数字误差信号比较器制造技术

一种数字误差反馈系统、方法和设备调整功率转换器的输出电压。数字误差反馈系统使用数字比较器和一个或多个数字信号发生器以生成与输出电压对应的数字信号并将其与参考数字信号进行比较，以便确定输出电压中的当前误差量。该误差然后能够通过使用基于所确定的误差生成的控制信号进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种数字误差反馈系统、方法和设备调整功率转换器的输出电压。数字误差反馈系统使用数字比较器和一个或多个数字信号发生器以生成与输出电压对应的数字信号并将其与参考数字信号进行比较，以便确定输出电压中的当前误差量。该误差然后能够通过使用基于所确定的误差生成的控制信号进行补偿。【专利说明】数字误差信号比较器
本专利技术涉及电源领域。更具体而言，本专利技术涉及具有数字误差反馈特征的功率转换器系统。
技术介绍
功率转换器是从电源接收功率并且将该功率转换成适合于对耦合到功率转换器的负载供电的输出功率的设备。为了维持稳定的输出功率，传统的功率转换器包括模拟反馈组件。这些模拟组件测量负载上的输出电压，并将该电压与已知处于期望电压的受控参考电压进行比较，以确定误差或实际输出电压与期望输出电压有多不同。模拟组件然后利用该所确定的误差来调整功率转换器的操作，以补偿所测量的误差。然而，这些系统由于其使用的模拟反馈而产生的许多缺陷。特别是，用于传输参考电压和输出电压的模拟信号需要温度、噪声、响应时间和其他类型的补偿以便系统准确地运行。这些要求增加了成本并且限制了功率转换器的性能。
技术实现思路
数字误差反馈系统、方法和设备调整功率转换器的输出电压。数字误差反馈系统使用数字比较器和一个或多个数字信号发生器以生成与输出电压对应的数字信号并将其与参考数字信号进行比较，以确定输出电压中的当前误差量。然后，能够使用基于所确定的误差生成的控制信号对误差进行补偿。结果，数字误差反馈系统能够维持期望的输出电压，而无需针对与模拟误差反馈信号相关联的许多问题而引发的增加的调整成本。本专利技术的一个方面针对数字误差反馈系统。该系统包括用于供应输入功率的电源。功率转换器与电源耦合。功率转换器使用输入功率产生负载上的输出电压。第一数字信号发生器生成耦合至比较器的数字参考信号。基于数字参考信号和代表输出电压的数字误差信号，数字比较器产生使得功率转换器调整输出电压的控制信号。在一些实施例中，该系统进一步包括与功率转换器和数字比较器耦合的第二数字信号发生器，其中第二数字信号发生器检测输出电压并且基于所检测的输出电压水平生成所述数字误差信号。在一些实施例中，数字比较器通过确定数字参考信号和数字误差信号之间的频率差异并且基于所确定的差异调整所述控制信号来产生控制信号。在一些实施例中，功率转换器包括控制器，其中数字误差信号基于由所述控制器所输出的脉冲宽度调制过的转换器信号，以便产生负载上的输出电压。在一些实施例中，数字比较器通过确定在数字误差信号的每个高脉冲期间出现的数字参考信号的周期数并且基于所确定的每高脉冲的周期数调整控制信号来产生控制信号。在一些实施例中，数字参考信号的频率与所述负载所需要的期望电压相关联。在一些实施例中，第一数字信号发生器使得数字参考信号的频率能够得以调整。在一些实施例中，第一数字信号发生器和数字比较器是与功率转换器耦合的单独的集成电路的一部分。在一些实施例中，功率转换器、第一数字信号发生器和数字比较器是单个集成电路的一部分。本专利技术的第二方面针对数字误差反馈设备。该设备包括与电源相耦合的功率转换器。所述功率转换器使用所述电源提供的输入功率产生负载上的输出电压。第一数字信号发生器生成数字参考信号。数字比较器与第一数字信号发生器相耦合。基于数字参考信号和代表输出电压的数字误差信号，数字比较器产生使得功率转换器调整所述输出电压的控制信号。在一些实施例中，该设备进一步包括与功率转换器和数字比较器相耦合的第二数字信号发生器，其中第二数字信号发生器检测输出电压并且基于所检测到的输出电压水平生成数字误差信号。在一些实施例中，数字比较器通过确定数字参考信号和数字误差信号之间的频率差异并且基于所确定的差异调整所述控制信号来产生控制信号。在一些实施例中，功率转换器包括控制器，并且数字误差信号基于由控制器所输出的脉冲宽度调制过的转换器信号，以便产生负载上的输出电压。在一些实施例中，数字比较器通过确定在数字误差信号的每个高脉冲期间出现的数字参考信号的周期数并且基于所确定的每高脉冲的周期数调整所述控制信号来产生所述控制信号。在一些实施例中，数字参考信号的频率与负载所需要的期望电压相关联。在一些实施例中，第一数字信号发生器使得数字参考信号的频率能够得以调整。在一些实施例中，第一数字信号发生器和数字比较器是与功率转换器相耦合的单独的集成电路的一部分。在一些实施例中，功率转换器、第一数字信号发生器和数字比较器是单个集成电路的一部分。本专利技术的第三方面针对使用数字误差反馈调整功率转换器的输出电压的方法。该方法包括功率转换器使用电源的输入功率产生负载上的输出电压。第一数字信号发生器生成数字参考信号。数字参考信号和代表所述输出电压的数字误差信号由数字比较器所接收，以便产生使得功率转换器调整输出电压的控制信号。控制信号响应于数字参考信号和数字误差信号而进行调整。在一些实施例中，该方法进一步包括检测输出电压并且使用第二数字信号发生器基于所检测的输出电压水平生成所述数字误差信号。在一些实施例中，产生所述控制信号包括确定数字参考信号和数字误差信号之间的频率差异并且基于所确定的差异调整所述控制信号。在一些实施例中，该方法进一步包括使用功率转换器的控制器输出脉冲宽度调制过的转换器信号以便产生负载上的输出电压，其中数字误差信号基于脉冲宽度调制过的转换器信号。在一些实施例中，产生控制信号包括确定在数字误差信号的每个高脉冲期间出现的数字参考信号的周期数并且基于所确定的每高脉冲的周期数来调整控制信号。在一些实施例中，该方法进一步包括将数字参考信号的频率与负载所需要的期望电压相关联。在一些实施例中，所述关联包括使用第一数字信号发生器调整数字参考信号的频率。在一些实施例中，第一数字信号发生器和数字比较器是与功率转换器相耦合的单独的集成电路的一部分。在一些实施例中，功率转换器、第一数字信号发生器和数字比较器是单个集成电路的一部分。【专利附图】【附图说明】图1图示根据一些实施例的数字误差反馈系统的功能框图。图2A图示根据一些实施例的数字误差反馈系统的电路图。图2B图示根据一些实施例的数字误差反馈系统的替换电路图。图3图示根据一些实施例的使用数字误差反馈来调整功率转换器的输出电压的方法的流程图。【具体实施方式】在下文的描述中，出于说明的目的阐述了许多细节和可替换形式。但是，本领域技术人员将理解可以在不使用这些具体细节的情况下实施本专利技术。在其他实例中，以框图的形式示出了熟知的结构和设备，以便不使不必要的细节模糊本专利技术的说明。特别地，应当注意虽然本文关于输入、输出和参考电压来描述数字误差反馈系统、设备和方法，但是要理解该系统、设备和方法能够关于输入、输出和参考电流和/或电压来类似地进行操作。本文描述了用于调整功率转换器的输出电压的数字误差反馈系统、方法和设备的实施例。数字误差反馈系统使用数字比较器和一个或多个数字信号发生器以生成与输出电压相对应的数字信号并将其与参考数字信号进行比较，以便确定输出电压中的当前误差量。然后，能够使用基于所确定的误差生成的控制信号对误差进行补偿。结果，数字误差反馈系统能够维持期望的输出电压，而无需针对与模拟误差反馈信号相关联的许多问题而引发的增加的调整成本。图1图示了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字误差反馈系统，包括：a.用于供应输入功率的电源；b.功率转换器，与所述电源耦合，其中所述功率转换器使用所述输入功率产生负载上的输出电压；c.第一数字信号发生器，生成数字参考信号；以及d.数字比较器，与所述第一数字信号发生器耦合，其中基于所述数字参考信号和代表所述输出电压的数字误差信号，所述数字比较器产生使得所述功率转换器调整所述输出电压的控制信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·小特勒弗斯，
申请(专利权)人：弗莱克斯电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US