开关稳压控制器动态输出电压调整装置和方法制造方法及图纸

一种用于开关稳压器的控制器，包括配置一个误差放大器，接收表示调制输出电压和参考电压的反馈电压，并且产生表示反馈电压和参考电压之间差值的误差信号；配置一个回路运算器，根据误差信号，产生输出信号，开关稳压器使用输出信号，产生调制输出电压，调制输出电压具有与参考电压有关的电压值；以及配置一个输出电压调节电路，接收表示流经负载电流的感应电流信号，并且根据感应电流信号产生电压调节信号，电压调节信号用于产生与预设置电压相关的参考电压。

【技术实现步骤摘要】
开关稳压控制器动态输出电压调整装置和方法
本专利技术特别涉及一种开关稳压控制器动态输出电压调整装置和方法。
技术介绍
许多消费类电子设备，例如电视机顶盒、笔记本电脑、台式电脑、游戏机、网络处理器和远程控制设备等，都在电子系统中引入了集成电路。传统的电子系统通常配有一个或多个直流到直流的转换器，将来自系统电压源的干路电流转换成一个或多个电压，用于作为负载驱动这些集成电路。开关模式电压源或开关稳压器，也被称为直流到直流的转换器，用于将一个输入电压源转换成所需的输出电压，用于电子系统中适合集成电路的电压水平。例如，一个用于电子系统的12伏特电压源，必须降低至5伏特才能为I/O接口电路供电，如果是向核心数字逻辑电路供电，尤其是当核心数字逻辑电路是使用深亚微米集成电路配置的时候，就必须降至1伏特供电。开关稳压器通过电容器、电感器和变压器等低损耗元件提供供电功能，电源开关接通和断开，使得能量从离散数据包中的输入端转移到输出端。反馈控制电路用于调节能量转移，在电路所需的负载极限内保持稳定的输出电压。电子系统配置能量控制，以便优化能量消耗。例如，负载为开关稳压器的控制器提供一个信号，使得控制器改变稳压输出电压的电压值。因此，开关稳压器的输出电压会对负载的要求做出相应，以便优化能量消耗。
技术实现思路
根据本专利技术实施例，提供了一种用于开关稳压器的控制器，配置该开关稳压器接收输入电压，在输出端产生调制输出电压，用于驱动负载，其特征在于，该控制器包括：一误差放大器，用于接收一表示调制输出电压的反馈电压和一参考电压，并且产生一表示反馈电压和参考电压之间差值的误差信号；一回路运算器，用于根据误差信号产生一输出信号，开关稳压器使用该输出信号，产生调制输出电压，所述调制输出电压具有与参考电压相关的电压值；以及一输出电压调节电路，用于接收一表示流经负载电流的感应电流信号，并且根据感应电流信号，产生一电压调节信号，所述电压调节信号用于产生与一预设置电压相关的参考电压。对所述电压调节信号与预设置电压求和，以产生参考电压。所述的回路运算器被配置为根据误差信号和感应电流信号，产生输出信号。所述的控制器还包括：一第一模拟到数字转换器，耦合接收来自误差放大器的误差信号，并产生数字化误差信号，其中所述的回路运算器被配置为根据数字化误差信号，产生输出信号。所述的输出电压调节电路包括：一内存存储电流-电压查找表，所述电流-电压查找表包括一组电压值，索引至相应的感应电流信号值，其中所述电流-电压查找表由感应电流信号值索引，以便提供输出电压值，作为电压调节信号。所述的控制器还包括：一第二模拟到数字转换器，耦合接收感应电流信号，产生数字化感应电流信号，其中所述电流-电压查找表由数字化感应电流信号索引，以提供输出电压值。所述的控制器还包括：一界面，用于接收输入数据，并根据输入数据，更新电流-电压查找表。所述的输出电压调节电路包括：一内存存储多个电流-电压查找表，每个电流-电压查找表都包括一组电压值，索引到相应的感应电流信号值；以及一界面，用于接收输入选择信号，并为内存提供输入选择信号，其中利用输入选择信号，从多个电流-电压查找表中选择一个电流-电压查找表，并由感应电流值索引所选择的电流-电压查找表，以便提供输出电压值，作为电压调节信号。所述的控制器还包括：一第二模拟到数字转换器，耦合接收感应电流信号，产生数字化感应电流信号，其中所选择的电流-电压查找表由数字化感应电流信号索引，以提供输出电压值。所述的界面还被配置为接收输入数据，并根据输入数据，更新多个电流-电压查找表。多个所述的电流-电压查找表包括一第一电流-电压查找表，用于具有第一结构的负载，以及一第二电流-电压查找表，用于具有第二结构的负载，第二结构与第一结构不同。所述的内存还包括：一输入电路，用于根据输入选择信号，选择电流-电压查找表中的一个，并为所选择的电流-电压查找表提供感应电流信号；以及一输出选择电路，用于根据输入选择信号，从所选择的电流-电压查找表中选择输出电压值。所述的输出电压调节电路包括：一内存，配置用于存储一个或多个感应电流信号的样本，并且进一步配置用于存储一个电流模式-电压查找表；以及一处理器，配置用于接收感应电流信号的一个或多个样本，并且分析样本，以便探测样本中的电流模式，处理器根据样本中检测到的电流模式产生一个模式输出，其中所述的电流模式-电压查找表由检测到的电流模式索引，以便提供输出电压模式，作为电压调节信号。所述的控制器还包括：一第二模拟到数字转换器，耦合接收感应电流信号并产生数字化感应电流信号，其中所述内存存储数字化感应电流信号，作为感应电流信号的样本，处理器分析数字化感应电流信号的样本，以便检测电流模式。所述的控制器还包括：一界面，用于接收输入数据，并且根据输入数据，更新电流模式-电压查找表。所述的控制器还包括：一计时器，配置用于从电流模式-电压查找表接收与一段输出电压模式关联的一个输出电压值，以及该段输出电压模式的时间值，并提供该输出电压值，作为该时间值的一个时段的电压调节信号。所述的处理器探测第一电流模式，电流模式-电压查找表由第一电流模式索引，并根据第一电流模式提供输出电压模式。所述的处理器探测到第二电流模式，提供至少一部分第二电流模式，作为电流模式-电压查找表的索引，电流模式-电压查找表由该一部分第二电流模式索引，根据第二电流模式，提供输出电压模式。所述的处理器检测到感应电流信号的样本中的重复电流模式，作为电流模式。所述的处理器检测到感应电流信号样本中的重复电流模式，作为电流模式，并且根据处理器检测到的重复电流模式，由处理器索引电流模式-电压查找表，提供对应重复电流模式的输出电压模式，作为电压调节信号，以对应重复电流模式的重复模式连续提供输出电压模式。所述的处理器使用快速傅里叶变换检测电流模式。一种用于开关稳压器的控制器方法，配置开关稳压器，接收输入电压，并在输出端产生一个调制输出电压，用于驱动负载，其特征在于，该方法包括：接收表示调制输出电压的反馈电压和参考电压；产生表示反馈电压和参考电压之间差值的误差信号，；至少根据误差信号，产生控制信号，所述控制信号用于产生调制输出电压，所述调制输出电压具有与参考电压相关的电压值；接收表示流经负载的电流的感应电流；根据感应电流信号，产生电压调节信号；利用电压调节信号，调节与预设置电压有关的参考电压；以及根据反馈电压和调节参考电压，产生调制输出电压。所述的方法，包括利用电压调节信号产生参考电压包括：将电压调节信号和设置电压求和，产生参考电压。根据感应电流信号产生电压调节信号包括：提供电流-电压查找表；以及利用感应电流信号索引电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开关稳压器的控制器，配置该开关稳压器接收输入电压，在输出端产生调制输出电压，用于驱动负载，其特征在于，该控制器包括：/n一误差放大器，用于接收一表示调制输出电压的反馈电压和一参考电压，并且产生一表示反馈电压和参考电压之间差值的误差信号；/n一回路运算器，用于根据误差信号产生一输出信号，开关稳压器使用该输出信号，产生调制输出电压，所述调制输出电压具有与参考电压相关的电压值；以及/n一输出电压调节电路，用于接收一表示流经负载电流的感应电流信号，并且根据感应电流信号，产生一电压调节信号，所述电压调节信号用于产生与一预设置电压相关的参考电压。/n

【技术特征摘要】
20190304 US 16/291,8761.一种用于开关稳压器的控制器，配置该开关稳压器接收输入电压，在输出端产生调制输出电压，用于驱动负载，其特征在于，该控制器包括：
一误差放大器，用于接收一表示调制输出电压的反馈电压和一参考电压，并且产生一表示反馈电压和参考电压之间差值的误差信号；
一回路运算器，用于根据误差信号产生一输出信号，开关稳压器使用该输出信号，产生调制输出电压，所述调制输出电压具有与参考电压相关的电压值；以及
一输出电压调节电路，用于接收一表示流经负载电流的感应电流信号，并且根据感应电流信号，产生一电压调节信号，所述电压调节信号用于产生与一预设置电压相关的参考电压。


2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，对所述电压调节信号与预设置电压求和，以产生参考电压。


3.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述的回路运算器被配置为根据误差信号和感应电流信号，产生输出信号。


4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，还包括：
一第一模拟到数字转换器，耦合接收来自误差放大器的误差信号，并产生数字化误差信号，其中所述的回路运算器被配置为根据数字化误差信号，产生输出信号。


5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述的输出电压调节电路包括：一内存存储电流-电压查找表，所述电流-电压查找表包括一组电压值，索引至相应的感应电流信号值，
其中所述电流-电压查找表由感应电流信号值索引，以便提供输出电压值，作为电压调节信号。


6.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，还包括：
一第二模拟到数字转换器，耦合接收感应电流信号，产生数字化感应电流信号，其中所述电流-电压查找表由数字化感应电流信号索引，以提供输出电压值。


7.如权利要求5所述的控制器，其特征在于，还包括：
一界面，用于接收输入数据，并根据输入数据，更新电流-电压查找表。


8.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述的输出电压调节电路包括：一内存存储多个电流-电压查找表，每个电流-电压查找表都包括一组电压值，索引到相应的感应电流信号值；以及
一界面，用于接收输入选择信号，并为内存提供输入选择信号，其中利用输入选择信号，从多个电流-电压查找表中选择一个电流-电压查找表，并由感应电流值索引所选择的电流-电压查找表，以便提供输出电压值，作为电压调节信号。


9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，还包括：
一第二模拟到数字转换器，耦合接收感应电流信号，产生数字化感应电流信号，其中所选择的电流-电压查找表由数字化感应电流信号索引，以提供输出电压值。


10.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述的界面还被配置为接收输入数据，并根据输入数据，更新多个电流-电压查找表。


11.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，多个所述的电流-电压查找表包括一第一电流-电压查找表，用于具有第一结构的负载，以及一第二电流-电压查找表，用于具有第二结构的负载，第二结构与第一结构不同。


12.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述的内存还包括：
一输入电路，用于根据输入选择信号，选择电流-电压查找表中的一个，并为所选择的电流-电压查找表提供感应电流信号；以及
一输出选择电路，用于根据输入选择信号，从所选择的电流-电压查找表中选择输出电压值。


13.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述的输出电压调节电路包括：一内存，配置用于存储一个或多个感应电流信号的样本，并且进一步配置用于存储一个电流模式-电压查找表；以及
一处理器，配置用于接收感应电流信号的一个或多个样本，并且分析样本，以便探测样本中的电流模式，处理器根据样本中检测到的电流模式产生一个模式输出，
其中所述的电流模式-电压查找表由检测到的电流模式索引，以便提供输出电压模式，作为电压调...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·施密茨，林仲文，丹尼尔·爱德华·布朗，
申请(专利权)人：万国半导体开曼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY