[发明专利]具有预测脉冲宽度调制器控制的功率转换器

说明书

公开了涉及功率转换器的控制电路的各种方法和装置。一种方法包括使用基于比较信号的控制信号来控制开关。所述开关控制功率在接收输入的输入节点和输出节点之间的传送。所述方法包括测量所述功率转换器的输出，基于所述输出来产生误差信号，产生具有变化的周期的周期性斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供所述误差信号，向所述比较器的第二输入端子提供所述斜坡信号，以及基于所述误差信号和所述斜坡信号使用所述比较器来产生所述比较信号。所述方法包括响应于所述输入的增加而增加所述斜坡信号的斜率，以及响应于所述变化的周期的减小而增加所述斜坡信号的所述斜率。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月9日提交的美国非临时专利申请号15/347,693的权益，所述美国非临时专利申请要求于2016年10月26日提交的美国临时申请号62/413,005的权益，这两个美国非临时申请都通过引用被全部并入。

发明背景

电子装置在只由单个源供电时常常需要产生多种功率规范。例如，膝上型计算机可以只具有单个电池，但可能需要为在膝上型计算机上的各种部件产生具有不同的供电电压的功率规范。此外，不考虑对多种功率规范的需要，电子装置常常需要调节从外部源输送给它们的功率。返回到膝上型计算机的例子，膝上型计算机处理器包含敏感电子设备，并基于处理器工作多么努力来展示广泛变化的功率需求。简单地插在干线电压源的DC版本中并不是选项，因为处理器将不被保护免受在电源中的骤降或猛增，且电源将同样不能够跟得上在由处理器消耗的功率中的快速转变。前面提到的要求由功率转换器处理。

功率转换器需要从它们正调节的负载快速调整到变化的功率需求。这个特征变得越来越重要，因为在现代电子装置中节省功率的主要方式之一是在跟随有短周期性脉冲猝发的延长的时间段期间在低功率操作模式之间切换装置，在脉冲猝发中，大量功率被耗散。功率转换器可被分类为被称为开关调节器和线性调节器的两种广泛的类别。在每种类别的调节器的几乎每个实现中，存在监测输出并调节在输入和输出之间穿过调节器流动的功率的数量的控制回路。控制回路需要能够感测输出并将信息足够快地馈送回到调节器以防止在转变期间的经调节的输出的过冲或欠冲。可接受的过冲或欠冲的范围以及输出在转变期间稳定下来所花费的时间由正被调节的装置的容限设置。

发明内容

在一种方法中，公开了用于控制功率转换器的方法。该方法包括使用控制信号来控制开关。开关控制功率在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间的传送。输入节点接收输入。该方法还包括测量功率转换器的输出，基于输出来产生误差信号，产生具有变化的周期的周期性斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供误差信号，向比较器的第二输入端子提供斜坡信号，以及基于误差信号和斜坡信号使用比较器来产生比较信号。该方法还包括响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率，以及响应于变化的周期的减小而增加斜坡信号的斜率。控制信号基于比较信号。

在一种方法中，公开了用于控制功率转换器的方法。用于控制功率转换器的该方法包括使用控制信号来控制开关，该开关控制功率在功率转换器的输入节点和功率转换器的输出节点之间的传送。输入节点接收输入。该方法还包括测量功率转换器的输出，基于输出来产生误差信号，产生斜坡信号，向比较器的第一输入端子提供误差信号，向比较器的第二输入端子提供斜坡信号，以及基于误差信号和斜坡信号使用比较器来产生比较信号。该方法还包括响应于输入的增加而增加斜坡信号的斜率，以及响应于输出的减小而增加斜坡信号的斜率。控制信号基于比较信号。