CN106357243A

CN106357243A - 用于提供可调整的高分辨率死时间的方法和装置

Info

Publication number: CN106357243A
Application number: CN201610557619.1A
Authority: CN
Inventors: P.科斯塔
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2036-07-15
Also published as: US9935623B2; US20170040988A1; DE102015009245A1; CN106357243B; DE102015009245B4

Abstract

本发明涉及用于提供可调整的高分辨率死时间的方法和装置。本发明大体上涉及用于提供可调整的高分辨率死时间的方法和装置，并且更具体地，涉及用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的方法和装置。根据本发明的实施例，提供有一种用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的方法，所述方法包括：在延迟电路处接收时钟信号，并通过延迟电路生成多个相位；在第一复用器处接收所生成的多个相位；通过第一复用器基于第一高分辨率死时间值来选择和转发多个相位中的第一相位；以及使用接收到的第一复用器转发的第一相位将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位。

Description

用于提供可调整的高分辨率死时间的方法和装置

技术领域

本发明大体上涉及用于提供可调整的高分辨率死时间的方法和装置，并且更具体地，涉及用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的方法和装置。

背景技术

脉宽调制（PWM）是用于将消息编码到脉冲信号中的技术。尽管该调制技术可以因此用于编码供传输的信息，但是其主要用途是允许对供应到电气设备、尤其是供应到诸如电机的惯性负载的功率的控制。

通过以快速速率导通和关断供应部与负载之间的开关来控制馈送到负载的电压（和电流）的平均值。导通时段与关断时段相比越长，供应到负载的总功率越高。

PWM切换频率必须比将影响负载（使用功率的设备）的频率高得多，使得负载感知到的作为结果的波形必须尽可能的平滑。典型地切换必须在电灶中一分钟进行若干次、在灯调光器中以120Hz进行、对于电动机以从几千赫（kHz）到几十kHz进行以及在音频放大器和计算机电源中良好地在几十或几百kHz中进行。

术语占空比描述了“导通”时间与常规间隔或时间段的比例；低占空比对应于低功率，因为功率在大多数时间内关断。占空比用百分比来表达，100%是全导通。

PWM的主要优点在于在切换设备中的功率损耗非常低。当开关关断时，实际上没有电流，并且当开关导通并且功率正被传送至负载时，几乎没有跨开关的电压降。作为电压和电流的乘积的功率损耗因此在两种情况中接近于零。PWM在数字控制的情况下也良好地工作，数字控制由于它们的导通/关断特性而可以容易地设置所需的占空比。

PWM可以用于在不引起将从通过电阻装置的线性功率输送产生的损耗的情况下控制输送到负载的功率的量。该技术的缺点在于，负载汲取的功率不是恒定的而是不连续的，并且输送到负载的能量也不是连续的。在大多数情况中，来自供应部的功率流不是恒定的并且将要求在供应侧的能量存储。

PWM功率控制系统是利用诸如MOSFET或绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的半导体开关可容易实现的。如上文所解释的，在导通或关断状态下开关几乎不耗散功率。然而，在导通和关断状态之间的转变期间，电压和电流二者都是非零的并因此功率在开关中耗散。通过快速地在全导通和全关断之间改变状态，开关中的功率耗散与功率被输送到负载相比可以非常低。诸如半桥或同步降压变换器的同步开关拓扑的使用进一步降低了功率损耗，但是导致电路复杂性的显著增加。

在半桥、同步降压变换器或其他同步开关拓扑中，必须实现开关驱动器来防止两个开关被同时导通——称为“直通（shootthrough）”的故障。用于避免直通的最简单的技术是在第一开关的关断到第二开关的导通之间以及反过来的时间延迟。然而，将该时间延迟设置得足够长以确保第一和第二开关决不二者同时导通本身将导致过度功率损耗。

因此，在开关模式电源中，当使用诸如半桥或同步降压变换器的同步开关拓扑时，要求在互补开关的导通与关断之间插入死时间。尽管该死时间插入避免了开关之间的短接，但是如果死时间的长度被不正确地设置，将影响变换器本身的总体效率。然而，所要求的死时间不是恒定的，因为当最优值也取决于电源的输出负载时，所要求的死时间不但取决于变换器的诸如温度变化或恶化的操作条件，而且取决于系统的当前条件。这强制死时间必须经由控制回路在运行中来修改/更新。

在当前或至少将来的同步拓扑中，归因于变换器的不断增加的切换频率，需要利用非常细的粒度（亚纳秒范围）连同PWM占空比的导通/关断一起来调整死时间。但是这强制计数器需要在包含例如5.5 ns的死时间的实际值的PWM信号一转变（导通或关断）时就被启动并且在运行中被解码。这意味着其当前是非常复杂的，如果并非不可能以皮秒的量级在运行中解码计数器值并在PWM信号上应用选通/未选通以生成该高准确死时间的话。

出于这些或其他原因，需要用于控制阵列单元中的电流的改进的方法和/或装置。

发明内容

根据本发明的一方面，提供有一种用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的方法。所述方法包括：在延迟电路处接收时钟信号，并通过延迟电路生成多个相位；在第一复用器处接收所生成的多个相位；通过第一复用器基于第一高分辨率死时间值来选择和转发多个相位中的第一相位；以及使用接收到的第一复用器转发的第一相位将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位。

根据本发明的另一方面，提供有一种用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的装置。所述装置包括：延迟电路，被配置为接收时钟信号并输出多个相位；第一复用器，耦合到延迟电路以接收延迟电路输出的多个相位并被配置为基于第一高分辨率死时间值来转发多个相位中的第一相位；以及电路，耦合到第一复用器以接收第一复用器转发的第一相位并被配置为接收PWM信号和使用接收到的第一复用器转发的第一相位将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位。

附图说明

附图被包括来提供对本发明的进一步理解并且合并在本说明书中并构成本说明书的一部分。这些图图示了本发明的实施例并且与描述一起用来解释本发明的原理。本发明的其他实施例和本发明的许多意图的优点将是容易意识到的，因为通过参考以下具体实施方式它们变得更好理解。

图1示出了根据本发明的实施例的PWM占空比和死时间插入流水线的示意图。

图2示出了根据本发明的另外的实施例的PWM占空比和死时间插入流水线的示意图。

图3示出了根据本发明的另外的实施例的PWM占空比和死时间插入流水线的示意图。

图4示出了根据本发明的另外的实施例的PWM占空比和死时间插入流水线的示意图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中作为说明示出了其中可以实践本发明的特定实施例。应理解的是，可以利用其他实施例，并且可以在不偏离本发明的范围的情况下做出结构或其他改变。因此，以下具体实施方式不应视为是限制性意义的，并且本发明的范围由所附权利要求来限定。

图1示出了包括第一级102、第二级104、第三级106以及第四级108的多个流水线级。

在第一级102中，基于低分辨率占空比值来生成低分辨率占空比，这例如可以使用计时器或计数器来实行。包括低分辨率占空比的信号被转发到第二级104。

在第二级104中，生成互补信号，即，生成与接收到的信号的低分辨率占空比互补的低分辨率占空比。将低分辨率死时间插入信号和互补信号中，其中低分辨率死时间大于或等于0。因此，在第二级104中提供包括一对互补低分辨率占空比具有低分辨率死时间的两个信号。此外，计时器或计数器可以用于基于低分辨率死时间值来生成低分辨率死时间。包括低分辨率占空比具有低分辨率死时间的一对信号被转发到第三级106。

在第三级106中，通过将从第二级104接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位来提供高分辨率占空比。延迟链或延迟锁相环（DLL）110可以用于提供多个相位。然而，也可以使用门延迟或延迟串。相位复用器112可以从延迟链或DLL 110接收多个相位，基于高分辨率占空比值来选择接收到的相位中的一个，以及将所选相位转发到电路，所述电路被配置为使用由相位复用器112转发的所选相位来将两个接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。具有所生成的高分辨率占空比的信号被转发到第四级108。

在第四级108中，通过将从第三级106接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位来插入高分辨率死时间。延迟链或DLL 110可以用于提供多个相位，其中所使用的延迟链或DLL可以是在第三级106中使用的延迟链或DLL（如在图1中所示的）或者可以是另一延迟链或DLL。相位复用器113可以从延迟链或DLL接收多个相位，基于高分辨率死时间值来选择接收到的相位中的一个以及将所选相位转发到电路，所述电路被配置为使用由相位复用器113转发的所选相位来将两个接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。第四级输出包括高分辨率占空比具有插入的高分辨率死时间的两个信号。

输入到第三级106的高分辨率占空比值和输入到第四级108的高分辨率死时间值可以通过软件来提供和更新，其中高分辨率占空比值和高分辨率死时间值可以通过软件在不同时隙中和/或利用不同周期性来计算/更新，即，它们不需要同时被计算/更新。高分辨率占空比和高分辨率死时间通过以下来插入：使用基于通过软件提供和更新的值选择的合适相位来将相应信号中的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。因此，因为不再要求限制了死时间插入的速度和/或分辨率的计数器的运行中解码，所以实现了高度准确的死时间插入（即，死时间插入的高分辨率）。

图2示出了包括第一级202、第二级204、第三级206以及第四级208的多个流水线级。

在第一级202中，基于低分辨率占空比值来生成低分辨率占空比，这例如可以使用计时器或计数器来实行。包括低分辨率占空比的信号被转发到第二级204。

在第二级204中，通过将从第一级202接收到的包括低分辨率占空比的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位来提供高分辨率占空比。延迟链或延迟锁相环（DLL）210可以用于提供多个相位。相位复用器212可以从延迟链或DLL 210接收多个相位，基于高分辨率占空比值来选择接收到的相位中的一个，以及将所选相位转发到电路，所述电路被配置为使用由相位复用器212转发的所选相位来将接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。具有所生成的高分辨率占空比的信号被转发到第三级206。

在第三级206中，生成互补信号，即，生成与接收到的信号的高分辨率占空比互补的高分辨率占空比。将低分辨率死时间插入信号和互补信号中，其中低分辨率死时间大于或等于0。因此，在第三级206中提供包括一对互补高分辨率占空比具有低分辨率死时间的两个信号。此外，计时器或计数器可以用于基于低分辨率死时间值来生成低分辨率死时间。包括高分辨率占空比具有低分辨率死时间的一对信号被转发到第四级208。

在第四级208中，通过将从第三级206接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位来插入高分辨率死时间。延迟链或DLL 210（或门延迟或延迟串）可以用于提供多个相位，其中所使用的延迟链或DLL可以是在第二级204中使用的延迟链或DLL（如在图2中所示的）或者可以是另一延迟链或DLL。相位复用器213可以从延迟链或DLL接收多个相位，基于高分辨率死时间值来选择接收到的相位中的一个以及将所选相位转发到电路，所述电路被配置为使用由相位复用器213转发的所选相位来将两个接收到的信号的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。第四级输出包括高分辨率占空比具有插入的高分辨率死时间的两个信号。

输入到第二级204的高分辨率占空比值和输入到第四级208的高分辨率死时间值可以通过软件来提供和更新，其中高分辨率占空比值和高分辨率死时间值可以通过软件在不同时隙中和/或利用不同周期性来计算/更新，即，它们不需要同时被计算/更新。高分辨率占空比和高分辨率死时间通过以下来插入：使用基于通过软件提供和更新的值选择的合适相位来将相应信号中的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿进行移位。因此，因为不再要求限制了死时间插入的速度和/或分辨率的计数器的运行中解码，所以实现了高度准确的死时间插入（即，死时间插入的高分辨率）。

图3示出了用于生成具有可调整的高分辨率占空比和可调整的高分辨率死时间的PWM信号的装置的示意图。

图3中示出的装置可以包括在第一级中的第一计时器或计数器302和第一同步存储部304诸如例如第一触发器；在第二级中的第二计时器或计数器306和第二同步存储部308诸如例如第二触发器；在第三极中的第一存储部310、第一延迟锁相环（DLL）314和第一复用器318；以及在第四级中的第二存储部312、第二DLL 316和第二复用器320。应注意的是，替代第一和第二DLL的是，也可以使用门延迟或延迟串。

在第一级中，生成低分辨率PWM占空比。第一计数器302接收时钟信号并输出计数值，所述计数值与低分辨率占空比值进行比较，并且还与指示时段的总长度的时段长度值进行比较。可以通过软件来提供和更新低分辨率占空比值和时段长度值。如果计数值小于或等于低分辨率占空比值，则“1”（即，导通信号）可以输出到第一同步存储部304。如果计数值大于低分辨率占空比值，则“0”（即，关断信号）可以输出到第一同步存储部304。第一同步存储部304在其接收下一值/信号之前将接收到的值/信号转发到第二级。只要计数值小于或等于时段长度值（即，对于整个时段的持续时间），这就进行。当计数值大于时段长度值时（即，在一个整个时段之后），第一同步存储部304被归零，第一计数器302被重置，并且上文描述的过程再次开始以生成用于下一占空比时段的低分辨率PWM占空比。

在第二级中，低分辨率死时间插入到从第一级接收到的信号中和互补信号中，所述互补信号包括与从第一级接收到的信号的低分辨率PWM占空比互补的低分辨率PWM占空比。低分辨率死时间大于或等于0。

第二计数器306接收由第一级提供的信号和时钟信号。当转变（例如从“0”到“1”或从“1”到“0”）在从第一级接收到的信号中发生时，第二计数器306被重置且开始计数。第二计数器306输出的计数值与低分辨率死时间值进行比较。如果计数值小于或等于低分辨率死时间值，则“0”（或“关断”信号）可以输出，并且否则（如果计数值大于低分辨率死时间值），则“1”（或“导通”信号）可以输出。该值（例如，“0”或“1”）和从第一级接收到的信号输入到第一与门。另外，该值（例如，“0”或“1”）和互补信号输入到第二与门。第一和第二与门可以将它们各自的输出（具有低分辨率死时间的信号和互补信号）转发到第二同步存储部308，第二同步存储部308将它们转发到第三级。然而，因为同步存储部308是可选的，所以第一和第二与门可以直接将它们各自的输出转发到第三级，如果图3的装置中不包括第二同步存储部308的话。

可以通过软件来提供和更新的低分辨率死时间值可以包括用于PWM占空比的上升沿的第一低分辨率死时间值和用于PWM占空比的下降沿的第二低分辨率死时间值。即，根据第一低分辨率死时间值的第一低分辨率死时间插入在信号和互补信号的占空比的上升沿（例如，从“0”到“1”的转变）处，并且根据第二低分辨率死时间值的第二低分辨率死时间插入在信号和互补信号的占空比的下降沿（例如，从“1”到“0”的转变）处。

在第三级中，针对信号和互补信号生成高分辨率占空比，即，基于高分辨率占空比值来调整或移位信号和互补信号的低分辨率占空比，以提供高分辨率占空比。

第一DLL 314接收时钟信号并从其生成多个不同相位并将它们转发到第一复用器318。基于高分辨率占空比值，第一复用器318选择并转发第一DLL 314提供的多个相位中的一个相位。利用所选相位对从第二级接收到的信号和互补信号进行采样，所述所选相位导致例如信号和互补信号的上升沿的移位。可替换地，可以利用所选相位对从第二级接收到的信号和互补信号进行采样，使得例如信号和互补信号的下降沿的移位产生。作为结果的信号和互补信号输出到第一存储部310，第一存储部310将它们转发到第四级。

在第四级中，高分辨率死时间插入在从第三级接收到的信号和互补信号中。即，基于至少一个高分辨率死时间值来调整或移位第二级中插入在信号和互补信号中的低分辨率死时间，以提供高分辨率死时间。

可以是第三级的第一DLL 314或者可以是不同于第一DLL 314的第二DLL 316（如图3中所描绘的）的DLL接收时钟信号并从其生成多个不同相位并将它们转发到第二复用器320。基于高分辨率死时间值，第二复用器320选择并转发DLL（即，第一DLL 314或第二DLL316）提供的多个相位中的一个相位。利用所选相位对从第三级接收到的信号和互补信号进行采样，所述所选相位导致例如信号和互补信号的上升沿（或例如，下降沿）的移位。

可以通过软件来提供和更新的高分辨率死时间值可以包括用于PWM信号的上升沿的第一高分辨率死时间值和用于PWM信号的下降沿的第二高分辨率死时间值。即，根据第一高分辨率死时间值移位PWM信号的上升沿（例如，从“0”到“1”的转变），并且根据第二高分辨率死时间值移位PWM信号的下降沿（例如，从“1”到“0”的转变）。为此，需要从DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多个相位的附加复用器（未在图3中示出）。

如果期望针对PWM信号和互补PWM信号插入不同的死时间，则需要从DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多个相位的附加复用器（未在图3中示出）。在该情况中，第二复用器320可以根据用于PWM信号的高分辨率死时间值选择并转发第一相位，并且附加复用器可以根据用于互补PWM信号的高分辨率死时间值选择并转发第二相位。

如果期望不仅在PWM信号的上升沿和下降沿处插入不同的死时间，而且针对PWM信号和互补PWM信号插入不同的死时间，则需要从DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多个相位的三个附加复用器（未在图3中示出）。

低分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最低有效比特（LSB）。例如，占空比值的MSB可以指示在其期间PWM占空比作为时钟信号的整个数目的时钟周期为高（“导通”或“1”）的时间，并且占空比值的LSB可以指示在其期间PWM占空比作为时钟信号的一个时钟周期的分数也为高（“导通”或“1”）的附加时间。

低分辨率死时间值可以包括完整死时间值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率死时间值可以包括完整死时间值的最低有效比特（LSB）。例如，死时间值的MSB可以指示作为时钟信号的整个数目的时钟周期的死时间的持续时间，并且死时间值的LSB可以指示作为时钟信号的一个时钟周期的分数的死时间的附加持续时间。

如上文所描述的，通过使用基于由软件提供和更新的值选择的合适相位将相应信号中的导通/关断和/或关断/导通转变的边沿移位来插入高分辨率占空比和高分辨率死时间，其中高分辨率占空比值和高分辨率死时间值可以通过软件在不同时隙中和/或利用不同周期性来计算/更新，即，它们不需要同时被计算/更新。因为不再要求限制了死时间插入的速度和/或分辨率的计数器的运行中解码，所以可以实现高度准确的死时间插入（即，死时间插入的高分辨率）。因此，可以以皮秒的量级生成具有高度准确导通/关断时间和死时间的PWM信号。

图4示出了用于生成具有可调整的高分辨率占空比和可调整的高分辨率死时间的PWM信号的装置的示意图。

图4中示出的装置可以包括在第一级中的第一计时器或计数器402和第一同步存储部404诸如例如第一触发器；在第二级中的第一存储部410、第一延迟锁相环（DLL）414和第一复用器418；在第三极中的第二计时器或计数器406和第二存储部408诸如例如第二触发器；以及在第四级中的第三存储部412、第二DLL 416和第二复用器420。应注意的是，替代第一和第二DLL的是，也可以使用门延迟或延迟串。

在第一级中，生成低分辨率PWM占空比。第一计数器402接收时钟信号并输出计数值，所述计数值与低分辨率占空比值进行比较，并且还与指示时段的总长度的时段长度值进行比较。可以通过软件来提供和更新低分辨率占空比值和时段长度值。如果计数值小于或等于低分辨率占空比值，则“1”（即，导通信号）可以输出到第一同步存储部404。如果计数值大于低分辨率占空比值，则“0”（即，关断信号）可以输出到第一同步存储部404。第一同步存储部404在其接收下一值/信号之前将接收到的值/信号转发到第二级。只要计数值小于或等于时段长度值（即，对于整个时段的持续时间），这就进行。当计数值大于时段长度值时（即，在一个整个时段之后），第一同步存储部404被归零，第一计数器402被重置，并且上文描述的过程再次开始以生成用于下一占空比时段的低分辨率PWM占空比。

在第二级中，针对包括低分辨率PWM占空比的信号生成高分辨率占空比，即，基于高分辨率占空比值来调整或移位信号的低分辨率占空比，以提供高分辨率占空比。

第一DLL 414接收时钟信号并从其生成多个不同相位并将它们转发到第一复用器418。基于高分辨率占空比值，第一复用器418选择并转发第一DLL 414提供的多个相位中的一个相位。利用所选相位对从第一级接收到的信号进行采样，所述所选相位导致例如信号的（多个）上升沿的移位。可替换地，可以利用所选相位对从第一级接收到的信号进行采样，使得例如信号的（多个）下降沿的移位产生。作为结果的信号输出到第一存储部410，第一存储部410将它们转发到第三级。

在第三级中，低分辨率死时间插入到从第二级接收到的信号中和另外的信号中，所述另外的信号被生成使得其与从第二级接收到的信号互补。低分辨率死时间大于或等于0。

第二计数器406接收由第二级提供的信号和移位的时钟信号，所述移位的时钟信号对应于时钟信号但是在第二级中借助于第一复用器选择的相位被移位。当转变（例如从“0”到“1”或从“1”到“0”）在从第二级接收到的信号中发生时，第二计数器406被重置且开始计数。第二计数器406输出的计数值与低分辨率死时间值进行比较。如果计数值小于或等于低分辨率死时间值，则“0”（或“关断”信号）可以输出，并且否则（如果计数值大于低分辨率死时间值），则“1”（或“导通”信号）可以输出。该值（例如，“0”或“1”）和从第二级接收到的信号输入到第一与门。另外，该值（例如，“0”或“1”）和生成的互补信号输入到第二与门。第一和第二与门可以将它们各自的输出（具有低分辨率死时间的信号和互补信号）转发到第二存储部408，第二存储部408将它们转发到第四级。然而，因为存储部408是可选的，所以第一和第二与门可以直接将它们各自的输出转发到第四级，如果未提供第二存储部408的话。

在第四级中，高分辨率死时间插入在从第三级接收到的信号和互补信号中。即，基于至少一个高分辨率死时间值来调整或移位第三级中插入在信号和互补信号中的低分辨率死时间，以提供高分辨率死时间。

可以是第二级的第一DLL 414或者可以是不同于第一DLL 414的第二DLL 416（如图4中所描绘的）的DLL接收时钟信号并从其生成多个不同相位并将它们转发到第二复用器420。基于高分辨率死时间值，第二复用器420选择并转发DLL（即，第一DLL 414或第二DLL416）提供的多个相位中的一个相位。利用所选相位对从第三级接收到的信号和互补信号进行采样，所述所选相位导致例如信号和互补信号的上升沿（或例如，下降沿）的移位。

可以通过软件来提供和更新的高分辨率死时间值可以包括用于PWM信号的上升沿的第一高分辨率死时间值和用于PWM信号的下降沿的第二高分辨率死时间值。即，根据第一高分辨率死时间值移位PWM信号的上升沿（例如，从“0”到“1”的转变），并且根据第二高分辨率死时间值移位PWM信号的下降沿（例如，从“1”到“0”的转变）。为此，需要从DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多个相位的附加复用器（未在图4中示出）。

如果期望针对PWM信号和互补PWM信号插入不同的死时间，则需要从DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多个相位的附加复用器（未在图4中示出）。在该情况中，第二复用器420可以根据用于PWM信号的第一高分辨率死时间值选择并转发第一相位，并且附加复用器可以根据用于互补PWM信号的第二高分辨率死时间值选择并转发第二相位。

如果期望不仅在PWM信号的上升沿和下降沿处插入不同的死时间，而且针对PWM信号和互补PWM信号插入不同的死时间，则需要从DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多个相位的三个附加复用器（未在图4中示出）。

低分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率占空比值包括完整占空比值的最低有效比特（LSB）。例如，占空比值的MSB可以指示在其期间PWM占空比作为时钟信号的整个数目的时钟周期为高（“导通”或“1”）的时间，并且占空比值的LSB可以指示在其期间PWM占空比作为时钟信号的一个时钟周期的分数也为高（“导通”或“1”）的附加时间。

尽管已经在本文中说明和描述了特定实施例，但是本领域普通技术人员将意识到的是，各种替代和/或等同实施方式可以取代所示出和描述的特定实施例，而不偏离本发明的范围。本申请意图涵盖本文中讨论的特定实施例的任何改编或变型。因此，意图的是仅由权利要求及其等同物来限定本发明。

Claims

1.一种用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的装置，所述装置包括：

延迟电路，被配置为接收时钟信号并输出多个相位；

第一复用器，耦合到延迟电路以接收多个相位并被配置为基于第一高分辨率死时间值来转发多个相位中的第一相位；以及

电路，耦合到第一复用器以接收第一相位并被配置为接收PWM信号和使用接收到的第一相位将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位。

2.如权利要求1所述的装置，其中延迟电路是延迟锁相环（DLL）、门延迟和延迟串之一。

3.如权利要求1所述的装置，其中提供给复用器的第一高分辨率死时间值通过软件来更新。

4.如权利要求1所述的装置，还包括耦合到延迟电路的第二复用器，并且其中第二复用器被配置为基于第二高分辨率死时间值来转发多个相位中的第二相位；并且所述电路还被配置为接收第一复用器和第二复用器转发的第一相位和第二相位，并且使用第一复用器转发的第一相位来移位PWM信号的上升沿和使用第二复用器转发的第二相位来移位PWM信号的下降沿。

5.如权利要求1所述的装置，还包括第一计数器，用于基于至少一个低分辨率死时间值来提供要插入到PWM信号中的至少一个低分辨率死时间。

6.如权利要求5所述的装置，其中至少一个低分辨率死时间值包括第一低分辨率死时间值和第二低分辨率死时间值，并且

其中第一计数器被配置为基于第一低分辨率死时间值来提供要插入在PWM信号的上升沿处的第一低分辨率死时间，并基于第二低分辨率死时间值来提供要插入在PWM信号的下降沿处的第二低分辨率死时间。

7.如权利要求5所述的装置，其中低分辨率死时间值包括完整死时间值的最高有效比特（MSB）。

8.如权利要求7所述的装置，其中高分辨率死时间值包括完整死时间值的最低有效比特（LSB）。

9.如权利要求5所述的装置，其中高分辨率死时间插入在具有插入的低分辨率死时间的PWM信号中。

10.一种用于生成具有可调整的高分辨率死时间的PWM信号的系统，所述系统包括：

第一计数器，用于提供用于PWM信号的低分辨率占空比；

第二计数器，用于提供低分辨率死时间；

延迟锁相环（DLL），被配置为接收时钟信号并输出多个相位；

复用器，耦合到DLL以接收多个相位并被配置为基于高分辨率死时间值来转发多个相位中的一个相位；以及

电路，耦合到复用器以接收所述一个相位并被配置为使用接收到的一个相位插入高分辨率死时间。

11.如权利要求10所述的系统，还包括：

第一复用器，连接到DLL以接收DLL输出的多个相位并被配置为基于高分辨率占空比值来转发多个相位中的单个相位；以及

另外的电路，连接到另外的复用器以接收另外的复用器转发的单个相位以提供高分辨率占空比。

12.如权利要求10所述的系统，还包括：

另外的DLL，其接收时钟信号并输出另外的多个相位；

另外的复用器，连接到另外的DLL以接收另外的DLL输出的另外的多个相位，并被配置为基于高分辨率占空比值来转发另外的多个相位中的单个相位；以及

另外的电路，连接到另外的复用器以接收另外的复用器转发的单个相位，并被配置为使用接收到的单个相位来提供高分辨率占空比。

13.如权利要求11所述的系统，其中另外的电路被配置为通过使用接收到的单个相位将PWM信号的低分辨率占空比的上升沿和/或下降沿进行移位来提供高分辨率占空比。

14.如权利要求10所述的系统，其中第二计数器被配置为提供要插入在PWM信号中和互补PWM信号中的低分辨率死时间，互补PWM信号具有与PWM信号的低分辨率占空比互补的低分辨率占空比。

15.如权利要求14所述的系统，其中另外的电路被配置为通过借助于接收到的单个相位将以下进行移位来提供高分辨率占空比：具有插入的低分辨率死时间的PWM信号的低分辨率占空比的上升沿和/或下降沿，和/或具有插入的低分辨率死时间的互补PWM信号的低分辨率占空比的上升沿和/或下降沿。

16.一种用于在PWM信号中插入可调整的高分辨率死时间的方法，所述方法包括：

在延迟电路处接收时钟信号，并通过延迟电路生成多个相位；

在第一复用器处接收所生成的多个相位；

通过第一复用器基于第一高分辨率死时间值来选择和转发多个相位中的第一相位；以及

使用接收到的第一复用器转发的第一相位将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位。

17.如权利要求16所述的方法，其中提供给复用器的第一高分辨率死时间值通过软件来更新。

18.如权利要求16所述的方法，还包括：

在第二复用器处接收所生成的多个相位；以及

通过第二复用器基于第二高分辨率死时间值来选择和转发多个相位中的第二相位；

其中将PWM信号的上升沿和/或下降沿进行移位的步骤包括：使用第一复用器转发的第一相位来移位PWM信号的上升沿和使用第二复用器转发的第二相位来移位PWM信号的下降沿。

19.如权利要求16所述的方法，还包括基于至少一个低分辨率死时间值来在PWM信号中插入至少一个低分辨率死时间。

20.如权利要求19所述的方法，其中至少一个低分辨率死时间值包括第一低分辨率死时间值和第二低分辨率死时间值，并且在PWM信号中插入至少一个低分辨率死时间的步骤包括：基于第一低分辨率死时间值来在PWM信号的上升沿处插入第一低分辨率死时间，并基于第二低分辨率死时间值来在PWM信号的下降沿处插入第二低分辨率死时间。

21.如权利要求19所述的方法，其中在插入低分辨率死时间之后在PWM信号中插入高分辨率死时间。