[发明专利]一种适用于不同开关频率的高线性度混合数字脉宽调制器

摘要

一种适用于不同开关频率的高线性度混合数字脉宽调制器，属于电力电子技术领域。包括精度选择模块、粗调模块、细调模块和数字逻辑模块，粗调模块用于产生计数信号，计数信号的高x位作为频率检测信号，精度选择模块根据频率检测信号将脉宽控制信号分为高位信号和低位信号，并通过调节高位信号和低位信号的位数调整粗调和细调的精度；随后将高位信号输入到粗调模块与计数信号进行比较得到粗调信号，低位信号输入到细调模块进行细调得到细调信号，最后利用数字逻辑模块根据粗调信号和细调信号产生脉宽调制信号作为混合型数字脉宽调制器的输出信号。本发明可以适用于不同开关频率，具有线性度高、精度高、面积功耗小等特点。

主权项

1.一种适用于不同开关频率的高线性度混合数字脉宽调制器，其特征在于，所述混合数字脉宽调制器能够适用于s档开关频率，并根据不同开关频率产生对应的脉宽调制信号(dpwm)，其中s为正整数；所述混合数字脉宽调制器包括精度选择模块、粗调模块、细调模块和数字逻辑模块；所述粗调模块用于产生计数信号(counter_out)，所述计数信号(counter_out)为在开关时钟信号(clkp)的一个周期内计数的时钟信号(clks)的周期数的二进制编码；所述精度选择模块包括脉宽控制信号检测单元、开关检测单元和精度选择状态机，所述脉宽控制信号检测单元用于检测脉宽控制信号(d_con)并输出判断信号(dmax)，当所述脉宽控制信号(d_con)每一位均为1时，所述判断信号(dmax)为1，否则所述判断信号(dmax)为0；所述开关检测单元的第一输入端连接频率检测信号(freq_out)，其第二输入端连接所述判断信号(dmax)，其输出端输出精度控制状态码(selclk)；其中频率检测信号(freq_out)为所述计数信号(counter_out)的高x位，x＝mod[log2(s)]，mod为向上取整操作；每一个所述频率检测信号(freq_out)对应一个x位的二进制编码作为精度控制状态码的初始值(selclk_0)，其中开关频率越高所述精度控制状态码的初始值(selclk_0)越大；当所述判断信号(dmax)为0时，输出所述精度控制状态码的初始值(selclk_0)作为所述精度控制状态码(selclk)；当所述判断信号(dmax)为1时，输出所述精度控制状态码的初始值(selclk_0)减1后的二进制数作为所述精度控制状态码(selclk)；所述精度选择状态机根据所述精度控制状态码(selclk)将所述脉宽控制信号(d_con)分为高位信号(dh)和低位信号(dl)，令精度控制状态码的最大值(selclk_max)为x位1，若所述精度控制状态码(selclk)为所述精度控制状态码的最大值(selclk_max)‑z，此时所述高位信号(dh)输出所述脉宽控制信号(d_con)的高m‑z位，所述低位信号(dl)的低y‑(m‑z)位输出所述脉宽控制信号(d_con)的低y‑(m‑z)位，所述低位信号(dl)的高n‑[y‑(m‑z)]位补0，其中z为正整数，y＝所述脉宽控制信号(d_con)的位数+s‑1，m＝mod[(log2计数时钟信号clks的频率/最小开关频率)]，n＝所述脉宽控制信号(d_con)的位数‑(m‑z)；所述粗调模块用于将所述计数信号(counter_out)与所述高位信号(dh)进行比较并产生粗调信号(comp_out)；所述细调模块用于根据所述低位信号(dl)和粗调信号(comp_out)得到细调信号(mux_out)；所述数字逻辑模块用于根据所述粗调信号(comp_out)和所述细调信号(mux_out)产生所述脉宽调制信号(dpwm)。