專利名稱：完全前饋開關(guān)電源控制的制作方法
相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2003年10月29日提交的、名為“完全前饋開關(guān)電源控制”的第60/515,325號美國臨時申請(IR-2610 Prov II)以及于2003年10月17日提交的、名為“完全前饋開關(guān)電源控制”的第60/512,349號美國臨時申請(IR-2610Prov)的優(yōu)先權(quán)和利益，以上申請的全部內(nèi)容合并入本文作為參考。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的開關(guān)電源使用與內(nèi)部基準(zhǔn)進行比較的反饋，以便將輸出控制在指定的范圍內(nèi)。在DC的情況下，由于輸出實際上被控制在理想的精確度，所以這樣是理想的。但在AC/瞬變的情況下，由于需要有限時間來響應(yīng)“輸入”變化，因此這樣并不十分理想。
在這種情況下，“輸入”是指能夠影響電源輸出電壓的任何因素中的一個，包括輸入電壓；電源開關(guān)驅(qū)動電壓；輸出電流；電源溫度；電源頻率。
輸入電壓和輸出電流能夠非常迅速地變化。在已經(jīng)使得輸出電壓發(fā)生改變之前，傳統(tǒng)的輸出電壓反饋無法檢測上述輸入電壓和輸出電流的變化。另外，由于硬件局限性和穩(wěn)定性規(guī)范，控制系統(tǒng)不能立即對輸出電壓的改變進行響應(yīng)。
最終，需要在快速響應(yīng)和絕對穩(wěn)定性之間進行折衷選擇。通常情況下，這樣是足夠的，但是在某些情況下，前饋元件必須被合并以獲得期望的性能。其一個示例是具有固有的輸入電壓前饋的電流模式控制。這在可以快速地從一個輸入源切換到另一個輸入源的應(yīng)用(例如筆記本式計算機)中是尤其有用的。
反饋并非最佳的另一種情況是高輸出負(fù)載瞬變的情況，例如在高性能微處理器電源中所遇到的那樣。至今仍沒有開發(fā)出令人滿意的前饋方法來處理這一問題，因此，實踐中的解決方案關(guān)注于使電源響應(yīng)輸出電壓改變的時間最小化。

發(fā)明內(nèi)容
如果與其幾個輸入相關(guān)的電源的傳遞函數(shù)能夠進行精確映射，那么，可根據(jù)這些輸入的值來設(shè)定電源的占空因數(shù)，并獲得對輸出電壓的精確控制。
電源的輸出必須被映射，并在整個輸入條件范圍上進行“記憶”。這一映射可包括離散工作點的存儲器，或者可依賴于各個輸入的數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)，或者為上述二者的組合。
理論上，甚至不再需要監(jiān)控輸出電壓，但是，這樣做有一些潛在的好處，例如，故障檢測。
雖然對于模擬電路，本發(fā)明的完全前饋方法完全可能，但是由于所需的復(fù)雜度和成本，使得它很不實際。因此，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種完全前饋控制的數(shù)字實現(xiàn)，但是這些概念可應(yīng)用于模擬電路。
本發(fā)明的目的可通過提供一種電源來實現(xiàn)，該電源包括開關(guān)轉(zhuǎn)換器，能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，接收作為模擬輸入的開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的DC輸入電壓和輸出電流，并將所述模擬輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號；數(shù)字處理器，接收數(shù)字輸入信號，并產(chǎn)生控制信號，以驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出為期望輸出；以及存儲器，存儲使數(shù)字輸入信號與開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將存儲器輸出信號提供至數(shù)字處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動至少一個開關(guān)，從而由開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供期望的輸出。
本發(fā)明的目的還可通過提供一種電源來實現(xiàn)，該電源包括開關(guān)轉(zhuǎn)換器，能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出；處理器，接收至少一個輸入信號，所述輸入信號包括下列的一個或多個開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、DC輸入電壓、以及開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出電流，處理器產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出為期望輸出；以及輸入/輸出相關(guān)器，使至少一個輸入信號與開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)，并將輸出信號提供至處理器，以使得處理器能夠產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動至少一個開關(guān)，從而由開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供期望的輸出。
本發(fā)明的目的可進一步通過一種控制開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出的方法來實現(xiàn)，開關(guān)轉(zhuǎn)換器能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出，所述方法包括接收作為輸入的開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的DC輸入電壓和輸出電流，并將模擬輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號；執(zhí)行使所述輸入與開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的相關(guān)操作；以及將相關(guān)操作產(chǎn)生的信息提供至處理器，以使得處理器能夠產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而由開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供期望的輸出。
本發(fā)明的其它特征和有益效果將通過以下參照附圖對本發(fā)明的詳細(xì)描述而變得顯而易見。
附圖的簡要說明下面將參照附圖對本發(fā)明進行更詳細(xì)地描述，其中

圖1是本發(fā)明的電路的方框圖。
具體實施例方式
通過采用微控制器、微處理器、DSP(數(shù)字信號處理器)、邏輯狀態(tài)機或其它數(shù)字儀器(處理器)形式的數(shù)字控制，并結(jié)合用于獲取輸入的復(fù)合信號電路，可得到本技術(shù)的實際的實現(xiàn)。
現(xiàn)在參照圖1，電源轉(zhuǎn)換器10可為任何開關(guān)電源電路結(jié)構(gòu)，例如，降壓、升壓、降壓/升壓、回掃(flyback)等。所示的降壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)包括高邊(HS)和低邊(LS)開關(guān)、輸出電感器L和輸出電容器C。DC總線由電壓Vin表示。理論上，這一控制方法對于任何電路結(jié)構(gòu)都有效，但是它應(yīng)用于同步整流結(jié)構(gòu)(其中，在輕載情況下，輸出不是存儲電感值的函數(shù))中時最有效。設(shè)置門驅(qū)動電壓傳感器(GDS)用于檢測開關(guān)的門驅(qū)動電壓?？蔀橐粋€或兩個開關(guān)設(shè)置溫度傳感器(TS)，雖然對于所示的降壓轉(zhuǎn)換器來說，通過在低邊器件LS上設(shè)置單個傳感器TS就足以獲得這種檢測。
設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器20用于所有的電壓或電流輸入。這些輸入包括輸入電壓、門驅(qū)動電壓、輸出電流以及電源溫度，如圖所示?？赏ㄟ^電阻Rsense、FET開關(guān)RDSON、電感阻抗、變流器或任何合適裝置來檢測輸出電流。由于工作頻率受到處理器30的控制，因此工作頻率是給定的，不需要進行測量。相關(guān)器(例如，存儲器40)耦合至處理器30，其直接通過多維查找表或通過可以對響應(yīng)進行模型化的多輸入數(shù)學(xué)函數(shù)來存儲對于所述各個輸入的電源輸出響應(yīng)。根據(jù)所需的精確度，其可以是存儲典型系列性能或啟動校準(zhǔn)期間單個電源性能的存儲器，或者是存儲單個電源在正常工作期間的實際歷史數(shù)據(jù)的存儲器。測量輸出電壓以有助于故障檢測同樣是所期望的，但并非必要。這在圖中未示出。同樣，輸出電壓檢測可用來連續(xù)更新電源的多輸入傳遞函數(shù)或多維查找表，以補償老化效應(yīng)，或者使得電源能夠“自學(xué)習(xí)(teachitself)”或適應(yīng)至適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制占空因數(shù)或?qū)τ诟鞣N輸入的適當(dāng)?shù)膫鬟f函數(shù)。PWM處理器30是智能化的，能夠根據(jù)存儲的響應(yīng)來處理輸入，并為開關(guān)HS和LS選擇適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制(PWM)占空因數(shù)。
對于設(shè)計者來說，將電源的傳遞函數(shù)特征化為其各種輸入的函數(shù)是有必要的。在經(jīng)驗上或理論上，這能夠根據(jù)評估所需要的精確度來進行。將上述二者相結(jié)合可能是理想的，這是因為對性能的統(tǒng)計上地有效采樣可能在設(shè)計期間是無法實際實現(xiàn)的。
根據(jù)電源將被如何使用，設(shè)計時的特征化可能是所有對于電源的使用壽命來說必要的因素。如果要求較高的精確度，則需要進一步的校準(zhǔn)。如果采用運行時校準(zhǔn)，那么設(shè)計時精確度僅需要能夠確保在初始通電時能夠保證預(yù)期的工作即可。
運行時校準(zhǔn)可能并非對于所有應(yīng)用來說都需要。當(dāng)執(zhí)行運行時校準(zhǔn)時，能以幾種方式進行，例如在初始通電時使用外部儀器、信息和通信來對電源進行特征化和“編程”，同時應(yīng)用一系列輸入強制函數(shù)；使用電源的儀器和信息來對自身特征化，同時應(yīng)用一系列輸入強制函數(shù)；使用內(nèi)部儀器和信息使上述二者的其中之一與正在進行的周期性再校準(zhǔn)相結(jié)合。
在任何情況下，需要外部裝置來提供變化的強制函數(shù)。
本發(fā)明具有幾個有益效果，包括虛擬瞬間負(fù)載和線路瞬態(tài)響應(yīng)。響應(yīng)所需的時間粗略地等于獲得改變的輸入的時間。與傳統(tǒng)的反饋控制方案不同，一旦新的輸入受到處理，則占空因數(shù)立即改變?yōu)樾碌慕K值。
絕對的穩(wěn)定性。對于傳統(tǒng)的反饋方案來說，需要在可用的反饋頻率范圍上維持適當(dāng)?shù)南辔辉Ａ?，以避免重建以及因而形成的不穩(wěn)定。這需要對反饋的頻率響應(yīng)進行修整，從而通常會減慢電源的響應(yīng)，如上所述。由于在傳統(tǒng)的檢測中沒有“反饋”，因此傳統(tǒng)的穩(wěn)定性是無需關(guān)注的問題?？稍跊]有延遲的情況下對新的輸入信息進行處理。
數(shù)字電源控制方案的簡化。由于傳統(tǒng)的反饋并非必需，所以不需要執(zhí)行計算密集數(shù)字濾波方案。這降低了數(shù)字控制所需的處理能力/速度。
雖然已經(jīng)結(jié)合具體的實施方案對本發(fā)明進行了描述，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多其它變化和修訂以及使用是顯而易見的。因此，本發(fā)明不應(yīng)受到本文的具體公開所限，而應(yīng)僅由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種電源，包括開關(guān)轉(zhuǎn)換器，能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，接收作為模擬輸入的所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的DC輸入電壓和輸出電流，并將所述模擬輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號；數(shù)字處理器，接收所述數(shù)字輸入信號，并產(chǎn)生所述控制信號，以驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出為所述期望輸出；以及存儲器，存儲使所述數(shù)字輸入信號與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將存儲器輸出信號提供至所述數(shù)字處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，在所述存儲器中存儲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括使所述數(shù)字輸入信號與所述存儲器輸出信號相關(guān)的多維查找表，所述存儲器輸出信號被提供至所述處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，在所述存儲器中存儲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出按照所述數(shù)字輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述數(shù)字輸入信號而將所述存儲器輸出信號提供至所述處理器，從而使得所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，在所述存儲器中存儲有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，包括使所述數(shù)字輸入信號與待提供至所述處理器的所述存儲器輸出信號相關(guān)的多維查找表；以及數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，包括使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出按照所述數(shù)字輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述數(shù)字輸入信號而將所述存儲器輸出信號提供至所述處理器；其中，所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從而基于所述多維查找表和所述數(shù)學(xué)函數(shù)中的一個或兩個來由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，所述控制信號是PWM信號。
6.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，所述數(shù)字處理器周期性地接收所述數(shù)字輸入信號，并將所述控制信號周期性地提供至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器。
7.如權(quán)利要求1所述的電源，進一步包括傳感器，用于檢測耦合至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的各個所述模擬輸入。
8.如權(quán)利要求7所述的電源，進一步包括傳感器，用于檢測所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
9如權(quán)利要求8所述的電源，進一步包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為提供至所述處理器的數(shù)字輸入信號。
10.如權(quán)利要求9所述的電源，其中，所述輸出電壓用來提供故障檢測或者對所述電源的老化效應(yīng)進行補償。
11.如權(quán)利要求10所述的電源，其中，所述輸出電壓用來更新所述存儲器中的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以對所述電源的老化效應(yīng)進行補償，或者使得所述電源能夠自學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制的占空因數(shù)或?qū)τ诟鞣N輸入的適當(dāng)?shù)膫鬟f函數(shù)。
12.如權(quán)利要求1所述的電源，其中，所述處理器包括微控制器、微處理器或邏輯狀態(tài)機其中之一。
13.一種電源，包括開關(guān)轉(zhuǎn)換器，能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出；處理器，接收至少一個輸入信號，所述輸入信號包括下列的一個或多個所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓；所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量；所述DC輸入電壓；以及所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出電流；所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出為所述期望輸出；以及輸入/輸出相關(guān)器，使所述至少一個輸入信號與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)，并將輸出信號提供至所述處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
14.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，所述輸入/輸出相關(guān)器包括存儲器，在所述存儲器中存儲的數(shù)據(jù)包括使所述至少一個輸入信號與存儲器輸出信號相關(guān)的多維查找表，所述存儲器輸出信號被提供至所述處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
15.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，所述輸入/輸出相關(guān)器包括存儲器，在所述存儲器中存儲的數(shù)據(jù)包括使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出按照所述至少一個輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述至少一個輸入信號而將存儲器輸出信號提供至所述處理器，從而使得所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
16.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，在所述輸入/輸出相關(guān)器中存儲有數(shù)據(jù)，包括使所述輸入信號與待提供至所述處理器的所述相關(guān)器輸出信號相關(guān)的多維查找表；以及數(shù)據(jù)，包括使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出按照所述輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述輸入信號而將所述輸出信號提供至所述處理器；其中，所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而基于所述多維查找表和所述數(shù)學(xué)函數(shù)中的一個或兩個來由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
17.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，所述控制信號是PWM信號。
18.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，所述處理器周期性地接收所述至少一個輸入信號，并將所述控制信號周期性地提供至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器。
19.如權(quán)利要求13所述的電源，進一步包括傳感器，用于檢測耦合至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個輸入。
20.如權(quán)利要求19所述的電源，進一步包括傳感器，用于檢測所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的電源，其中，所述輸出電壓用來提供故障保護或者對所述電源的老化效應(yīng)進行補償。
22.如權(quán)利要求21所述的電源，其中，所述輸出電壓用來更新所述輸入/輸出相關(guān)器中的所述數(shù)據(jù)，以對所述電源的老化效應(yīng)進行補償，或者使得所述電源能夠自學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制占空因數(shù)或?qū)τ诟鞣N輸入的適當(dāng)?shù)膫鬟f函數(shù)。
23.如權(quán)利要求13所述的電源，其中，所述處理器包括微控制器、微處理器、DSP或邏輯狀態(tài)機其中之一。
24.一種控制開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出的方法，所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器能夠由控制信號來控制，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出，所述方法包括接收作為輸入的所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的DC輸入電壓和輸出電流，并將所述模擬輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號；執(zhí)行使所述輸入與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的相關(guān)操作；以及將所述相關(guān)操作產(chǎn)生的信息提供至處理器，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括接收作為模擬信號的輸入，將所述輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號，并將所述數(shù)字輸入信號提供至所述處理器。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述使所述輸入與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的步驟包括存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括存儲器中的使所述數(shù)字輸入信號與待提供至所述處理器的存儲器輸出信號相關(guān)的多維查找表，以使得所述處理器能夠產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述使所述輸入與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的步驟包括存儲使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出按照所述輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述輸入信號而將輸出信號提供至所述處理器，從而使得所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從而由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，使所述輸入與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的所述步驟包括存儲數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括存儲器中的使所述數(shù)字輸入信號與待提供至所述處理器的存儲器輸出信號相關(guān)的多維查找表；以及存儲使所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出按照所述輸入信號模型化的數(shù)學(xué)函數(shù)，所述數(shù)學(xué)函數(shù)響應(yīng)于所述輸入信號而將輸出信號提供至所述處理器；其中，所述處理器產(chǎn)生所述控制信號來驅(qū)動所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述至少一個開關(guān)，從而基于所述數(shù)學(xué)查找表和所述數(shù)學(xué)函數(shù)中的一個或兩個來由所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供所述期望的輸出。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述控制信號是PWM信號。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括周期性地接收所述輸入信號，并將所述控制信號周期性地提供至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括用耦合至所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的傳感器來檢測各個所述輸入。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，進一步包括檢測所述轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，進一步包括將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為提供至所述處理器的數(shù)字信號。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，進一步包括使用所述輸出電壓來提供故障保護或者對所述電源的老化效應(yīng)進行補償。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，進一步包括，在使所述輸入與所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器的所述期望輸出相關(guān)的所述步驟中使用所述輸出電壓來對所述電源的老化效應(yīng)進行補償，或者使得所述電源能夠自學(xué)習(xí)適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制占空因數(shù)或?qū)τ诟鞣N輸入的適當(dāng)?shù)膫鬟f函數(shù)。
全文摘要
一種電源，包括能夠由控制信號來控制的開關(guān)轉(zhuǎn)換器，以根據(jù)DC輸入電壓提供期望輸出；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，接收作為模擬輸入的開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)的門驅(qū)動電壓、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的溫度相關(guān)測量、開關(guān)轉(zhuǎn)換器的DC輸入電壓和輸出電流，并將模擬輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸入信號；數(shù)字處理器，接收數(shù)字輸入信號，并產(chǎn)生控制信號，以驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的至少一個開關(guān)，從而驅(qū)動開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出為期望輸出；以及存儲器，存儲使數(shù)字輸入信號與開關(guān)轉(zhuǎn)換器的期望輸出相關(guān)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將存儲器輸出信號提供至數(shù)字處理器，以使得處理器能夠產(chǎn)生控制信號來驅(qū)動至少一個開關(guān)，從而由開關(guān)轉(zhuǎn)換器提供期望的輸出。
文檔編號H02M3/24GK1868109SQ200480030399
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者詹姆士·史蒂文·布朗 申請人:國際整流器公司