调整信号的方法、电源、电源控制器以及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种调整信号的方法、电源、电源控制器以及系统。该方法的一个实施例包括：响应于参考信号和已调整的输出信号，从已调整的中间信号生成已调整的输出信号，以及响应于已调整的输出信号和已调整的中间信号，从输入信号生成已调整的中间信号。相比于常规的调整技术，通过从另一已调整的信号(例如已调整的中间电压)生成一个已调整的信号(例如已调整的输出电压)，可以极大地降低这个已调整的信号的纹波分量的大小。此外，相比于常规信号调整，通过响应于该已调整的输出信号生成已调整的中间信号，可以极大地增加调整的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源，更具体地，涉及从一个已调整的信号生成另一个已调整的信号 的调整信号的方法、电源、电源控制器以及系统。
技术介绍
常规的开关电源的输出信号(例如，输出电压)的纹波分量较大，可能不适合于某 些应用，诸如用于给有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器供电。此外，具有相对较低 效率(例如小于80%)的开关电源可能不适合用于某些应用，诸如低功耗或“绿色”应用。 因此需要减小电源的输出信号的纹波分量，同时提高其效率。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
，以用简化的形式来介绍精选的一组概念，下面将在具体实施方 式中进一步描述这些概念。本
技术实现思路
不是旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要 特征，也不是旨在用于限制所要求保护的主题的范围。一个实施例包括，响应于参考信号和已调整的输出信号，从已调整的中间信号生 成已调整的输出信号，以及响应于该已调整的输出信号和该已调整的中间信号，从输入信 号生成该已调整的中间信号。与常规调整技术相比，通过从另一已调整的信号(例如已调整的中间电压)来生 成一个已调整的信号(例如已调整的输出电压)，可以极大地减小这个已调整的信号的纹 波分量的大小。此外，与常规调整技术相比，通过响应于已调整的输出信号来生成已调整的中间 信号，可以极大地增加调整的效率。附图说明图1是一个具有纹波分量的已调整的输出信号的实施例的图。图2是一个电源的实施例的原理示意图。图3是图2中的电源实施例的示意图。图4是图2和图3中的偏移反馈电路的一个实施例的示意图。图5是一个包括图3中的电源的实施例或图2中的电源的实施例的系统的框图。具体实施例方式图1是由一个开关电源(未示出)的实施例所生成的已调整的输出电压V。ut的图。 Vout具有幅度为V。utDe的平均(DC)分量以及峰-峰幅度为V。uteipple的纹波分量。该纹波分量 是电源的开关动作造成的。尽管该纹波分量被描述成具有相同持续时间的上升和下降部分 并且具有相同大小的各自的斜率，但是该上升和下降部分可以具有不同的持续时间或不同 的斜率大小。此外，虽然被描述成是不变的，但该斜率可以不是不变的。对于常规的开关电源，Voutripple可能在大约7毫伏(mV)_50毫伏的范围内。但是不幸地是，这个Vwteipple范围可能不适合于某些应用，诸如用于给有源矩阵有 机发光二极管(AMOLED)显示器供电。此外，具有相对较低效率(例如小于80% )的开关电源可能不适合用于某些应用， 诸如低功耗或“绿色”应用。电源的效率可以被定义为电源递送的功率(输出功率)与输 入到该电源的功率(输入功率)的比。图2是开关电源10的实施例的示意性框图，相比于常规开关电源，该开关电源10 可生成具有减小幅度的纹波分量V。uteipple(未在图2中示出)的已调整的输出电压V。ut，并且 其可以具有增大的效率。例如，电源10生成的分量乂-—^可以大约比由常规开关电源生 成的分量v。uteipple小10 100倍，并且电源10的效率在最大负载时可以在近似80% -90% 的范围内或高于该范围。仍然参考图2，电源10包括中间调整器(regulator) 12和输出调整器14，该输出调整器14生成具有减小的V。uteipple的V。ut。中间调整器12包括中间电压生成器16、中间调整器控制电路18、可选的中间反馈 电路20、可选的输出反馈电路22、偏移反馈电路M和滤波器电容器Cint。中间电压生成器16包括，用于响应于来自中间调整器控制电路18的至少一个控 制信号，从输入电压Vin生成已调整的中间电压Vint的电路。例如，生成器16可包括常规的 降压(buck)转换器电路，其生成的Vint的DC分量(Vintnc)的幅度小于Vin的DC分量(Vin0c) 的幅度。或者，生成器16可包括常规的升降压(buck-boost)转换器电路，其生成的Vintlic 的幅度大于Vi‘的幅度。中间反馈电路20从Vint生成中间反馈电压。在一个实施例中，反馈电路20可包 括电压分压器。并且在反馈电路20被省略的一个实施例中，Vint可直接耦合到中间调整器 控制电路18。 输出反馈电路22从V。ut生成输出反馈电压。在一个实施例中，反馈电路22可包 括电压分压器。并且在反馈电路22被省略的一个实施例中，V。ut可直接耦合到偏移反馈电 路24。在一个实施例中，偏移反馈电路M通过添加偏移电压到输出反馈电压来调节来 自反馈电路22的输出反馈电压，以生成偏移反馈电压。如下面所讨论，偏移电压可通过设 置Vintlic(其是Vint的DC分量)和V。utDC(其是V。ut的DC分量)之间的差来设置电源10的效率。中间调整器控制电路18包括从中间反馈电路20接收中间反馈信号的反相节点， 包括从偏移反馈电路M接收偏移反馈信号的非反相节点，以及响应于中间反馈信号和偏 移反馈信号生成用于生成器16的至少一个控制信号。在一个实施例中，中间反馈信号与 Vint成比例，而偏移反馈信号充当参考信号。由此，如果VintDC(Vint的DC分量)变得大于由 偏移反馈信号和中间反馈信号所设置的值，则控制电路18就减小电压生成器16的开关占 空比，使得Vi‘朝着回到该设置值的方向降低。相反，如果Vi‘变得小于该设置值，则控 制电路18增大电压生成器16的开关占空比，使得Vintrc朝着回到该设置值的方向增大。此 外，在偏移反馈信号与V。ut成比例的实施例中，中间调整器12的有效参考信号追随(track) Vout,以及因此Vint也追随V。ut。如下面所讨论，Vint追随V。ut可允许电源10在即使v。ut在改变的条件下都能够具有并维持合适水平的效率。滤波器电容器Cint可影响Vint的纹波分量V。utHpple的幅度，并且还可用于补偿中间 调整器12的反馈环。输出调整器14包括输出电压生成器30、输出调整器控制电路32、可选的反馈电路 34、参考电压生成器36以及滤波器电容器C。ut。输出电压生成器30包括，用于响应于来自输出调整器控制电路32的至少一个 控制信号，从已调整的中间电压Vint生成已调整的输出电压ν-的电路。例如，生成器30 可包括常规的低压差(LDO)调整器电路，其用于生成小于Vintirc(Vint的DC分量的幅度)的反馈电路34从V。ut生成反馈电压。在一个实施例中，反馈电路34可包括电压分 压器。并且在反馈电路34被省略的一个实施例中，V。ut可直接耦合到输出调整器控制电路 32。但是通过将反馈电路34设计成生成合适水平的反馈信号，可以将V。ut设置成期望的值。输出调整器控制电路32包括从反馈电路34接收反馈信号的反相节点，包括从生 成器36接收参考电压的非反相节点，以及响应于反馈信号和生成用于输出电压生 成器30的至少一个控制信号。由此，如果V。utDC变得大于由Vref和反馈电路34所设置的水 平，则控制电路32使电压生成器30将V。utD。朝着回到该设置值的方向减小。相反，如果V。utDC 变得小于该设置值，则控制电路32使电压生成器30将V。utD。朝着回到该设置值的方向增大。滤波器电容器C。ut可影响V。ut的纹波分量V。utHpple的幅度，并且还可用于补偿输出 调整器14的反馈环。仍然参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电源控制器，包括：输出调整器控制电路，可用于使输出信号生成器响应于参考信号和已调整的输出信号，从已调整的中间信号生成所述已调整的输出信号；以及中间调整器控制电路，可用于使中间信号生成器响应于所述已调整的输出信号和所述已调整的中间信号，从输入信号生成所述已调整的中间信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，刘军，张海波，
申请(专利权)人：意法半导体研发深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94