本发明专利技术提供一种高精度、低成本且低损失的数字控制ＩＣ以及利用该数字控制ＩＣ的数字控制电源装置。对于电压主电路（３），在控制电路（２）上设有用于进行反馈控制的模拟／数字变换器即ＡＤＣ（４）、比较器（５）、运算器（７）、数字脉宽调制器即ＤＰＷＭ（８）。比较器（５）对比ＡＤＣ（４）进行模拟／数字变换的数字输出电压信息和目标电压信息，将其差分向误差修正部（１０）输出。误差修正部（１０）参考该差分即错误值信息，通过进行调整以使电源主电路（３）的输出电压（Ｖｏｕｔ）不在电源控制信号的分辨率界线附近的规定范围内，从而防止误差的累积的原因引起的输出电压（Ｖｏｕｔ）的变形即极限环振动的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电源装置的数字控制方法，特别涉及一种将直流输入电压变换为 直流输出电压的DCDC转换器等的控制方法以及执行该方法的数字IC。
技术介绍
电源装置是指具有用于根据输入电力得到期望的输出电压的电气电路的装置。在 电源装置中，数字控制也变为一般性的，但处于该电源装置的数字控制中，最低也会在两处 发生信息量的丢失。其一是将模拟的输出电压信息变换为数字信号的模数变换(Analog to DegitalConverter，ADC)。另一个是数字脉宽调制(Digital adjusted Pulseffidth Modulation Generator, DPWM)。由于这两处的信息量丢失，数字控制电源装置会形成极限环，发生输出电压振动 (极限环振动，limit cycle oscillation)。为了阻止该极限环的形成，可以采取以下策略。 在将通过ADC量化后的电压幅度设为Δ Vadc，将通过DPWM量化后的电压幅度设为AVpwm 的情况下，AVadc彡AVpwm ……(式1)不会发生极限环振动。但是为了减小AVpwm，需要有追加电路。由于追加电路的附加，将发生损失变大、 成本变高这样的缺点。在日本特开平10-109656号公报(专利文献1)中公开了一种极限环振动的抑制 手段。在该公报中，使用量化误差降低电路，反馈丢失的下位比特，通过与输入信号相加，能 够实现丢失的值的降低。专利文献1 日本特开平10-109656号公报
技术实现思路
但是，使用上述专利文献1的方法，由于式1的关系以及目标电压，残留有极限环 振动。本专利技术的目的在于提供一种高精度、低成本且低损失的数字控制IC以及利用该 数字控制IC的数字控制电源装置。本专利技术的上述以及其他目的和新颖的特征从本说明书的叙述以及附图中可明确。如下所述，简单说明本申请所公开的专利技术中、有代表性的方面的概要。本专利技术的有代表性的实施方式涉及的电源装置，具有电源主电路和根据基准动作 时钟而动作的控制电路，其特征在于，该控制电路构成为根据基准动作时钟将电源主电路 输出的模拟输出电压信息作为数字输出电压信息而量化、使用该数字输出电压信息、对于 上述电源主电路，由基于具有基准动作时钟的整数倍的脉冲宽度的计数器信息生成的电源 控制信号的脉宽调制、控制电源主电路的输出电压的反馈电路，控制电路进行控制以使在 电源控制信号的分辨率界线附近的规定范围内不包含数字输出电压信息。本专利技术的有代表性的实施方式涉及的电源装置的控制电路，根据基准动作时钟而3动作，以模拟输出电压信息为输入信号，以电源控制信号为输出信号，其特征在于，该控制 电路进行控制以使在上述电源控制信号的分辨率界线附近的规定范围内不包含上述数字 输出电压信息，该控制电路构成包含ADC、比较器、运算器和DPWM的反馈电路，根据基准动 作时钟，ADC将模拟输出电压信息量化为数字输出电压信息，比较器将目标电压信息和数 字输出电压信息的差分作为错误值信息输出，运算部根据错误值信息将控制量信息向DPWM 输出，DPWM根据具有上述基准动作时钟的整数倍的脉冲宽度的计数器信息，根据生成电源 控制信号并输出。该电源装置的控制电路的特征可以是，还具有根据错误值信息修正目标电压信息 的误差修正部。该电源装置的控制电路的特征可以是，还具有根据错误值信息修正数字输出电压 信息的误差修正部。该电源装置的控制电路的特征可以是，还具有根据错误值信息修正输入到运算部 的错误值信息的误差修正部。该电源装置的控制电路的特征可以是，还具有根据错误值信息修正控制量信息的 误差修正部。该电源装置的控制电路的特征可以是，还具有根据错误值信息修正运算部输出的 控制量信息的误差修正部。如下所述，简单说明本申请所公开的专利技术中、由有代表性的方面而得的效果。通过使用本专利技术的有代表性的实施方式所涉及的电源装置的数字控制IC，即使是 AVpwm > AVadc，也在对由DPWM量化的电平的上下的、由ADC量化的电平设定目标电压 时，目标电压信息变为回避由ADC量化的电平。由此能够回避错误值信息的潜伏状态，不会 发生错误值信息引起的大的极限环振动。由于以上效果，提高了输出电压的控制精度，进而 减小了 Δ Vpwm，因此由于不需要追加电路所以损失减小、成本也得到抑制。由此能够实现高精度、低成本以及低损失的数字控制IC以及利用该数字控制IC 的数字控制电源装置。附图说明图1是示出本专利技术所涉及的数字控制IC、以及使用该IC的电源装置的结构的框 图。图2是示出本专利技术所涉及的换算为输出电压的ADC的分辨率、DPWM图的分辨率和 目标电压信息的不灵敏区域的一例的示意图。图3是本专利技术所涉及的不灵敏区域中存在目标电压信息时的波形图。图4是本专利技术所涉及的根据不灵敏区域回避目标电压信息时的波形图。图5是本专利技术的第1实施方式所涉及的以误差修正部以及加法器的动作为中心的 电源装置的定时图。图6是示出本专利技术的第1实施方式的变形例的结构的框图。图7是示出本专利技术的第1实施方式的另一个变形例的结构的框图。图8是示出本专利技术的第1实施方式的另一个变形例的结构的框图。图9是示出本专利技术的第1实施方式的另一个变形例的结构的框图。图10是示出本专利技术的第1实施方式的另一个变形例的结构的框图。图11是本专利技术的第2实施方式所涉及的以误差修正部以及加法器的动作为中心 的电源装置的定时图。符号说明1 电源装置；2 数字控制IC ；3 电源主电路；4 =ADC ；5 比较器；6、6_6 目标电压 生成器；7、7-5 运算部；8 =DPWM ；9 计数器；10、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6 误差修正部； 11、12、13、14 加法器。具体实施例方式下面，使用附图说明本专利技术的实施方式。图1是示出本专利技术所涉及的数字控制IC2、以及应用该IC的电源装置1的结构的 框图。该电源装置1由数字控制IC2以及电源主电路3构成。电源主电路3是接受输入电压Vin并在施加适宜处理之后输出期望的输出电压 Vout的电源电路。虽然存在开关电源等各种种类，但在本专利技术中作为控制对象而存在，电源 主电路3可以是任意方式。其中，对于数字控制IC2而言，需要能够输出模拟输出电压信息 Vout_A、以及能够接受来自数字控制IC2的电源控制信号Vpwm并进行适宜调整。此外，在附图的符号中，模拟输出电压信息Vout_A和输出电压Vout作为不同的信 号来处理，但也可以向两方输出相同的信号。怎样处理这两两者的关系即是设计事项。数字控制IC2是包含用于控制电源主电路3的电源控制电路的数字控制IC。数 字控制IC2包含ADC4、比较器5、目标电压生成部6、运算部7、数字脉宽调制器(以下称为 DPWM)8、计数器9、误差修正部10、加法器11而构成。这些构成部件以未图示的基准动作时 钟为基准进行动作。ADC4是将从电源主电路3输出的模拟输出电压信息Vout_A变换为数字形式的模 拟/数字变换器(ADC)。在该变换之际，进行误差的“舍入”，但这相当于“信息量的舍弃”。 向比较器5输出变换为该数字数据后的值、数字输出电压信息Vout_D。比较器5是对比ADC4的输出(数字输出电压信息Vout_D)和加法器11的输出的 比较器。这两个输入的误差作为错本文档来自技高网...
【技术保护点】
电源装置，具有电源主电路和根据基准动作时钟而动作的控制电路，其特征在于，上述控制电路构成为根据上述基准动作时钟将上述电源主电路输出的模拟输出电压信息作为数字输出电压信息而量化，使用上述数字输出电压信息，对于上述电源主电路，由基于具有上述基准动作时钟的整数倍的脉冲宽度的计数器信息生成的电源控制信号的脉宽调制，控制上述电源主电路的输出电压的反馈电路，上述控制电路进行控制以使在上述电源控制信号的分辨率界线附近的规定范围内不包含上述数字输出电压信息。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：石垣卓也，立野孝治，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。