CN101273318A - 用于功率装置的带前馈的电流模式控制 - Google Patents

Abstract

一种功率装置控制器，包括电压模式控制回路以产生误差电压并且控制功率装置以及包括电流模式控制回路以产生电流控制电压并且控制功率装置。电流模式控制回路包括电流前馈以通过在电流回路闭合的情况下减小误差电压相对于输出电压的增益的低频分量的负载电流依赖性来减小回路增益的负载依赖性。用来控制几个功率装置的多相功率装置控制器包括共用电压模式控制回路以产生误差电压以及共用电流模式控制回路以产生电流控制电压，共用电流模式控制回路包括电流前馈以减小回路增益的低频分量的负载电流依赖性。

Description

用于功率装置的带前馈的电流模式控制

技术领域

本发明涉及功率装置控制器，并且更具体地说涉及利用电流模式控制的两回路功率装置控制器。

背景技术

先进的电子电路需要先进的电源。最新一代的电源利用具有相应控制电路的功率装置，其能够非常精确并且具有快速瞬态响应地驱动功率装置。这些控制电路能够减少、或甚至消除传统问题，例如输出电压对工作温度或负载的依赖，控制机构对频率的不均匀依赖性，等等。

许多功率装置利用一个回路反馈。通常该反馈回路工作在电压模式控制中，感测输出电压，将它与参考电压比较，并且利用产生的误差电压去修正功率装置的运行，例如它的占空因数。

其它设计使用两回路控制电路。除了电压模式控制回路之外，这些设计还使用电流模式控制回路。该第二个回路感测输出电流并且使用该信息更快地控制功率装置。

然而，即使在这样先进的两回路设计中，控制特性也显示出负载依赖性。因此，在功率装置控制电路中尚有改善的余地。

发明内容

简要地并且总体上来说，本发明的实施例包括用来控制在输出端产生输出电压的功率装置的功率装置控制器，所述功率装置控制器包括被配置为产生误差电压并且控制功率装置的电压模式控制回路、和被配置为产生电流控制电压并且控制功率装置的电流模式控制回路，电流模式控制回路包括电流前馈，所述电流前馈被配置为在电流回路闭合的情况下通过减小误差电压比输出电压的增益的低频部分的负载电流依赖性来减小回路增益的负载依赖性。

其它实施例包括用来控制功率装置组的多相功率装置控制器，所述功率装置在输出端产生输出电压，所述功率装置控制器包括被配置为产生误差电压并且控制功率装置的共用电压模式控制回路、和被配置为产生电流控制电压并且控制功率装置的共用电流模式控制回路，共用电流模式控制回路包括电流前馈，所述电流前馈被配置为减小误差电压比输出电压的增益的低频部分的负载电流依赖性。

实施例包括用来控制在连接于电感器的输出端产生输出电压的功率装置的功率装置控制器，所述功率装置控制器包括耦合到功率装置的电压模式控制回路、耦合到电压模式控制回路和功率装置的电流模式控制回路、和耦合到电流模式控制回路、斜坡发生器(rampgenerator)、以及感测的电感器电流的电流模式前馈，所述电流模式前馈被配置为根据负载电流修正斜坡发生器的斜坡电压和电感器的被感测的电感器电流中的至少一个的斜度。

实施例也包括用来控制在输出端产生输出电压的功率装置的功率装置控制器，所述功率装置控制器包括耦合到功率装置、可调斜坡发生器、被配置为感测输出电流的电流感测器的电流模式控制回路，耦合到电流模式控制回路、可调斜坡发生器、和电流感测器的电流模式前馈，所述电流模式前馈被配置为根据负载电流修正斜坡发生器的斜坡电压和电流感测器的感测电流中的至少一个的斜度。

附图说明

参考下面结合附图的描述来更完整地理解本发明以及更多的特征和优点。

图1示出根据本发明的实施例的功率装置控制器的方块图。

图2示出根据本发明的实施例的功率装置控制器的实施。

图3示出根据本发明的实施例的电流前馈方块。

图4示出根据本发明的实施例的误差电压对输出电压传递函数的负载电流依赖性。

图5示出根据本发明的实施例的具有以及不具有前馈方块的回路增益的频率依赖性。

图6示出根据本发明的实施例的具有以及不具有前馈方块的多个信号形状。

图7示出根据本发明的实施例的具有以及不具有前馈方块的多个信号形状。

图8根据小信号传递函数示出本发明的实施例。

图9示出本发明的多相实施例。

具体实施方式

通过参考附图的图1-9最好地理解本发明的实施例和它们的优点。类似的数字用于各个附图的类似和相应的部件。

图1示出功率装置控制器100的方块图。功率装置控制器100的功能是控制功率装置110。功率装置100在输出端103产生输出电压V_o。相应的电流将被称作输出电流i₀、或负载电流。功率装置控制器100包括电压模式控制回路120，在单回路电压模式控制配置中所述电压模式控制回路120产生误差电压V_e(或出错(error-out)电压)并且控制功率装置110。误差电压V_e可以由任何数量的扰动引起，例如在系统任何部分中的小幅度噪声，包括电压V_o的变化。在两回路电流模式控制配置中功率装置控制器100也可以包括电流模式控制回路130，所述电流模式控制回路130产生电流控制电压V_cc以控制功率装置110。电流模式控制回路130包括电流前馈140，所述电流前馈140被配置为在电流回路闭合的情况下减小误差电压V_e相对于输出电压V₀的DC增益H₀∶H_o＝V_o/V_e对负载电流i₀的依赖性。如相对于图5A-D所示，DC增益H₀可以具有宽谱。本发明的实施例在低频范围减小H₀的i₀依赖性，例如在直流状态下。

对于V₀的0.5V-30V的范围，i₀的典型范围包括0A-100A。其它应用可以使用不同电流和电压值。

图1示出功率装置控制器100包括调制器157，所述调制器157耦合到电压模式控制回路120以在电压控制端接收误差电压Ve并且耦合到电流模式控制回路130以在电流控制端接收电流控制电压Vcc。调制器157输出表示命令-占空因数(duty cycle)的功率装置控制信号d，与接收的误差电压Ve和接收的电流控制电压Vcc对应。在此，当功率装置110中的顶部开关接通时，占空因数d表示转换周期内的时间分数，如下所描述的。调制器157通过功率装置控制信号d控制功率装置110。

图2示出，在一些实施例中，电压模式控制回路120包括电压误差放大器121，其从参考电压源接收参考电压V_Ref并且从输出电压端103输出电压V₀。电压误差放大器121输出与参考电压V_Ref和输出电压V₀的差对应的误差电压Ve。

电流模式控制回路130包括电流感测器133，所述电流感测器133被配置为例如在输出端103感测电感器电流i_L并且产生相应的感测电压V_s。电流感测器可以是在输出路径中的小串联电阻器。电流感测器也可以利用电感器电感器L1的直流电阻(DCR)、顶部开关112或底部开关114的导通电阻、电流变压器等。在一些实施例中，感测电压V_s被直接用作用于调制器157的反馈信号。

然而，在峰值电流模式控制中，当功率装置110的占空因数超过大约50％时，功率系统可能会显示出不稳定的行为，例如次谐波振荡。此外，功率装置110可以在输出端103包括输出电感器L1。如果没有临界瞬态响应(critical transient response)要求，那么通常为输出电感器L1的电感L选择大的值以增加系统效率。然而，根据没有负载的情况，该大的L值使电感器电流i_L并且因而使感测器电压V_s呈现小的斜坡，导致高的噪声灵敏度。

通过包括斜坡发生器151，一些设计克服了所述的两个问题。斜坡发生器151产生斜坡电压V_R，所述斜坡电压V_R可以与感测器电压V_s结合。所结合的电压具有增加的斜度，因而增加了电流模式控制回路130的稳定性。并且，通过结合斜坡电压V_R和感测器电压V_s，可以抑制上述的在较大占空因数时的不稳定性。

在本发明的实施例中，电流模式控制回路130通过修正感测器电压V_s和斜坡电压V_R的斜度的至少一个来产生电流控制电压Vcc。这是相当普通的设计原理，其可以以几种不同的方式实现。

在一些实施例中该原理通过将电流前馈140耦合到电流感测器133和斜坡发生器151来执行。在这样的设计中，电流前馈140通过修正与感测器电压Vs有关的斜坡电压V_R的斜度来产生电流控制电压Vcc。斜度可以是上升斜度或下降斜度、或者是斜坡电压V_R的某一段的斜度。在其它实施例中，通过斜坡电压V_R的峰-谷差来获得斜度。该修正在电流回路闭合的情况下减小了误差电压Ve相对于输出电压V₀的DC增益的负载电流依赖性。在公式中，使用符号H_o＝V_o/V_e，这意味着减小了H₀的i₀依赖性。低频分量可以是直流增益或H₀的谱的低频段。

在一些实施例中，感测器电压Vs和电流控制电压Vcc都被耦合到调制器157的反相端，而误差电压Ve被耦合到调制器157的同相端。在其它实施例中，感测器电压Vs和电流控制电压Vcc被耦合到信号处理器，然后所述信号处理器的输出被耦合到调制器157。

调制器157通过功率装置110的占空因数控制功率装置110。功率装置110的实施例包括这样的设计：其中功率装置110包括由输入电压源117供电的功率二极管111、顶部开关112、和底部开关114。功率二极管111也可以是底部开关114的寄生二极管。功率开关112和114交替接通和断开：当顶部开关112接通时，底部开关114断开，并且反之亦然。当顶部开关112被接通并且底部开关114被断开时，调制器157通过控制每个转换周期内的时间分数来控制占空因数d。

如图2中所示，输出端103可以连接到负载162。负载162可以是并联耦合到输出电容器的电阻器，形成有效的RC电路。

图3示出基于Fairchild(仙童)产品FAN5182的电流前馈140的实施例。该实施例包括差分放大器143，所述差分放大器通过电阻器R1耦合到电流感测器133以接收感测器电压Vs。差分放大器143的反相端通过电阻器R2耦合到参考电压V_SRef。参考电压V_Ref也通过电阻器R3耦合到同相端以设置差分放大器143的工作点。最后，反相端通过电阻器R4耦合到差分放大器143的输出端。在一些实施例中R1＝R2并且R3＝R4。在其它实施例中R1、...R4的值可以不同。比率R3/R1确定差分放大器143的信号增益。差分放大器143的输出通过电阻器R5耦合到信号处理器或调制器157以通过端子RAMPADJ修正斜坡电压V_R的斜度。可以利用可比较的函数设计电流前馈140的多个其它实施例。

图4A-C示出功率装置控制器100的多个小信号特性。一般而言，在电流回路闭合的情况下，可以由以下方程获得误差电压Ve相对于输出电压V₀的DC增益H₀对负载电流i₀(或等效地是电感器电流i_L)的依赖性：

(1) $\mathrm{Ho}=\frac{\mathrm{Ro}}{\mathrm{Ri}}\×\frac{1}{1+\frac{\mathrm{Ro}}{L*f_s}\×(\mathrm{Mc}\×(1-d)-0.5)}$

在方程(1)中，R0是负载162的电阻，R_i是电流感测器133的电阻，L是电感器L1的电感，f_s是功率装置控制器100的转换频率，Mc表示外部斜坡参数并且d是功率装置控制器100的占空因数。如果，当输出电压Vo基本上固定时，H₀的输出电流i₀依赖性通过R₀以倒数的方式依赖于i₀而产生：

(2)R_o＝V_o/i₀

方程(1)的分析有助于理解DC增益H₀的i₀依赖性。

图4A示出设计中的DC增益H0，其不采用电流前馈140。这转变成基本恒定的外部斜坡参数Mc。显然，H₀随着i₀的增加而减小。在一些实施例中，当i₀扫过0A和15A之间的区域时，H₀减小到它在i＝0时的值的大约15％。

如果在方程(1)中用R₀除分子和分母，则分母中的第一项与i₀成比例，并且包括外部斜坡参数Mc的第二项几乎与i₀无关。这说明，在大的i₀下，H₀随着i₀近似相反地衰减，而在小i₀值下它转向有限值。

图4B和4C示出其中电流前馈140修正斜坡电压V_R的斜度的实施例。实施例的一般设计原理是，电流前馈140通过使外部斜坡参数Mc依赖负载电流来减小H₀的低频分量的负载电流依赖性。在一些实施例中这通过使方程(1)中的分母的第二项中的Mc随i₀增加而减小来实现。利用该修正Mc项能够平衡第一项随i₀的增加。

在一些实施例中，通过如下的因子Ki修正调制器传递函数Mc：

(3) $\mathrm{Ki}=\frac{k_{\mathrm{ff}}}{i_L\×\mathrm{Ri}+V_{\mathrm{os}}}$

其中Ki是调制器传递函数Mc中的乘法因子，k_ff是控制电流前馈140的强度的因子并且V_os是偏移电压。显然，在该实施例中获得Mc对电感器电流i_L的依赖性：Mc随i_L相反地变化。

图4B示出具有适中的k_ff值的实施例。在该实施例中H₀对i₀的依赖性已经被大大减小：在0A到15A的i₀范围内，H₀仅衰减到它在i₀＝0时的值的大约40％。

图4C示出具有大的k_ff值的实施例。在该实施例中，H₀对i₀的依赖性已经减小为非常弱的依赖性：在0A到15A的i₀范围内，H₀的变化极小。代替地，H₀在中间的i₀值处显示出缓和的最大值。在一些实施例中，前馈结构的目标是通过多种实施方式将H₀设计成在整个负载范围内都是恒定的。

在图3的实施例中，基于Fairchild产品FAN5182，Mc遵循不同的形式随输出电流i0而减小：

(4)Mc＝1+Se/Sn

其中：

(5) $\mathrm{Se}\left(\mathrm{Io}\right):=[\frac{\mathrm{Vin}-0.8}{332\·{10}^3+2\·{10}^3}-\frac{0.8-0.0005(90-\mathrm{Io})\·18}{49.9\·{10}^3}]\·\frac{0.2}{5\·{10}^{-12}}-\mathrm{Sn}$

在此Vin是输入电压117，Se是斜坡电压V_R的斜度，以及Sn是感测的电感器电流i_L的上升斜度。在以上方程(3)、(4)、和(5)中的参数的数值仅仅是为了说明性的目的。一些实施例具有大大超过或低于所示值的参数。

图5A-D示出对于三个不同的输出电流值：i＝0A、7.5A和15A而言在连续导电模式(CCM)中的回路增益的频率依赖性。在实施例中，标绘的回路增益与DC增益H₀成比例。

图5A示出在没有电流前馈140并且因而输出电流基本上与外部斜坡参数Mc无关的情况下设计中的以分贝为单位的回路增益。回路增益可以被定义为在闭合回路中环绕功率装置110与控制回路120和130、回到起始点跟踪信号之后的信号增益。该起始点可以是例如图2中电压误差放大器121的输出。为0A、7.5A和15A的输出电流值示出了回路增益，并且所述回路增益在低频条件下显示出对i₀相当大的依赖性。在一些实施例中，对于低于几千Hz的频率而言，在变化输出电流i₀的情况下，回路增益可以变化大约16分贝。

图5B示出在图5A的设计中在闭合回路中环绕功率装置110与控制回路120和130跟踪信号之后的相移。在以1,000Hz为中心的低频条件下，所述相移也显示出相当大的i₀依赖性。

图5C示出具有电流前馈140并且因而输出电流依赖于斜坡参数Mc的实施例的回路增益。采用电流前馈140已经基本上消除了低频区域中例如在大约10,000Hz以下的频率处的i₀依赖性。在一些实施例中，回路增益可以在更高的频率处显示对i₀的依赖性。然而，在这些频率处，回路增益的值以负分贝来表征，因此回路增益的i₀依赖性不重要。

图5D示出图5C的实施例中的相移。在低频区域中例如在低于大约1,000Hz的频率处i₀依赖性已经基本上被消除。一些实施例在更高的频率处可能会显示出i₀的相位依赖性。然而，通常回路增益的值以负分贝来表征，因此该i₀依赖性不重要。

图6A-D示出一些实施例的大信号特性。

图6A示出在图6B中所示的负载电流阶梯式上升变化期间误差电压Ve的时域瞬态响应。由于最初i₀的阶梯式上升(step-up)变化，输出电压V₀减小。在响应中，在电压模式控制回路120中的电压误差放大器121产生增加的误差电压Ve。

图6C示出两回路设计，其包括电流模式控制回路130。在两回路设计中，与负载电流i₀和电感器电流i_L关系为：V_S＝i_L×R_i的感测器电压Vs被加到(或以别的方式结合)斜坡电压V_R。所结合的电压被称作电流控制电压Vcc(图6C中的实线)：

(6)V_CC＝V_R+i_L×R_i

在这些两回路设计中有两个控制通道。如果在瞬变周期过程中输出电压V₀下降，则其转到增加的误差电压Ve。增加的误差电压Ve驱动电流模式控制回路130和140以增加上述的占空因数，因而抑制波动。

图6D示出，较大的占空因数d的结果中的一个是负载电流i₀增加。电流感测器电压V_S＝i_L×R_i被附加到斜坡电压V_R。更大的Ve转变成增大的电流控制电压Vcc。由于电流控制电压Vcc的斜度是相同的，因此Vcc的这种增大增加了占空因数d并且因而输送了更多的能量到V₀以将V₀维持在指定的调节范围。

然而，在这样的两回路设计中，误差电压Ve不返回到它波动前的值，正如从向前第9个转换周期所见的。此外，调整时间需要几个转换周期，例如图6C中的7个周期。

图6C和6E示出本发明的实施例通过修正与负载电流i_L相关的斜坡电压V_R的斜度来处理这些问题，其在上述的两回路设计中与负载电流i_L无关。

通过图6C中的虚线示出本发明的实施例的操作模式。感测器电压V_S＝i_L×R_i被再次加到斜坡电压V_R以形成电流控制电压Vcc。另外，电流前馈140也改变斜坡电压V_R的斜度Se：Se随着i_L增加而减小。因此，电流控制电压Vcc达到Ve更慢。这使得功率装置110接通得更长，增加了占空因数d和输出电压V₀。与没有电流前馈140的设计相比，该附加的控制/前馈通道使Ve返回到它波动前的值。此外，与没有前馈的设计(7个转换周期)相比，误差电压Ve回到它波动前的值更快(图6C中的5个转换周期)。

该前馈方案具有很大的控制带宽并且它能使斜坡电压V_R的斜度Se依赖负载电流。这在没有反馈回路起大的作用的情况下提供相应和校正的占空因数调制。该结果是基本恒定的回路增益并且几乎瞬时响应于负载电流i₀的变化。最后，电流模式前馈的功能是在负载上实现基本恒定的误差电压Ve以缓和电压误差放大器的转换速率限制。

图7示出在仿真中的相同响应特征，这次与输出电压V₀有关。图7示出在有和没有电流前馈140的情况下波动响应的比较。在具有电流前馈140的实施例中，输出电压V₀返回到它波动前的值，并且该返回比没有电流前馈140的设计快。

图8根据小信号模型示出本发明的实施例。电压模式控制回路120接收输出电压V₀并且将它馈送到电压误差放大器121中。电压误差放大器121比较输出电压V₀与参考电压V_Ref并且输出误差电压Ve。阻抗Z1、Z2和电阻器R2通过电压分配调整电压误差放大器121的增益和相位以及输出电压设定点。向调制器157馈送误差电压Ve，其在此用Fm表示。

调制器157从电流感测Fi块接收另一输入。电感器电流iL被耦合到电流感测和取样增益Fi，表示从感测的电感器电流iL到感测器电压Vs的传递函数。产生的感测器电压Vs被耦合到信号处理器158，其例如通过添加Ve和Vs来结合它们并且然后将结合的信号耦合到调制器157。在其它实施例中，感测器电压Vs和误差电压Ve被分别耦合到调制器157。

电流前馈140由前馈传递函数Ki表示。Ki可以是例如以上由方程(3)给出的传递函数。前馈传递函数Ki可以根据具体实施例采取多种不同的形式。Ki的典型特征是，它随着电感器电流i_L增加而减小外部斜坡V_R或Vs。

调制器157传递输入的误差电压Ve和感测器电压Vs的组合以及前馈信号到占空因数d。该传递通过调制器传递函数Fm获得。在方程(1)的符号中，调制器传递函数Fm对应于外部斜坡参数Mc。Fm可以与斜坡电压V_R+Vs的峰-谷值相反地相关。

本实施例也包括斜坡发生器151的斜坡电压V_R，隐含在上述调制器传递函数Fm中。

在一些实施例中，前馈传递函数Ki以乘法方式修正调制器传递函数Fm。Ki随着负载电流i0增加而减小使得调制器传递函数Fm也随着负载电流i0增加而减小。该特征减小了误差电压Ve相对于输出电压V₀的DC增益的负载电流依赖性。

占空因数信号d被耦合到滤波器F2，表示开环占空因数-输出电压V₀的传递函数。滤波器F2表示功率装置110和输出电路的其它元件，包括电感器L1、输出电容器、和负载162。滤波器F2的输出是完成信号跟踪周期的输出电压V₀。

另外的滤波器表示以下传递路径：

滤波器F1表示开环输入电压Vin-输出电压V₀的传递函数；

滤波器F3表示开环输入电压Vin-电感器电流i_L的传递函数；

滤波器F4表示开环占空因数d-电感器电流i_L的传递函数；

滤波器F5表示开环输出电流i₀-电感器电流i_L的传递函数；以及

滤波器Zp表示与输出电压V₀和输出电流i₀有关的开环输出阻抗。

图9示出用来控制一组功率装置210-1，...210-n的多相功率装置控制器200。多相功率装置控制器200包括n个单独模块210-1，...210-n和几个共用模块。这些包括共用电压模式控制回路220、共用电流控制回路230、共用电流前馈240和共用斜坡发生器251。功率装置210在输出端产生输出电压V₀。输出电压V₀被耦合到共用电压模式控制回路220，所述共用电压模式控制回路220产生误差电压Ve以控制功率装置210。然后误差电压Ve被耦合到各模块201的调制器257-1，...257-n。

多相功率控制器200也包括共用电流模式控制回路230以产生电流控制电压Vcc来控制功率装置210。共用电流模式控制回路230包括共用电流前馈240，所述共用电流前馈240被配置为减小误差电压Ve相对于输出电压V₀的增益的低频分量的负载电流依赖性。

调制器257被耦合到共用电压模式控制回路220以接收误差电压Ve，并且被耦合到共用电流模式控制回路230以接收电流控制电压Vcc。

共用电压模式控制回路220包括共用电压误差放大器221，所述共用电压误差放大器221被配置为从参考电压源接收参考电压V_Ref并且从输出电压端接收输出电压V₀。共用电压误差放大器221被配置为输出与参考电压和输出电压V₀的差相对应的误差电压Ve。

共用电流模式控制回路230包括被配置为产生斜坡电压的共用斜坡发生器251和一组电流感测器233-1，...233-n。电流感测器233被配置为在多个位置感测负载电流并且产生相应的感测器电压V_S-1，...V_S-n。

共用电流前馈240被耦合到电流感测器233和共用斜坡发生器251。共用电流前馈240被配置为通过修正与感测器电压Vs有关的斜坡电压V_R来产生电流控制电压Vcc。

共用电流模式控制回路230被配置为单独地为功率装置210产生负载相关的斜坡。

求和/求平均节点226对全部单独的感测器电压Vs-1，...Vs-n求和或求平均并且利用该信息来编程V_R为负载电流相关的。

尽管已经详细描述了本发明和它的优点，但是应当理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，在其中可以进行多种变化、替代、和改变。即，在本申请中包括的讨论旨在起基本描述的作用。应当理解的是，具体讨论不能明确地描述所有可能的实施例；隐含了多种供选方案。也不可能充分说明本发明的总的特性，并且不能明确地示出每个特征或元件可以怎样实际表示广泛的功能或表示多种多样的可替换或等效元件。另外，这些被隐含地包括在本公开中。在用装置取向术语描述本发明的地方，装置的每个元件隐含地执行功能。描述或术语都不打算限制权利要求的范围。

Claims (22)

1.一种功率装置控制器，用来控制在输出端产生输出电压的功率装置，所述功率装置控制器包括：

电压模式控制回路，所述电压模式控制回路被配置为产生误差电压并且控制功率装置；以及

电流模式控制回路，所述电流模式控制回路被配置为：

产生电流控制电压；以及

控制功率装置；

所述电流模式控制回路包括：

电流前馈，所述电流前馈被配置为通过在电流回路闭合的情况下减小误差电压相对于输出电压的增益的低频分量的负载电流依赖性来减小回路增益的负载依赖性。

2.如权利要求1所述的功率装置控制器，所述电压模式控制回路包括：

电压误差放大器，所述电压误差放大器被配置为：

从参考电压源接收参考电压；并且

从输出电压端接收输出电压；

电压误差放大器被配置为输出与参考电压和输出电压的差相对应的误差电压。

3.如权利要求2所述的功率装置控制器，包括：

调制器，所述调制器：

耦合到电压模式控制回路以在电压控制端接收误差电压；并且

耦合到电流模式控制回路以在电流控制端接收电流控制电压；

所述调制器被配置为输出与接收的误差电压和接收的电流控制电压对应的功率装置控制信号。

4.如权利要求3所述的功率装置控制器，电流模式控制回路包括：

斜坡发生器，所述斜坡发生器被配置为产生斜坡电压；和

电流感测器，所述电流感测器被配置为：

感测负载电流；并且

产生相应的感测器电压。

5.如权利要求4所述的功率装置控制器，其中

电流模式控制回路被配置为通过修正感测器电流和斜坡电压中的至少一个的斜度来产生电流控制电压。

6.如权利要求5所述的功率装置控制器，其中电流前馈被耦合到电流感测器和斜坡发生器；其中电流前馈被配置为通过修正与感测器电压有关的斜坡电压的斜度来产生电流控制电压。

7.如权利要求6所述的功率装置控制器，其中

电流前馈被配置为：

修正与感测器电压有关的斜坡电压的斜度以便

通过在电流回路闭合的情况下减小误差电压相对于输出电压的增益的低频分量的负载电流依赖性来减小回路增益的负载依赖性。

8.如权利要求4所述的功率装置控制器，所述电流前馈包括

耦合到电流感测器的差分放大器，所述差分放大器被配置为输出放大的感测器电流到斜坡发生器。

9.如权利要求4所述的功率装置控制器，其中

调制器被耦合到电流前馈以接收电流控制电压并且被耦合到电流感测器以接收感测器电压。

10.如权利要求3所述的功率装置控制器，其中

调制器被配置为通过以功率装置控制电压控制功率装置的占空因数来控制功率装置。

11.如权利要求3所述的功率装置控制器，电流前馈通过修正调制器的传递函数为随负载电流的增加而减小以在电流回路闭合的情况下减小误差电压相对于输出电压增益的低频分量的负载电流依赖性。

12.如权利要求1所述的功率装置控制器，其中

电流模式控制回路被配置为在负载瞬态响应期间在输出电压波动之后使误差电压基本返回到它波动前的值。

13.如权利要求12所述的功率装置控制器，其中

电流模式控制回路被配置为在输出电压波动之后使误差电压比单独的电压模式控制回路更快地返回到它波动前的值。

14.如权利要求1所述的功率装置控制器，其中

电流模式控制回路被配置为减小或消除电压误差放大器的误差电压的动态范围。

15.一种多相功率装置控制器，用来控制一组功率装置，所述功率装置在输出端产生输出电压，所述功率装置控制器包括：

共用电压模式控制回路，所述共用电压模式控制回路被配置为产生误差电压并且控制功率装置；以及

共用电流模式控制回路，所述共用电流模式控制回路被配置为产生电流控制电压并且控制功率装置，所述共用电流模式控制回路包括

电流前馈，所述电流前馈被配置为在电流回路闭合的情况下减小误差电压相对于输出电压的回路增益或增益的低频分量的负载电流依赖性。

16.如权利要求15所述的多相功率装置控制器，包括：

一组调制器，所述调制器组被耦合到共用电压模式控制回路以接收误差电压并且被耦合到共用电流模式控制回路以接收电流控制电压。

17.如权利要求15所述的多相功率装置控制器，所述共用电压模式控制回路包括：

共用电压误差放大器，所述共用电压误差放大器被配置为：

从参考电压源接收参考电压；并且

从输出电压端接收输出电压；

所述共用电压误差放大器被配置为输出与参考电压和输出电压的差对应的误差电压。

18.如权利要求15所述的多相功率装置控制器，所述共用电流模式控制回路包括

斜坡发生器，所述斜坡发生器被配置为产生斜坡电压；

一组电流感测器，其被配置为：

感测负载电流；并且

产生相应的感测器电压；以及

求和-求平均节点，所述求和-求平均节点被配置为对感测器电压求和或求平均。

19.如权利要求18所述的多相功率装置控制器，其中

所述共用电流前馈被耦合到电流感测器和斜坡发生器，其中

所述共用电流前馈被配置为通过修正与感测器电压有关的斜坡电压来产生电流控制电压。

20.如权利要求15所述的多相功率装置控制器，其中

所述共用电流模式控制回路被配置为一个一个单独地为输出电压产生负载电流相关的斜坡。

21.一种用来控制功率装置的功率装置控制器，所述功率装置在连接到电感器的输出端产生输出电压，所述功率装置控制器包括：

耦合到功率装置的电压模式控制回路；

耦合到电压模式控制回路和功率装置的电流模式控制回路；以及

电流模式前馈，所述电流模式前馈耦合到电流模式控制回路、斜坡发生器、和电感器电流感测器，并且所述电流模式前馈被配置为根据负载电流修正斜坡发生器的斜坡电压和感测的电感器的电感器电流中的至少一个的斜度。

22.一种用来控制功率装置的功率装置控制器，所述功率装置在输出端产生输出电压，所述功率装置控制器包括：

耦合到功率装置的电流模式控制回路；

可调整的斜坡发生器；

电流感测器，所述电流感测器被配置为感测输出电流；

电流模式前馈，所述电流模式前馈耦合到电流模式控制回路、可调整的斜坡发生器、和电流感测器，并且所述电流模式前馈被配置为根据负载电流修正斜坡发生器的斜坡电压和电流感测器的感测的电流中的至少一个的斜度。

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