开关模式电源（ＳＭＰＳ）及其方法技术

本发明专利技术的实施例针对于开关模式电源（ＳＭＰＳ）电路及其方法。所述ＳＭＰＳ电路接收与未来负载改变相关的信息。举例来说，可在解码器（例如，串行总线接口（ＳＢＩ）解码器）处从例如移动台调制解调器（ＭＳＭ）等微处理器或微控制器接收所述信息。所述ＳＭＰＳ电路可包括模／数转换器，所述模／数转换器经配置以对所述ＳＭＰＳ电路的输出电压取样以确定所述未来负载改变发生的时间。所述ＳＭＰＳ电路可进一步包括瞬时恢复电路（ＴＲＣ），以用于在所述未来负载改变发生时基于所述所接收到的信息而稳定所述输出电压。举例来说，所述ＴＲＣ计算用于转变所述ＳＭＰＳ电路的开关的状态以补偿所述未来负载改变的工作循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及开关模式电源(SMPS)电路及其方法，且更特定来说，涉及前馈SMPS电路及其方法。
技术介绍
开关模式电源或SMPS是并入有开关调节器的电子电源供应单元(PSU)，开关调节 器是快速接通和断开功率晶体管(例如，M0SFET)以稳定输出电压或电流的内部控制电路。 当需要较高效率、较小大小或较轻重量时，开关调节器通常用作线性调节器的代替物。然 而，开关调节器更复杂且如果不小心抑制，则其开关电路可导致噪声问题。可基于输入和输出波形将SMPS分类为整流器或离线转换器(AC进；DC出)、电压 /电流或DC到DC转换器(DC进；DC出)、频率变换器或循环转换器(AC进；AC出)和反相 器(DC进；AC出)。降压式转换器为步降DC到DC转换器的一实例。降压式转换器的设计与升压式转 换器(即，步升DC到DC转换器)的设计类似。降压式转换器与线性调节器相比相对较有 效(例如，对于集成电路来说，高达95%)。常规降压式转换器通常包括两个开关(例如，晶体管和二极管)以及用于对输出 电压波纹进行滤波的电感器和电容器。同步降压式转换器为基本降压式转换器电路拓扑的 修改版本，其中二极管被第二晶体管替代。此修改为增加成本和改进效率之间的折衷。一 般来说，降压式转换器在将电感器连接到源电压以在电感器中存储能量(“接通状态”)和 将电感器放电到负载中(“断开状态”)之间交替。图IA说明常规同步降压式转换器100。如在图IA中所示，常规同步降压式转换器 100包括电源电压Vd、第一开关S1和第二开关S2、电感器L和电容器C。电阻器ιγ和r。表 示分别与电感器和电容器相关联的有效串联电阻(ESR)，而电阻器R表示负载。一般来说， 电源电压Vd对应于同步降压式转换器100的DC输入电压，且电阻R上的电压V。对应于DC 输出电压。如上文所论述，降压式转换器通过在“接通状态”和“断开状态”之间切换而操作。 参看图1A，在“接通状态期间”，开关S1闭合且开关S2断开。相反地，在“断开状态”期间， 开关S2闭合且开关S2断开。因此，第一开关S1和第二开关S2始终被设定到不同操作状态。 相应地，图IB和图IC分别说明同步降压式转换器100的接通和断开状态。常规上，第一开关S1和第二开关S2的开关由监视输出电压V。且将输出电压V。与 参考电压(将其手动或以电子方式设定到所要的输出)进行比较的反馈电路(未图示)控 制。如果在输出电压V。中有误差，则反馈电路通过调整第一开关S1和第二开关S2随之接通 和断开的时序而进行补偿。举例来说，反馈电路的开关调节器部分可实施为比例-积分-微 分控制器(PID)控制器。PID控制器广泛是使用于工业控制系统中的众所周知的控制回路 反馈机构。一般来说，PID控制器尝试通过计算且接着输出校正动作或可相应地调整过程 的补偿信号(即，对31/52开关的调整)而校正所测量的过程变量(即，反馈输出电压V。)和所要的设定点(即，参考电压)之间的误差。输出电压波纹是给予输出电压V。在接通状态期间上升且在断开状态期间下降的 现象的名称。其由若干因素造成，包括(但不限于)切换频率、输出电容、电感器、ESR、负载 和控制电路的任何电流限制特征。最基本来说，输出电压将因输出电容器充电和放电而上 升和下降。另外，降压式转换器通常将输出电压V。输出到负载(即，电阻R)。如果负载电 流改变得相对快，则常规降压式转换器100可难以处理所述负载改变(举例来说，因为反馈 电路可对负载改变过度补偿或补偿不足)。因此，如果负载被改变，则输出电压波纹可增加， 其使系统性能下降。
技术实现思路
本专利技术的一实施例针对于一种稳定从开关模式电源(SMPS)电路输出的电压的方 法，其包括接收与未来负载改变相关的信息，对输出电压取样以确定未来负载改变发生的 时间，以及在未来负载改变发生时基于所接收到的信息而稳定输出电压。本专利技术的另一实施例针对于一种SMPS电路，其包括解码器，其接收与未来负载 改变相关的信息；模/数转换器(ADC)，其对输出电压取样以确定未来负载改变发生的时 间；以及瞬时恢复电路(TRC)，其在未来负载改变发生时基于所接收到的信息而稳定输出 电压。本专利技术的另一实施例针对于一种SMPS电路，其包括用于接收与未来负载改变相 关的信息的装置、用于对输出电压取样以确定未来负载改变发生的时间的装置，以及用于 在未来负载改变发生时基于所接收到的信息而稳定输出电压的装置。本专利技术的另一实施例针对于一种计算机可读媒体，其包括存储于其上的程序代 码，所述程序代码经配置用于在SMPS电路处执行，所述程序代码包括用于接收与未来负载 改变相关的信息的程序代码、用于对输出电压取样以确定未来负载改变发生的时间的程序 代码，以及用于在未来负载改变发生时基于所接收到的信息而稳定输出电压的程序代码。附图说明当结合仅出于说明而不限制本专利技术的目的而呈现的附图考虑时，参考以下详细描 述，将更容易获得对本专利技术的实施例和其许多伴随优点的更完整的了解和更好的理解。图1A、1B和IC说明常规同步降压式转换器。图2说明根据本专利技术的一实施例的同步降压式转换器。图3说明根据本专利技术的一实施例的电压调节过程。图4说明根据本专利技术的一实施例的在TRC模式期间由图2的降压式转换器执行的 操作。具体实施例方式本专利技术的方面揭示于针对本专利技术的特定实施例的以下描述和相关图式中。可在不偏离本专利技术的范围的情况下设计替代实施例。另外，将不会详细描述本专利技术的众所周知的 元件，或将省略所述元件，以免使本专利技术的相关细节模糊不清。本文使用词“示范性”或“实例”以指“用作一实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”和/或“实例”的任何实施例无需理解为比其它实施例优选或有利。同样，术语 “本专利技术的实施例”不要求本专利技术的所有实施例包括所论述的特征、优点或操作模式。另外，依据将由(例如)计算装置的组件执行的动作的序列来描述许多实施例。将 认识到，可通过专用电路(例如，专用集成电路(ASIC))，通过正由一个或一个以上处理器 执行的程序指令，或通过所述两者的组合来执行本文所描述的各种动作。另外，本文所描述 的动作的这些序列可被视为完全包含于任何形式的计算机可读存储媒体内，所述计算机可 读存储媒体在其中存储有对应的一组计算机指令(其执行时将致使相关联的处理器执行 本文所描述的功能性)。因此，本专利技术的各种方面可以许多不同的形式体现，所有所述形式 已涵盖于所主张的标的物的范围内。另外，对于本文中所描述的实施例中的每一者来说，任 何所述实施例的对应形式可在本文中被描述为(例如)“经配置以执行所描述的动作的逻 辑”。 如在“
技术介绍
”部分所论述，常规同步降压式转换器基于降压式转换器的输出电 压的反馈而补偿负载改变。如下文更详细地论述，本专利技术的一实施例针对于使用“前馈”方 法来处理对负载改变的响应。因此，可使用与未来负载改变相关的信息来更好地处置对负 载改变的响应。举例来说，以此方式，可减少对后续负载改变的过度补偿，因为知道了更多 与负载改变相关的信息。图2说明根据本专利技术的一实施例的同步降压式转换器200。参看图2，降压式转换 器200包括串行总线(SBI)解码器205、控制开关Sl和S2的开关驱动器210、控制开关驱动 器210的数字脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定从开关模式电源（ＳＭＰＳ）电路输出的电压的方法，其包含：接收与未来负载改变相关的信息；对输出电压取样以确定所述未来负载改变发生的时间；以及在所述未来负载改变发生时基于所述所接收到的信息而稳定所述输出电压。

【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：肯次金莫，贾斯廷约瑟夫罗森加涅，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]