CN113169668A - 调压器控制系统和方法 - Google Patents

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大卫·赫比森
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王伊凡
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Abstract

公开了用于调节供应到功率放大器的电压的系统、方法以及电路。一种降压‑升压控制系统被配置为控制降压‑升压转换器在降压模式或升压模式下操作。该系统包括补偿器电路,该补偿器电路被配置为基于降压‑升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流,并且确定与目标电流一起限定预期线圈电流的范围的容限电流。基于目标电压与经调节的输出电压之间的差值,生成针对转换器的充电控制信号或放电控制信号,以使得线圈电流达到目标电流。模式控制电路被配置为当线圈电流达到容限电流时将降压‑升压转换器切换到另一操作模式。

Description

调压器控制系统和方法
相关申请的引用
本申请要求2018年12月28日提交的美国申请号16/234,919的优先权,以引用的方式将该申请的内容全文并入。
背景技术
调压器用于提高供应给敏感电路的电压的质量。例如,调压器经常用于调节用于收发器中的功率放大器的供电电压,诸如电池电压。当调压器上的负载显著变化时,由调压器产生的经调节的输出电压可能展现使功率放大器的性能劣化的瞬变。降压-升压转换器是一种常见类型的调压器,其可降低供电电压以产生更平滑、更低的经调节输出电压,或者增加供电电压以产生更平滑、更高的经调节输出电压。
附图说明
图1例示了根据所述的各个方面的示例性降压-升压控制系统。
图2和图3分别例示了根据所述的各个方面的图1的降压-升压控制系统在降压模式和升压模式下的示例性操作曲线。
图4例示了根据所述的各个方面的示例性降压-升压控制系统。
图5例示了根据所述的各个方面的控制降压升压转换器的示例性方法的示例性流程图。
图6例示了根据所述的各个方面的包括瞬变阻尼系统的示例性调压系统。
图7例示了根据所述的各个方面的包括瞬变阻尼系统的示例性调压系统。
图8例示了根据所述的各个方面的包括瞬变阻尼系统的示例性调压系统。
图9例示了根据所述的各个方面的包括瞬变阻尼系统的示例性调压系统。
图10例示了根据所述的各个方面的用于调压系统中的瞬变阻尼的示例性方法的示例性流程图。
具体实施方式
降压-升压转换器是DCDC转换器(例如,开关模式电源),这些转换器生成可以高于、低于或等于供电电压的平滑的经调节输出电压。为此目的,降压-升压转换器输出级与纯降压或纯升压转换器相比具有更多的开关设备。基于配置信号,输出级中的开关可以在降压开关方案中或升压开关方案中操作。如果经调节的输出电压显著低于供电电压,则输出级仅根据降压模式开关方案(下文中为“降压模式”)操作。如果经调节的输出电压显著高于供电电压,则输出级仅根据升压模式开关方案(下文中为“升压模式”)操作。
如果经调节的输出电压等于或接近于供电电压,则会出现困难。在这种情况下,输出级在降压模式与升压模式之间快速连续地交替配置。在两种模式下,占空比(例如,线圈充电时间与线圈放电时间之间的比)达到极值。在降压模式中,占空比接近100%,而在升压模式下,占空比接近0%。这些极端的占空比难以实现,因为降压-升压转换器中的开关驱动器和控制比较器具有有限时延时间,这些时间导致在降压模式中大约90%的最大可行占空比和在升压模式中大约10%的最小可行占空比。由于由时延引起的最小脉宽约束,难以实现超出这些限制的任何占空比机制。然而,这意味着降压-升压转换器可能不能够实现良好的输出电压调节所需的占空比。作为最终结果,与经调节的输出电压远低于或远高于供电电压的情况相比,在经调节的输出电压接近于供电电压时,经调节的输出电压准确度较差并且经调节的输出电压展现出高得多的纹波。
一些降压-升压转换器基于纯电压测量和/或编程来选择模式。在这些降压-升压转换器中,如果所测量的(例如,所编程的)输出电压低于所测量的供电电压,那么选择降压开关方案。如果所测量的(例如,所编程的)输出电压高于所测量的供电电压,那么选择升压开关方案。
基于电压测量的模式选择准则是有问题的,因为通常在降压-升压转换器输入和输出处的感测点处测量供电电压和经调节的输出电压。然而,相关的指标是线圈所见的电压。该电压与所测量的电压的不同之处在于开关设备的电压降,该电压降是电流相关的。因此,基于电压的决定易于失败并且随负载电流而变化。当需要降压模式时,可以不时地选择升压模式,反之亦然。因此,经调节的输出电压可能偏离其目标电平(引起纹波),直到电压差变得足够大以致即使具有电压降效应也能作出正确的决定为止。这导致降压升压过渡区域中的强纹波。除了纹波之外,在降压-升压过渡区域中进行的基于经调节输出电压的模式选择经常导致边际稳定性和/或振荡,这导致甚至更差的经调节输出电压准确度。
本文描述了系统、方法以及电路,这些系统、方法以及电路基于线圈电流测量选择模式(降压或升压),并且还逐渐改变降压-升压过渡区域中的开关频率,使得可以实现极端占空比。
现在将参照附图描述本公开,在附图中,自始至终使用同样的附图标记来指代同样的元件,并且在附图中,所例示的结构和设备不是必须按比例绘制。如本文所用的,术语“模块”、“组件”、“系统”、“电路”、“元件”、“片”、“电路”等旨在指代一个或多个电子组件、计算机相关实体、硬件、软件(例如,执行中的)和/或固件的集合。例如,电路或类似术语可以是处理器、在处理器上运行的进程、控制器、对象、可执行程序、存储设备和/或具有处理设备的计算机。以例示的方式,运行在服务器上的应用和服务器也可以是电路。一个或多个电路可以驻留在同一电路内,并且电路可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。本文可以描述一组元件或一组其他电路,其中术语“组”可以被解释为“一个或多个”。
作为另一示例,电路或类似术语可以是具有由电气或电子电路操作的机械零件提供的特定功能的装置,其中电气或电子电路可以由一个或多个处理器所执行的软件应用或固件应用来操作。一个或多个处理器可以在装置的内部或外部,并且可以执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例,电路可以是通过没有机械零件的电子组件来提供特定功能的装置;电子组件可以在其中包括一个或多个处理器以执行存储在计算机可读存储介质和/或固件中的可执行指令,这些可执行指令至少部分地赋予电子组件的功能。
应当理解,当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时,其可物理地连接或耦合到另一元件,使得电流和/或电磁辐射(例如,信号)可沿着由所述元件形成的导电路径流动。当元件被描述为彼此耦合或连接时,在元件与另一元件之间可以存在居间的导电、电感或电容元件。进一步地,当彼此耦合或连接时,一个元件能够在另一个元件中感应电压或电流流动或电磁波传播,而没有物理接触或介入组件。进一步地,当电压、电流或信号被称为“施加”到元件时,电压、电流或信号可以通过物理连接的方式或通过不涉及物理连接的电容、电磁或电感耦合的方式传导到元件。
如本文所用的,“指示”值或其它信息的信号可以是数字或模拟信号,其以可由接收信号的组件解码和/或引起接收信号的组件中的响应动作的方式编码或以其它方式传送值或其它信息。在信号被接收组件接收之前,信号可被存储或缓冲在计算机可读存储介质中,并且接收组件可从存储介质检索信号。进一步地,“指示”某个量、状态或参数的“值”可以物理地具体实施为数字信号、模拟信号或编码或以其他方式传送值的存储位。
词语示例的使用旨在以具体的方式呈现概念。本文所用的术语仅是为了描述特定示例的目的,而不是旨在限制示例。如本文所用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。还应当理解,术语“包括”在本文中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
在以下描述中,阐述了多个细节以提供对本公开的实施例的更透彻的说明。然而,对于本领域技术人员将显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其它情况下,以框图形式而不是详细地示出公知的结构和设备,以避免使本公开的实施例模糊。另外,除非另外特别指出,否则下文描述的不同实施例的特征可以彼此组合。
图1例示了示例性降压-升压控制系统100,其被配置为控制调节供电电压VBAT的降压-升压转换器110。降压-升压转换器110包括线圈114,该线圈具有由一组降压-升压开关(表示为设备A-D)选择性地控制的线圈电流。尽管例示了特定类型的设备(例如,NMOS、PMOS),但是可以使用降压-升压开关的其他设备和配置。降压-升压转换器110在降压模式或升压模式下操作。当在任一模式下时,控制降压-升压开关,以利用供电电压对线圈114进行充电或对线圈进行放电。
控制系统100包括补偿器电路120、模式控制电路130以及目标电流传感器125。补偿器电路120被配置为基于降压-升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流。所确定的目标电流被提供给目标电流传感器125,该目标电流传感器将线圈114中的线圈电流与目标电流进行比较。目标电流传感器125向补偿器电路120提供指示线圈电流已经达到目标电流的信号。响应于线圈电流达到目标电流,基于目标电压与经调节的输出电压之间的差值,补偿器电路120生成“充电”控制信号或“放电”控制信号。取决于降压-升压控制器是处于降压模式还是升压模式,充电和放电控制信号将不同地操作降压-升压开关。
例如,在图1的示例中,在降压模式下,充电控制信号将基于峰或谷开关而切换设备A接通(ON)和断开(OFF),将设备B和C切换到断开,并且将设备D切换到接通。在降压模式下,放电控制信号将设备A切换到断开,将设备B切换到接通和峰或谷开关,将设备C切换到断开,并且将设备D切换到接通。在升压模式下,充电控制信号将设备A切换到接通,将设备B切换到断开,切换设备C接通和断开峰或谷开关,并且将设备D切换到断开。在升压模式下,放电控制信号将设备A切换到接通,将设备B和C切换到断开,并且切换设备D接通和断开峰或谷开关。将参考图4描述峰谷开关。
补偿器电路120还确定容限电流,该容限电流与目标电流一起限定了当前操作模式(即,降压模式或升压模式)的预期线圈电流的范围。模式控制电路130被配置为当线圈电流达到容限电流时将降压-升压转换器110从当前操作模式切换到另一操作模式。
通过这种方式,示例性控制系统100控制降压-升压转换器110,以不基于电压测量而是基于关于在当前操作模式下能否达到目标电流的评估来在降压模式与升压模式之间进行选择。在降压模式下,存在线圈电流上升的第一降压开关配置和线圈电流下降的第二降压开关配置。类似地,在升压模式下,存在线圈电流上升的第一升压开关配置和线圈电流下降的第二升压开关配置。如果对于两个降压开关配置,降压模式下的线圈电流在下降,并且因此如果线圈电流偏离目标电流太多(例如,达到容限电流),则控制系统100将降压-升压转换器切换到升压模式。如果对于两个升压开关配置,升压模式下的线圈电流在上升,并且因此如果线圈电流偏离目标电流太多(例如,达到容限电流),则控制系统100将降压-升压转换器切换到降压模式。
在一个示例中,模式控制电路130可以采用使自身适应线圈电流斜率的可变开关频率。可变开关频率支持99%和以上的降压模式占空比以及1%和以下的升压模式占空比。这使得能够在降压-升压过渡区域中进行准确调节。
图2例示了当降压-升压转换器100处于降压模式(即,当前的操作模式是降压模式)时,图1的模式控制电路130在五种不同的场景中可以采用的示例性控制方案。曲线指示线圈电流。如果降压模式是基于经调节的输出电压和目标电压的正确操作模式,则线圈电流交替地上升和下降。在降压模式下,线圈电流不应继续下降。顶部实线是由补偿器电路(图1中的120)计算的目标电流。切换降压-升压开关,使得线圈电流跟随目标电流。蓝色虚线是也由补偿器电路确定的容限电流。容限电流是从目标电流导出的,并且与目标电流偏移预定的偏移量。如果目标电流上升(或下降),则容限电流极限也上升(或下降)。
第一种情况(a)示出了在深度降压模式下操作的降压-升压转换器。线圈电流的上升和下降斜率都是陡峭的,这指示供电电压显著大于经调节的输出电压。
第二种情况(b)指示供电电压仍然大于经调节的输出电压(有效地在线圈处)的情形。然而,电压差很小,以至于线圈电流非常缓慢地上升。在一个示例中,采用将自动地降低开关频率的滞环电流控制。在滞环电流控制中,降压-升压开关保持在充电状态,直到线圈电流达到目标电流为止。滞环电流控制由于较少的开关事件和低纹波而对效率有利,因为它减少了相反方向上的不必要开关。参考图4描述滞环电流控制的一个示例。
第三种情况(c)是跨线圈存在零有效电压降的极端情况。线圈电流正好保持在其所在的位置。开关频率变为零(在该阶段期间)。由于线圈电流在合理的时间内没有命中目标电流,因此模式控制电路130将处于没有容限电流的开环状态。容限电流是一种安全网,只要线圈电流不比目标低太多,该安全网就使开关级处于该状态。
在情况(d)中,情形稍微更极端。即使在线圈电流应该上升的阶段,它也继续下降。一旦线圈电流越过容限电流极限,则可以说降压模式将不能达到目标电流。由此,线圈电流达到容限电流是模式控制电路130用于将降压-升压转换器110切换到升压模式的触发事件(由箭头表示),升压模式然后允许更可靠地对线圈114进行充电。
情况(e)示出了与情况(d)相同的条件,除了经调节的输出电压下降之外。线圈电流最初保持基本上平坦,只要经调节的输出电压保持相同,这就是可接受的。当经调节的输出电压下降时,补偿器电路120增加目标电流。由于线圈电流是平坦的,因此线圈电流将既不达到原始目标电流,也不达到新的(上升的)目标电流。然而,线圈电流必须增加以便对下降的经调节输出电压作出反应。随着容限电流与目标电流一起升高,平坦的线圈电流离开其容限窗口(由于容限电流随着目标电流升高)。在线圈电流达到容限电流(如箭头指示)时,模式控制电路130将降压-升压转换器110从降压模式切换到升压模式,该升压模式按照补偿器电路120的请求增大线圈电流。
图3例示了当降压-升压转换器100处于升压模式(即,当前的操作模式是升压模式)时,图1的模式控制电路130在四种不同的场景中可以采用的示例性控制方案。情况(a)是深度升压模式。经调节的输出电压显著高于供电电压。线圈电流的上升斜率和下降斜率都是陡峭的。
在情况(b)下,经调节的输出电压仅略高于供电电压。下降斜率变得非常低,并且补偿器电路120自动地降低开关频率(基于线圈电流达到目标电流)。
在情况(c)下,供电电压与经调节输出电压之间的电压差很低,以至于线圈电流在其下降阶段展现零斜率。只要经调节的输出电压足够,降压-升压转换器就可以保持在升压模式。然而,如果电压条件如情况(d)中那样移位得更多,则当升压开关被设置为使线圈电流下降时,线圈电流可能根本不下降,甚至可能上升。在这种情形下,线圈电流将命中(上)容限电流极限。响应于线圈电流达到容限电流(如箭头指示),模式控制电路将降压-升压转换器110切换到降压模式。
图4例示了用于降压-升压转换器410的示例性控制系统400。控制系统400包括补偿器电路420和目标电流传感器425,它们分别与图1的补偿器电路120和目标电流传感器125类似地操作。例如,补偿器电路420测量经调节的输出电压并将其与目标输出电压进行比较。基于该测量,计算目标电流,并且目标传感器425将目标电流用于与实际电流比较。补偿器电路420独立于操作模式(降压或升压)计算目标电流。映射器电路450将由补偿器电路420生成的用于对线圈进行充电和放电的充电和放电命令转化成用于降压-升压开关(设备A-D)的适当开关控制信号。映射器电路450基于从模式选择电路440接收的模式信息(降压或升压)来转化充电和放电命令。
补偿器电路420使用目标电流来计算容限电流。当降压-升压转换器410处于降压模式时,容限电流被设置为低于目标电流,而当降压-升压转换器410处于升压模式时,容限电流被设置为高于目标电流。容限电流传感器445被配置为接收线圈电流,将线圈电流与容限电流进行比较,并且当线圈电流等于容限电流时生成容差命中信号。容限电流传感器445测量与目标电流传感器425相同的线圈电流,然而,容限电流传感器445可以使用不同的接口或电路位置来进行测量。模式选择电路440通过将操作模式切换到如上所述的另一模式(例如,从升压到降压或从降压到升压)来响应容限命中信号。
模式选择电路440生成模式选择信号,该模式选择信号控制映射器电路450映射来自补偿器电路420的命令,以使得降压-升压转换器在所选模式(相对于当前操作模式而言,该模式是另一模式)下操作。由此,取决于当前操作模式,响应于线圈电流达到容限电流,模式选择电路440控制映射器电路450进入降压模式或升压模式。根据模式,映射器电路将充电或放电命令转化为用于如参考图1所述的降压-升压开关A-D的控制信号。
在一个示例中,除了在降压或升压模式之间进行选择之外,模式选择电路440还被配置为生成峰或谷开关模式选择信号,该信号基于降低开关频率来选择峰开关模式或谷开关模式。峰模式和谷模式是两个子模式或滞环电流控制。在滞环电流控制方案中,线圈电流的上升或下降阶段被选择为可变阶段,而另一阶段被选择为恒定阶段。在峰开关中,上升阶段是可变阶段,下降阶段是恒定阶段。这意味着在峰开关模式下,在上升阶段期间,将被切换的设备(例如,如图1所述的设备A-D中的一个)控制(通过映射器电路450)为接通,直到达到目标电流为止(由此,设备处于接通的时间量将变化)。在下降阶段,将被切换的设备控制为在预定的固定时间量内断开(恒定断开)。在谷开关中,下降阶段是可变阶段,上升阶段是恒定阶段。这意味着在谷开关模式中,在上升阶段期间,将被切换的设备(例如,如图1所述的设备A-D中的一个)控制为在预定的固定时间量内接通(恒定接通)。在下降阶段期间,将被切换的设备控制为断开,直到达到目标电流为止(由此,设备断开的时间量将变化)。
模式选择电路440还基于线圈电流的可变阶段和固定阶段的相对持续时间来选择峰开关模式或谷开关模式。当可变阶段变得短于固定阶段时,模式选择电路440将峰或谷开关模式(峰相对于谷)变为另一峰或谷开关模式。
在一个示例中,控制系统400包括电压传感器460,该电压传感器460被配置为将经调节的输出电压与由降压-升压转换器调节的供电电压进行比较,并且生成指示经调节的输出电压与供电电压之间的差值的差值信号。模式控制电路430被配置为当差值超过切换阈值时避免将降压-升压转换器切换到另一操作模式。这并不意味着模式决定主要基于电压测量,而是仅在粗略电压合理性检查允许的情况下才允许通过模式切换来将差值信号用作安全措施。由电压传感器460执行的电压测量的准确度可能非常粗糙,因为它不是实际的切换准则。例如,如果经调节的输出电压比如比供电电压低得多,则模式控制电路430可以避免将降压-升压转换器410切换到升压模式。
图5例示了概述被配置为控制降压-升压转换器在对应于降压模式或升压模式的当前操作模式下操作的示例性方法500的流程图。降压-升压转换器包括线圈,该线圈具有由一组降压-升压开关选择性地控制的线圈电流。方法可以例如分别由图1和图4的控制系统100、400执行。方法包括:在510处,基于降压-升压转换器的经调节的输出电压之间与目标电压之间的差值来确定目标电流;以及在520处,确定与目标电流一起限定当前操作模式的预期线圈电流的范围的容限电流。在530处,当线圈电流达到容限电流时,将降压-升压转换器从当前操作模式切换到另一操作模式。
从前面的描述可以看出,本文所述的基于线圈电流的降压-升压转换器控制系统、电路以及方法为降压-升压转换器选择最佳切换模式,以在供电电压接近经调节输出电压时减小经调节输出电压纹波。
新的电信标准(如5G新无线电(NR))已经进一步降低了对RF功率管理IC(诸如包络跟踪器)以及常规先进功率技术(APT)功率管理IC的稳定时间要求。在5G NR中,可以逐符号地缩放功率。符号可以小到17μs长,因此提供给功率放大器的经调节电压应该具有小于2μs的稳定时间。这意味着调压器每17us可经历负载阶跃(负载的功耗的显著变化,诸如功率放大器(PA)功率转变)或缩放事件(由于包络跟踪导致的电压缩放),同时在小于2us内调节所得的经调节电压误差(例如,阻尼瞬变)。这对于具有常规反馈回路设计的现有技术调压器来说是不可行的。
以前的功率管理解决方案使用常规的调压器。测量经调节的输出电压(例如,提供给功率放大器的电压)并将其与目标电压进行比较。所得到的误差信号用于增大或减小经调节的输出电压。大的负载阶跃导致负载电流的强烈变化。该负载电流变化引起电压劣化,电压劣化由电压回路看出,然后由调压器校正。这意味着在采取对策之前,经调节的输出电压首先需要经历显著的劣化。
利用较大的输出滤波电容器,可以使经调节的输出电压误差在某种程度上最小化。这些电容器提供负载电流,直到控制回路已经反应并且从电池提供更多电流为止;然而,大电容器引发成本且消耗宝贵的PCB面积。满足5G NR功率管理要求的附加复杂性在于5G NR还要求调压器应当能够快速缩放其经调节的输出电压。大电容器将显著地减慢调压器的电压缩放能力。
本文描述了系统、方法以及电路,这些系统、方法以及电路被配置为以前馈方式对经调节的输出电压中的瞬变进行阻尼(damp),使得阻尼机构在负载阶跃之前连接到调压器的输出并且在负载阶跃之后断开。这样,基于负载瞬变的前瞻性知识,利用两种前馈机制来改善对快速负载瞬变的反应。
图6例示了包括示例性瞬变阻尼系统620的调压器系统600。调压器系统600包括调压器电路610,该调压器电路610调节供电电压VBAT,以生成提供给负载680的输出电压。负载680经历正的负载阶跃和负的负载阶跃,在正的负载阶跃中,调压器电路突然要求大的供电电流,而在负的负载阶跃中,大的供电电流被突然中断。例如,当功率放大器从低功率模式转变到高功率模式时,正的负载阶跃可能发生,而当功率放大器从高功率模式转变到低功率模式时,负的负载阶跃可能发生。这些负载阶跃往往导致由调压器电路610产生的经调节的输出电压中的瞬变。
瞬变阻尼系统620被配置为对由于负载阶跃而引起的经调节输出电压中的瞬变进行阻尼。瞬变阻尼系统620包括阻尼机构630和阻尼电路650。阻尼机构被配置为减小负载阶跃对经调节的输出电压的影响。阻尼电路被配置为在时间tdm处激活阻尼机构,其中时间tdm出现在负载阶跃将发生的时间tls之前,并且在时间tls处或之后去激活阻尼机构。这样,阻尼电路650以前馈方式控制阻尼机构630,以在负载阶跃之前激活阻尼机构。
图7例示了包括示例性瞬变阻尼系统720的调压器系统700。调压器电路710包括耦合到负载780的降压-升压DCDC转换器。负载780包括将DCDC调节的输出电压分成N个输出电压的分压器电路783(即,开关电容器网络或电荷泵)。供电调制器785将这N个输出电压中的所选输出电压连接到功率放大器787的电源输入,以支持包络跟踪架构,在该架构中,到功率放大器787的经调节的输出电压与正被传输的信号成比例地缩放。除了当功率放大器787在高功率操作模式与低功率操作模式之间变换操作时经历的负载阶跃之外,当N个输出电压被缩放以提供不同的输出电压集合时也发生负载阶跃。
预测器电路760被配置为确定输出电压将在时间tsv处被缩放,并且还预测由于功率放大器在高功率操作模式与低功率操作模式之间(例如,在接通、断开以及休眠之间)变换操作而将发生负载阶跃的时间tls。在一个示例中,预测器电路760被配置为基于符号传输时间表来确定时间tls。预测器电路760可以与调压器电路710的编程接口进行通信,并且当经调节的输出电压的变化已经被编程时生成事件。预测器电路760向阻尼电路750提供时间tsv和tls,作为响应,阻尼电路如下激活和去激活仿真负载730。
瞬变阻尼系统720的阻尼机构包括连接到调压器电路710的输出的仿真负载块730。调压器电路710与仿真负载块730之间的连接点可以如图所示在分压器电路783之前,或者在分压器电路783之后,或者在供电调制器785之后。仿真负载块包括串联连接在经调节的输出电压与第二电势(例如,地)之间的电容(例如,电容器)和电阻元件。低欧姆开关S1并联连接到电阻元件。S1在时间tdm处(或之前)闭合,以使经调节的输出电压受到电容器的完全阻尼效应。低欧姆开关S1在时间tsv处断开,以使电阻负载与电容器串联。S1的这种断开通过减小或有效地消除电容器的阻尼效应来去激活仿真负载730,并且允许输出电压的更快缩放。
在一个示例中,仿真负载块730包括电容器开关S2(以虚线示出),该电容器开关可以断开电容器与经调节的输出电压之间的连接。电阻元件(例如,电阻器)与电容器串联连接。低欧姆开关S1与电阻元件并联连接。在一个示例中,电阻元件的电阻可以通过仅激活开关S1的一部分来仿真。
当使用S2时,阻尼电路750被配置为通过以下方式来激活仿真负载块730:在时间tdm之前闭合电容器开关S2并断开低欧姆开关S1,以逐渐对电容器充电,然后在时间tdm闭合低欧姆开关S2。这样,大容量电容连接在调压器710的输出处,调压器710可以被逐渐充电并通过断开S2来突然去激活。与电容串联的电阻元件使得能够通过首先闭合S2然后闭合S1来经由RC常数缓慢地增加电容。否则,增加电容(其可能被放电)将导致大的经调节输出电压瞬变本身。电阻元件防止电容响应于增加的电容而下拉经调节的输出电压。当电容被完全充电到经调节的输出电压时,利用低欧姆开关S1来短路电阻元件。从这时起,电容是完全有效的并且可以对负载阶跃进行阻尼。当提供给功率放大器的经调节的输出电压中的负载阶跃或变化发生时,它被该大电容缓冲。
响应于来自预测器电路760的、输出电压将在时间tsv缩放的信号,阻尼电路750被配置为在时间tsv断开电容器开关S2。这是因为当供电调制器785的输出电压改变时,电容应当从调压器电路710中去除。否则,用于改变/缩放电压的时间可能大得不可接受。阻尼电路750还可以被配置为在特定持续时间之后或者在由调压器电路710生成的稳定信号之后或者响应于该稳定信号而闭合低欧姆开关。
这样,当电压缩放事件即将发生时,可以通过断开S2来突然去除电容器,因此可以快速缩放电压。在电压缩放完成之后,通过闭合S2并断开S1,然后闭合S1,可以再次缓慢地增加电容,而不会对经调节的输出电压产生显著影响。控制器传递函数可以根据电容的连接来动态地修改,以便保持控制回路稳定。这可以通过调压器电路710的参数修改来实现。
图790例示了在负载阶跃期间的功率放大器电流和电压。电压图中的黑线例示了当仿真负载块730连接到调压器710时的电压。电压图中的灰线例示了当仿真负载块730未连接到调压器710时的电压。可以看出,仿真负载块730的电容有助于减小电压瞬变,即由负载电流阶跃引起的电压误差。
图8例示了包括示例性瞬变阻尼系统820的调压器系统800。调压器电路810耦合到负载880。预测器电路860被配置为确定由于功率放大器在接通、断开以及休眠之间被供电而将发生负载阶跃的时间tls。在一个示例中,预测器电路860被配置为基于符号传输时间表来确定时间tls。预测器电路860向阻尼电路850提供时间tls,作为响应,阻尼电路如下激活和去激活仿真负载830。
瞬变阻尼系统820的阻尼机构包括连接到调压器电路810的输出的仿真负载块830和将仿真负载块830连接在经调节的输出电压与第二电势(例如,地)之间的负载开关S3。如果负载880包括包络跟踪电压调制器,则调压器电路810与仿真负载块830之间的连接点可以如图所示在分压器电路(未示出,参见图7)之前,或者在分压器电路之后,或者在供电调制器(未示出,参见图7)之后。仿真负载块830包括连接在调压器810与第二电势(例如,地)之间的一个或多个电阻元件。阻尼电路850被配置为当在时间tls将发生正的负载阶跃时,控制负载开关在时间tdm闭合并且在时间tls断开。当在时间tls将发生负的负载阶跃时,阻尼电路850被配置为控制负载开关在时间tdm断开并且在时间tls闭合。
通过这种方式,可以通过在调压器输出与地之间切换电阻元件而将电流负载添加到调压器810。可以通过向调压器810添加更多或更少的电阻元件来改变负载电流。不同的电阻元件可以具有不同的值(例如,可以是二进制加权的)。等效电阻元件与温度计码切换方案一起也是可能的。当负载阶跃将要发生时,仿真负载块830已经增大了调压器810的负载。通过具有以多个小阶跃增加的电阻的电阻元件扫描负载开关降低了调压器响应(电压误差)。在另一示例中,其中负载斜坡波形被施加到负载开关,单个电阻元件与负载开关的脉宽调制一起被使用。在实际负载被激活的时间tls,由负载块产生的负载电流被去激活。于是全调压器810电流(已经由于仿真负载块而增大)可用于实际负载。在实际负载被去激活的第二时间tls,仿真负载块可以被重新连接以对负的负载阶跃进行阻尼。代替电阻元件或除了电阻元件之外,可以在仿真负载块830中使用电流源。
这样,基于对将要发生的负载阶跃的估计,将仿真负载缓慢地添加到调压器810的输出。负载阶跃的实例是公知的,并且由收发器控制。在负载阶跃发生的时刻,仿真负载被突然去激活并且实际负载被激活。这样,调压器所见的有效负载变化小得多,因此电压误差较小。
图890示出了突然的负载电流阶跃以及所产生的负载瞬变。电压图中的黑线例示了当仿真负载块830连接到调压器810时的电压。电压图中的灰线例示了当仿真负载块830未连接到调压器810时的电压。可以看出,通过仿真负载块830的方式逐渐增加和去除电阻使得调压器电路810生成“准备电流”,该准备电流有助于减小电压瞬变,即由负载电流阶跃引起的电压误差。
图9例示了包括示例性瞬变阻尼系统920的调压器系统900。调压器电路910包括耦合到负载980的降压-升压DCDC转换器。预测器电路960被配置为确定由于功率放大器在接通、断开以及休眠之间被供电而将发生负载阶跃的时间tls。在一个示例中,预测器电路960被配置为基于符号传输时间表来确定时间tls。预测器电路960向阻尼电路950提供时间tls,作为响应,阻尼电路如下增大或减小目标线圈电流。
回想一下,由调压器电路910的降压-升压DCDC转换器产生的供电电流部分地基于目标线圈电流由降压-升压控制器补偿器电路930(即,降压-升压控制器)控制(参见图1至图3)。阻尼电路950被配置为当在时间tls将发生正的负载阶跃时,在时间tdm将目标线圈电流增加补偿量。当在时间tls将发生负的负载阶跃时,阻尼电路950被配置为在时间tdm将目标线圈电流减小补偿量。由此,补偿器电路930本身用作瞬变阻尼系统920的阻尼机构。在一个示例中,补偿量被认为是调压器电路930的控制规则的组成部分。
图990示出了突然的负载电流阶跃以及所产生的负载瞬变。电压图中的黑线例示了当如上所述调整目标线圈电流以补偿负载阶跃时的电压。电压图中的灰线例示了当不调整目标线圈电流时的电压。可以看出,目标线圈电流增加/减少补偿量使得调压器电路910生成“准备电流”,该准备电流有助于减小电压瞬变,即由负载电流阶跃引起的电压误差。
图10例示了概述示例性方法1000的流程图,该方法被配置为对到负载的经调节的输出电压中的瞬变进行阻尼,当负载连接到经调节输出电压时,该负载在经调节的输出电压上施加正的负载阶跃,而当负载从经调节的输出电压断开时,该负载在经调节的输出电压上施加负的负载阶跃。方法包括:在1010处,在时间tdm激活阻尼机构,该时间tdm在负载阶跃发生的时间之前出现,其中阻尼机构被配置为减小负载阶跃对经调节的输出电压的影响。方法包括:在1020处,在负载阶跃发生的时间处或之后去激活阻尼机构。
从前面的描述可以看出,本文所述的电路、方法以及系统使用负载阶跃事件的前瞻性知识来为负载阶跃做准备,并且减少负载阶跃对经调节的输出电压的影响。由此,与基于纯调压器的方法相比,实现了对负载阶跃的更小且更平滑的反应。
尽管已经参照一个或多个实施方案例示和描述了本发明,但是在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下,可以对所例示的示例进行变更和/或修改。特别是关于由上述组件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能,用于描述这种组件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应(除非另外指示)于执行所述组件的指定功能的任意组件或结构(例如,在功能上等同),即使在结构上不等同于在本文例示的本发明的示例性实施方案中执行该功能的公开结构。
示例可以包括主题,诸如方法、用于执行该方法的动作或块的装置、包括指令的至少一个机器可读介质,当由机器执行时,所述指令使得机器执行根据本文所述的示例和实施例的方法的动作或者用于适应TDC的操作的装置或系统的动作。
示例1是一种降压-升压控制系统,该降压-升压控制系统被配置为控制降压-升压转换器在对应于降压模式或升压模式的第一操作模式下操作。降压-升压转换器包括线圈,该线圈具有由一组降压-升压开关选择性地控制的线圈电流。降压-升压控制系统包括补偿器电路和模式控制电路。补偿器电路将基于降压-升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流;确定容限电流,容限电流与目标电流一起限定用于第一操作模式的预期线圈电流的范围;并且基于目标电压与经调节的输出电压之间的差值,生成用于降压-升压转换器的充电控制信号或放电控制信号,用于使线圈电流接近目标电流。模式控制电路被配置为当线圈电流达到容限电流时将降压-升压转换器从第一操作模式切换到第二操作模式。
示例2包括示例1的主题,包括或省略可选元件,其中模式控制电路包括容限电流传感器,容限电流传感器被配置为接收线圈电流;将线圈电流与容限电流进行比较;并且当线圈电流等于容限电流时生成容限命中信号。
示例3包括示例1的主题,包括或省略可选元件,其中模式控制电路包括模式选择电路,模式选择电路被配置为响应于线圈电流达到容限电流而生成降压或升压模式选择信号,降压或升压模式选择信号使得根据在降压模式开关方案或升压模式开关方案中选择的一个方案来控制降压-升压开关。
示例4包括示例3的主题,包括或省略可选元件,其中模式选择电路被配置为基于与线圈电流的固定阶段的持续时间相比的线圈电流的可变阶段的相对持续时间生成峰或谷开关模式选择信号,峰或谷开关模式选择信号选择降压-升压开关的峰开关模式或谷开关模式。
示例5包括示例4的主题,包括或省略可选元件,该降压-升压控制系统还包括映射器电路,映射器电路被配置为基于第一操作模式和所选择的峰或谷开关模式将充电控制信号和放电控制信号转化为用于降压-升压开关的控制信号。
示例6包括示例1的主题,包括或省略可选元件,该降压-升压控制系统还包括电压传感器,电压传感器被配置为将经调节的输出电压与供电电压进行比较,并且生成指示经调节的输出电压与供电电压之间的差值的差值信号。模式控制电路被配置为当差值超过切换阈值时避免将降压-升压转换器切换到第二操作模式。
示例7是一种方法,方法被配置为控制降压-升压转换器在对应于降压模式或升压模式的第一操作模式下操作。降压-升压转换器包括线圈,该线圈具有由一组降压-升压开关选择性地控制的线圈电流。方法包括:基于降压-升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流;确定容限电流,容限电流与目标电流一起限定用于第一操作模式的预期线圈电流的范围;以及当线圈电流达到容限电流时,将降压-升压转换器从第一操作模式切换到第二操作模式。
示例8包括示例7的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括:响应于线圈电流达到容限电流而生成模式选择信号,模式选择信号使得根据在降压模式开关方案或升压模式开关方案中选择的一个方案来控制降压-升压开关。
示例9包括示例7的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括:基于与线圈电流的固定阶段的持续时间相比的线圈电流的可变阶段的相对持续时间生成选择用于降压-升压开关的峰开关模式或谷开关模式的峰或谷开关模式选择。
示例10包括示例7的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括:基于第一操作模式将充电控制信号转化成用于降压-升压开关的控制信号;以及基于第一操作模式将放电控制信号转化成用于降压-升压开关的控制信号。
示例11包括示例7的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括:将经调节的输出电压与供应电压进行比较;生成指示经调节的输出电压与供电电压之间的差值的差值信号;以及当差值超过切换阈值时,避免将降压-升压转换器切换到第二操作模式。
示例12是一种瞬变阻尼系统,瞬变阻尼系统被配置为对到负载的经调节的输出电压的瞬变进行阻尼,当负载增加功耗时,负载在经调节的输出电压上施加正的负载阶跃,并且当负载减少功耗时,负载在经调节的输出电压上施加负的负载阶跃。瞬变阻尼系统包括阻尼机构和阻尼电路。阻尼机构被配置为减小负载阶跃对经调节的输出电压的影响。阻尼电路被配置为在时间tdm处激活阻尼机构,其中时间tdm在负载阶跃发生的时间tls之前出现,并且在时间tls处或之后去激活阻尼机构。
示例13包括示例12的主题,包括或省略可选元件,其中阻尼机构包括连接到经调节的输出电压的电容器;串联连接在电容器与第二电势之间的电阻元件;以及与电阻元件并联连接的低欧姆开关。阻尼电路被配置为通过在时间tdm闭合低欧姆开关来激活阻尼机构。
示例14包括示例12的主题,包括或省略可选元件,其中经调节的输出电压由分压器电路处理,分压器电路从经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,其中供电调制器被控制为选择性地将至少两个不同的输出电压中的一个连接到负载。瞬变阻尼系统还包括预测器电路,预测器电路被配置为确定至少两个输出电压将在时间tsv被缩放为至少两个不同的输出电压。阻尼电路被配置为在时间tsv之前断开低欧姆开关。
示例15包括示例13的主题,包括或省略可选元件,其中经调节的输出电压由分压器电路处理,分压器电路从经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,并且供电调制器被控制为选择性地将至少两个不同的输出电压中的一个连接到负载。瞬变阻尼系统还包括:电容器开关,电容器开关将电容器连接在经调节输出电压与电阻元件之间;和预测器电路,预测器电路被配置为确定不同的输出电压将在时间tsv连接到负载。阻尼电路被配置为在时间tdm之前闭合电容器开关,并且在时间tsv断开低欧姆开关。
示例16包括示例12的主题,包括或省略可选元件,该瞬变阻尼系统还包括预测器电路,预测器电路被配置为确定下一负载阶跃将发生的时间tls
示例17包括示例16的主题,包括或省略可选元件,其中负载是功率放大器,并且预测器电路被配置为基于符号传输时间表来确定时间tls
示例18包括示例16的主题,包括或省略可选元件,其中阻尼机构包括仿真负载块和将仿真负载块连接在经调节的输出电压与地之间的负载开关。阻尼电路被配置为当在时间tls将发生正的负载阶跃时控制负载开关在时间tdm闭合并且在时间tls断开。当在时间tls将发生负的负载阶跃时,阻尼电路被配置为控制负载开关在时间tls闭合并且在时间tdm断开。
示例19包括示例16的主题,包括或省略可选元件,其中阻尼机构包括降压-升压控制器,降压-升压控制器基于目标线圈电流控制降压-升压转换器的经调节的输出电压。阻尼电路被配置为当在时间tls将发生正的负载阶跃时,在时间tdm将目标线圈电流增加补偿量;并且,当在时间tls将发生负的负载阶跃时,在时间tdm将目标线圈电流减小补偿量。
示例20是一种方法,该方法被配置为对供应到负载的经调节的输出电压中的瞬变进行阻尼,其中当负载增加功耗时,负载在经调节的输出电压上施加正的负载阶跃,并且当负载减少功耗时,负载在经调节的输出电压上施加负的负载阶跃。方法包括:在时间tdm激活阻尼机构,时间tdm负载阶跃发生的时间之前出现,其中阻尼机构被配置为减小负载阶跃对经调节的输出电压的影响;以及在发生负载阶跃的时间处或之后去激活阻尼机构。
示例21包括示例19的主题,包括或省略可选元件,其中阻尼机构包括连接到经调节的输出电压的电容器。激活阻尼机构包括:在时间tdm闭合低欧姆开关,其中低欧姆开关串联连接在电容器与第二电势之间。
示例22包括示例21的主题,包括或省略可选元件,其中经调节的输出电压由分压器电路处理,分压器电路从经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,其中供电调制器被跟踪系统控制为选择性地将至少两个不同的输出电压中的一个连接到负载。方法还包括:确定至少两个输出电压将在时间tsv缩放为至少两个不同的输出电压;以及在时间tsv断开低欧姆开关。
示例23包括示例20的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括确定下一负载阶跃将发生的时间tls
示例24包括示例23的主题,包括或省略可选元件,该方法还包括:当在时间tls将发生正的负载阶跃时,在时间tdm闭合将仿真负载连接在经调节的输出电压与地之间的负载开关并且在时间tls断开负载开关。当在时间tls将发生负的负载阶跃时,方法包括:在时间tdm断开负载开关并且在时间tls闭合负载开关。
示例25包括示例20的主题,包括或省略可选元件,还包括:当在时间tls将发生正的负载阶跃时,在时间tdm将目标线圈电流增加补偿量,其中目标线圈电流由降压-升压控制器用于控制降压-升压转换器的经调节的输出电压。当在时间tls将发生负的负载阶跃时,方法包括:在时间tdm将目标线圈电流减小补偿量。
结合本文所公开的方面描述的各种示出的逻辑、逻辑块、模块以及电路可以用被设计为执行本文所述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任意组合来实现或执行。通用处理器可以为微处理器,但在可选方案中,处理器可以为任意常规处理器、控制器、微控制器或状态机。结合本文所公开的方面而描述的各种例示性逻辑、逻辑块、模块以及电路可用执行存储在计算机可读介质中的指令的通用处理器来实现或执行。
包括摘要中描述的内容在内的主体公开的示出的实施例的以上描述并非旨在穷举或将所公开的实施例限于所公开的精确形式。虽然本文出于说明性目的描述了特定的实施例和示例,但如相关领域的技术人员可以认识到的,被认为在这些实施例和示例的范围内的各种修改是可能的。
在这点上,虽然已经结合各种实施例和对应附图描述了所公开的主题,但在适用的情况下,应当理解,可以使用其他类似的实施例,或者可以对所述实施例进行修改和添加,以便执行所公开主题的相同、类似、可选或替代的功能,而不会与其脱离。因此,所公开的主题不应限于本文所述的任何单个实施例,而是应根据下面的所附权利要求的广度和范围来解释。
特别是关于由上述组件(组装件、设备、电路、系统等)执行的各种功能,用于描述这种组件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应(除非另外指示)于执行所述组件的指定功能的任意组件或结构(例如,在功能上等同),即使在结构上不等同于在此处示出的本公开示例性实施方案中执行该功能的公开结构。另外,虽然可以仅关于若干实施方案中的一个来公开特定特征,但如对于任意给定或特定应用可以期望的且有利的,这种特征可以与其他实施方案的一个或多个其他特征组合。短语“A、B或C中的一者或多者”的使用旨在包括A、B和C的所有组合,例如A、A和B、A和B和C、B等。

Claims (25)

1.一种降压-升压控制系统,所述降压-升压控制系统被配置为控制降压-升压转换器在降压模式或升压模式下操作,所述降压-升压控制系统包括:
补偿器电路,所述补偿器电路被配置为:
基于所述降压-升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流;
确定容限电流,所述容限电流与所述目标电流一起限定用于第一操作模式的预期线圈电流的范围;并且
基于所述目标电压与所述经调节的输出电压之间的所述差值,生成用于所述降压-升压转换器的充电控制信号或放电控制信号,以使所述线圈电流达到所述目标电流;以及
模式控制电路,所述模式控制电路被配置为当所述线圈电流达到所述容限电流时将所述降压-升压转换器从所述第一操作模式切换到第二操作模式。
2.根据权利要求1所述的降压-升压控制系统,其中所述模式控制电路包括容限电流传感器,所述容限电流传感器被配置为:
接收所述线圈电流;
将所述线圈电流与所述容限电流进行比较;并且
当所述线圈电流等于所述容限电流时生成容限命中信号。
3.根据权利要求1所述的降压-升压控制系统,其中所述模式控制电路包括模式选择电路,所述模式选择电路被配置为响应于所述线圈电流达到所述容限电流而生成降压或升压模式选择信号,以基于在降压模式开关方案或升压模式开关方案中选择的一个方案来控制所述降压-升压转换器中的降压-升压开关。
4.根据权利要求3所述的降压-升压控制系统,其中所述模式选择电路被配置为基于与所述线圈电流的固定阶段的持续时间相比的所述线圈电流的可变阶段的相对持续时间生成峰或谷开关模式选择信号,所述峰或谷开关模式选择信号选择用于所述降压-升压开关的峰开关模式或谷开关模式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的降压-升压控制系统,所述降压-升压控制系统还包括映射器电路,所述映射器电路被配置为基于所述操作模式和所选择的峰或谷开关模式将所述充电控制信号和所述放电控制信号转化为用于所述降压-升压开关的控制信号。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的降压-升压控制系统,所述降压-升压控制系统还包括:电压传感器,所述电压传感器被配置为:
将所述经调节的输出电压与供电电压进行比较;并且
生成指示所述经调节的输出电压与所述供电电压之间的所述差值的差值信号,并且
其中所述模式控制电路被配置为当所述差值超过切换阈值时避免将所述降压-升压转换器切换到所述第二操作模式。
7.一种方法,所述方法被配置为控制降压-升压转换器在降压模式或升压模式下操作,所述方法包括:
基于所述降压-升压转换器的经调节的输出电压与目标电压之间的差值来确定目标电流;
确定容限电流,所述容限电流与所述目标电流一起限定第一操作模式的预期线圈电流的范围;以及
当所述线圈电流达到所述容限电流时将所述降压-升压转换器从所述第一操作模式切换到第二操作模式。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括:响应于所述线圈电流达到所述容限电流而生成模式选择信号,以基于在降压模式开关方案或升压模式开关方案中选择的一个方案来控制所述降压-升压转换器中的降压-升压开关。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的方法,还包括:基于与所述线圈电流的固定阶段的持续时间相比的所述线圈电流的可变阶段的相对持续时间生成峰或谷开关模式选择,所述峰或谷开关模式选择选择用于所述降压-升压转换器中的降压-升压开关的峰开关模式或谷开关模式。
10.根据权利要求7至8中任一项所述的方法,还包括:
基于所述第一操作模式将充电控制信号转化成用于所述降压-升压转换器中的降压-升压开关的控制信号;以及
基于所述第一操作模式将放电控制信号转化成用于所述降压-升压开关的控制信号。
11.根据权利要求7所述的方法,所述方法还包括:
将所述经调节的输出电压与供电电压进行比较;以及
生成指示所述经调节的输出电压与所述供电电压之间的所述差值的差值信号;
当所述差值超过切换阈值时避免将所述降压-升压转换器切换到所述第二操作模式。
12.一种瞬变阻尼系统,所述瞬变阻尼系统被配置为对到负载的经调节的输出电压中的瞬变进行阻尼,其中,当所述负载增加功耗时,所述负载在所述经调节的输出电压上施加正的负载阶跃,并且当所述负载减少功耗时,所述负载在所述经调节的输出电压上施加负的负载阶跃,所述瞬变阻尼系统包括:
阻尼机构,所述阻尼机构被配置为减小负载阶跃对所述经调节的输出电压的影响;和
阻尼电路,所述阻尼电路被配置为:
在时间tdm处激活所述阻尼机构,所述时间tdm在负载阶跃发生的时间tls之前出现;并且
在所述时间tls处或之后去激活所述阻尼机构。
13.根据权利要求12所述的瞬变阻尼系统,其中所述阻尼机构包括:
连接到所述经调节的输出电压的电容器;
串联连接在所述电容器与第二电势之间的电阻元件;以及
与所述电阻元件并联连接的低欧姆开关,
其中所述阻尼电路被配置为通过在时间tdm处闭合所述低欧姆开关来激活所述阻尼机构。
14.根据权利要求12至13中任一项所述的瞬变阻尼系统,其中所述经调节的输出电压由分压器电路处理,所述分压器电路从所述经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,其中供电调制器被控制为选择性地将所述至少两个不同的输出电压中的一个连接到所述负载,其中所述瞬变阻尼系统还包括:
预测器电路,所述预测器电路被配置为确定所述至少两个输出电压将在时间tsv处被缩放为至少两个不同的输出电压,并且
其中所述阻尼电路被配置为在时间tsv之前断开所述低欧姆开关。
15.根据权利要求13所述的瞬变阻尼系统,其中所述经调节的输出电压由分压器电路处理,所述分压器电路从所述经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,其中所述供电调制器被控制为选择性地将所述至少两个不同的输出电压中的一个连接到所述负载,其中所述瞬变阻尼系统还包括:
电容器开关,所述电容器开关将所述电容器连接在所述经调节输出电压与所述电阻元件之间;和
预测器电路,所述预测器电路被配置为确定所述至少两个输出电压将在时间tsv处被缩放为至少两个不同的输出电压;并且
其中所述阻尼电路被配置为:
在时间tdm之前闭合所述电容器开关;并且
在时间tsv处断开所述低欧姆开关。
16.根据权利要求12至13中任一项所述的瞬变阻尼系统,还包括:预测器电路,所述预测器电路被配置为确定下一负载阶跃将发生的时间tls
17.根据权利要求16所述的瞬变阻尼系统,其中所述负载是功率放大器,并且所述预测器电路被配置为基于符号传输时间表来确定所述时间tls
18.根据权利要求16所述的瞬变阻尼系统,其中:
所述阻尼机构包括:
仿真负载块;和
负载开关,所述负载开关将所述仿真负载块连接在所述经调节的输出电压与地之间;并且
所述阻尼电路被配置为:
当在时间tls处将发生正的负载阶跃时,控制所述负载开关在时间tdm处闭合并且在时间tls处断开;并且
当在时间tls处将发生负的负载阶跃时,控制所述负载开关在时间tls处闭合并且在时间tdm处断开。
19.根据权利要求16所述的瞬变阻尼系统,其中:
所述阻尼机构包括:
降压-升压控制器,所述降压-升压控制器基于目标线圈电流控制降压-升压转换器的经调节的输出电压;并且
所述阻尼电路被配置为:
当在时间tls处将发生正的负载阶跃时,在时间tdm处将所述目标线圈电流增加补偿量;并且
当在时间tls处将发生负的负载阶跃时,在时间tdm处将所述目标线圈电流减小所述补偿量。
20.一种方法,所述方法被配置为对供应到负载的经调节的输出电压中的瞬变进行阻尼,其中当所述负载增加功耗时,所述负载在所述经调节的输出电压上施加正的负载阶跃,并且当所述负载减少功耗时,所述负载在所述经调节的输出电压上施加负的负载阶跃,所述方法包括:
在时间tdm处激活阻尼机构,所述时间tdm在负载阶跃发生的时间之前出现,其中所述阻尼机构被配置为减小负载阶跃对所述经调节的输出电压的影响;以及
在发生所述负载阶跃的时间处或之后去激活所述阻尼机构。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,阻尼机构包括连接到所述经调节的输出电压的电容器,进一步地其中激活所述阻尼机构包括:
在时间tdm处闭合低欧姆开关,
其中所述低欧姆开关串联连接在所述电容器与第二电势之间。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述经调节的输出电压由分压器电路处理,所述分压器电路从所述经调节的输出电压生成至少两个不同的输出电压,其中所述供电调制器被跟踪系统控制为选择性地将所述至少两个不同的输出电压中的一个连接到所述负载,所述方法还包括:
确定所述至少两个输出电压将在时间tsv处被缩放为至少两个不同的输出电压;以及
在时间tsv处断开所述低欧姆开关。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法,还包括:确定下一负载阶跃将发生的时间tls
24.根据权利要求23所述的方法,还包括:
当在时间tls将发生正的负载阶跃时,
在时间tdm处闭合负载开关,所述负载开关将仿真负载连接在所述经调节的输出电压与地之间;并且
在时间tls处断开所述负载开关;
当在时间tls将发生负的负载阶跃时,
在时间tdm处断开所述负载开关;并且
在时间tls处闭合所述负载开关。
25.根据权利要求20至22中任一项所述的方法,还包括:
当在时间tls处将发生正的负载阶跃时,在时间tdm处将目标线圈电流增加补偿量,其中所述目标线圈电流由降压-升压控制器用于控制降压-升压转换器的经调节的输出电压;以及
当在时间tls处将发生负的负载阶跃时,在时间tdm处将所述目标线圈电流减小所述补偿量。
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