CN1659772A - 功率转换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率转换器，其包括一个电感(LP)和一个与所述电感连接的可控开关(CF)。开关控制器(1)为所述可控开关(CF)提供具有重复时间和占空比的周期性的切换信号(VC1)，以产生通过所述电感的周期性的电感电流(IL)。发生器(2)根据表示所述重复时间和所述占空比的定时信息(TI)产生仿真信号(IE)，以仿真代表所述电感电流的电流信号。比较器(3)比较所述仿真信号(IE)和所述电流信号(CS)以获得误差信号(E)。发生器控制器(4)接收所述误差信号(E)以便为所述发生器(2)提供控制信号(VD)，以调整所述仿真信号(IE)的参数，使其基本上等于所述电流信号(CS)的参数。

Description

功率转换器

本发明涉及一种功率转换器，以及涉及一种多相降压式转换器。

现有技术中的降压式转换器包括一个电阻和多个可控开关组成的串联装置。所述串联装置用于接收DC输入电压。所述开关的连接点通过一个电感与一个负载连接，一个平滑电容器与所述负载并联。控制电路控制所述开关的闭合和断开周期。控制电路这样控制所述开关，以致总是只有一个开关是导通的。

当所述开关中的第一开关闭合以将电感连接到DC输入电压的正极上时，通过电感的电流线性增大。当通过电感的电流超过参考电平时，控制器断开第一开关并闭合其他开关，使通过电感的电流线性降低。测量通过电感的增大的电流来作为与上述第一开关串联的电阻两端的电压。由于寄生效应，需要经过一段时间，电阻上的电压才能很好地代表通过电感的电流。

在第一开关断开的瞬间控制降压式转换器以使其输出电压稳定。

现有技术中的降压式转换器的缺点是：对于小的占空比值，开关断开瞬间的控制受所测量的电流的无规律性干扰。

本发明的目的是提供一种功率转换器，其在占空比为小值时提供改进的操作。

本发明的第一方面提供如权利要求1所要求保护的功率转换器。本发明的第二方面提供如权利要求12所定义的多相降压式转换器。有利的实施方案在从属权利要求中被定义。

功率转换器包括一个电感和一个与所述电感连接的可控开关。开关控制器为可控开关提供周期性的切换信号以产生通过电感的周期性的电感电流，所述切换信号具有重复时间和占空比。发生器根据表示重复时间和占空比的定时信息产生仿真信号，以仿真代表电感电流的电流信号。比较器比较仿真信号和电流信号以获得误差信号。发生器控制器接收所述误差信号，为发生器提供控制信号以调整仿真信号的参数，使其基本上等于电流信号的参数。例如所述参数可以是DC电平或仿真信号的幅度，或者是这两者。

因此，功率转换器包括一个反馈回路，其比较仿真信号的参数和电流信号的相同参数。仿真信号的发生器由仿真信号和电流信号的参数的差值控制，直到所述差值为零或非常小。由于发生器控制器对误差信号进行处理，所以与有扰动的电流信号本身相比，仿真信号是通过电感的电流的更好的代表。

无需测量电感两端的电压或知道电感的值，就可以产生包括瞬变电流的电感电流的精确的副本。利用电感电流的精确的副本可以精确地控制降压式功率转换器的开关的导通时间。

按照本发明的第二方面，多相降压式转换器被用于以相当稳定的负载两端的电压为负载提供大电流。例如，负载可以是微处理器线圈，其要求在电压低时电流大，所述电压相当稳定。这种多相转换器包括多个降压式转换器，其并联地为相同负载提供电流。为了使所提供的电压的波动最小化，降压式转换器的切换相位及时地相互移动。在这样一个多相降压式转换器中，不再可能在现有技术中已知的位置上使用一个检测电阻(参见图1中的R1)，因为所述检测电阻中的电流将是多个电感电流的总和。在这种情况下，每个降压式转换器的控制FET(图中的CF)中的电流可以用检测FET来测量，所述检测FET可以用已知的方式合并到控制FET中。然而，在多相降压式转换器的输入端上的电压(图中的VDC)和负载上的输出电压之间的比率较大时，出现小的占空比δ。另外，为了使与负载并联的平滑电容的值最小化，倾向于提高降压式转换器的工作频率。小的占空比δ以及高频率导致控制FET的导通时间将很短。寄生效应将干扰检测FET所检测的电流。因此，由检测FET测量的电流将是电感L中流动的实际电流的不精确的副本。

在如权利要求2所定义的实施方式中，通过对方波信号和DC电平的差值求积分或通过对所述方波信号和DC电平的乘积求积分来获得仿真信号。所述方波信号具有与通过电感的电流相同的重复频率和占空比。这样的方波信号可以用许多方法来产生。例如，可以利用开关的切换信号。所述DC电平通过发生器控制器从误差信号中产生。由于反馈，即使在所述DC电平和所述方波信号的幅度具有容差或不确定时，也将产生正确的仿真信号。

在如权利要求3所定义的实施方式中，发生器控制器包括一个低通滤波器，其将降低电流信号中扰动的影响。

在如权利要求4所定义的实施方式中，功率转换器包括一个窗发生器，其产生一个时间窗。仅在所述窗期间产生误差或误差是相关的，这将降低在所述窗外部存在的电流信号中的扰动的影响。因此，优选地应这样选择所述窗，使得所有的或大多数干扰基本上都不在所述窗内出现。

在如权利要求6所定义的实施方式中，仅在所述窗期间通过激活比较器来产生时间窗。

在如权利要求7所定义的实施方式中，发生器包括一个加法器，以从方波信号中减去由发生器控制器产生的DC电平。仿真信号通过对方波信号和DC电平的差值求积分而获得。这个实施方式防止仿真信号的DC电平慢慢偏移。因此，即使在方波信号的DC电平具有容差或不是预定的时，也将产生正确的仿真信号。

在如权利要求8所定义的实施方式中，发生器包括一个乘法器，以将由发生器控制器产生的DC电平与方波信号相乘。仿真信号通过对方波信号和DC电平的乘积求积分而获得。这个实施方式防止仿真信号的幅度慢慢偏移。因此，即使在方波信号的幅度具有容差或不是预定的时，也将产生正确的仿真信号。

在如权利要求9所定义的实施方式中，结合了如权利要求7所述的减去DC电平和如权利要求8所述的与DC电平相乘。每个回路具有其自己的比较器、窗发生器和滤波器。这可以使每个回路中的窗和滤波器最优化。

在如权利要求10所定义的实施方式中，功率转换器还包括一个电流测量元件，其被布置用于测量在可控开关不导通的一段时间内通过电感的电流。电流测量元件例如是电阻、检测FET或变流器。电流测量元件可以与电感串联，或与另一个可控开关或一个二极管串联，所述二极管在上述第一可控开关不导通时引导电流通过电感。

下面参考下文中所述的实施方式来讲述本发明，本发明的这些和其他方面也将变得更清楚。

附图简述

在附图中：

图1示出了现有技术中的降压式转换器，

图2A-2C示出了用于说明现有技术中的降压式转换器的工作的波形，

图3示出了按照本发明的功率转换器的一个实施方式，

图4示出了仿真器电路的一个实施方式，

图5A-5C示出了用于说明图4所示的仿真器电路的实施方式的波形，

图6示出了另一个仿真器电路的一个实施方式，

图7A-7B示出了用于说明图6所示的仿真器电路的实施方式的波形，

图8示出了另一个仿真器电路的一个实施方式，

图9示出了多相降压式转换器的一个实施方式，

图10A-10D示出了用于说明图9所示的多相降压式转换器的工作的电压波形，以及

图11示出了包括按照本发明的功率转换器的一个实施方式的电子装置。

不同附图中相同附图标记涉及执行相同功能的相同元件。

图1示出了现有技术中的降压式转换器。电阻R1和可控开关CF和SF组成的串联装置用于接收DC输入电压VDC。开关CF和SF的连接点通过电感L连接到负载RL上。平滑电容CL与负载RL并联。控制电路CC分别用切换信号VC1和VC2控制开关CF和SF。电感L上的电压用VL表示，以及通过电感L的电流用IL表示。在开关CF和SF的连接点上的电压是VS，以及负载RL上的电压是VP。根据图2所示的波形来说明降压式转换器的工作。

图2A-2C示出了用于说明现有技术中的降压式转换器在连续模式下工作的波形。图2A示出了通过电感L的电流IL，图2B示出了控制开关CF的控制电压VC1，以及图2C示出了在电阻R1上所测量的电压VSE。当控制电压VC1具有高电平时，开关CF闭合。控制开关SF的控制电压VC2与控制电压VC1极性相反。

在时刻t1，开关SF断开并且开关CF闭合。电感L两端的电压VL变成等于固定值VDC-VP，并且通过电感L的电流IL线性增大。当通过电感L的电流IL在时刻t2超过参考电平IRFF时，控制器CC应断开开关CF并且闭合开关SF以使输出电压VP稳定。现在电感L上存在固定电压VP，并且通过电感L的电流IL线性减小，直到时刻t3。实际上，开关SF应稍晚于开关CF断开的时刻t2而闭合。

然而，控制器CC不能获得直接的并且无扰动的通过电感L的电流IL的代表。控制器CC通过判断在电阻R1上测量的电压何时超过参考电平VREF来确定开关CF的断开时刻。在时刻t1，开关CF闭合，电流开始流过电阻R1并且电压VSE开始增大。由于寄生效应，在电压VSE很好地代表电流IL之前需要一些时间。寄生效应例如由在开关CF和SF之间的连接点处的寄生电容、从DC电压VDC的正极到所述连接点的线路的电感、以及在所述正极上的寄生电容引起。如果开关CF的闭合周期短，则寄生效应在时刻t2可能还存在。因此，寄生效应将影响开关CF的断开时刻并干扰输出电压VP的稳定性。

在时刻t3，开始下一个重复或切换周期T。控制电压VC1的占空比δ被定义为δ＝(t2-t1)/T或δ＝VP/VDC。

可以测量电流IL作为与电感L或与开关CF串联的电阻R上的电压。因为在所测量的电流超过参考电平IREF的时刻t3时控制降压式转换器以使其输出电压VP稳定，所以重要的是该时刻不会随着实际的或所测量的电流在参考电平IREF附近的扰动而变化。该扰动可能是由于寄生效应或不可能被即时解决。当占空比δ(开关CF的闭合时间)小时，这些扰动具有尤其大的影响。

本发明的一个方面的目的是仿真电感L中的电流IL并且利用仿真电流IE(其没有示出扰动)来断开开关CF。在按照本发明的一个优选的实施方式中，在开关SF较长的闭合时间内测量通过电感L的电流IL。所述较长的时间允许在利用所测量的电流产生仿真电流IE之前解决寄生效应。在这个实施方式中，可以在与开关SF的主电流路径串联的电阻R(参见图3)上测量电流，或者通过检测FET来测量电流，所述检测FET产生通过开关SF的电流的(成比例的)副本。也可以使用二极管D1来代替开关SF。

图3示出了按照本发明的功率转换器的一个实施方式。所述转换器包括开关CF、电阻R和整流器D1组成的串联装置，其被连接用于接收DC输入电压VDC，该DC输入电压VDC可以是整流过的电源电压。电感LP跨接在电阻R和整流器D1组成的串联装置上，并且是具有次级线圈LS的变压器T1的初级线圈。次级线圈LS通过整流器D2为负载RL和平滑电容CL组成的并联装置提供输出电压VP。开关控制器1以重复周期T和占空比δ控制开关CF闭合和断开。当开关CF不导通时，整流器D1将引导电流IL。

电路10测量通过整流器D1的电流并且产生代表通过初级线圈LP的电流IL的电流信号CS。电流信号CS是电阻R上的电压。原则上，也可以测量通过开关CF的电流或通过初级线圈LP的电流。在这些情况下，电阻应与开关CF或初级线圈LP串联。然而，如果占空比δ小和/或在开关CF闭合时间内电流中的扰动在开关CF的整个闭合时间内存在，则可能不能找到一部分所测量的电流，其能被用于和仿真信号IE进行比较，以产生与通过初级线圈LP的实际电流IL充分精确地相似的仿真信号IE。也可以使用FET来测量电流。发生器2接收定时信息TI和控制信号VD，并提供仿真信号IE。比较器3比较仿真信号IE和电流信号CS，并提供误差信号E。误差信号E由发生器控制器4进行处理，以产生控制信号VD。

定时信息TI包括能够产生与电流信号CS尽可能相似的仿真信号IE所需的信息。控制信号VD控制仿真信号IE的参数、例如幅度或DC电平。例如在降压式转换器中，通过初级线圈LP的电流是基本上为锯齿形的信号。仿真信号IE可以通过对方波信号求积分获得，所述方波信号具有与电流IL相同的占空比δ和重复周期T。方波信号可以是开关CF的切换信号VC1，或电压VS。也可以根据重复周期T和占空比δ直接产生锯齿形信号。因此，定时信息TI包括能够产生方波信号或锯齿形信号的信息，或定时信息TI是方波信号。

比较器3可以从电流信号CS中减去仿真信号IE。

发生器2、比较器3和发生器控制器4形成闭合回路仿真器电路，用于产生在至少一个参数上与电流信号CS尽可能相似的仿真信号IE。

在图3所示的按照本发明的实施方式中，使用了变压器T1，并且功率转换器在不连续模式下工作。在优选的实施方式中，变压器用如图1所示的电感来代替，并且转换器在连续模式下工作。二极管D1优选地为如图1所示的可控开关。

图4示出了仿真器电路的一个实施方式。电路5将方波电压VS与常数因子K2相乘以提供定时信息TI作为方波电压TI。通常，相乘是降压(tapping-in)(因为因子小于1)以获得具有比电压VS的幅度小得多的幅度的方波电压TI。发生器2包括减法器20和积分器21。减法器20将DC控制信号VO(图3中的信号VD)从方波电压TI中减去，以获得DC电平适配的方波信号ASW。积分器21对适配的方波信号ASW求积分以提供仿真信号IE。比较器3比较仿真信号IE和电流信号CS以提供误差信号E，其表明电流信号CS和仿真信号IE之间的差值。

发生器控制器4包括产生时间窗的定时电路40和接收经过窗处理的误差信号WE和提供控制信号VO的滤波器41。定时电路40包括在窗外部将误差信号E与零相乘以及在窗内部将误差信号E与非零常数相乘的电路401。用这种方式，定时电路40产生时间窗，在该时间窗期间误差信号E对于控制信号VO来说是相关的。因此，在该窗外部的误差信号E对控制回路没有影响。也可以只在该窗期间比较电流信号CS和仿真信号IE，以致误差信号E在该窗外部为零。

图5A-5C示出了用于说明图4所示的仿真器电路的实施方式的波形。图5A示出了仿真信号IE，图5B示出了电流信号CS，以及图5C示出了误差信号E。示出了一种不稳定状态，在这种状态下控制信号VO是具有相对较低的值的DC电压。仿真信号IE是方波形信号IT和DC电平VO的差值的积分。DC电平VO导致仿真信号IE中线性增大的分量VO′。方波信号IT导致锯齿形波形。仿真信号IE是锯齿形波形和分量VO′的叠加。

在时刻t10，开关CF闭合，并且通过初级线圈LP的电流IL开始线性增大。如果使用如图3所示的电阻R1，则电流信号CS在这段时间期间为零。如果测量初级中的电流，则电流信号CS是线性增大的波形。在时刻t11，开关CF断开，二极管D1(图3中，或图1中的开关SF)开始导通，并且初级线圈LP中的电流IL开始以线性的方式减小，这通过线性减小的电流信号CS反映出来。示出了由于寄生效应产生的过冲。在每个周期T上重复该循环：在时刻t14和t18，开关CF再次闭合，以及在时刻t15和t19，开关CF再次断开。在所示的第一周期T内，窗W1在时刻t12开始并且持续至时刻t13，在下一个周期内，窗W1′在时刻t16开始并且持续至时刻t17。在窗W1和W1′内，误差信号E是电流信号CS和仿真信号IE的差值。在窗W1和W1′外，对于控制信号VO的确定来说，误差信号E是不相关的。

根据误差信号E这样控制控制信号VO，使得仿真信号IE变得尽可能与窗W1和W1′内的电流信号CS相等。在图4所示的仿真器电路的实施方式中，控制信号基本上是DC电平，通过滤波器41在由定时电路40产生的窗W1、W1′期间对误差信号E进行滤波而获得所述控制信号。定时电路40不是本发明的要点。仅仅由于滤波器41，仿真信号IE上的扰动将小于所测量的电流信号CS上的扰动。然而，优选地，定时电路40产生时间窗W1、W1′，其被选择用于在电流信号CS没被干扰的一段时间内比较仿真信号IE和电流信号CS。

在图5A中没有示出控制电压VO的控制效果。在时刻t13，可获得如在窗W1期间所确定的误差信号E。误差信号E的大的正值表明仿真信号IE的值太小。因此，应这样降低控制电压VO的DC电平，使得适配的方波电压ASW的DC分量增大，并且因此仿真信号IE增大的速度比图5A所示的快。在控制电压VO的DC值正确时，在窗期间，仿真信号IE等于电流信号CS，并且误差信号E为零。

应这样选择窗W1、W1′，使得由于寄生效应产生的干扰位于窗W1、W1′之外。在低负载(RL为高值)时，电流IL在t11和t14之间一段时间内可能变成负的。在这种功率转换器中，二极管D1应为可控开关SF、例如MOSFET，其能够在两个方向上引导电流。优选地，如果电流检测不能检测负电流，则尽可能在时刻t11附近选择窗W1、W1′。

图6示出了另一个仿真器电路的一个实施方式。电路5将方波电压VS与常数因子K2相乘以提供定时信息TI作为成比例的方波电压TI。通常，相乘是降压(tapping-in)，以获得具有比电压VS的幅度小得多的幅度的方波电压TI。发生器2包括乘法器22和积分器21。乘法器22将DC控制信号VA(图3中的信号VD)与方波电压TI相乘，以获得幅度适配的方波信号ASW。积分器21对适配的方波信号ASW求积分以提供仿真信号IE。比较器3比较仿真信号IE和电流信号CS以提供误差信号E，其表明电流信号CS和仿真信号IE之间的差值。

发生器控制器4包括产生时间窗的定时电路42和接收经过窗处理的误差信号WE和提供控制信号VA的滤波器43。用这种方式，定时电路40产生时间窗，在该时间窗期间误差信号E对于控制信号VA来说是相关的。也可以只在该窗期间比较电流信号CS和仿真信号IE，以致误差信号E在该窗外部为零。

图7A和7B示出了用于说明图6所示的仿真器电路的实施方式的波形。图7A示出了像用虚线表示的锯齿形波形一样的仿真信号IE，以及如实线所示的电流信号CS。只示出了电流信号CS的相关部分。图7B示出了误差信号E。误差信号E只在时间窗W2期间是相关的。只要仿真信号IE和电流信号CS的幅度不相等，误差信号E就不为零。非零的误差信号E将由滤波器43进行滤波以获得基本上为DC电平的控制电压VA。如果仿真信号IE的幅度大于电流信号CS的幅度，则误差信号E将降低控制电压VA的DC电平。因此，方波信号IT将与更小的常数相乘，因此仿真信号IE的幅度将变得更小。当仿真信号IE和电流信号CS在窗W2内相等并且误差信号E为零时，达到稳定状态。

图8示出了另一个仿真器电路的一个实施方式。图8所示的实施方式是图4和6所示的实施方式的组合。存在负责仿真信号IE的正确DC电平的反馈回路和负责仿真信号IE的正确幅度的反馈回路。

仿真器电路包括电路5，其将方波电压VS和常数因子K2相乘以提供定时信息TI作为方波电压TI。通常，相乘是降压(tapping-in)，以获得具有比电压VS的幅度小得多的幅度的方波电压TI。

发生器2包括减法器20、乘法器22和积分器21。减法器20将DC控制信号VO从方波电压TI中减去，以获得DC电平适配的方波信号ASW1。乘法器22将DC控制信号VA与适配的方波电压ASW1相乘，以获得幅度适配的方波信号ASW2。积分器21对适配的方波信号ASW2求积分以提供积分信号VE。仿真器电路还包括电压电流转换器6，其将代表电压的积分信号VE与常数因子相乘，以获得代表电流的仿真信号IE。用这种方式产生的仿真信号IE能够直接与代表初级线圈LP中的电流的电流信号CS进行比较。如果电流信号CS被适当缩放以表示可与积分信号VE进行比较的电压，则不需要电流转换器6。

比较器3比较仿真信号IE和电流信号CS以提供误差信号E2，该误差信号表明电流信号CS和仿真信号IE之间的差值。比较器30比较仿真信号IE和电流信号CS以提供误差信号E1，该误差信号表明电流信号CS和仿真信号IE之间的差值。可以使用一个比较器来代替两个比较器3和30。如果使用一个比较器，则两个反馈回路使用相同的误差信号。

发生器控制器4包括：产生时间窗W1的定时电路40，接收经过窗处理的误差信号WE1和提供控制信号VO的滤波器41，产生时间窗W2的定时电路42，以及接收经过窗处理的误差信号WE2和提供控制信号VA的滤波器43。

虽然，在连续模式的电源中，只存在一个DC反馈回路就足以产生很好地代表通过电感L的电流IL的仿真信号IE，但幅度反馈回路具有以下优点，即将自动补偿回路中分量值的容差。在不连续模式的电源中，DC电平不是问题，并且仅仅幅度反馈回路就足以产生仿真信号IE。

虽然示出了两个比较器3、30、两个窗发生器40、42和两个滤波器41、43，但可以为DC回路和幅度回路使用同一个比较器。也可以为两个回路使用同一个窗发生器和滤波器。然而，使用单独的窗40、42和单独的滤波器41、43可以使回路的性能更好。

窗40的最佳选择是在仿真信号IE和电流信号CS的交叉点TCR附近对称，这样DC偏移量对回路控制的影响最小。窗42的最佳选择是尽可能地远离交叉点TCR，以使仿真信号IE和电流信号CS之间的幅度差的影响最大。

然而，当没有提前用外推法求出交叉点TCR时，该窗可以在检测到交叉点TCR时开始并且可以具有固定的持续时间。

图9示出了多相降压式转换器的一个实施方式。

第一降压式转换器包括FET CF、SF和SFE1以及电感L。FET CF和SF串联，用于接收输入DC电压VDC。FET CF和SF的连接点通过电感L与负载RL连接。FET SFE1被布置用于提供检测电流IS1，该检测电流是FET SF的漏极-源极路径中电流的量度。

第二降压式转换器包括FET CFF、SFF和SFE2以及电感LF。FET CF和SF串联，用于接收输入DC电压VDC。FET CF和SF的连接点通过电感LF与负载RL连接。FET SFE2被布置用于提供检测电流IS2，该检测电流是FET SFF的漏极-源极路径中电流的量度。

平滑电容CL与负载RL并联。

开关控制器1分别为FET CF、SF、CFF、SFF提供周期性的切换信号VC1、VC2、VC3和VC4。FET SFE1和SFE2分别由切换信号VC2和VC4控制。

图10A-10D示出了用于说明图9所示的多相降压式转换器的工作的电压波形。图10A、10B、10C、10D分别示出了切换信号VC1、VC2、VC3、VC4。所有的切换信号都具有重复时间(T)和占空比(δ)。切换信号VC3和VC4相对于切换信号VC1和VC2移相。因此，开关CF和CFF的导通时间不同并且负载RL上的波动将降低。

图11示出了包括按照本发明的功率转换器的一个实施方式的电子装置。借助于实例，作为例如电视接收机或计算机监视器的显示装置来说明所述电子装置。然而，按照本发明的功率转换器可以在其他电子装置、例如音频装置、计算机或移动电话中使用。

信号处理电路100接收输入视频信号IV并为显示设备101提供显示视频信号DV。显示设备例如可以是阴极射线管或矩阵显示器。按照本发明的功率转换器103从整流器102接收DC输入电压VDC并为显示设备101提供输出电压VP。整流器102对电源电压MV进行整流。如果电子设备由电池供电，则不需要整流器102并且所述电池提供DC输入电压VDC。

应注意，上述实施方式只是举例说明了本发明，而不是限制本发明，并且本领域中的普通技术人员在不背离所附的权利要求的范围情况下将能够设计出许多替代的实施方式。

可以使用图1所示的两个开关CF和SF来代替图3所示的开关CF和二极管D1。

功率转换器可以在连续模式下或在不连续模式下工作。不连续模式具有可以降低最小功率的优点，这在便携式应用中很吸引人。

在连续模式的功率转换器中，需要DC电平回路来防止仿真信号IE在幅度不是正好等于电流信号CS的幅度时慢慢偏移。在不连续的功率转换器中，由于在每个周期内电流IL被限制于零附近的一个确定值，并且DC项不可能慢慢偏移，所以DC电平回路没有太大价值。但是，仍然可以在不连续模式的功率转换器中使用DC电平回路来提高仿真信号IE的精确性。在不连续模式的功率转换器中，每个周期都必须使积分器复位以便在开关CF和SF(图1)都断开时使仿真信号IE复位为零。

如果在仿真电流IE和电流信号CS的幅度中有误差，则可以用固定输入信号来代替DC电平回路。

在上述按照本发明的实施方式中，所测量的电流(用电流信号CS表示)与仿真信号IE进行比较。电流信号CS和仿真信号IE可以都是电流或代表电流的电压。

在权利要求中，位于括号内的附图标记不应被理解为对权利要求的限制。单词“包括”并不排除不同于权利要求中所列的那些元件或步骤的元件或步骤的存在。本发明可以借助于包括几个不同元件的硬件并且借助于适当编程的计算机来实现。在列举了几个装置的设备权利要求中，可以由同一个硬件来包含这些装置中的其中几个。仅仅在相互不同的从属权利要求中讲述了某些措施的事实并不表示不能使用这些措施的组合以便更有利。

Claims (12)

1.一种功率转换器，包括：

一个电感和与所述电感连接的可控开关，

一个开关控制器，用于为所述可控开关提供具有重复时间和占空比的周期性的切换信号，以产生通过所述电感的周期性的电感电流，

一个发生器，用于根据表示所述重复时间和所述占空比的定时信息产生仿真信号，以仿真代表所述电感电流的电流信号，

一个比较器，用于比较所述仿真信号和所述电流信号以获得误差信号，以及

一个发生器控制器，用于接收所述误差信号以便为所述发生器提供控制信号，用于调整所述仿真信号的参数，使其基本上等于所述电流信号的参数。

2.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述功率转换器还包括用于提供所述定时信息的装置，所述定时信息包括具有所述重复时间和所述占空比的方波信号，并且所述发生器包括：

用于接收所述控制信号来调整所述方波信号的DC电平或幅度以提供适配的方波信号的装置，以及

一个积分器，用于对所述适配的方波信号求积分以提供所述仿真信号。

3.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述发生器控制器包括一个滤波器，用于对所述误差信号进行低通滤波以获得提供给所述发生器控制器的滤波后的误差信号。

4.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述发生器控制器包括定时装置，用于产生比所述重复时间短的时间窗，以便只在所述窗期间利用所述误差信号来控制所述发生器。

5.如权利要求4所述的功率转换器，其中所述定时装置包括一个误差信号乘法器，用于使所述误差信号在所述窗之外与零相乘并且在所述窗内与非零的常数相乘。

6.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述发生器控制器包括定时装置，用于产生比所述重复时间短的时间窗，以便只在所述窗期间控制所述比较器使其有效。

7.如权利要求2所述的功率转换器，其中所述用于调整所述方波信号的DC电平或幅度的装置包括一个加法器，用于将DC电平加到所述方波信号上。

8.如权利要求2所述的功率转换器，其中所述用于调整所述方波信号的DC电平或幅度的装置包括一个乘法器，用于将DC电平与所述方波信号相乘。

9.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述功率转换器还包括用于提供所述定时信息的装置，所述定时信息包括具有所述重复时间和所述占空比的方波信号，并且所述发生器包括：

一个加法器，用于将DC电平加到所述方波信号上，以及一个乘法器，用于将DC电平与所述方波信号相乘以获得适配的方波信号，以及

一个积分器，用于对所述适配的方波信号求积分以获得所述仿真信号，

所述比较器用于比较所述仿真信号和所述电流信号以获得第一误差信号，

所述功率转换器还包括另一个比较器，用于比较所述仿真信号和所述电流信号以获得第二误差信号，

所述发生器控制器包括：

第一定时装置，用于产生第一时间窗，

第二定时装置，用于产生第二时间窗，所述第一和第二窗都比所述重复时间短，

第一滤波器，用于只在所述第一窗期间对所述第一误差信号进行滤波，以便为所述加法器提供滤波后的第一误差信号，以及

第二滤波器，用于只在所述第二窗期间对所述第二误差信号进行滤波，以便为所述乘法器提供滤波后的第二误差信号。

10.如权利要求1所述的功率转换器，还包括一个电流测量元件，用于测量在所述可控开关不导通的一段时间内通过所述电感的电流。

11.如权利要求1所述的功率转换器，其中所述功率转换器包括一个降压式转换器，并且所述开关控制器适于用连续模式控制所述降压式转换器。

12.一种多相降压式转换器，包括如权利要求1所述的功率转换器，所述可控开关和所述电感在DC输入电压和负载之间串联，

所述多相降压式转换器还包括另一个可控开关和另一个电感组成的串联装置，所述串联装置被布置在所述DC输入电压和所述负载之间，

所述开关控制器适于为所述另一个可控开关提供另一个周期性的切换信号，最先提到的切换信号和所述另一个切换信号具有时移的斜率。

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