用于功率转换器的错误检测制造技术

本公开涉及用于功率转换器的错误检测。一种用于控制功率转换器的开关的电路包括：第一时钟信号发生器，其被配置为生成第一时钟信号；以及开关信号发生器，其被配置为基于第一时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。该电路还包括：错误检测电路，其被配置为输出错误指示；以及第二时钟信号发生器，其被配置为响应于错误指示而生成第二时钟信号，第二时钟信号包括第二时钟信号的时钟周期的边沿，该边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。开关信号发生器被配置为响应于由错误检测电路输出错误指示而进一步基于第二时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。功率转换器的开关。功率转换器的开关。

【技术实现步骤摘要】
用于功率转换器的错误检测


[0001]本公开涉及用于生成开关信号的电路和技术，并且更具体地，涉及用于生成与操作功率转换器相关联的开关信号的电路和技术。

技术介绍

[0002]驱动器电路可以生成开关信号以控制功率转换器的操作。驱动器电路可以使用开关信号的占空比来控制由功率转换器输出的电压、电流和/或功率。例如，驱动器电路可以生成具有占空比的开关信号以调节由降压转换器输出的电压。

技术实现思路

[0003]总体上，本公开涉及用于在功率转换器以非预期平衡操作(诸如以目标频率的一半操作功率转换器)时以恒定断开时间开关模式操作功率转换器的技术。例如，驱动器电路的开关信号发生器可以响应于错误指示而基于第二时钟信号来生成开关信号，第二时钟信号包括时钟周期的边沿，该边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。
[0004]在一个示例中，本公开描述了一种用于控制功率转换器的开关的电路，该电路包括：第一时钟信号发生器，其被配置为生成第一时钟信号；以及开关信号发生器，其被配置为基于第一时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。该电路还包括：错误检测电路，其被配置为响应于开关信号在第一时钟信号的当前时钟周期的边沿期间激活功率转换器的开关而输出错误指示；以及第二时钟信号发生器，其被配置为响应于由错误检测电路输出错误指示而生成第二时钟信号，第二时钟信号包括第二时钟信号的时钟周期的边沿，该第二时钟信号的时钟周期的边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。开关信号发生器被配置为响应于由错误检测电路输出错误指示，而进一步基于第二时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。
[0005]在另一示例中，本公开描述了一种用于控制功率转换器的开关的方法。该方法包括：生成第一时钟信号；以及基于第一时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。该方法还包括：当开关信号在第一时钟信号的当前时钟周期的边沿期间激活功率转换器的开关时，输出错误指示；以及当错误指示正被输出时生成第二时钟信号，第二时钟信号包括第二时钟信号的时钟周期的边沿，该第二时钟信号的时钟周期的边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。该方法还包括：响应于错误指示被输出，而进一步基于第二时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。
[0006]在另一示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括功率转换器和驱动器电路。驱动器电路包括：第一时钟信号发生器，其被配置为生成第一时钟信号；以及开关信号发生器，其被配置为基于第一时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。驱动器电路还包括：错误检测电路，其被配置为响应于开关信号在第一时钟信号的当前时钟周期的边沿期间激活功率转换器的开关而输出错误指示；以及第二时钟信号发生器，其被配置为响
应于由错误检测电路输出错误指示而生成第二时钟信号，第二时钟信号包括第二时钟信号的时钟周期的边沿，该第二时钟信号的时钟周期的边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。开关信号发生器被配置为：响应于由错误检测电路输出错误指示，而进一步基于第二时钟信号来生成开关信号以控制功率转换器的开关。
[0007]这些和其它示例的细节在附图和以下描述中阐述。其它特征、目的和优点将从说明书和附图以及从权利要求书中显而易见。
附图说明
[0008]图1是图示依照本公开的一个或多个技术的用于控制功率转换器的示例系统的框图。
[0009]图2是图示依照本公开的一个或多个技术的开关信号发生器、第一时钟信号发生器、第二时钟信号发生器和错误检测电路的示例的概念图。
[0010]图3是图示依照本公开的一个或多个技术的基于第一时钟信号的开关信号的示例周期的概念曲线图。
[0011]图4是图示依照本公开的一个或多个技术的基于第二时钟信号的开关信号的示例周期的概念曲线图。
[0012]图5是图示依照本公开的一个或多个技术控制的功率转换器的第一示例操作的概念曲线图。
[0013]图6是图示依照本公开的一个或多个技术控制的功率转换器的第二示例操作的概念曲线图。
[0014]图7是依照本公开的与可以由图1的示例系统执行的技术一致的流程图。
具体实施方式
[0015]总体上，本公开涉及用于操作功率转换器的技术。例如，驱动器电路可以使用单周期控制(“OCC”)来控制诸如降压转换器的功率转换器。比如，驱动器电路可以基于参考电压来操作(例如，接入或断开)功率转换器的开关，该参考电压由监测功率转换器输出的错误放大器提供。然而，基于由错误放大器提供的参考电压来操作开关可能导致驱动器电路“卡”在开关频率的非预期平衡中，例如，由于比较器参考是预期的两倍，该开关频率是预期开关频率的一半。当以开关频率的非预期平衡操作时，驱动器电路可以生成开关信号，其中调节器接通时间和断开时间分别是预期接通时间和断开时间的两倍，并且维持预期占空比。在一些示例中，驱动器电路可以响应于相对大的负载阶跃而以开关频率的非预期平衡操作。
[0016]一些系统可以配置驱动器电路以临时强制最大比较器参考电压极限或最小比较器参考电压极限，这是电压域解决方案。这样的电压域解决方案可能造成极限循环。此外，当未适当地设计最大或最小比较器参考电压极限并且系统移动到有限的稳定性范围之外时，电压域解决方案可能不稳定。在Mohsen Rusbehani等人的“Use of a Nonlinear Controller to Improve One
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cycle Controller Response”中描述了电压域解决方案的示例。
[0017]依照本公开的技术，驱动器电路可以被配置为：在功率转换器以开关频率的非预
期平衡操作时，以恒定断开时间开关模式操作以使功率转换器回到开关频率的预期平衡中，这是时域解决方案。以这种方式，驱动器电路可以被配置为：只要系统使用低于预期开关频率的开关频率，就强制并保持功率转换器以恒定断开时间开关模式操作，其中恒定断开时间是可能的最小断开时间。例如，开关信号发生器可以响应于错误指示而基于第二时钟信号来生成开关信号，第二时钟信号包括时钟周期的边沿，该边沿对应于开关信号去激活功率转换器的开关的时间加上时间延迟。
[0018]图1是图示依照本公开的一个或多个技术的用于控制功率转换器104的示例系统100的框图。如图1的示例中所图示的，系统100可以包括驱动器电路102和功率转换器104。驱动器电路102可以包括第一时钟信号发生器112、错误检测电路122、第二时钟信号发生器124和开关信号发生器114。
[0019]功率转换器104可以被配置为基于功率转换器104的开关130的操作来生成输出(例如，输出电压、输出电流或输出功率)。功率转换器104可以包括开关模式功率转换器。开关模式功率转换器的示例可以包括但不限于反激式、降压
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升压、降压、或另一种开关模式功率转换器。在一些示例中，功率转换器104可以接收电压，并且输出与所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制功率转换器的开关的电路，所述电路包括：第一时钟信号发生器，其被配置为生成第一时钟信号；开关信号发生器，其被配置为基于所述第一时钟信号来生成开关信号以控制所述功率转换器的所述开关；错误检测电路，其被配置为响应于所述开关信号在所述第一时钟信号的当前时钟周期的边沿期间激活所述功率转换器的所述开关而输出错误指示；第二时钟信号发生器，其被配置为响应于由所述错误检测电路输出所述错误指示而生成第二时钟信号，所述第二时钟信号包括所述第二时钟信号的时钟周期的边沿，所述第二时钟信号的所述时钟周期的所述边沿对应于所述开关信号去激活所述功率转换器的所述开关的时间加上时间延迟；并且其中所述开关信号发生器被配置为：响应于由所述错误检测电路输出所述错误指示，而进一步基于所述第二时钟信号来生成所述开关信号以控制所述功率转换器的所述开关。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述时间延迟对应于所述开关的最小断开时间。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述时间延迟是可编程的。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述时间延迟大于所述开关的最小断开时间。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一时钟信号包括同步时钟信号；并且其中所述第二时钟信号包括异步时钟信号。6.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一时钟信号的所述当前时钟周期的所述边沿包括上升沿。7.根据权利要求1所述的电路，其中所述错误检测电路包括延迟(D)触发器，所述延迟(D)触发器包括：延迟输入部，其被配置为接收所述开关信号；时钟输入部，其被配置为接收所述第一时钟信号；以及输出部，其被配置为输出所述错误指示。8.根据权利要求1所述的电路，其中所述第二时钟信号发生器包括延迟(D)触发器，所述延迟(D)触发器包括：延迟输入部，其被配置为接收所述错误指示；时钟输入部，其被配置为接收延迟了所述时间延迟的所述开关信号的反相信号；以及输出部，其被配置为输出所述第二时钟信号。9.根据权利要求1所述的电路，其中所述开关信号发生器包括置位
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复位(SR)触发器，所述置位
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复位(SR)触发器包括：置位(S)输入部，其被配置为：当所述错误检测电路输出所述错误指示时接收所述第二时钟信号，并且当所述错误检测电路不输出所述错误指示时接收置位状态事件的指示，其中所述置位状态是基于对延迟了所述时间延迟的所述第一时钟信号和延迟了所述时间延迟的所述开关信号的反相信号的与操作；复位(R)输入部，其被配置为接收是否复位所述开关信号的指示，是否复位所述开关信号的所述指示是基于以下项的比较：在所述功率转换器的所述开关处输出的开关电压的积分的指示，和在由所述功率转换器输出的电压和参考电压之间的差的指示；以及
输出部(Q)，其被配置为输出所述开关信号。10.根据权利要求9所述的电路，其中所述开关信号发生器还包括多路复用器，所述多路复用器包括：第一输入部，其被配置为接收所述第二时钟信号；第二输入部，其被配置为接收所述置位状态事件的所述指示；以及选择线输入部，其被配置为接收所述错误指示。11.根据权利要求9所述的电路，其中所述开关信号发生器还包括比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：