[发明专利]自适应数字电压调节器

摘要

一种数控DC/DC转换器包括：至少一个切换模式功率级，用于将输入电压(Vin)转换为输出电压(Vout)；功率级包括由具有时间分辨率△t的控制装置导通和关断的至少一个可控切换装置。转换器还包括占空比控制机制，用于控制可控切换装置的占空比，占空比控制机制包括：用于估计输出电压误差的机制；用于估计目标占空比的机制；以及占空比量化机制，用于为目标占空比估计而确定适合于控制可控切换装置的量化导通时间/关断时间对的第一集合；以及选择器机制，用于通过逐循环地从根据所述第一集合导出的、至少两个量化导通时间/关断时间对的第二集合中选取导通时间/关断时间对，而确定所述可控切换装置的导通时间和关断时间，其中按照使得输出电压误差的幅值持续最小化的方式来进行选取。为补偿依赖于负载的寄生效应，持续地调整量化导通时间/关断时间对的第二集合，以确保在所有负载水平上的最优性能。

主权项

1.一种产生至少一个输出电压(Vout)的切换模式DC/DC转换器，包括：至少一个功率级(PS)，用于将输入电压(Vin)转换为输出电压(Vout)，每个功率级包括至少一个可控切换装置(CS)；以及控制装置(CD)，用于导通和关断所述可控切换装置(CS)，其特征在于由于所述控制装置的时间分辨率Δt，所述可控切换装置(CS)的导通时间和关断时间这两者都被约束为Δt的整数倍数；以及占空比控制机制(DC)，用于控制所述可控切换装置的占空比，包括：用于估计输出电压误差的机制，所述输出电压误差是原始输出电压与期望输出电压(Vdo)之间的差；以及用于估计目标占空比的机制，所述目标占空比是实质用来实现期望输出电压(Vdo)的占空比；以及占空比量化机制(DQ)，用于为目标占空比估值而确定适合于控制所述可控切换装置的至少一个量化导通时间/关断时间对的第一集合，其特征在于(所述第一集合中的)每个对的量化导通时间和关断时间的和被约束为离散值的集合{Tswi}(i＝1、2、...I)，其中I是正整数，并且Tswi是Δt的整数倍数；以及选择器机制(SM)，用于通过逐循环地从根据所述第一集合导出的且被类似地约束的、至少两个量化导通时间/关断时间对的第二集合中选取导通时间/关断时间对，而确定所述可控切换装置的导通时间和关断时间，其中按照使得输出电压误差的幅值持续最小化的方式来进行所述选取。