数字电源设备用控制装置和数字电源设备制造方法及图纸

技术编号:9839820 阅读:96 留言:0更新日期:2014-04-02 03:08
本发明专利技术公开了一种数字电源设备用控制装置和数字电源设备,属于数字电源领域。该控制装置包括:运算放大器、模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器、功率级电路、前馈数字滤波器和反馈网络;其中,运算放大器的输入端为参考电压输入端,运算放大器的输出端与模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器和功率级电路顺次连接;功率级电路的输出端经反馈网络回连至运算放大器输入端;前馈数字滤波器的输入端为Vin输入端,前馈数字滤波器的输出端与数字脉宽调制器的输入端连接。通过设置前馈数字滤波器,实现前馈功能,减少为了实现倒数曲线的表的个数,避免了运算延时长、耗费资源多、前馈效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种数字电源设备用控制装置和数字电源设备,属于数字电源领域。该控制装置包括:运算放大器、模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器、功率级电路、前馈数字滤波器和反馈网络;其中,运算放大器的输入端为参考电压输入端,运算放大器的输出端与模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器和功率级电路顺次连接;功率级电路的输出端经反馈网络回连至运算放大器输入端;前馈数字滤波器的输入端为Vin输入端,前馈数字滤波器的输出端与数字脉宽调制器的输入端连接。通过设置前馈数字滤波器,实现前馈功能,减少为了实现倒数曲线的表的个数,避免了运算延时长、耗费资源多、前馈效果差的问题。【专利说明】数字电源设备用控制装置和数字电源设备
本专利技术涉及通信
,尤其涉及一种用于数字电源的控制装置。
技术介绍
目前用于输出恒定电压的电源,作为一种调节器系统,通常会遇到输入扰动、输出扰动,为了稳定输出电压,需要抑制这部分扰动,特别是输入浪涌、电压瞬态跌落以及负载动态变化率较高的场合。对于输入扰动通常可采用前馈来解决,对于负载扰动,通常可采用增加输出电容、增加动态系统带宽来减少输出阻抗或通过非线性控制减少动态输出阻抗来解决,增加动态系统带宽可以采用非线性增益来改变。对于通信电源领域的中间母线、中转母线变换器及点负载(Point of Load)电源均具有向数字化发展的趋势,如何使数字电源控制器兼容解决负载扰动和解决输入扰动这两种应用,对于数字电源控制器的实现提出了更高要求。目前常用的数字电源控制器Buck类变换器(降压变换器)要抵消Vin (电压输入端,Inputvoltage)输出扰动需要采用Vin的倒数来抵消。这种拟合倒数曲线的方法存在运算延时长、耗费资源多,造成前馈效果差的问题。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的是提供一种数字电源设备用控制装置和数字电源设备,可解决目前数字电源控制器中采用Vin的倒数抵消Vin输出扰动所存在的运算延时长、耗费资源多、前馈效果差的问题。第一方面,本专利技术实施例提供一种控制装置,包括:运算放大器、模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器、功率级电路、前馈数字滤波器和反馈网络;其中,所述运算放大器的输入端为参考电压输入端,所述运算放大器的输出端与所述模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器和功率级电路顺次连接;所述功率级电路的第一输出端经反馈网络回连至所述运算放大器输入端,所述功率级电路的第二输出端直接输出;所述前馈数字滤波器的输入端为电压输入端,所述前馈数字滤波器的输出端与所述数字脉宽调制器的输入端连接。结合第一方面,在第一方面的第一种实现方式中,所述前馈数字滤波器包括:数字信号输入端、第一通道、第二通道、数字信号输出端和两个非线性增益单元;其中,所述数字信号输入端与所述第一通道的输入端连接,所述第一通道的输出端与所述数字信号输出端连接;所述数字信号输入端与所述两个非线性增益单元的输入端连接,所述两个非线性增益单元中的一个非线性增益单元的输出端与第一通道连接,另一个非线性增益单元的输出端与所述第二通道连接;所述第二通道的输出端与所述数字信号输出端连接。结合第一方面的第一种实现方式,在第一方面的第二种实施方式中,所述第一通道为比例环节P通道;所述第二通道为积分环节I通道。结合第一方面或第一方面的第一种实现方式或第一方面的第二种实现方式,在第一方面的第三种实施方式中,所述反馈数字滤波器包括:数字信号输入端、第三通道、第四通道、第五通道、数字信号输出端和至少一个非线性增益单元;其中,所述数字信号输入端分别经所述第三通道、第四通道、第五通道与所述数字信号输出端连接;所述非线性增益单元的输入端与所述数字信号输入端连接,所述非线性增益单元的输出端分别与所述第三通道、第四通道、第五通道连接,每个非线性增益单元对应一个通道。结合第一方面的第三种实现方式,在第一方面的第四种实施方式中,所述第三通道为比例环节P通道;所述第四通道为积分环节I通道;所述第五通道为差分环节D通道。结合第一方面的第三种实现方式或第一方面的第四种实现方式,在第一方面的第五种实施方式中,所述多个非线性增益单元的数量与通道的数量对应,每个非线性增益单元的输出端对应连接一个通道。第二方面一方面,本专利技术实施例提供一种数字电源设备,该数字电源设备的主控制装置采用上述控制装置。本专利技术的有益效果为:通过设置前馈数字滤波器,实现前馈功能,减少为了实现倒数曲线的表的个数,避免了运算延时长、耗费资源多、前馈效果差的问题,具有有良好的应用前景。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的控制装置示意图;图2为本专利技术实施例提供的控制装置的前馈数字滤波器的示意图;图3为本专利技术实施例提供的控制装置的反馈数字滤波器的示意图;图4为本专利技术实施例提供的数字电源设备示意图。【具体实施方式】下面结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术的保护范围。实施例一图1所示为本专利技术实施例一提供的控制装置,该控制装置包括:运算放大器、模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器、功率级电路、前馈数字滤波器和反馈网络;其中,运算放大器的输入端为参考电压输入端,运算放大器的输出端与所述模拟到数字转换器的输入端连接;模拟到数字转换器的输出端与反馈数字滤波器的输入端连接;反馈数字滤波器的输出端与数字脉宽调制器的输入端连接;数字脉宽调制器的输出端与功率级电路的输入端连接;功率级电路的第一输出端经反馈网络回连至所述运算放大器输入端,所述功率级电路的第二输出端直接输出;前馈数字滤波器的输入端为电压输入端(Vin输入端),前馈数字滤波器的输出端与所述数字脉宽调制器的输入端连接。图2所示为上述控制装置中的前馈数字滤波器,包括:数字信号输入端、第一通道、第二通道、数字信号输出端和两个非线性增益单元(按图2中所示的两个非线性增益单元从上至下可以是第一非线性增益单元、第二非线性增益单元);其中,数字信号输入端与第一通道的输入端连接,第一通道的输出端与输出端连接;数字信号输入端与两个非线性增益单元的输入端连接,两个非线性增益单元中的一个非线性增益单元的输出端与第一通道连接,另一个非线性增益单元的输出端与所述第二通道连接;第二通道的输出端与数字信号输出端连接。上述前馈数字滤波器中的第一通道可以是比例环节P通道;第二通道可以是积分环节I通道。图1所示的控制装置中,E (N) 一般是指误差信号,E (N)作为两个非线性增益单元的输入,根据E (N)的值不同,得到不同的非线性增益单元的输出。E (N)与第一非线性增益单元的输出是第一通道的两个输入信号,这两个输入信号在第一通道中做运算,得到第一通道的输出;一般这个运算是乘法。第二本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种数字电源设备用控制装置,其特征在于,包括:运算放大器、模拟到数字转换器、反馈数字滤波器、数字脉宽调制器、功率级电路、前馈数字滤波器和反馈网络;其中,所述运算放大器的输入端为参考电压输入端,所述运算放大器的输出端与所述模拟到数字转换器的输入端连接;所述模拟到数字转换器的输出端与所述反馈数字滤波器的输入端连接;所述反馈数字滤波器的输出端与所述数字脉宽调制器的输入端连接;所述数字脉宽调制器的输出端与所述功率级电路的输入端连接;所述功率级电路的第一输出端经反馈网络回连至所述运算放大器输入端,所述功率级电路的第二输出端直接输出;所述前馈数字滤波器的输入端为电压输入端,所述前馈数字滤波器的输出端与所述数字脉宽调制器的输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:侯召政李迎
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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