示例实施例涉及一种电压转换器，其具有功率开关单元、模拟－数字转换（ＡＤＣ）单元、数字低通滤波器（ＬＰＦ）、误差值（ＥＶ）计算器、以及开关信号产生器。功率开关单元可通过响应于开关信号在输出端以及功率电压和接地电压之一之间切换，产生输出电压。ＡＤＣ单元可输出所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号。ＥＶ计算器可通过比较从数字ＬＰＦ输出的经低通滤波的功率电平信号和经低通滤波的输出电平信号、以及输出设定值，产生ＥＶ。开关信号产生器可产生开关信号用于调整时间间隔，所述时间间隔期间输出端连接到功率电压和接地电压之一。
【技术实现步骤摘要】
示例实施例涉及电压转换器，特别是涉及一种开关调节器类型的DC-DC 转换器。
技术介绍
DC-DC转换器一般指用于将DC电压转换到具有不同电压电平的另一 DC电压的电路。DC-DC转换器还可以提供由用户选择的DC电压。DC-DC 转换器还可以用于维持恒定电压，其中DC-DC转换器可具有可反馈输出电压 并将设定电压与输出电压比较的结构。开关调节器可以是一种类型的DC-DC转换器。开关调节器可以将输出 电压与设定电压比较。然后可以从输出电压和设定电压之间的误差产生脉冲 宽度调制信号。可串联耦合并由脉冲宽度信号控制的PMOS功率晶体管和 NMOS晶体管，可产生输出电压。传统的开关调节器可包括功率切换单元、低通滤波器、误差放大器、和 模拟脉冲调制器。开关调节器还可包括sigma delta调制器以及栅极驱动器， 以替代模拟脉冲宽度调制器。开关调节器中包括的误差放大器和sigma delta调制器可用模拟电路或数 字电路实现。当误差放大器用模拟电路实现时，误差放大器可接收输出电压 Vout,并且将电压Vset设定为模拟值。误差值还可对应于一模拟值。sigma delta 调制器可用模拟电路实现，并且sigma delta调制器可根据误差值EV产生。 当误差放大器用数字电路实现时，输出电压Vout和设定电压可被转换为数字 值。对应于误差值EV的数字值然后可通过将输出电压Vout与设定电压Vset 比较而输出。sigma delta调制器还可用数字电路实现。无论开关调节器用模拟电路还是数字电路实现，开关调节器可接收输出 电压Vout作为反馈。因此，保留在输出电压Vout中的开关噪声分量.、根据 负载变化的输出电压Vout的变化、以及由于谐波和自调制造成的噪声分量， 可影响误差值EV。功率电压VDD的变化也可影响开关调节器的输出电压Vout。
技术实现思路
示例实施例因此贯注于一种电压转换器和其方法，其基本上克服由于相 关技术的限制和缺点造成的一个或更多的问题。因此示例实施例的 一 个特征是提供 一 种能够补偿功率电压变化的 DC-DC转换器。因此示例实施例的另 一个特征是减少由开关操作造成的噪声。因此示例实施例的另 一个特征是通过用数字电路替换传统的模拟电路增 加集成度。因此示例实施例的另一个特征是提供一种转换DC-DC转换器的方法， 其可以补偿功率电压的变化并减小噪声。示例实施例的上述和其他特征之一可提供一种电压转换器，其具有功率 开关单元、模拟-数字转换单元、数字低通滤波器、误差值计算器、以及开关 信号产生器。功率开关单元可被配置来接收功率电压和接地电压，并可被配 置来通过响应于开关信号在输出端以及功率电压和接地电压之一之间切换来 产生输出电压。模拟-数字转换单元可被配置来通过采样对应于数字信号的功 率电压、输出电压、所转换的功率电平信号以及所转换的输出电平信号，输 出所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号。数字低通滤波器可被配 置来对所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号执行低通滤波。误差 值计算器可被配置来通过将经低通滤波的功率电平信号、经低通滤波的输出 电平信号和输出设定值比较而产生误差值。开关信号产生器可被配置来产生 开关信号，用于调整将输出端连接到功率电压和接地电压之一的时间间隔。误差值计算器可输出输出设定值与第一补偿值和第二补偿值的和之间 的差值，第 一补偿值对应经低通滤波的功率电平信号和第 一增益因子的乘积 值，并且第二补偿值对应经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子的乘积值。 .误差值计算器可包括第一乘法器，其被配置来通过将经低通滤波的功 率电平信号和第一增益因子相乘输出第一补偿信号；第二乘法器，其被配置 来通过将经低通滤波的输出电平信号和第二增益因子相乘输出第二补偿信 号；以及减法器，其被配置来输出该输出设定值与第一补偿值和第二补偿值的和之间的差值。误差值计算器可输出该输出设定值与第 一补偿值、第二补偿值和整个系 统的偏置值的和之间的差值。误差值计算器可包括第一乘法器，其被配置来通过将经低通滤波的功 率电平信号与第一增益因子相乘以输出第一补偿信号；第二乘法器，其被配 置来通过将经低通滤波的输出电平信号与第二增益因子相乘以输出第二补偿 信号；以及减法器，其被配置来输出该输出设定值与第一补偿值、第二补偿 值和偏置值的和之间的差值。功率开关单元可包括PMOS功率晶体管和NMOS功率晶体管，其串联 地耦合在功率电压和接地电压之间，并且PMOS功率晶体管和NMOS功率晶 体管的栅极端被配置来接收开关信号。模拟-数字转换单元可包括模拟sigma delta调制器。开关信号产生器可被配置来产生开关信号，使得开关信号的脉冲宽度可 基于误差值确定。开关信号产生器可包括数字多位sigma delta调制器，其被配置来将误 差值调制成具有减少位数的脉冲编码调制信号；以及脉沖宽度调制器，其用 于产生开关信号，使得开关信号的脉沖宽度可基于脉沖编码调制信号确定。电压转换器可以是DC-DC转换器。示例实施例的上述和其他特征的至少之一可以提供一种转换电压的方 法。该方法可包括通过响应于开关信号在输出端以及功率电压和接地电压 之一之间切换，从功率电压和接地电压产生输出电压；通过采样功率电压和输出电压产生功率电平信号和输出电平信号；对功率电平信号和输出电平信 号执行低通滤波；通过将经低通滤波的功率电平信号、经低通滤波的输出电 平信号、和输出设定值比较产生误差值；以及通过调整将输出端连接至功率 电压和接地电压之 一 的时间间隔产生开关信号。附图说明对于本领域普通技术人员，通过参照附图详细描述其示例实施例可使上 述和其他的特征和优点将变得更加明显，附图中图1图示根据示例实施例的DC-DC转换器的框图； 图2图示图1中的误差值计算器的框图；以及图3图示仿真根据示例实施例的DC-DC转换器的结果的图。具体实施方式于2006年8月22日向韩国知识产权局提交的、题为"用于补偿功率电 压变化的DC-DC转换器和DC-DC转换的方法"的韩国专利申请No. 2006-79447,在此通过引用被全文并入。现在将参照附图，在下面更完整地描述示例实施例。然而，本专利技术可以 以不同的形式实现，并且不应被释为限制于在此提出的实施例。相反地，提 供这些示例实施例，使得对于本领域的技术人员，该公开将是彻底和完全的， 并且将完整地传达本专利技术的范围。图1图示根据示例实施例的DC-DC转换器20的框图。参照图1, DC-DC转换器20可包括功率开关单元21、第一低通滤波 器22、高分辨率模拟-数字转换器(ADC) 23、第二低通滤波器24、误差值 计算器25、控制器26、以及开关信号产生器27。应当认识到，在DC-DC转 换器20中可以并入其他装置和/或部件。功率开关单元21可包括PMOS晶体管MP和NMOS晶体管MN,其串 联耦合在功率电压VDD和接地电压GND之间。可以向PMOS晶体管MP和 NMOS晶体管MN的栅极提供开关信号SW。 PMOS晶体管MP和NMOS晶 体管MN之一可根据开关信号SW的脉冲宽度导通。PMOS晶体管MP的漏 极端可耦合至NMOS晶体管MN的漏极端，并且具有波紋的输出信号VO可 在耦合的漏才及端输出。第一低通滤波器22本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电压转换器，包括： 功率开关单元，被配置来接收功率电压和接地电压，并且被配置来通过响应于开关信号、在输出端以及功率电压和接地电压之一之间切换，产生输出电压； 模拟－数字转换单元，被配置来通过采样对应于数字信号的功率电压、输出电压、所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号，输出所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号； 数字低通滤波器，被配置来对所转换的功率电平信号和所转换的输出电平信号执行低通滤波； 误差值计算器，被配置来通过比较经低通滤波的功率电平信号、经低通滤波的输出电平信号和输出设定值，产生误差值；以及 开关信号产生器，被配置来产生开关信号，用于调整时间间隔，在所述时间间隔期间输出端连接到功率电压和接地电压之一。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李龙熙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]
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