CN105009433A - 基于脉宽调制信息的传递函数生成 - Google Patents

Abstract

示例性实施例涉及基于脉宽调制信息生成纠错电压和/或补偿电压。设备可包括被配置成接收第一输入电压并传递经调制输出电压的脉宽调制器。该设备还可包括含有至少一个滤波器的滤波单元，该至少一个滤波器被配置成接收经调制输出电压、生成纠错电压和补偿电压中的至少一者、并基于纠错电压和补偿电压中的至少一者来向脉宽调制器传递第二输入电压。

Description

基于脉宽调制信息的传递函数生成

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月6日提交的题为“TRANSFER FUNCTIONGENERATION BASED ON PULSE-WIDTH MODULATION INFORMATION(基于脉宽调制信息的传递函数生成)”的美国非临时申请S/N.13/787,334的优先权并涉及以下与其同时于2013年3月6日提交的题为“SWITCHINGPOWER CONVERTER(开关功率转换器)”的共同待决的美国专利申请S/N.13/787,360，其被转让给本申请受让人并通过引用整体明确纳入于此。

背景

领域

本发明一般涉及基于脉宽调制信息生成传递函数。更具体地，本发明涉及用于基于脉宽调制信息生成纠错和/或补偿电压的各实施例。

背景技术

电子设备(诸如，移动电话)可包括功率转换器(即，电压调节器)，功率转换器从电源接收输入电压并生成用于负载的输出电压。集成电路可包括用于为片上组件(诸如，数字组件、模拟组件和/或射频(RF)组件)提供稳定的电压参考的功率转换器。

功率转换器可包括开关功率转换器，其以可变占空比快速地在饱和(即，完全导通)与截止(即，完全断开)之间切换功率晶体管。结果所得的矩形波形被低通滤波以便产生与占空比的平均值成比例的几乎恒定的输出电压。开关功率转换器与线性功率转换器相比的一个优点是更高的效率，因为开关晶体管无论在饱和状态还是截止状态消散很少的功率作为热。

如本领域普通技术人员理解的，开关功率转换器可包括耦合至输出并被配置成用于生成纠错和补偿电压的反馈路径。然而，如以下更全面描述地，反馈可包括可引发等待时间、延迟和/或衰减的各种组件。

存在对于基于脉宽调制信息生成一个或多个传递函数的需要。更具体地，存在对于涉及基于脉宽调制信息生成纠错电压、补偿电压或者这两者的实施例的需要。

附图简述

图1解说了包括反馈路径的功率转换器，该反馈路径具有传感器增益、运算放大器和补偿器。

图2解说了根据本发明的示例性实施例的包括被配置成用于将输出电压耦合至放大器的输入的开关单元的开关功率转换器。

图3描绘了三角波，其可被传递给功率转换器的脉宽调制器。

图4解说了根据本发明的示例性实施例的包括被配置成用于将输出电压耦合至脉宽调制器的输入的开关单元的开关功率转换器。

图5解说了根据本发明的示例性实施例的包括将输出电压直接耦合至脉宽调制器的反馈路径、和滤波单元的另一开关功率转换器。

图6解说了根据本发明的示例性实施例的包括将输出电压直接耦合至脉宽调制器的反馈路径、以及包括用于生成纠错信号的滤波器和用于生成补偿信号的另一滤波器的滤波单元的开关功率转换器。

图7描绘了根据本发明的示例性实施例的纠错模型的传递函数。

图8描绘了关于纠错模型的传递函数的波特图。

图9描绘了根据本发明的示例性实施例的纠错和补偿模型的传递函数。

图10描绘了关于纠错和补偿模型的传递函数的波特图。

图11描绘了根据本发明的示例性实施例的具有补偿的折叠电压纠正模型的传递函数。

图12解说了根据本发明的示例性实施例的包括将设备的输出电压直接耦合至脉宽调制器的反馈路径、以及耦合在脉宽调制器的输出与输入之间的滤波单元的系统。

图13是解说根据本发明的示例性实施例的方法的流程图。

图14是解说根据本发明的示例性实施例的另一方法的流程图。

图15解说了根据本发明的示例性实施例的包括开关功率转换器的系统。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的示例性实施例的描述，而无意表示能在其中实践本发明的仅有实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文给出的示例性实施例的新颖性。

图1解说了被配置成用于接收输入电压Vg和传递输出电压Vout的开关功率转换器100。功率转换器100包括开关单元104、负载106和反馈路径108。开关单元104包括晶体管M、二极管D1、电感器L和电容器C1。进一步，反馈路径108包括传感器增益110、误差放大器112、补偿器114、脉宽调制器116和栅极驱动器118。如将被本领域普通技术人员理解的，传感器增益110被配置成接收输出电压Vout并将反馈信号Hv传递给误差放大器112。误差放大器112被配置成接收反馈信号Hv和参考信号V_ref，并输出误差信号V_e给补偿器114，补偿器114向脉宽调制器116传递纠错信号V_c。脉宽调制器116被配置成向栅极驱动器118传递信号，栅极驱动器118在接收到来自脉宽调制器116的信号之际可向晶体管M1传递信号。

如本文所描述的示例性实施例涉及用于基于脉宽调制信息生成纠错信号和/或补偿信号的设备、系统和方法。根据一个示例性实施例，设备可包括被配置成接收第一输入电压并传递经调制输出电压的脉宽调制器。该设备还可包括具有至少一个滤波器的滤波单元，该至少一个滤波器被配置成接收经调制输出电压、生成纠错电压和/或补偿电压、和基于纠错电压和补偿电压中的至少一者来向脉宽调制器传递第二输入电压。

根据另一示例性实施例，本发明包括用于操作开关功率转换器的方法。此类方法的各种实施例可包括使用脉宽调制器(PWM)来生成PWM信号以及对该PWM信号进行滤波以生成纠错电压和补偿电压中的至少一者。进一步，该方法可包括基于纠错电压和补偿电压中的至少一者来修改在PWM处接收到的参考电压。

通过考虑随后的描述、附图以及所附权利要求，本发明的其他方面以及各种方面的特征和优点对于本领域技术人员将会是明显的。

图2描绘了根据本发明的示例性实施例的功率转换器200。被配置成接收输入电压Vg和传递输出电压V的功率转换器200包括开关转换器单元104、负载106和反馈路径208。开关单元204包括晶体管M、二极管D1、电感器L和电容器C1。进一步，反馈路径208包括比较器210，其可包括脉宽调制器，如以下所述的。比较器210包括被配置成接收功率转换器200的输出电压V的一个输入端以及被配置成接收如图3中所解说的三角波形(V_三角)215的另一输入端。更具体地，作为示例，比较器210的非反相输入端可被配置成接收输出电压V并且比较器210的反相输入端可被配置成接收三角波形215。反馈路径208进一步包括被配置成接收比较器210的输出的栅极驱动器118。栅极驱动器118被进一步配置成向晶体管M1的栅极传递信号。

注意到，如图3中所示的三角波形215可以期望输出电压(即，参考电压V_ref)为中心。使三角波形215以期望输出电压为中心可允许无缝的非线性操作发生。另外，可在三角波形215的上方和下方自然地发生0％和100％的占空比。使用小幅度的三角波形可提供非常高的增益，这可允许功率转换器200以高性能工作。例如，三角波形215的幅度V_M可包括40毫伏(mV)。

将输出电压V直接耦合至放大器210允许快速的瞬态响应。换言之，缺少可能引发等待时间、延迟和/或衰减的任何元件的反馈路径208将输出电压V直接耦合至放大器210，并由此向放大器210提供了对输出电压V的最大可见度。因此，放大器210可快速地检测和响应于输出电压V中的任何改变。再换言之，输出电压V与放大器210之间的直接连接可允许放大器410立即且最优地响应于输出电压V中由变化的负载条件导致的改变。

图4解说了功率转换器300的另一图解，其中图2的比较器210被描绘为耦合在开关单元104的输出与栅极驱动器118的输入之间的脉宽调制器210′。根据示例性实施例，脉宽调制器210′包括加法器310，加法器310被配置成接收被描绘为参考输入V_ref(即，期望输出电压)的第一信号和可包括斜坡电压或其分数(例如，1/2*V_ramp)的第二信号。注意，斜坡电压V_ramp可包括与三角波形215的高度相对应的DC电压。加法器310被配置成传递经缩放参考电压。脉宽调制器210′进一步包括比较器312，比较器312被配置成接收输出电压V和由加法器310传递的经缩放参考电压。比较器312被进一步配置成向除法器314传递经调制信号V_mod，除法器314可将经调制信号V_mod除以斜坡电压V_ramp以生成占空比。除法器314可被进一步配置成向栅极驱动器118传递信号，栅极驱动器118被配置成向晶体管M1的栅极传递信号。作为示例，如果参考电压V_ref＝1伏，斜坡电压V_ramp＝0.040伏，并且输出电压V(即，Hv)＝1伏，则经调制电压V_mod＝1-1+0.020＝0.020伏，并且占空比δ＝0.020/0.040，这提供了50％的占空比。

如以上所提及并且如图4中所解说的，开关单元104的输出被直接耦合至脉宽调制器210′的输入，且由此反馈路径208允许快速的瞬态响应。换言之，缺少可能引发等待时间、延迟和/或衰减的任何元件的反馈路径208将输出电压V直接耦合至脉宽调制器210′。相应地，脉宽调制器210′被提供了输出电压V的最大可见度，并且作为结果可快速地检测和响应于输出电压V中的任何变化。再换言之，输出电压V与脉宽调制器210′之间的直接连接可允许脉宽调制器210′立即且最优地响应于由变化的负载条件导致的输出电压改变。

尽管将脉宽调制器210′配置成经由反馈路径208直接接收输出电压V允许快速的瞬态响应，但经由反馈路径208提供的信号是未经纠正(即，输出电压V与期望电压有误差)和未经补偿的(即，可能不能在所有情形下稳定)。图5解说了根据本发明的示例性实施例的包括反馈路径208′和滤波单元402的另一开关功率转换器400。被配置成接收输入电压Vg和传递输出电压V的功率转换器400包括开关单元104和负载106。开关单元104包括晶体管M、二极管D1、电感器L和电容器C1。进一步，功率转换器400包括耦合在开关单元104的输出与栅极驱动器118的输入之间的脉宽调制器410。

根据示例性实施例，脉宽调制器410包括加法器420，加法器420被配置成接收被描绘为参考输入V_ref(即，期望输出电压)的第一信号和从滤波单元402传递的第二信号。脉宽调制器410进一步包括加法器422，加法器422被配置成接收从加法器420输出的经修改参考电压V_{ref_mod}以及可包括斜坡电压或其分数(即，1/2*V_ramp)的另一信号。脉宽调制器410进一步包括比较器424，比较器424被配置成接收开关单元104的输出(即，输出电压V)和加法器422的输出，加法器422的输出可包括经缩放的经修改参考电压V_{ref_mod_scaled}。比较器424被进一步配置成向除法器426传递经调制信号V_mod，除法器426可将经调制信号V_mod除以斜坡电压V_ramp以生成占空比，斜坡电压V_ramp包括脉宽调制器410的增益。除法器426还可被配置成向栅极驱动器118传递信号，栅极驱动器118被配置成向晶体管M1的栅极传递信号。如图5中所解说的，开关单元104的输出经由反馈路径208′被直接耦合至脉宽调制器410′的至少一个输入，反馈路径208′缺少可能引发等待时间、延迟和/或衰减的任何元件。

另外，滤波单元402被耦合在脉宽调制器410的输出与脉宽调制器410的输入之间。可包括一个或多个可独立调谐的滤波器的滤波单元402可被配置成基于经由脉宽调制器410的输出接收到的PWM(即，占空比)信息来生成频域中用于提前、滞后、延迟、积分和/或微分的一个或多个传递函数。根据本发明的示例性实施例，滤波单元402被配置成接收脉宽调制器410的输出，并且响应于此，生成纠错信号、补偿信号或者这两者，并且将基于纠错信号、补偿信号或者这两者的信号传递给脉宽调制器410的加法器420。由加法器420经由滤波单元402接收的信号可被用来修改脉宽调制器410内的参考电压V_ref。

根据在图6中解说的一个示例性实施例，滤波单元402包括滤波器404、滤波器406和比较器408。滤波器404和滤波器406中的每一者可被配置成接收从脉宽调制器410输出的信号。进一步，在接收到来自脉宽调制器410的信号之际，滤波器404可生成误差信号V_e(在本文中也被称为“纠错电压V_e”)，其可被传递给比较器408。此外，在接收到来自脉宽调制器410的信号之际，滤波器406可生成补偿信号V_c(在本文中也被称为“补偿电压V_c”)，其也可被传递给比较器408。

作为更具体的示例，滤波器404可包括用于生成纠错电压V_e(即，滞后)的低通滤波器。通过向脉宽调制器410的输出应用低通滤波器，可生成正反馈纠正电压(即，纠错电压V_e)以可能地将输出误差减小到接近零，而无需传统的误差放大器。进一步，作为另一示例，滤波器406可包括用于生成补偿电压V_c(即，提前－滞后)的带通滤波器。通过向脉宽调制器410的输出应用带通滤波器，可生成负反馈补偿电压(即，补偿电压V_c)以减小期望频率处的系统增益，从而在快速负载变化期间提供系统稳定性。

响应于接收到来自滤波器404和/或滤波器406的信号，比较器408可向脉宽调制器410的加法器420传递调节信号V_adj。因此，被提供给加法器422的参考信号被修改，并且作为结果，以参考电压为中心的三角波形响应于输出电压V的改变而被修改。注意，纠错信号Ve基于占空比并且提供对变化的缓慢响应。补偿信号Vc在占空比以快速率改变时提供信号。如将领会的，当纠错信号Ve产生电平时，补偿信号Vc产生脉冲。

注意，功率转换器400包括单个反馈控制环，其包括两条路径，一条路径(即，反馈路径208′)响应于负载条件的改变而提供快速的瞬态响应以用于调节输出电压V，而包括滤波单元402的另一条路径提供纠错和/或补偿。

如本领域普通技术人员将领会的，与图1所示的功率转换器100(其在单条反馈路径(即，反馈路径108)中包括环路补偿)相比，图6所示的功率转换器400的环路补偿通过使三角波形以期望输出电压为中心而被插入到三角波形中。换言之，代替如功率转换器100中所示的在单条反馈路径中提供纠错和/或补偿，功率转换器400被配置成通过修改参考电压以及由此修改由脉宽调制器410接收的三角波形来提供纠错和/或补偿。再换言之，通过用调节信号V_adj修改参考电压V_ref，以参考电压V_ref为中心的三角波形按需被暂时地向上或向下移。因此，脉宽调制器410的增益可在补偿频率处被减小。相应地，脉宽调制器410可作为调制器和低增益误差放大器两者来操作。由于误差放大器增益较低，因此误差调节可被作出，并且可通过向上或向下移动三角波形而再次被应用。注意，对于纠错，对于小于50％的占空比，三角波形被向下移，而对于大于50％的占空比，三角波形被向上移(相反或正反馈)。进一步，对于补偿，三角波形针对输出电压V的负改变被向下移，这导致来自脉宽调制器610的占空比减小。三角波形针对输出电压V的正改变被向上移(相同方向或负反馈)。此移动可以仅仅是临时的，因为占空比中与某些频率限制相匹配的改变正被检测到。作为示例，补偿器114可包括带通滤波器。

根据一个示例性实施例，纠正电压V_c可如下定义：

V_C＝(V_ramp/2)-V_ramp*(1–占空比)    (1)

因此，在V_ramp等于40mV并且占空比为15％的一个示例(即，图3所解说的“示例1”)中，纠正电压V_c可提供-14mV的调节，如图3中的附图标记217所描绘的。在V_ramp等于40mV并且占空比为70％的另一示例(即，图3所解说的“示例2”)中，纠正电压V_c可提供8mV的调节，如图3中的附图标记219所描绘的。

图7描绘了根据本发明的示例性实施例的纠错模型500。包括功率转换器(其包括具有用于生成纠错电压的滤波器的滤波单元)的传递函数的模型500包括加法器502和增益单元504，增益单元504可包括任何增益值(例如，增益1)。模型500进一步包括耦合在增益单元504与单元508之间的单元506。单元508可传达输出V_OUT，其可被传递给加法器502的负输入端。参照图6和7，单元506可表示脉宽调制器410和滤波单元402，并且单元508可表示开关转换器104。进一步，注意，“A_vpre”是增益值、“A_mod”是脉宽调制器610的增益、“A_cor”是滤波器404的增益、“τ_cor”是滤波器404的频率，“R_esrc”是电容器C1的电阻值，“R_esrl”是电感器L的电阻值，“C₀”是C1的电容值，“L₀”是L的电感值。如果A_cor＝1/A_mod＝V_ramp/V，则所解说的传递函数包括极点，并且由此包括原点处非常高的增益。注意，调制器方波(即，单元506的输出)可在被RC滤波之前被缩放成等于V_ramp的幅度以达成最大DC增益以及由此达成最大准确度。

图8描绘了解说被配置成用于生成正反馈纠正电压(例如，纠错电压V_e)的模型(例如，模型500)的传递函数的波特图520。

图9描绘了根据本发明的示例性实施例的纠错和补偿模型550。包括功率转换器(其包括具有用于生成纠错电压和补偿电压的一个或多个滤波器的滤波单元)的传递函数的模型550包括加法器552和增益单元554，增益单元554可包括任何增益值(例如，增益1)。模型550进一步包括耦合在增益单元554与单元564之间的加法器556和单元560。此外，模型550包括被配置成接收单元560的输出并向加法器556传递信号的单元558。另外，模型550包括被配置成接收单元560的输出并向加法器556传递信号的单元562。单元564可接收来自单元560的信号并传达输出V_OUT，V_OUT可被传递给加法器552的负输入端。关于图6和9，单元560可表示脉宽调制器410，单元558可表示滤波器404，单元562可表示滤波单元402，并且单元564可表示开关转换器104。进一步，注意，“A_comp”是补偿增益，“R_lp”是滤波器406的低通部分的电阻值，“C_lp”是滤波器406的低通部分的电容值，“R_hp”是滤波器406的高通部分的电阻值，“C_hp”是滤波器406的高通部分的电容值，“R_cor”是滤波器404的电阻值，“C_cor”是滤波器404的电容值，“V_ramp”是三角波形的峰值到峰值电压(即，三角波形的高度)，并且“V_in”是在比较器424处接收到的输入电压(即，由开关单元104传递的输出电压V_OUT)。注意，脉宽调制器410可被建模为在显著低于功率转换器的开关频率的频率处的简单增益块。因此，低频反馈可被反馈到周围以执行补偿，类似于运算放大器。

图10描绘了解说被配置成用于生成正反馈纠正电压(例如，补偿电压V_e)和负反馈补偿电压(例如，补偿电压V_c)的模型(例如，模型550)的传递函数的波特图580。注意，与图8中解说的波特图520相比，波特图580包括因滤波器406产生的附加相位余量。

图11描绘了根据本发明的示例性实施例的具有补偿的折叠纠错模型600。模型600包括加法器602和增益单元604，增益单元604可包括任何增益(例如，增益1)。模型600进一步包括耦合在增益单元604与单元612之间的加法器606和单元608。此外，模型600包括被配置成接收单元608的输出并向加法器606传递信号的单元610。单元612可接收来自单元608的信号并传达输出V_OUT，V_OUT可被传递给加法器602的负输入端。参照图6和11，单元608可表示脉宽调制器410和滤波器404(即，滤波器404被折叠到脉宽调制器410中)，单元610可表示滤波器406，并且单元612可表示开关转换器104。进一步，注意“τ_lp”是滤波器406的低通部分的频率，并且“τ_hp”是滤波器406的高通部分的频率。模型600的传递函数可具有非常高的DC增益，但在τ_cor以上返回至A_MOD。如果τ_hp被设为高于τ_cor，则负反馈环同样地不与正反馈环互相作用，并且τ_lp提供在1/τ_lp开始的提前补偿。

注意，虽然以上公开的示例性实施例是关于功率转换器描述的，但本发明并不被如此限定。确切而言，包括被配置成生成纠错信号、补偿电压或者这两者(即，基于PWM(即，占空比)信息)的滤波单元的示例性实施例可使用其他设备(诸如，电机)来实现。图12解说了包括设备652的系统650，设备652的输出耦合至脉宽调制器410的第一输入。脉宽调制器410的输出耦合至设备652的输入和滤波单元402的输入。如上所述，滤波单元402被配置成接收PWM信息(即，脉宽调制器410的输出)并将基于纠错电压V_e和/或补偿V_c的信号传递给脉宽调制器410的第二输入以用于修改参考电压V_ref。藉由非限定性示例，设备652可包括功率转换器、电机、或任何其他合适的设备。更具体地，系统650可被实现在使用脉宽调制的任何系统(例如，音频放大、AC和DC电机控制、LED照明中的负载调节、和通信)内。如本领域普通技术人员将领会的，系统650被配置成生成传递函数以对闭环进行稳定和/或纠错，而无需抑制闭环的性能的元件。

图13是解说根据一个或多个示例性实施例的方法800的流程图。方法800可包括生成经脉宽调制信号(由标号802描绘)。方法800还可包括对经脉宽调制信号进行滤波以生成频域中的至少一个传递(由标号804描绘)。

图14是解说根据一个或多个示例性实施例的方法850的流程图。方法850可包括使用脉宽调制器(PWM)来生成PWM信号(由标号852描绘)。方法850还可包括对PWM信号进行滤波以生成纠错电压和补偿电压中的至少一者(由标号854描绘)。进一步，方法850可包括基于纠错电压和补偿电压中的至少一者来修改在PWM处接收到的参考电压(由标号856描绘)。

图15是无线通信设备900的框图。在此示例性设计中，无线通信设备900包括数字模块904、RF模块906、以及功率管理模块904。数字模块204可包括存储器以及一个或多个处理器。可包括射频集成电路(RFIC)的RF模块906可包括含有发射机和接收机的收发机并且可被配置成用于经由天线908的双向无线通信。一般而言，无线通信设备900可包括用于任何数目的通信系统、任何数目的频带以及任何数目的天线的任何数目的发射机和任何数目的接收机。进一步，功率管理模块904可包括一个或多个功率转换器，诸如图2和4－6中解说的功率转换器200和400。注意，本文所描述的功率转换器(即，功率转换器200和400)可被配置成用于提供对快速动态电流负载(诸如，在大型数字电路(例如，微处理器和图形核)中找到的负载)的电压调节。

本领域技术人员应理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域的技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的示例性实施例来描述的各种说明性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的示例性实施例的范围。

结合本文中公开的示例性实施例描述的各种示例性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁性地再现数据，而碟用激光光学地再现数据。以上组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供了先前对所公开的示例性实施例的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本发明。对这些示例性实施例的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的一般原理可被应用于其他实施例而不会脱离本发明的精神或范围。因此，本发明并非意在被限定于本文中所示出的示例性实施例，而是应当被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

Claims (23)

1.一种设备，包括：

脉宽调制器，其被配置成接收第一输入电压并传递经调制输出电压；以及

包括至少一个滤波器的滤波单元，所述至少一个滤波器被配置成接收所述经调制输出电压、生成纠错信号和补偿信号中的至少一者、并基于所述纠错信号和补偿信号中的至少一者来向所述脉宽调制器传递第二输入电压。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个滤波器包括：

第一滤波器，其被耦合至所述脉宽调制器的输出并被配置成向所述脉宽调制器传递所述纠错信号；以及

第二滤波器，其被耦合至所述脉宽调制器的输出并被配置成向所述脉宽调制器传递所述补偿电压。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一滤波器包括低通滤波器，并且所述第二滤波器包括带通滤波器。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述滤波单元进一步包括比较器，所述比较器被配置成接收来自所述第一滤波器的所述纠错信号以及来自所述第二滤波器的所述补偿信号。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述比较器被配置成向所述脉宽调制器传递所述第二输入电压。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述脉宽调制器包括：

第一加法器，其用于接收参考电压和所述滤波单元的输出并传递经修改参考电压；

第二加法器，其用于接收经缩放斜坡电压和所述经修改参考电压并传递经缩放的经修改参考电压；

比较器，其用于接收所述第一输入电压和所述经缩放的经修改参考电压并传递经调制电压；以及

除法器，其被配置成接收所述经调制电压、将所述经调制电压除以所述脉宽调制器的增益并传递经调制输出电压。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括电机和功率转换器之一，其被配置成向所述脉宽调制器传递所述第一输入电压并接收所述经调制输出电压。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述电机和功率转换器之一直接耦合至所述脉宽调制器。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述第一输入电压包括功率转换器输出电压，所述脉宽调制器被配置成响应于所述功率转换器输出电压的改变而调节三角波形。

10.一种方法，包括：

生成经脉宽调制信号；以及

对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成频域中的至少一个传递。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括向脉宽调制器传递信号，所述脉宽调制器被配置成用于基于纠错电压和补偿电压中的至少一者生成所述所述经脉宽调制信号。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括：基于所述纠错电压和所述补偿电压中的至少一者来修改在被配置成用于生成所述PWM信号的PWM处接收到的参考电压。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，滤波包括生成纠错信号和补偿信号中的至少一者。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，对所述经脉宽调制信号进行滤波包括：使用带通滤波器和低通滤波器中的至少一者对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成纠错信号和补偿信号中的至少一者。

15.一种方法，包括：

使用脉宽调制器生成经脉宽调制信号；

对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成纠错电压和补偿电压中的至少一者；以及

基于所述纠错电压和所述补偿电压中的至少一者来修改在所述脉宽调制器处接收到的参考电压。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，对所述经脉宽调制信号进行滤波包括以下至少一者：使用低通滤波器对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成所述纠错电压，以及使用带通滤波器对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成所述补偿电压。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述脉宽调制器处直接接收开关功率转换器的输出电压。

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，修改所述参考电压包括调节以所述参考电压为中心的三角波。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，对所述经脉宽调制信号进行滤波包括生成频域中的一个或多个传递函数。

20.一种设备，包括：

用于生成经脉宽调制信号的装置；以及

用于对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成频域中的至少一个传递的装置。

21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，进一步包括：用于向脉宽调制器传递信号的装置，所述脉宽调制器被配置成用于基于纠错电压和补偿电压中的至少一者生成所述经脉宽调制信号。

22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，进一步包括：用于修改在脉宽调制器处接收到的参考电压的装置，所述脉宽调制器被配置成用于基于所述纠错电压和所述补偿电压中的至少一者生成所述经脉宽调制信号。

23.一种设备，包括：

用于使用脉宽调制器生成经脉宽调制信号的装置；

用于对所述经脉宽调制信号进行滤波以生成纠错电压和补偿电压中的至少一者的装置；以及

用于基于所述纠错电压和所述补偿电压中的至少一者来修改在所述脉宽调制器处接收到的参考电压的装置。