[发明专利]一种数字自动选频直流转换器无效

专利信息
申请号: 201110058461.0 申请日: 2011-03-11
公开(公告)号: CN102158085A 公开(公告)日: 2011-08-17
发明(设计)人: 蒋何;李文宏;郭俊彦;周文君 申请(专利权)人: 复旦大学
主分类号: H02M3/157 分类号: H02M3/157
代理公司: 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人: 陆飞;盛志范
地址: 200433 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 数字 自动 直流 转换器
【权利要求书】:

1.一种数字自动选频直流转换器,其特征在于:硬件包括降压Buck电路、模数转换器ADC、数字控制电路;其中,所述数字控制电路分别与所述降压Buck电路、模数转换器ADC相连;所述模数转换器ADC与降压Buck电路相连;三者构成负反馈环路控制降压Buck电路电压输出。

2.根据权利要求1所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的降压Buck电路为一集成电路芯片,其中包含有一个Vx点过零比较器。

3.根据权利要求2所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的数字控制电路包括:锁相环,时钟产生模块,有限状态机控制模块,误差处理模块,数字补偿器模块,数字脉宽调制器以及非线性控制模块;其中连接关系如下:锁相环分别与外部时钟Sys_clk信号、时钟产生模块相连;时钟产生模块分别与锁相环、有限状态机控制模块、数字补偿器模块、数字脉宽调制器相连;有限状态机控制模块分别与时钟产生模块、数字补偿器模块、Vx点过零比较器输出信号相连;误差处理模块分别与外部数字参考电压值VID_I信号、数字补偿器模块、模数转换器ADC相连;数字补偿器模块分别与时钟产生模块、误差处理模块、有限状态机控制模块、数字脉宽调制器相连;数字脉宽调制器分别与时钟产生模块、数字补偿器模块、非线性控制模块相连;非线性控制模块分别与模数转换器ADC、数字脉宽调制器模块相连。

4.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的数字控制电路,根据负载情况自动选择工作在某个频率。

5.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的数字控制电路,通过有限状态机控制模块监测工作模式指示信号和占空比信号判断负载条件,输出控制信号控制时钟产生模块和数字补偿器模块。

6.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的

非线性控制模块用于改善电路瞬态特性,监测误差处理模块输出误差信号,若该误差信号超出设定的阈值范围,非线性控制模块输出0或1,将输出电压迅速拉回参考电压附近。

7.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的时钟产生模块, 根据有限状态机控制模块输出的控制信号产生不同的时钟频率。

8.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的数字补偿器模块,根据有限状态机控制模块输出的控制信号进行PID补偿或PI补偿。

9.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:所述的数字脉宽调制器模块采用Dither结构。

10.根据权利要求3所述的数字自动选频直流转换器,其特征在于:在所述Buck电路中设计有一个Vx点过零比较器;当Vx过零时,输出工作模式指示信号为高,表示Buck电路进入DCM模式;当Vx不过零时,输出工作模式指示信号为低,表示Buck电路工作在CCM模式;

所述数字补偿器模块设计有两种补偿方式分别对两种工作模式的环路进行补偿:当Buck电路工作在CCM模式时,采用PID方式补偿;当Buck电路工作在DCM模式时,采用PI方式补偿;由有限状态机控制模块判断负载电流情况后输出控制信号进行选择。

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