CN104852568B - 基于Cuk的电流源 - Google Patents

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Abstract

公开了一种基于Ćuk的电流源、一种用于基于Ćuk的电流源的控制电路以及一种用于提供电流的方法。

Description

基于Cuk的电流源
技术领域
本发明的实施例涉及一种电流源,特别地是一种基于Ćuk转换器拓扑的电流源,并且涉及一种用于提供负载电流的方法。
背景技术
基于开关模式转换器拓扑的电流源是通常已知的。这种类型的电流源包括至少一个耦合到负载的诸如扼流圈(choke)的电感存储元件以及脉冲宽度调制器。所述脉冲宽度调制器从恒定供电电压生成经脉冲宽度调制的(PWM)电压,该电压被施加至所述电感存储元件。在这种类型的控制器中,可以通过改变PWM电压的占空比来调节通过所述电感存储元件以及因此通过负载的电流的平均值。
产生施加于所述电感存储元件的PWM电压可以牵涉将提供恒定供电电压的电压源循环连接到所述电感存储元件的开关过程。这些开关过程可能导致电磁干扰(EMI)。特别地,这比如在如下汽车应用中在电压源和包括所述电感存储元件的控制器之间存在长供电线路时是问题:其中电压源例如是电池并且其中控制器可以利用所述控制器和电池之间数米的供电线路而遍布汽车进行分布。
因此,需要提供一种其中能够防止或至少减少EMI问题的受控电流源。
发明内容
第一方面涉及一种受控电流源,其包括被配置为接收输入电压的输入端子、被配置为具有与之连接的负载的输出端子、以及被配置为具有对其施加的基准电势的基准端子。第一电感存储元件和开关元件被串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在所述输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流(freewheeling)元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间,以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。第一电流测量电路被配置为测量通过所述开关元件、通过所述续流元件的电流之一或者通过所述开关元件和续流元件的电流之和,以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。控制电路被配置为接收所述第一电流测量信号并且根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。
第二方面涉及一种用于受控电流源中的开关元件的控制电路。所述电流源包括被配置为接收输入电压的输入端子、被配置为具有与之连接的负载的输出端子、以及被配置为具有对其施加的基准电势的基准端子。第一电感存储元件和开关元件串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间,以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。第一电流测量电路被配置为测量通过所述开关元件、通过所述续流元件的电流之一或者通过所述开关元件和续流元件的电流之和,以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。控制电路被配置为接收所述第一电流测量信号并且根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。
第三方面涉及一种用于提供负载电流的方法。输入端子被配置为接收输入电压。输出端子被配置为具有与之连接的负载,并且基准端子被配置为具有对其施加的基准电势。第一电感存储元件和开关元件串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在所述输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间,以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。测量通过所述开关元件或通过所述续流元件的电流之一,或者测量通过所述开关元件和续流元件的电流之和,以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。
附图说明
现在将参见附图对实施例进行解释。这些附图用来图示基本原理,从而仅对理解所述基本原理所必需的那些特征进行图示。附图并非依比例绘制。相似的附图标记在所有附图中表示相似的特征。
图1图示了具有Ćuk转换器拓扑的电流源的电路图;
图2图示了图1的电流源在启动时的操作原理;
图3图示了图1的电流源在稳定状态中的操作原理;
图4图示了根据第一实施例的具有Ćuk转换器拓扑的受控电流源的电路图;
图5示出了图示图4的电流源的控制电路的操作原理的时序图;
图6图示了根据第二实施例的具有Ćuk转换器拓扑的受控电流源的电路图;
图7示出了图示图6的电流源的控制电路的操作原理的时序图;
图8图示了根据第三实施例的具有Ćuk转换器拓扑的受控电流源的电路图;
图9示出了图示图8的电流源的控制电路的操作原理的时序图;
图10图示了图4的电流源的控制电路的另外的实施例;和
图11图示了图4的电流源的控制电路的再另一个实施例。
具体实施方式
图1图示了具有Ćuk转换器拓扑的电流源。所述电流源包括被配置为接收输入电压Vin的输入端子11、被配置为具有与之连接的负载Z(以虚线图示)的输出端子12、以及被配置为具有对其施加的基准电势的基准端子13,所述基准电势诸如接地。所述输入电压Vin例如是相对于所述基准电势的电压。所述电流源进一步包括比如扼流圈的第一电感存储元件21、比如电容器的电容存储元件22、比如扼流圈的第二电感存储元件23、受控开关元件24以及续流元件25。所述开关元件24可以被实现为常规的电子开关,比如MOSFET、IGBT或双极结型晶体管(BJT)。所述续流元件25可以被实现为比如二极管(如图1所示)的无源续流元件,或者可以被实现为比如电子开关的有源续流元件。
所述第一电感存储元件21与开关元件24串联连接以形成第一串联电路,其中所述第一串联电路连接在输入端子11和基准端子13之间。所述第二电感存储元件23与续流元件25串联连接以形成第二串联电路,其中所述第二串联电路连接在输出端子12和基准端子13之间。此外,电容存储元件22连接在第一和第二电感存储元件21、23之间,从而所述第一电感存储元件21、电容存储元件22和第二电感存储元件23在输入端子11和输出端子12之间串联连接。
图1所示的电流源适于向负载提供具有可控平均值的输出电流,例如向(如图1所示的)发光二极管(LED)装置Z而且还向需要近似恒定的供电或负载电流的任何其它负载提供具有可控平均值的输出电流。在图1的电流源中,该电流源的输入电流等于通过第一电感存储元件21的第一电流I1,并且该电流源的输出电流等于通过第二电感存储元件23的第二电流I2。输出电流I2的电流方向如图1所示。输出电流I2从输出端子12流过第二电感存储元件23。结果,作为输出电流I2在负载Z处所导致的电压的输出电压Vout为负电压。
现在将参见图2和3对图1的电流源的基本操作原理进行解释。在图2和3中,示出了处于启动阶段(见图2)和稳定阶段(见图3)的第一电流I1、第二电流I2、(以实线图示的)通过开关元件24的第三电流I3和(以虚线图示的)通过续流元件25的第四电流I4的时序图。在图2中,t0表示开关元件24在电流源的启动阶段中第一次接通所处的时间。出于解释目的,假设在第一时间t0之前已对输入端子11施加了输入电压Vin。在输入电压Vin已被施加于输入端子11之后以及在第一开关元件24第一次接通之前,对电容存储元件22进行充电直至横跨电容存储元件22的电压V22等于输入电压Vin。在该充电过程期间,输入电流I1流过第一电感存储元件21。出于解释目的,假设该充电过程已在第一时间t0之前终止,从而第一电流I1在第一时间t0为零。
出于解释目的,进一步假设第一开关元件24在第一时间t0接通并且在晚于第一时间t0的第二时间t1断开。当第一开关元件24在第一时间t0接通时,第一电流I1线性地或近似线性地增大。第一电流I1的增大(斜率)如下取决于输入电压Vin以及第一电感存储元件的电感L1:
(1)。
在第一开关元件24在第一时间t0接通之前,电容存储元件22、第二电感存储元件23和续流元件25之间的电路节点26处的电势近似等于基准电势GND。当第一开关元件24在第一时间t0接通时,节点26处的该电势下降为负电势,其中该负电势的绝对值等于横跨电容存储元件22的电压V22的绝对值,并且因此等于输入电压Vin的绝对值。电路节点26处的该负电势导致第二电流I2线性地或近似线性地增大,其中该电流I2的增大取决于横跨电容存储元件22的电压以及横跨负载Z的电压。
当开关元件24接通时,通过续流元件25的第四电流I4为零,并且第一电流I1和第二电流I2均流过开关元件24,从而第三电流I3是第一电流I1和第二电流I2之和。
当开关元件24在第二时间t1断开时,第一电流I1由于存储在电感存储元件21中的磁能量而继续流动,并且第二电流I2由于存储在第二电感存储元件23中的磁能量而继续流动。第一电流I1流到电容存储元件22中并经过续流元件25,并且对电容存储元件22再充电,并且第二电流I2流过续流元件25。第一和第二电流I1、I2在开关元件24已在时间t1断开之后线性地或近似线性地减小。第一和第二电流I1、I2减小直至第一开关元件24在新的开关周期开始时的第三时间t2再次接通。
根据一个实施例,图1的电流源在连续电流模式中进行操作。在该连续电流模式中,开关元件24的接通时间和断开时间被调节以使得输入电流I1和输出电流I2都不减小为零。图3图示了处于在连续电流模式中操作的基于Ćuk的电流控制器的稳定状态中的第一电流I1、第二电流I2以及第三和第四电流I3、I4的时序图。图3图示了开关元件24的两个后续开关周期。在图3所示的实施例中,这些开关周期每个都具有T的持续时间,其中在每个开关周期中,开关元件24在接通时段Ton内接通并且在断开时段Toff内断开。在稳定状态中,第一和第二电流I1、I2的平均值恒定,即第一和第二电流I1、I2在接通时间起始时从其开始增大的开始值等于第一和第二电流I1、I2在断开时间结束时减小至的结束值。
可以通过在若干开关周期的占空比再次被调节为电流源以稳定状态进行操作的值之前增大所述占空比来增大输出电流I2的结束值,并且可以通过在若干开关周期的占空比被再次调节为电流源以稳定状态进行操作的值之前减小所述占空比来减小第二电流I2的平均值。占空比D是一个开关周期的接通时段Ton和总体时段T之间的商Ton/T,从而增大占空比D等同于(在给定的开关周期时段T)增加接通时段Ton的持续时间,而减小占空比等同于减小接通时段Ton。
在比如图1的电流源的受控电流源中,期望将输出电流(比如图1的输出电流I2)调节至所期望的值,或者更确切地说期望将输出电流的平均值调节至所期望的值。在图1的受控电流源中,可以通过适当调节开关元件24的开关操作的占空比来调节输出电流I2。为了控制输出电流,可以根据瞬时输出电流I2或瞬时输出电流I2的平均值来调节所述占空比。因此,调节开关元件24的开关操作的占空比需要关于输出电流I2的信息。所述输出电流可以在输出端子12处被测量。然而,这要求以浮动电势进行操作的电流测量电路,所述浮动电势比如电流源的输出电势。测量输出电流I2可以包括提供输出电流所流过的分流电阻器并且估算横跨该电阻器的压降。然而,由于输出电流的方向,所要估算的电压相对于基准电势将是负电压。在一个集成电路中处理正电压和负电压是困难的,从而这是为何难以测量输出电流的另一个原因。
图4图示了图1所示的基于Ćuk拓扑的电流源的第一实施例。图4的电流源进一步包括连接在基准端子13与为开关元件24和续流元件25共用的电路节点28之间的第一电流测量电路27。该电路节点28和基准端子13之间的电流等于通过开关元件24的第三电流I3和通过续流元件25的第四电流I4之和。电流测量电路27被配置为测量电路节点28和基准端子13之间的电流并且提供取决于该电流I3+I4的电流测量信号S27。根据一个实施例,电流测量信号S27与电流I3+I4成比例。电流测量电路27可以被实现为常规的电流测量电路,比如具有电流反射镜的电流测量电路。电流测量电路是公知的,从而在这一点上无需进一步解释。
图4的电流源进一步包括控制电路30,其接收电流测量信号S27和基准信号Iref。所述基准信号表示输出电流I2的期望平均值。控制电路30被配置为生成经脉冲宽度调制的(PWM)驱动信号S30。开关元件24在其控制端子处接收经脉冲宽度调制的(PWM)驱动信号S30。驱动信号S30被配置为循环地接通和断开开关元件24以便调节输出电流I2,以使得其平均值对应于基准值Iref或者至少取决于所述基准值Iref。
将参见图5对用于生成取决于电流测量信号S27和基准值Iref的PWM驱动信号S30的控制电路30的操作原理进行解释。图5图示了电流测量信号S27和驱动信号S30在两个后续开关周期内的时序图。图4的控制电路30被配置为生成驱动信号S30,以使得单独的开关周期具有相同的持续时间T,其中控制电路30根据电流测量信号S27调节占空比D并且因此调节每个开关周期中的接通时段Ton。控制电路30例如被实现为数字电路,其在内部生成电流测量信号S27的数字表示、对电流测量信号S27进行处理并且提供具有接通电平或断开电平的数字驱动信号S30。开关元件24在驱动信号S30具有接通电平时被接通,并且开关元件24在驱动信号S30具有断开电平时被断开。
任选地,驱动器级或放大器级31(以虚线图示)连接在控制电路30和开关元件24之间。放大器级31对控制电路30的输出信号进行放大以呈现(assume)适于驱动开关元件24的信号电平。开关元件24例如被实现为MOSFET,特别地是n型MOSFET、IGBT或BJT。
控制电路30被配置为在一个开关周期期间基于电流测量信号S27来计算输出电流I2的平均值并且根据所计算的输出电流I2的平均值来调节随后的开关周期的占空比。图5图示了两个开关周期的时序图,所述两个开关周期为第一开关周期n和后续第二开关周期n+1。Tonn表示第一开关周期中的接通时段,并且Tonn+1表示第二开关周期中的接通时段。第一开关周期的占空比为Dn并且第二开关周期的占空比为Dn+1
控制电路30被配置为首先确定电流测量信号S27所表示的电流的平均值,所述电流是通过开关24的第三电流I3加上通过续流元件25的第四电流I4。该电流等于接通时段中通过开关24的电流I3并且等于断开时段中通过续流元件25的电流I4。在稳定状态中,负载电流I2的平均值I2m等于通过续流元件25的第四电流I4的平均值I4m,并且输入电流I1的平均值I1m等于通过开关24的第三电流I3的平均值I3m
(2a)
(2b)。
这是真的,因为通过电容器22的电流的平均值为零。电流测量信号S27表示第三和第四电流I3、I4之和I3+I4,其中第三电流I3在开关元件24断开时为零,并且第四电流I4在开关接通时为零。
控制电路30被配置为对电流测量信号S27进行采样并且基于通过对电流测量信号S27进行采样所获得的至少一个采样值来确定输出电流I2的平均值I2m
根据一个实施例,控制电路30在接通时段的中间或在断开时段的中间对电流测量信号S27进行采样。由于关于第一开关周期n中的占空比Dn的信息在控制电路30中可获得,所以可以如下容易获得采样时间tsn1、tsn2
(3a)
(3b)。
在等式(2a)和(2b)中,tsn1表示在接通时段的中间的采样时间,而tsn2表示在断开时段的中间的采样时间,其中第一和第二采样时间tsn1、tsn2是相对于开关周期起始的时间。假设S27n1、S27n2是通过在第一或第二采样时间tsn1、tsn2对电流测量信号S27进行采样所获得的采样值。这些采样值S27n1、S27n2在控制器的稳定状态中相等。对于在具有持续时间T的一个开关周期中通过续流元件的电流I4积分,应用:
(4)
其中S27n1、S27n2表示采样值,而“a”表示电流测量信号S27和通过电流测量设备的电流I3+I4之间的比例因数。根据等式(4),可以如下计算第四电流I4的平均值I4m并因此计算输出电流I2的平均值I2m
(5)
其中I2m表示负载电流的平均值。
由于参考参见图5所提供的解释,通过开关元件24的电流的采样值S27n1和通过续流二极管25的电流I4的采样值S27n2相等,所以仅将第三和第四电流I3、I4之一提供给控制电路30就将足够。图6图示了电流源的实施例,其中第一电流测量电路27仅连接在开关元件24和基准端子13之间,从而电流测量信号S27仅表示通过开关元件24的电流I3。图7图示了图6的电流源的电流测量信号S27,其中再次图示了两个后续开关周期期间的时序图。在该实施例中,控制电路30在等式(2a)所给出的第一采样时间tsn1对电流测量信号S27进行采样。可以使用等式(4)从采样值S27n1计算负载电流I2的平均值I2m。根据在第一开关周期期间所估算的平均值I2m,后续第二开关周期的占空比Dn+1根据基准值Iref进行调节。因此,
(6)。
这里,f(.)是在控制电路30中为根据基准值Iref和采样值S27n计算占空比Dn+1而实施的函数,其中S27n表示之前所解释的采样值S27n+1、S27n2之一。
图8图示了电流源的另外的实施例。在该电流源中,第一电流测量电路27连接在续流元件25和基准端子13之间,从而电流测量信号S27表示通过续流元件25的第四电流I4。图9图示了电流测量信号S27在两个后续开关周期内的时序图。在该实施例中,控制电路30被配置为在第二采样时间tsn2即在断开时段Toffn的中间对电流测量信号S27进行采样。参考之前的解释,可以使用等式(5)从采样值S27n2获得负载电流I2的平均值I2m。可以使用等式(6)来计算下一个开关周期的占空比Dn+1
根据另外的实施例,控制电路30被配置为从输入电流I1以及第三和第四电流I3、I4之和I3+I4确定输出电流I2,如下:
(7)
其中和I3+I4可以通过提供如图4所示的那样进行连接的电流测量电路27而获得,并且其中I1可以通过测量输入电流而获得。
参见图4至9所解释的控制电路30可以被实现为数字电路。在这种情况下,依据等式(5)数学计算下一个开关周期的占空比Dn+1
然而,控制电路30也可以被实现为模拟电路。在这种情况下,占空比被“自动”调节为电流源以稳定状态进行操作的值。图10图示了可以被实现为模拟电路的图4的电流源的控制电路30的第一实施例。在该控制电路30中,依据等式(6)计算输出电流。该控制电路30包括第二电流测量电路29,其被配置为测量输入电流I1并且提供表示输入电流I1的电流测量信号S29。第一电流测量信号S27表示通过开关元件24和续流元件25的电流I3、I4之和并且可以如图4所示的那样获得。在图10中,除了电流测量信号S27、S29之外,也指示了这些电流测量信号所表示的电流I1、I3+I4。出于解释目的,在下文中将假设S27和I3+I4以及S29和I1之间的比例因数分别为1,从而在以下的解释和对应的等式中,I3+I4等同于S27并且I1等同于S29。如果所述比例因数不为1,则必须以公知的方式对比例因数加以考虑。
图10的控制电路30被配置为生成控制信号Sc,其表示负载(输出)电流I2和基准值Iref之间的差。为此,控制电路30包括第一计算元件31,其从表示通过开关23和续流元件25的电流之和I3+I4的第一电流测量信号S27中减去表示输入电流I1的第二电流测量信号S29,其中该和I3+I4等于输入电流I1和输出电流I2之和。第一计算元件31的输出信号S31表示负载电流I2。第二计算元件32从表示输出电流I2的这个信号S31中减去基准值Iref。控制信号Sc表示输出电流I2和基准电流Iref之间的差。该控制信号Sc被提供给滞后控制器34,所述滞后控制器34生成驱动信号S30。放大器35任选地连接在滞后控制器34的输出和开关元件24之间。所述滞后控制器34例如被实现为施密特(Schmitt)触发器。任选地,在将控制信号Sc提供给控制器34之前,所述控制信号Sc被加权元件33乘以第一系数K1。
在该控制器中,对驱动信号S30以及特别地是驱动信号S30的占空比进行控制,以使得K2·(I2-Iref)=0。
根据(图10中以虚线所示的)另外的选择,根据以下公式,控制信号Sc也取决于输入电流I1和输入电流I1的平均值I1m之间的差:
(8)
其中I1m表示输入电流I1的平均值,并且K2为任选的加权因数。输入电流平均值I1m由接收输入电流信号S29的平均值计算单元41进行计算。计算单元42计算输入电流I1和对应的平均值I1m之间的差,其中该差被另外的加权单元44利用加权因数K2进行加权。在该实施例中,控制信号Sc在另外的计算单元的输出处可获得,所述另外的计算单元在第一输入处接收加权差K1·(I2-Iref)并且在第二输入处接收加权差K2·(I1-I1m)。在驱动信号的生成中考虑输入电流I1并且因此在控制器电流源所提供的负载电流I2的控制中考虑输入电流I1增加了该控制器的稳定性。
根据图11所示的另外的实施例,控制信号Sc被提供给控制器36,所述控制器36例如具有比例(P)控制器特性或者比例积分(PI)控制器特性。在控制器36的输出处,可获得经修改的控制信号S36,通过比较器37将所述控制信号S36与比如锯齿信号的周期信号进行比较。驱动信号S30在比较器37的输出处可获得,其中驱动信号S30每次控制信号Sc高于所述锯齿信号时具有接通电平,并且每次所述控制信号低于所述锯齿信号时具有断开电平。
任选地,图11的控制器30包括限流电路,所述限流电路每次总体电流即输入电流I1和输出电流I2之和达到限流ILIM时断开开关元件24。比较器38将表示和I3+I4的第一测量信号S27与基准电流值ILIM进行比较,并且每次第一测量信号S27达到基准电流值ILIM时断开开关元件24。在这种情况下,在与门39的输出处可获得驱动信号S30,所述与门39在其输入端子处接收比较器38的输出信号S38和比较器37的输出信号并且在其输出端子处提供驱动信号S30。
虽然已公开了本发明的各个示例性实施例,但是对于本领域技术人员将显而易见的是,能够进行将实现本发明一些优势的各种变化和修改而并不背离本发明的精神和范围。对于本领域普通技术人员将显然的是,可以适当地用执行相同功能的其它组件替换。应当提及的是,即使在没有明确提及的那些情况下,参见特定附图所解释的特征可以与其它附图的特性相组合。此外,本发明的方法可以以使用适当处理器指令的全软件实施方式来实现,或者以利用硬件逻辑和软件逻辑的组合来实现相同结果的混合实施方式来实现。对发明概念的这种修改意在被所附权利要求所覆盖。

Claims (15)

1.一种电路,包括:控制电路,具有配置为接收来自电流源的第一电流测量信号的输入端,该电流源包括:耦合在输入端子和第一节点之间的第一电感存储元件、耦合在第一节点和第二节点之间的电容存储元件、耦合在第二节点和输出端子之间的第二电感存储元件、耦合在第一节点和基准节点之间的开关元件、耦合在第二节点和基准节点之间的续流元件、以及第一电流测量电路,配置为基于流过所述开关元件的电流和流过所述续流元件的电流的至少一个来产生第一电流测量信号,所述控制电路被配置为:
在配置成耦合到所述开关元件的控制节点的驱动信号输出端处生成周期性驱动信号,所述周期性驱动信号配置成在每个开关周期中在接通时间内接通所述开关元件并且在断开时间内断开所述开关元件,以及
在采样时间采样所述第一电流测量信号以在第一开关周期中获得离散时间采样值,并且根据在第一开关周期期间采样的所述离散时间采样值在随后的开关周期中为所述开关元件生成周期性驱动信号,其中所述周期性驱动信号包括具有占空比的经脉冲宽度调制的驱动信号,所述控制电路被配置为根据所述离散时间采样值调节所述占空比,并且所述控制电路进一步被配置为:
从至少两个离散时间采样值计算通过所述第二电感存储元件的电流的平均值,
将所计算的平均值与基准电流值进行比较以产生比较结果,并且
基于比较结果调节占空比。
2.如权利要求1所述的电路,其中所述控制电路进一步被配置为:
在所计算的平均值低于基准电流值时增大占空比,并且
在所计算的平均值高于基准电流值时减小占空比。
3.如权利要求2所述的电路,其中所述控制电路进一步被配置为:
从至少两个离散时间采样值计算通过所述第一电感存储元件的电流的另外的平均值,并且
基于所计算的另外的平均值调节占空比。
4.如权利要求1所述的电路,其中所述控制电路进一步被配置为在每个随后的第一开关周期中获得离散时间采样值。
5.如权利要求1所述的电路,其中所述控制电路进一步被配置为在相对于接通时间的持续时间的固定时间上在接通时间期间对第一电流测量信号进行采样。
6.如权利要求5所述的电路,其中所述固定时间出现在接通时间的中间。
7.如权利要求1所述的电路,其中所述控制电路进一步被配置为在相对于断开时间的持续时间的固定时间上在断开时间期间对第一电流测量信号进行采样。
8.如权利要求7所述的电路,其中所述固定时间出现在断开时间的中间。
9.如权利要求1所述的电路,其中所述第一电流测量电路被配置为测量通过所述开关元件和所述续流元件的电流之和,
所述电流源进一步包括第二电流测量电路,所述第二电流测量电路被配置为测量通过所述第一电感存储元件的电流并且提供取决于所测量的通过所述第一电感存储元件的电流的第二电流测量信号,并且
所述控制电路被配置为从第一和第二电流测量信号生成表示通过所述第二电感存储元件的电流的信号以将表示通过所述第二电感存储元件的电流的该信号与基准电流值进行比较以产生比较结果,并且根据比较结果生成周期性驱动信号。
10.如权利要求9所述的电路,其中所述控制电路被配置为:
通过将所述第一电流测量信号减去所述第二电流测量信号来生成表示流经所述第二电感存储元件的电流的信号,然后由表示流经所述第二电感存储元件的电流的信号与所述基准电流值之间的差生成控制信号,并且
根据所述控制信号生成周期性驱动信号。
11.如权利要求10所述的电路,其中所述控制电路包括滞后控制器,所述滞后控制器被配置为接收控制信号并且根据所述控制信号生成周期性驱动信号。
12.如权利要求10所述的电路,其中所述控制电路包括:
控制器,被配置为接收控制信号并且生成经修改的控制信号;和
脉冲宽度调制器,被配置为接收所述经修改的控制信号并且生成具有取决于所述经修改的控制信号的占空比的周期性驱动信号。
13.如权利要求12所述的电路,其中所述控制器具有PI特性。
14.受控电流源,包括:
耦合在输入端子和第一节点之间的第一电感器;
耦合在第一节点和第二节点之间的电容器;
耦合在第二节点和输出端子之间的第二电感存储元件;
耦合在第一节点和基准节点之间的开关;
耦合在第二节点和基准节点之间的二极管;
第一电流测量电路,被配置为基于流过所述开关的电流和流过所述二极管的电流的至少一个来产生第一电流测量信号;和
控制电路,配置为:
在配置成耦合到所述开关的控制节点的驱动信号输出端处生成周期性驱动信号,所述周期性驱动信号配置成在每个开关周期中在接通时间内接通所述开关并且在断开时间内断开所述开关,以及
在采样时间采样所述电流测量信号以在第一开关周期中获得离散时间采样值,并且根据在第一开关周期期间采样的所述离散时间采样值在随后的开关周期中为所述开关生成周期性驱动信号;
第二电流测量电路,配置为:基于流过所述第一电感器的电流来生成第二电流测量信号;
第一减法电路,配置为:从第一电流测量信号中减去所述第二电流测量信号,以形成表示所述输出端子处的电流的第三电流测量信号;以及
第二减法电路,配置为:从所述第三电流测量信号中减去电流基准信号,以形成误差信号,其中所述周期性驱动信号基于所述误差信号。
15.一种用于操作电路的方法,该电路包括:
耦合在输入端子和第一节点之间的第一电感存储元件、耦合在第一节点和第二节点之间的电容存储元件、耦合在第二节点和输出端子之间的第二电感存储元件、耦合在第一节点和基准节点之间的开关元件、耦合在第二节点和基准节点之间的续流元件、以及电流测量电路,配置为基于流过所述开关元件的电流和流过所述续流元件的电流的至少一个来产生电流测量信号,所述方法包括:
接收所述电流测量信号;
生成在每个开关周期中在接通时间内接通所述开关元件并且在断开时间内断开所述开关元件的周期性驱动信号,以及
在采样时间采样所述电流测量信号以在第一开关周期中获得离散时间采样值,其中在随后的开关周期中生成周期性驱动信号是根据在第一开关周期期间采样的所述离散时间采样值,其中
第一电流测量信号基于流过所述开关元件的电流与流过所述续流元件的电流的和,以及
控制所述输出端子处的电流进一步包括:
接收基于流过所述第一电感存储元件的电流的第二电流测量信号,
从所述第一电流测量信号中减去所述第二电流测量信号,以形成表示所述输出端子处的电流的第三电流测量信号,以及
从所述第三电流测量信号中减去电流基准信号,以形成误差信号,其中所述周期性驱动信号基于所述误差信号。
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