CN112787507A - 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置 - Google Patents

电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112787507A
CN112787507A CN201911070415.5A CN201911070415A CN112787507A CN 112787507 A CN112787507 A CN 112787507A CN 201911070415 A CN201911070415 A CN 201911070415A CN 112787507 A CN112787507 A CN 112787507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
value
unit
output
control circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911070415.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112787507B (zh
Inventor
中村胜
姚剑骜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to CN201911070415.5A priority Critical patent/CN112787507B/zh
Publication of CN112787507A publication Critical patent/CN112787507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112787507B publication Critical patent/CN112787507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/157—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators with digital control

Abstract

本申请实施例提供一种电压转换器的控制电路、电压转换器和开关电源装置。所述电压转换器使开关元件通断从而将从输入电源供给的电源电压即第1直流电压转换为输出电压即第2直流电压并输出，所述控制电路包括：第1模数转换单元，其检测输出电压，并对所述输出电压进行模数转换，生成输出转换值；偏移校正单元，其生成对所述输出转换值进行校正的校正值；第1运算单元，其将所述输出转换值与所述校正值相加，作为输出校正值输出；以及控制单元，其根据所述输出校正值对所述开关元件的通断进行控制。本申请由于自动进行AD转换器的偏移调整，因此不需要检查时的调整，能够缩短检查时间并降低成本。

Description

电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置
技术领域
本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置。
背景技术
作为生成比输入电压低的稳定的电压的方法，多使用如图1所示的非绝缘型的降压斩波电路。在针对FPGA(Field－Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、CPU(central processing unit：中央处理器)等的核心电压的电源中，为了充分发挥其性能，要求电压的绝对值精度在±0.5％左右。
在电源控制中使用了MCU(Micro Controller Unit：微控制器单元)或MPU(MicroProcessor Unit：微处理器单元)的数字控制电源中，为了实现电压精度的高精度化，需要在降低为了检测电源的输出电压而使用的AD转换器(Analog to Digital converter，模数转换器)的偏移上进行研究。
作为搭载于MCU的一般的AD转换器的偏移原因，例如可以列举出生成AD转换器本身的电源电压的外部电源AVcc的电压绝对值精度，其直接构成AD转换器的绝对值精度恶化的主导性的因素。在该外部电源AVcc中，一般使用串联调节器，但绝对值精度为±1％左右，因此为了满足上述的降压斩波电路的输出电压的±0.5％的精度要求，一般采用在电源的检查步骤中，进行串联调节器的反馈电阻的微调。
在先技术1：日本特开2005-045795A
在先技术2：日本特开2016-165103A
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人发现，在电源的检查步骤中，需要按照每个产品进行微调，因此不仅检查时间变长，而且由于吞吐量降低，检查成本变高。
此外，在在先技术1和在先技术2中，公开了如下方式：即，通过DA转换器(Digitalto Analog converter：数模转换器)将偏移校正信号从数字值转换为模拟值，通过返回AD转换器的输入端消除偏移。但在该方式中，需要DA转换器而使结构复杂，导致LSI(Large-scale integrated circuit：大规模集成电路)的成本增加。
为了解决上述问题的至少一个或者解决其他类似问题，本申请实施例提供一种电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置，由于自动进行AD转换器的偏移调整，因此不需要检查时的调整，能够缩短检查时间并降低成本。此外，相对于在先技术1和在先技术2，不需要DA转换器，能够降低成本。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种电压转换器的控制电路，所述电压转换器使开关元件通断从而将从输入电源供给的电源电压即第1直流电压转换为输出电压即第2直流电压并输出，所述控制电路包括：
第1模数转换单元(11)，其检测输出电压，并对所述输出电压进行模数转换，生成输出转换值；
偏移校正单元(15)，其生成对所述输出转换值进行校正的校正值；
第1运算单元(155)，其将所述输出转换值与所述校正值相加，作为输出校正值输出；以及
控制单元，其根据所述输出校正值对所述开关元件的通断进行控制。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种电压转换器，所述电压转换器包括前述的控制电路，所述电压转换器还包括：
电源电压供给单元，其向所述控制电路提供电源电压；
驱动器(2)，其根据所述控制电路输出的矩形波信号对由第1晶体管和第2晶体管构成的开关元件的通断进行控制；
第1晶体管(3)和第2晶体管(4)，其根据所述矩形波信号交替地进行开关动作；
电感器(5)，其连接所述第1晶体管(3)和所述第2晶体管(4)，产生矩形波电压；
电容器(6)，其对所述矩形波电压进行平滑处理，产生输出电压。
根据本申请实施例的再一个方面，提供一种开关电源装置，所述开关电源装置包括前述的电压转换器。
本申请的有益效果之一在于：本申请由于自动进行AD转换器的偏移调整，因此不需要检查时的调整，能够缩短检查时间并降低成本。此外，相对于在先技术1和在先技术2，不需要DA转换器，能够降低成本。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是电压转换器的示意图；
图2是本申请实施例的第1方面的电压转换器的一个示意图；
图3是输出转换值的一个示意图；
图4是输出电压的一个示意图；
图5是本申请实施例的第1方面的电压转换器的另一个示意图；
图6是本申请实施例的第1方面的电压转换器的再一个示意图；
图7是通道切换单元的动作的时序图；
图8是本申请实施例的第1方面的电压转换器的又一个示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本申请实施例中，术语“第1”、“第2”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
图1是电压转换器的一个示意图，如图1所示，外部电源AVcc提供电源电压，该外部电源一般由串联调节器构成，精度为±1％左右；模数转换器11对输出电压进行检测和模数转换，将输出电压转换为输出转换值，该输出转换值较大地依赖于AVcc的精度；加法器12将输出目标值减去输出转换值，输出差值；滤波器运算单元13对该差值进行滤波运算，输出运算结果；数字PWM 14生成与该运算结果对应的占空比的矩形波信号；驱动器2根据该矩形波信号对晶体管3,4的开关动作进行控制；电感器5输出矩形波电压；电容器6对该矩形波电压进行平滑处理，产生直流输出电压输出。
然而，如前所述，由于模数转换器11的输出转换值较大地依赖于AVcc的精度，为了满足高精度的要求，需要在检查步骤中按照每个产品进行模数转换器11的偏移调整，不仅检查时间变长，而且由于吞吐量降低，检查成本变高。
下面结合附图对本申请的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本申请的限制。
实施例的第1方面
本申请实施例的第1方面提供一种电压转换器以及该电压转换器的控制电路，该电压转换器能够使开关元件通断(ON/OFF)从而将从输入电源提供的电源电压(即第1直流电压)转换为输出电压(即第2直流电压)并输出。图2是本申请实施例的电压转换器的一个示意图，如图2所示，该电压转换器包括控制电路1、驱动器2、第1晶体管3、第2晶体管4、电感器5以及输出电容6。
下面对本申请实施例的控制电路1进行说明。
在本申请实施例中，控制电路1可以由MCU构成，也可以由MPU构成，本申请不限于此。如图2所示，该控制电路1包括第1模数转换单元(ADC1)11、偏移校正单元15、第1运算单元155以及控制单元16。第1模数转换单元11检测输出电压，并对输出电压进行模数转换，生成输出转换值Vo(adc)；偏移校正单元15生成对输出转换值进行校正的校正值Corr；第1运算单元155将输出转换值Vo(adc)与校正值Corr相加，作为输出校正值Vo(corr)输出；控制单元16根据输出校正值Vo(corr)对开关元件的通断进行控制。在图2的示例中，第1运算单元155作为偏移校正单元15的一个组成部分，但本申请不限于此，第1运算单元155也可以独立于偏移校正单元15而存在。
在本申请实施例中，第1模数转换单元11检测输出电压Vo，并向第1运算单元155输出转换为规定比特数的数字值的输出转换值Vo(adc)。在将第1模数转换单元11的分辨率设为n，电源电压设为AVcc时，输出转换值Vo(adc)可以由下面的公式(1)获得，也即，第1模数转换单元11可以根据下面的公式(1)计算输出转换值Vo(adc)。
Vo(adc)＝(2n-1)/AVcc×Vo (1)
如公式(1)所示，电源电压AVcc的绝对值精度影响了AD转换的精度。因此，在AVcc电压产生偏差时，AD转换器(第1模数转换单元11)会产生偏移。
在本申请实施例中，对第1运算单元155的另一个端子输入用于消除偏移的校正值Corr，通过将校正值Corr与输出转换值Vo(adc)相加，从而输出消除了在第1模数转换单元11中产生的偏移的输出校正值Vo(Corr)。
根据本申请实施例，将校正值Corr与用于检测输出电压的AD转换器(第1模数转换单元11)的输出转换值Vo(adc)相加，从而消除了由电源电压AVcc的变动而产生的AD转换器(第1模数转换单元11)的偏移。由此，不需要检查步骤中对AD转换器(第1模数转换单元11)进行微调，能够实现电源检查时间的缩短以及低成本化。
在至少一个实施例中，如图2所示，该偏移校正单元15除了包括前述的第1运算单元155以外，还包括第2模数转换单元151、基准期望值生成单元153以及第2运算单元152，该第2模数转换单元151检测基准电压，并对基准电压进行模数转换，生成基准转换值Vref(adc)；基准期望值生成单元153根据电源电压和基准电压产生基准期望值Vref(exp_adc)；第2运算单元152将基准期望值Vref(exp_adc)减去基准转换值Vref(adc)，得到基准误差值，将基准误差值作为前述校正值Corr输出。由此，可以输出对AD转换器(第1模数转换单元11)的偏移进行调节的校正值Corr，缩短了电源检查时间，并且降低了成本。
在至少一个实施例中，第2模数转换单元151将基准电压Vref转换为规定比特数的数字值，得到基准转换值Vref(adc)，并输出到第2运算单元152的反相输入端中。在将第2模数转换单元151的分辨率设为n，电源电压设为AVcc时，基准转换值Vref(adc)可以由下面的公式(2)获得，也即第2模数转换单元151可以根据下面的公式(2)计算基准转换值Vref(adc)。
Vref(adc)＝(2n-1)/AVcc×Vref (2)
上述基准电压Vref可以是该控制电路1内置的基准电压，本申请不限于此。
在至少一个实施例中，可以对第2运算单元152的非反相输入端输入基准期望值Vref(exp_adc)。在将第2模数转换单元151的分辨率设为n，将电源电压的期望值设为AVcc(exp)，将基准电压Vref的计测值设为Vref(meas)时，基准期望值Vref(exp_adc)可以由下面的公式(3)获得，也即，基准期望值生成单元153可以根据下面的公式(3)计算基准期望值Vref(exp_adc)。
Vref(exp_adc)＝(2n-1)/AVcc(exp)×Vref(meas) (3)
也即，基准期望值生成单元153可以根据公式(3)计算基准期望值Vref(exp_adc)，并提供给第2运算单元152的非反相输入端。
在本申请实施例中，上述基准电压Vref的计测值Vref(meas)可以是将在控制电路1的检查步骤中计测出的值预先存储在控制电路1内置的存储器(例如闪存)中而得到的值，本申请不限于此。
在本申请实施例中，由公式(2)和公式(3)分别得到的基准转换值Vref(adc)和基准期望值Vref(exp_adc)，第2运算单元152通过将基准期望值Vref(exp_adc)减去基准转换值Vref(adc)，得到一个误差值(基准误差值)，可以将该基准误差值作为前述校正值Corr，但本申请不限于此，也可以将该基准误差值乘以一个校正系数，将两者的乘积作为前述校正值Corr。
如图2所示，在本申请实施例中，该偏移校正单元15还可以包括系数产生单元154，其根据基准电压的值Vref(c)和输出电压的值Vo(c)生成校正系数，并将基准误差值与该校正系数的乘积作为校正值Corr输出。
在本申请实施例中，该校正系数是用于将基准误差值换算为输出转换值的系数，上述输出电压的值Vo(c)可以是输出电压Vo的目标值，也可以是输出电压Vo的实测值，本申请不限于此。同样的，上述基准电压的值Vref(c)也可以是基准电压Vref的期望值，也可以是基准电压Vref的实测值，本申请不限于此。
在本申请实施例中，校正值Corr可以由下面的公式(4)计算获得。
Corr＝(Vref(exp_adc)–Vref(adc))×Vo(c)/Vref(c) (4)
在公式(4)中，Vo(c)/Vref(c)为系数产生单元154产生的校正系数。
在本申请实施例中，如果电源电压AVcc与电源电压期望值AVcc(exp)相等，则由于基准转换值Vref(adc)与基准期望值Vref(exp_adc)相等，因此校正值Corr为零，不需要进行校正。
在本申请实施例中，如果电源电压AVcc与电源电压期望值AVcc(exp)的关系为AVcc＞AVcc(exp)，则如公式(1)所示，第1模数转换单元11的输出转换值Vo(adc)产生偏移，如图3所示，会导致误识别为比理想的输出转换值低的方向。此时，在基准转换值Vref(adc)与基准期望值Vref(exp_adc)之间也产生误差。对该误差乘以校正系数，从而产生正极性的校正值Corr。将正极性的校正值Corr与误识别为较低方向的输出转换值Vo(adc)相加，从而能够生成对由偏移引起的误差进行校正的输出校正值Vo(Corr)。
根据该输出校正值Vo(Corr)进行滤波运算，如图2所示，使高压侧MOSFET 3和低压侧MOSFET 4按照规定的占空比进行开关动作，从而如图4所示，能够得到不依赖于电源电压AVcc的变动的、高精度的直流输出电压Vo。
在本申请实施例中，如图2所示，控制单元16可以包括第3运算单元12、滤波器运算单元13以及数字脉冲生成单元14，第3运算单元12将输出目标值Vo(tar)减去输出校正值Vo(corr)，得到差值输出；滤波器运算单元13对该差值进行滤波运算并输出运算结果；数字脉冲生成单元14生成与该运算结果对应的占空比的矩形波信号，输出到驱动器2，通过该矩形波信号对开关元件(3,4)的通断进行控制。
在本申请实施例中，通过对第3运算单元12的非反向端子输入输出目标值Vo(tar)，并向滤波器运算单元13输出输出目标值Vo(tar)与输出校正值Vo(Corr)的差值。从而在滤波器运算单元13中，对该差值进行PI、PID等的滤波运算，并向数字脉冲生成单元14输出运算结果。在数字脉冲生成单元14中，生成与运算结果对应的占空比的矩形波信号，输出给驱动器2。
由此，驱动器2接收矩形波信号，对第1晶体管3和第2晶体管4构成的开关元件的通断进行控制，以第1晶体管3为高压侧MOSFET，第2晶体管4为低压侧MOSFET为例，驱动器2通过上述矩形波信号使高压侧MOSFET 3与低压侧MOSFET 4交替地进行开关动作。此外，电感器5连接第1晶体管3和第2晶体管4，在电感器5的一端产生矩形波电压，通过由电感器5与输出电容器6构成的输出滤波器对该矩形波电压进行平滑处理，而产生稳定的直流输出电压Vo。
在本申请实施例中，如图2所示，该电压转换器还可以包括电源电压供给单元17，在图2的示例中，电源电压AVcc是从控制电路1的外部提供，本申请不限于此，电源电压AVcc也可以由在控制电路1的内部搭载的串联调节器产生并提供。
在本申请实施例中，如图2所示，该电压转换器还可以包括基准电压供给单元18，如前所述，该基准电压供给单元可以内置于控制电路1中，但本申请不限于此。
此外，在本申请实施例中，是以图2所示的降压转换器的输出电压控制为例，本申请不限于此，本申请实施例的控制电路1也可以应用于对输出电流的控制，并且，作为转换器的拓扑，应用于升压转换器，降压-升压型转换器等的各种各样的拓扑中，也能够得到同样的效果。
图5是本申请实施例的电压转换器的另一个示意图，其中，与图2的电压转换器相同的标号具有相同的含义，不再重复说明。
在图5的示例中，与图2的示例不同的是，第2模数转换单元151的输入信号不是基准电压Vref，而是电源电压AVcc，由此，不需要基准电压Vref，从而简化了结构，能够降低成本。
在图5的示例中，偏移校正单元15c包括第2模数转换单元151、第2运算单元152、基准期望值生成单元153c、以及系数产生单元154c。
第2模数转换单元151可以根据下面的公式(2’)生成基准转换值AVcc(adc)：
AVcc(adc)＝(2n-1)/AVcc×AVcc (2’)
基准期望值生成单元153c可以根据下面的公式(3’)生成基准期望值AVcc(exp_adc)：
AVcc(exp_adc)＝(2n-1)/AVcc(exp)×AVcc(meas) (3’)
校正值Corr可以由下面的公式(4’)计算获得。
Corr＝(AVcc(exp_adc)–AVcc(adc))×Vo(c)/AVcc(c) (4’)在公式(4)中，Vo(c)/AVcc(c)为系数产生单元154c生成的校正系数。
此外，在图5的示例中，与图2的示例类似，电源电压AVcc是从控制电路1c的外部提供，本申请不限于此，电源电压AVcc也可以由在控制电路1c的内部搭载的串联调节器产生并提供。
此外，在图5的示例中，与图2的示例类似，本申请不限于图5所示的降压转换器的输出电压控制，也可以应用于输出电流的控制，并且，作为转换器的拓扑，应用于升压转换器，降压-升压型转换器等的各种各样的拓扑中，也能够得到同样的效果。
图6是本申请实施例的电压转换器的另一个示意图，其中与图2的电压转换器相同或类似的标号具有相同的含义，不再重复说明。
在图6的示例中，与图2的示例不同的是，删除了第2模数转换单元151，增加了通道切换单元156。
在图6的示例中，偏移校正单元15d包括通道切换单元156、第2运算单元152、基准期望值生成单元153、以及系数产生单元154。通道切换单元156对第1模数转换单元11的输入和输出进行切换，在通道切换单元156为第1状态时，第1模数转换单元11的输入为输出电压Vo，第1模数转换单元11对该输出电压Vo进行检测和模数转换，生成前述输出转换值Vo(adc)；在通道切换单元156为第2状态时，第1模数转换单元11的输入为基准电压Vref，第1模数转换单元11对该基准电压Vref进行检测和模数转换，生成前述基准转换值Vref(adc)。
图7示出了表示通道切换单元156的动作的时序图。
如图7所示，AD转换器11在检测输出电压Vo时，与通道切换单元156内的开关的接点与A点连接的定时(timing)一致地进行AD转换，从而产生输出转换值Vo(adc)；另一方面，AD转换器11在检测基准电压Vref时，与通道切换单元156内的开关与B点连接的定时(timing)一致地进行AD转换，从而生成偏移校正信号(校正值Corr)。
由此，通过该通道切换单元156的反复切换，仅通过一个AD转换器11，就能实现电压检测功能和偏移校正功能，因此除了实现成本降低以外，由于不会产生在图2和图5的实施例产生的、在两个AD转换器11,151之间产生的单元间偏移，因此能够实现偏移更小的特性。
在图6的示例中，可以任意设定检测基准电压Vref而进行AD转换的定时，本申请对此不做限制。也即，通道切换单元156可以在任意的时间(timing)切换自身的状态，例如在上述第1状态和上述第2状态之间进行切换，本申请对切换的方式和时间不做限制。
此外，在图6的示例中，与图2的示例类似，电源电压AVcc是从控制电路1d的外部提供，本申请不限于此，电源电压AVcc也可以由在控制电路1d的内部搭载的串联调节器产生并提供。
此外，在图6的示例中，与图2的示例类似，本申请不限于图6所示的降压转换器的输出电压控制，也可以应用于输出电流的控制，并且，作为转换器的拓扑，应用于升压转换器，降压-升压型转换器等的各种各样的拓扑中，也能够得到同样的效果。
图8是本申请实施例的电压转换器的又一个示意图，在图8的示例中，该电压转换器可以作为升压转换器(Boost Converter)使用，其中，与图2的电压转换器相同的标号具有相同的含义，不再重复说明。
与图2的示例不同的是，在图8的示例中，电感器5的连接点与图2的示例不同，如图8所示，在第2晶体管4导通且第1晶体管3断开的期间内，使电感器5激发能量，在第2晶体管4断开且第1晶体管3导通的期间内，使电感器5释放所积蓄的能量。通过重复该动作，从而能够产生比输入电压高的直流输出电压，并且，得到不依赖于模数转换器的电源电压AVcc的变动的高精度的直流输出电压。
图8是以图2所示的控制电路1作为控制部分为例，本申请不限于此，图8的控制电路1也可以替换为图5所示的控制电路1c或者图6所示的控制电路1d，其工作原理如前所述，此处不再赘述。
根据本申请实施例，由于自动进行AD转换器的偏移调整，因此不需要检查时的调整，能够缩短检查时间并降低成本。此外，相对于在先技术1和在先技术2，不需要DA转换器，能够降低成本。
实施例的第2方面
本申请实施例的第2方面提供一种开关电源装置，该开关电源装置具有实施例的第1方面所述的电压转换器。由于在实施例的第1方面中，已经对该电压转换器做了详细说明，其内容被合并与此，此处不再赘述。
在本申请实施例中，除了包括实施例的第1方面所述的电压转换器，该开关电源装置还可以包括其常规组成，具体可以参考相关技术，此处省略说明。
根据本申请实施例，由于自动进行AD转换器的偏移调整，因此不需要检查时的调整，能够缩短检查时间并降低成本。此外，相对于在先技术1和在先技术2，不需要DA转换器，能够降低成本。
针对本申请实施例所描述的电压转换器的各组成单元，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (12)

1.一种电压转换器的控制电路，所述电压转换器使开关元件通断从而将从输入电源供给的电源电压即第1直流电压转换为输出电压即第2直流电压并输出，其特征在于，所述控制电路包括：
第1模数转换单元，其检测输出电压，并对所述输出电压进行模数转换，生成输出转换值；
偏移校正单元，其生成对所述输出转换值进行校正的校正值；
第1运算单元，其将所述输出转换值与所述校正值相加，作为输出校正值输出；以及
控制单元，其根据所述输出校正值对所述开关元件的通断进行控制。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述偏移校正单元包括：
第2模数转换单元，其检测基准电压，并对所述基准电压进行模数转换，生成基准转换值；
基准期望值生成单元，其根据电源电压和所述基准电压产生基准期望值；
第2运算单元，其将所述基准期望值减去所述基准转换值，得到基准误差值，将所述基准误差值作为所述校正值输出。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压为所述电源电压。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述偏移校正单元包括：
通道切换单元，其对所述第1模数转换单元的输入和输出进行切换，在所述通道切换单元为第1状态时，所述第1模数转换单元的输入为所述输出电压，所述第1模数转换单元对所述输出电压进行检测和模数转换，生成所述输出转换值；在所述通道切换单元为第2状态时，所述第1模数转换单元的输入为基准电压，所述第1模数转换单元对所述基准电压进行检测和模数转换，生成基准转换值；
基准期望值生成单元，其根据电源电压和所述基准电压产生基准期望值；
第2运算单元，其将所述基准期望值减去所述基准转换值，得到基准误差值，将所述基准误差值作为所述校正值输出。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述通道切换单元在任意的时间切换所述通道切换单元的所述第1状态和所述第2状态。
6.根据权利要求2至5任一项所述的控制电路，其特征在于，所述偏移校正单元还包括：
系数产生单元，其根据所述基准电压的值和所述输出电压的值生成校正系数，并将所述基准误差值与所述校正系数的乘积作为所述校正值输出。
7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述基准电压的值为所述基准电压的实测值或者所述基准电压的期望值，所述输出电压的值为所述输出电压的实测值或者所述输出电压的目标值。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制单元包括：
第3运算单元，其将输出目标值减去所述输出校正值，得到差值输出；
滤波器运算单元，其对所述差值进行滤波运算并输出运算结果；
数字脉冲生成单元，其生成与所述运算结果对应的占空比的矩形波信号，输出到驱动器，通过所述矩形波信号对开关元件的通断进行控制。
9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路由微控制器单元构成或者由微处理器单元构成。
10.一种电压转换器，其特征在于，所述电压转换器包括权利要求1至8任一项所述的控制电路，所述电压转换器还包括：
电源电压供给单元，其向所述控制电路提供电源电压；
驱动器，其根据所述控制电路输出的矩形波信号对由第1晶体管和第2晶体管构成的开关元件的通断进行控制；
第1晶体管和第2晶体管，其根据所述矩形波信号交替地进行开关动作；
电感器，其连接所述第1晶体管和所述第2晶体管，产生矩形波电压；
电容器，其对所述矩形波电压进行平滑处理，产生输出电压。
11.根据权利要求10所述的电压转换器，其特征在于，所述电压转换器还包括：
基准电压供给单元，其向所述控制电路提供基准电压。
12.一种开关电源装置，其特征在于，所述开关电源装置具有权利要求10或11所述的电压转换器。
CN201911070415.5A 2019-11-05 2019-11-05 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置 Active CN112787507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911070415.5A CN112787507B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911070415.5A CN112787507B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112787507A true CN112787507A (zh) 2021-05-11
CN112787507B CN112787507B (zh) 2024-03-01

Family

ID=75747415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911070415.5A Active CN112787507B (zh) 2019-11-05 2019-11-05 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112787507B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149833A (ja) * 1994-11-18 1996-06-07 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池発電装置の制御用電源回路及び保護回路
JP2003264462A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Tdk Corp 電圧補正回路、並びに、電圧補正機能付き増幅器及びこれを用いたスイッチング電源装置
JP2005080404A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sanken Electric Co Ltd デジタル制御直流電源の制御装置
JP2006352935A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Fujitsu Access Ltd オフセット調整回路
CN101310514A (zh) * 2005-11-14 2008-11-19 松下电器产业株式会社 偏移调整电路
CN101431293A (zh) * 2007-10-19 2009-05-13 日立计算机机器株式会社 数字控制电源装置
US20100188062A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Candage Anthony B Hybrid analog/digital power supply circuit
JP2011166959A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Fuji Electric Co Ltd デジタル制御スイッチング電源装置
CN102326130A (zh) * 2009-03-20 2012-01-18 美信集成产品公司 确定来自滤波器组件信息的操作特性的开关电源(smps)控制器集成电路
CN202978706U (zh) * 2012-11-19 2013-06-05 中傲智能科技（苏州）有限公司 基于fpga的数字电源
JP2013135511A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Toshiba Corp 電源回路
JP2014045503A (ja) * 2013-10-24 2014-03-13 Hitachi Automotive Systems Ltd 電流制御用半導体素子およびそれを用いた制御装置
US20150280590A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 Rohm Co., Ltd. Control circuit and control method of digital control power supply circuit, and digital control power supply circuit, electronic device and base station using the same
EP3396837A1 (en) * 2017-04-25 2018-10-31 IDT Europe GmbH Apparatus and method for regulating and controlling a load-line of a power converter and a power system using them

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149833A (ja) * 1994-11-18 1996-06-07 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池発電装置の制御用電源回路及び保護回路
JP2003264462A (ja) * 2002-03-11 2003-09-19 Tdk Corp 電圧補正回路、並びに、電圧補正機能付き増幅器及びこれを用いたスイッチング電源装置
JP2005080404A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Sanken Electric Co Ltd デジタル制御直流電源の制御装置
JP2006352935A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Fujitsu Access Ltd オフセット調整回路
CN101310514A (zh) * 2005-11-14 2008-11-19 松下电器产业株式会社 偏移调整电路
CN101431293A (zh) * 2007-10-19 2009-05-13 日立计算机机器株式会社 数字控制电源装置
US20100188062A1 (en) * 2009-01-28 2010-07-29 Candage Anthony B Hybrid analog/digital power supply circuit
CN102326130A (zh) * 2009-03-20 2012-01-18 美信集成产品公司 确定来自滤波器组件信息的操作特性的开关电源(smps)控制器集成电路
JP2011166959A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Fuji Electric Co Ltd デジタル制御スイッチング電源装置
JP2013135511A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Toshiba Corp 電源回路
CN202978706U (zh) * 2012-11-19 2013-06-05 中傲智能科技（苏州）有限公司 基于fpga的数字电源
JP2014045503A (ja) * 2013-10-24 2014-03-13 Hitachi Automotive Systems Ltd 電流制御用半導体素子およびそれを用いた制御装置
US20150280590A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 Rohm Co., Ltd. Control circuit and control method of digital control power supply circuit, and digital control power supply circuit, electronic device and base station using the same
EP3396837A1 (en) * 2017-04-25 2018-10-31 IDT Europe GmbH Apparatus and method for regulating and controlling a load-line of a power converter and a power system using them

Also Published As

Publication number Publication date
CN112787507B (zh) 2024-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9923463B2 (en) Constant on-time switching converter with reference voltage adjusting circuit and controller thereof
US8624566B2 (en) Current-mode control switching regulator and operations control method thereof
CN108418426B (zh) 相电流估计器、估计相电流的方法和开关功率转换器
US9379621B1 (en) Digital slope compensation for peak current controlled converters
JP6285235B2 (ja) デジタル制御電源回路の制御回路、制御方法およびそれを用いたデジタル制御電源回路、ならびに電子機器および基地局
JP5320424B2 (ja) Ｄｃ−ｄｃ変換器制御装置およびｄｃ−ｄｃ変換器
JP5217319B2 (ja) 定電流出力制御型スイッチングレギュレータ
JP6561612B2 (ja) スイッチング電源の制御装置
US20100320973A1 (en) Charge control circuit
US8085022B2 (en) Switching regulator and control circuit thereof, and method for determining on-time in switching regulator
JP5402469B2 (ja) 電力変換装置及び制御回路
JP5251594B2 (ja) 電源制御装置、電源制御方法および電子機器
US10811973B2 (en) Vehicle-mounted DC-DC converter
EP3010151B1 (en) Method and apparatus for a buck converter with pulse width modulation and pulse frequency modulation mode
US9172302B2 (en) Switching power supply device of the ripple control method
TWI405412B (zh) 調變系統之混合信號控制裝置
US11722058B2 (en) Emulated current generation circuit of power converting circuit and method thereof
JP7381397B2 (ja) 電源装置
US20230238883A1 (en) Quick response switching power converter and conversion control circuit thereof
CN112787507B (zh) 电压转换的控制电路、电压转换器和开关电源装置
JP2010193603A (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータの制御方法、ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路、ｄｃ−ｄｃコンバータ
US11539282B2 (en) Switching control circuit and power supply circuit
JP2013198253A (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP6639037B2 (ja) スイッチング電源装置
JP2006149056A (ja) Ｄｃ−ｄｃコンバータ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant