to the output end of the PFC converter to receive a signal representing the voltage ripple at the output end of the PFC converter and the amplitude modulation pulse signal based on the voltage ripple. The pulse demodulator is connected to the pulse modulator to receive the modulated pulse signal, and is configured to demodulate the modulated pulse signal and provide the demodulated signal to adjust the switching operation of the DC DC converter. A method for controlling the isolation of AC DC power is also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有使用脉冲调制与解调的前馈控制的电源
本专利技术涉及具有使用脉冲调制与解调的前馈控制的电源以及用于控制电源的方法。
技术介绍
本部分提供与本专利技术有关的背景信息，该背景信息不一定为现有技术。许多隔离的电源经历AC输入动态响应问题、输出动态加载问题、线频率输出电压纹波问题等。前馈方法可以与电源的初级侧与次级侧之间的模拟部件一起使用以减少电压纹波问题，但是由于部件参数的范围而可能降低准确度。在AC/DC电源中更频繁地使用数字控制器。在一些电源中，一个数字控制器位于电源的初级侧，以控制输入内务处理、功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)电路操作等。另一个数字控制器可以位于电源的隔离的次级侧以使用反馈控制输出内务处理、DC/DC转换操作等。在初级侧数字控制器与次级侧数字控制器之间可以存在通信，但是由于数字控制器的资源限制，该通信可能不一致。
技术实现思路
本部分提供本专利技术的概括性总结，且不是本专利技术的全部范围或本专利技术的所有特征的全面公开。根据本专利技术的一个方面，一种隔离的AC-DC电源包括：用于接收AC电压输入的输入端子；用于提供DC电压输出的输出端子；联接到所述输入端子的PFC转换器；DC-DC转换器，所述DC-DC转换器联接在所述PFC转换器与所述输出端子之间；以及控制器，所述控制器联接到所述DC-DC转换器且配置成控制所述DC-DC转换器的切换操作。所述电源还包括脉冲调制器，所述脉冲调制器联接到所述PFC转换器的输出端以接收表示在所述PFC转换器的所述输出端处的电压纹波的信号。所述脉冲调制器配置成基于所述电压纹波的幅度调制脉冲信号。所述电源还包括脉冲解调器，所述脉冲解调器联接到所述脉冲调制器以接收已调制的脉冲信号。所述脉冲解调器配置成解调所述已调制的脉冲信号且将已解调的信号提供给所述控制器以调节所述DC-DC转换器的切换操作。根据本专利技术的另一个方面，公开了一种操作隔离的AC-DC电源的方法。所述电源包括联接到DC-DC转换器的PFC转换器、联接到所述PFC转换器的输出端的脉冲调制器、和联接到所述脉冲调制器的脉冲解调器。所述方法包括：在所述脉冲调制器处接收所述PFC电路的所述输出端处的电压的电压纹波、在所述脉冲调制器处基于所述电压纹波的幅度调制脉冲信号、以及将已调制的脉冲信号传输到所述脉冲解调器。所述方法还包括：在所述脉冲解调器处将所述已调制的脉冲信号解调为表示所述电压纹波的已解调的信号、以及基于所述已解调的信号控制所述DC-DC转换器的切换操作。从本文中提供的描述，其它方面和应用领域将变得明显。应当理解，本专利技术的各个方面可以单独地或与一个或多个其它方面组合实现。还应当理解，本文中的描述和具体示例意图仅用于说明性目的且不意图限制本专利技术的范围。附图说明本文中所描述的附图仅用于所选实施方式而非所有可能的实现方式的说明性目的，且不意图限制本专利技术的范围。图1为根据本专利技术的一个示例性实施方式的示例性的隔离的AC-DC电源的框图。图2为根据本专利技术的另一示例性实施方式的另一示例性的隔离的AC-DC电源的框图。图3为根据本专利技术的又一示例性实施方式的示例性的隔离的AC-DC电源的传递函数的框图。贯穿附图中的多个视图，对应的附图标记指示对应的特征。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。提供示例性实施方式，使得本专利技术将是透彻的且将向本领域的技术人员全面传达范围。提出多个具体细节，诸如具体部件、设备、和方法的示例，以提供对本专利技术的实施方式的透彻理解。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，具体细节不必被采用，示例性实施方式可以以许多不同形式来体现，以及具体细节和示例性实施方式二者均不应当被理解为限制本专利技术的范围。在一些示例性实施方式中，没有详细地描述公知的过程、公知的设备结构、和公知的技术。本文中所使用的术语仅出于描述特定示例性实施方式的目的且不意图进行限制。本文中所使用的单数形式“一”和“该”可以意图也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包含”和“具有”是包含性的且因此指所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。本文中所描述的方法步骤、过程和操作不应被理解为必须要求它们以所讨论或所示出的特定次序来执行，除非具体被认定为执行次序。也将理解，可以采用附加或替选步骤。尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数字术语在本文中使用时不暗示顺序或次序，除非上下文有明确指示。因此，下文讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不脱离示例性实施方式的教导。为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，来描述如图中所示的一个元件或特征与其它的一个或多个元件或特征的关系。除了图中示出的方位之外，空间相对术语可以意图涵盖设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，则描述为在其它元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被取向为在该其它元件或特征的“上方”。因而，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种方位。该设备可以被另外地取向(旋转90度或以其它方位旋转)且本文中所使用的空间相对描述符被相应地理解。根据本专利技术的一个示例性实施方式的隔离的AC-DC电源在图1中示出且总体用附图标记100来指示。如图1所示，隔离的AC-DC电源100包括用于从AC电源接收交流(AlternatingCurrent，AC)电压输入的输入端子102和用于向负载提供直流(DirectCurrent，DC)电压输出的输出端子104。功率因数校正(PFC)转换器106联接到输入端子102。DC-DC转换器108联接在PFC转换器106与输出端子104之间。控制器110联接到DC-DC转换器108且配置成控制DC-DC转换器的切换操作。PFC转换器106和DC-DC转换器108适用于将在输入端子102处接收的AC输入电压转换为在输出端子104处提供的输出DC电压。可以在电源100中使用任何合适的AC-DC转换器拓扑，包括LLC转换器、反激转换器、全桥转换器等。AC-DC电源100包括在电源的初级侧与电源的次级侧之间的隔离。例如，一个或多个变压器等可以联接在输入端子102与输出端子104之间以提供输入端子与输出端子之间的电隔离。电源100包括联接到PFC转换器106的输出端的脉冲调制器112。脉冲调制器112接收表示在PFC转换器106的输出端处的电压纹波(例如，线频率电压纹波)的信号。脉冲调制器112配置成基于电压纹波的幅度调制脉冲信号。电源100还包括脉冲解调器114，该脉冲解调器114联接到脉冲调制器112以接收已调制的脉冲信号。脉冲解调器114配置成解调该已调制的脉冲信号且将解调信号提供到控制器110以调节DC-DC转换器108的切换操作。例如，控制器110可以基于已解调的脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离的AC‑DC电源，包括：用于接收AC电压输入的输入端子；用于提供DC电压输出的输出端子；联接到所述输入端子的PFC转换器；DC‑DC转换器，所述DC‑DC转换器联接在所述PFC转换器与所述输出端子之间；控制器，所述控制器联接到所述DC‑DC转换器且配置成控制所述DC‑DC转换器的切换操作；脉冲调制器，所述脉冲调制器联接到所述PFC转换器的输出端以接收表示在所述PFC转换器的所述输出端处的电压纹波的信号，所述脉冲调制器配置成基于所述电压纹波的幅度调制脉冲信号；以及脉冲解调器，所述脉冲解调器联接到所述脉冲调制器以接收已调制的脉冲信号，所述脉冲解调器配置成解调所述已调制的脉冲信号且将已解调的信号提供给所述控制器以调节所述DC‑DC转换器的切换操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种隔离的AC-DC电源，包括：用于接收AC电压输入的输入端子；用于提供DC电压输出的输出端子；联接到所述输入端子的PFC转换器；DC-DC转换器，所述DC-DC转换器联接在所述PFC转换器与所述输出端子之间；控制器，所述控制器联接到所述DC-DC转换器且配置成控制所述DC-DC转换器的切换操作；脉冲调制器，所述脉冲调制器联接到所述PFC转换器的输出端以接收表示在所述PFC转换器的所述输出端处的电压纹波的信号，所述脉冲调制器配置成基于所述电压纹波的幅度调制脉冲信号；以及脉冲解调器，所述脉冲解调器联接到所述脉冲调制器以接收已调制的脉冲信号，所述脉冲解调器配置成解调所述已调制的脉冲信号且将已解调的信号提供给所述控制器以调节所述DC-DC转换器的切换操作。2.如权利要求1所述的电源，还包括隔离器，所述隔离器联接在所述脉冲调制器与所述脉冲解调器之间以将所述脉冲调制器与所述脉冲解调器隔离。3.如权利要求2所述的电源，其中，所述隔离器包括光耦合器。4.如权利要求2所述的电源，其中，所述隔离器包括变压器。5.如前述任一项权利要求所述的电源，还包括联接在所述PFC转换器与所述脉冲调制器之间的滤波器，所述滤波器适于对所述PFC转换器的所述输出端处的电压进行滤波且将表示在所述PFC转换器的所述输出端处的电压纹波的电压纹波信号提供给所述脉冲调制器。6.如权利要求5所述的电源，其中，所述滤波器包括带通滤波器。7.如权利要求5或6所述的电源，其中，所述脉冲调制器包括模拟-数字转换器(ADC)，所述ADC适于将从所述滤波器接收的所述电压纹波信号转换为待被所述脉冲调制器调制的数字信号。8.如前述任一项权利要求所述的电源，其中，所述脉冲调制器配置成使用脉冲宽度调制(PWM)生成所述脉冲信号。9.如权利要求1至7中任一项所述的电源，其中，所述脉冲调制器配置成使用脉冲频率调制(PFM)生成所述脉冲信号。10.如前述任一项权利要求所述的电源，还包括传感器，所述传感器联接在所述输出端子与所述控制器之间以将输出电压反馈提供给所述控制器，用以控制所述DC-DC转换器的切换操作。11.如权利要求10所述的电源，其中，所述控制器配置成接收表示所述AC-DC电源的期望输出电压的电压基准，以及所述控制器配置成基于所述输出电压反馈与所述电压基准的比较且基于来自所述脉冲解调器的前馈的已解调的信号来控制所述DC-DC转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青峰，邓士杰，李广全，周召福，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81