[发明专利]用于峰值电流模式控制的功率转换器中的选择性及自适应斜率补偿的设备及方法

说明书

本发明揭示一种用于峰值电流模式控制的功率转换器中的选择性及自适应斜率补偿的设备及方法。峰值电流模式控制的功率转换器中的所述选择性及自适应斜率补偿由硬件、软件及／或两者的组合实施以执行经脉冲宽度调制周期的开始及将斜率补偿的开始从所述经脉冲宽度调制周期的所述开始延迟达第一时间。

技术领域

本发明涉及数字集成电路，且更明确地说，涉及一种用于实施峰值电流模式控制的数字集成电路中的选择性及自适应斜率补偿的设备及方法。

背景技术

峰值电流模式控制(PCMC)是功率转换器的理论上使得能够实现一些所要优点(如电压前馈、自动周期性即时电流限制及所属领域的技术人员己知的其它优点)的控制方案。为在实践中实施此PCMC控制方案，用以驱动功率转换器中的控制开关的精确控制的经脉冲宽度调制(PWM)波形是必要的。这些功率转换器通常在不具有或具有斜率补偿的情况下采用峰值电流参考。将峰值电流参考与在功率转换器的输出处所感测到的电流进行比较；所述比较的结果控制PWM波形。

图1描绘数控基于PCMC的功率转换器系统100的概念性框图。功率转换器102在其输入处接收来自源104的输入电压V_in且在其输出处将经调节电压V_out提供到负载106。为实现V_out调节，将V_out反馈提供到包括将V_out反馈数字化的模／数(ADC)转换器的块108，所述V_out反馈接着被提供到包括比较器及电压控制器(未展示)的块110的第一输入。将来自参考电压源112的数字参考电压V_ref提供到块110的第二输入。将经数字化 反馈与数字参考电压V_ref通过比较器进行比较且将所述比较的结果提供到电压控制器。基于所述比较，电压控制器产生电压V_comp，所述电压V_comp提供于电压控制器110的输出处且用于导出峰值电流参考信号I_pref。

所属领域的技术人员众所周知，理论上，基于PCMC的功率转换器系统针对高于50％工作循环的操作具有稳定性问题及分谐波振荡。工作循环是PWM波形在与经脉冲宽度调制周期成比例的活动状态中花费的时间。因此，基于PCMC的功率转换器系统可实施斜率补偿。斜率补偿可应用于峰值电流I_peαk，从而按斜坡递减峰值电流I_peαk，因此达到经斜率补偿的峰值电流参考信号I_pref。或者，可通过使峰值电流I_peαk保持恒定或按 斜坡递增反馈电流I_fb而实现斜率补偿。

如图1中所描绘，取决于功率转换器的拓扑、控制转换器的手段及所属领域的技术人员己知的其它设计准则而在转换器102的节点处感测反馈电流I_fb。以实例方式，反馈电流可为穿过负载106的电流，其可为穿过电感器的电流、变压器初级电流及所属领域的技术人员己知的其它节点。

为不同方面的阐释的清晰起见，使用经斜率补偿的峰值电流参考信号I_pref；然而，所揭示概念同样适用于其中将斜率补偿斜坡添加到反馈电流I_fb的情形。

经斜率补偿的峰值电流参考信号I_pref的产生由块114及斜坡产生器实施，所述块包括用于将由电压控制器114提供的电压V_out的数字表示转换成对应于峰值电流I_peαk的模拟表示的数／模(DAC)转换器，所述斜坡产生器在将峰值电流I_peαk的值作为斜坡产生器的初始值的情况下产生补偿斜率。