所提供的電流分別為2η?……、4*iu、2*iu、iu，其中
[0032]iu= 2 -n*KDAC*1ut(8)
[0033]Kdac表示電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器302A的系數(shù)?；诠舰且约皥D4所示的電路結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)電流Itune可以表示為:
[0034]Itune= (Dl*2-1+D2*2-2+...+Dn*2-n) *KDAC*1ut (9)而斜率 Rdroop 可以表示為:
[0035]Rdroop = Rl* [K+ (Dl*2-1+D2*2-2+...+Dn*2，*KDAC] (10)
[0036]圖5根據(jù)本發(fā)明實施例的直流穩(wěn)壓器500的原理性框圖。直流穩(wěn)壓器500包括可控電流源501、電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器502、開關(guān)電路503、控制電路504、電壓采樣電路505、電流采樣電路506、電阻器Rl以及誤差放大器AMP1。開關(guān)電路503具有輸入端和輸出端，其中輸入端接收輸入電壓Vin，輸出端提供輸出電壓Vout和輸出電流lout。開關(guān)電路503可以采用任何已知的直流/直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如降壓電路(BUCK)、升壓電路(BOOST)等。電壓采樣電路505耦接至開關(guān)電路503的輸出端，基于輸出電壓Vout產(chǎn)生代表輸出電壓Vout的電壓米樣信號Vsense。電流米樣電路506親接至開關(guān)電路503的輸出端，基于輸出電流1ut產(chǎn)生代表輸出電流1ut的電流采樣信號Isense。電流采樣電路506可以采用任何合適的電流采樣結(jié)構(gòu)，例如電流傳感器、電流采樣電阻等等。
[0037]電阻器Rl具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電壓采樣電路505以接收電壓采樣信號Vsense。可控電流源501耦接至電阻器Rl的第二端，提供與電流采樣信號Isense成比例的主電流(K*lsense)。電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器502耦接至電流采樣電路506，基于數(shù)字信號[D1，D2，……,Dn]和電流采樣信號Isense向電阻器Rl的第二端提供調(diào)節(jié)電流I tune。電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器502可以采用任何合適的結(jié)構(gòu)。它可以具有與圖4所示電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器302A類似的結(jié)構(gòu)，其中每個支路中的電流源所提供的電流與電流采樣信號Isense成比例。
[0038]誤差放大器AMPl具有同相輸入端、反相輸入端和輸出端，其中同相輸入端接收參考電壓Vref，反相輸入端耦接至電阻器Rl的第二端，輸出端提供補償信號C0MP。
[0039]控制電路504耦接至誤差放大器AMPl的輸出端以接收補償信號C0MP，并基于補償信號COMP產(chǎn)生控制信號CTRL以控制開關(guān)電路503?？刂齐娐?04可以采用任何合適的控制方式，例如定頻峰值電流控制、關(guān)斷時間控制等。
[0040]對于圖5所示的實施例而言，其中的調(diào)節(jié)電流Itune可以表示為:
[0041]Itune = Isense*f (Dl, D2,..., Dn) = Ksense*1ut*f (Dl, D2,..., Dn) (11)其中Ksense為電流采樣電路506的采樣系數(shù)。相應(yīng)地，若電壓采樣電路505的采樣系數(shù)為1，則斜率Rdroop可以表示為:
[0042]Rdroop = Rl*Ksense* [K+f (Dl, D2,...，Dn) ](12)
[0043]圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的直流穩(wěn)壓器500A的原理性框圖。在該實施例中，開關(guān)電路為同步降壓電路，包括開關(guān)管Ml、M2、電感器L和電容器Cout。輸出電壓采樣電路505A包括由電阻器R3和R4組成的分壓器。電壓采樣信號Vsense由電阻器R3和R4的連接處獲得，并通過緩沖器被提供至電阻器Rl的第一端。電流采樣電路506A包括電阻器R2和誤差放大器AMP2，其連接如圖6所示。除了補償信號COMP以外，控制電路504A還接收一時鐘信號CLK?？刂齐娐?04A采用定頻峰值電流控制方式，基于時鐘信號CLK和補償信號COMP產(chǎn)生控制信號CTRL，以通過驅(qū)動電路607控制開關(guān)管Ml和M2。
[0044]圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的多相直流穩(wěn)壓器500B的原理性框圖。如圖7所示，直流穩(wěn)壓器500B包括多個并聯(lián)連接的降壓電路?？刂齐娐?04B接收時鐘信號CLK和補償信號C0MP，并產(chǎn)生控制信號CTRLl?CTRLN，以通過驅(qū)動電路707_1?707_N分別控制前述多個降壓電路。
[0045]雖然已參照幾個典型實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種用于自適應(yīng)電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制器，其中直流穩(wěn)壓器產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流，并包括具有第一端和第二端的電阻器，該電阻器的第一端耦接至輸出電壓，該控制器包括: 可控電流源，耦接至電阻器的第二端，提供與輸出電流成比例的主電流； 電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)字信號和輸出電流，并基于數(shù)字信號和輸出電流，向電阻器的第二端提供調(diào)節(jié)電流；以及 誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至電阻器的第二端，輸出端提供補償信號以調(diào)節(jié)輸出電壓。2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述直流穩(wěn)壓器包括: 開關(guān)電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端接收輸入電壓，開關(guān)電路基于輸入電壓，在輸出端產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流； 電壓采樣電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至開關(guān)電路的輸出端，輸出端耦接至電阻器的第一端以提供代表輸出電壓的電壓采樣信號；以及 電流采樣電路，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至開關(guān)電路的輸出端，輸出端耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器以提供代表輸出電流的電流采樣信號； 其中控制器還包括: 控制電路，耦接至誤差放大器的輸出端以接收補償信號，并基于補償信號產(chǎn)生控制信號以控制開關(guān)電路。3.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中數(shù)字信號來自于電源管理總線并被儲存于存儲器中。4.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括多個并聯(lián)支路，每個支路包括: 開關(guān)管，受數(shù)字信號控制；以及 電流源，串聯(lián)耦接至開關(guān)管，提供與輸出電流成比例的電流。5.如權(quán)利要求4所述的控制器，其中數(shù)字信號具有多位，以分別控制多個并聯(lián)支路中的多個開關(guān)管。6.一種自適應(yīng)電壓定位直流穩(wěn)壓器，包括如權(quán)利要求1至5中任一項所述的控制器。7.一種自適應(yīng)電壓定位直流穩(wěn)壓器，包括: 開關(guān)電路，產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流； 電壓采樣電路，耦接至開關(guān)電路，基于輸出電壓產(chǎn)生代表輸出電壓的電壓采樣信號； 電流采樣電路，耦接至開關(guān)電路，基于輸出電流產(chǎn)生代表輸出電流的電流采樣信號； 電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至電壓采樣電路以接收電壓采樣信號; 可控電流源，耦接至電阻器的第二端，提供與電流采樣信號成比例的主電流； 電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器，耦接至電流采樣電路，基于數(shù)字信號和電流采樣信號向電阻器的第二端提供調(diào)節(jié)電流； 誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至電阻器的第二端，輸出端提供補償信號；以及 控制電路，耦接至誤差放大器的輸出端以接收補償信號，并基于補償信號產(chǎn)生控制信號以控制開關(guān)電路。8.如權(quán)利要求7所述的直流穩(wěn)壓器，其中數(shù)字信號來自于電源管理總線并被儲存于存儲器中。9.如權(quán)利要求7所述的直流穩(wěn)壓器，其中電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括多個并聯(lián)支路，每個支路包括: 開關(guān)管，受數(shù)字信號控制；以及 電流源，串聯(lián)耦接至開關(guān)管，提供與電流采樣信號成比例的電流。10.如權(quán)利要求9所述的直流穩(wěn)壓器，其中數(shù)字信號具有多位，以分別控制多個并聯(lián)支路中的多個開關(guān)管。11.如權(quán)利要求7所述的直流穩(wěn)壓器，其中開關(guān)電路為降壓電路。12.一種用于自適應(yīng)電壓定位直流穩(wěn)壓器的控制方法，其中直流穩(wěn)壓器產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流，并包括具有第一端和第二端的電阻器，該電阻器的第一端耦接至輸出電壓，該控制方法包括: 將與輸出電流成比例的主電流提供至電阻器的第二端； 接收數(shù)字信號； 基于數(shù)字信號和輸出電流，產(chǎn)生調(diào)節(jié)電流； 將調(diào)節(jié)電流提供至電阻器的第二端； 基于參考電壓與電阻器第二端的電壓，產(chǎn)生補償信號；以及 基于補償信號調(diào)節(jié)輸出電壓。13.如權(quán)利要求12所述的控制方法，還包括: 采樣輸出電壓，并將代表輸出電壓的電壓采樣信號提供至電阻器的第一端；以及 采樣輸出電流，并產(chǎn)生代表輸出電流的電流采樣信號；其中 主電流與調(diào)節(jié)電流均基于電流采樣信號而產(chǎn)生。14.如權(quán)利要求12所述的控制方法，其中數(shù)字信號來自于電源管理總線并被儲存于存儲器中。
【專利摘要】公開了自適應(yīng)電壓定位直流穩(wěn)壓器及其控制器和控制方法。該直流穩(wěn)壓器包括：開關(guān)電路，產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流；電阻器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至輸出電壓；可控電流源，耦接至電阻器的第二端，提供與輸出電流成比例的主電流；電流數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接收數(shù)字信號和輸出電流，并基于數(shù)字信號和輸出電流，向電阻器的第二端提供調(diào)節(jié)電流；以及誤差放大器，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收參考電壓，第二輸入端耦接至電阻器的第二端，輸出端提供補償信號以調(diào)節(jié)輸出電壓。
【IPC分類】G05F1/565
【公開號】CN104977966
【申請?zhí)枴緾N201510405945
【發(fā)明人】董巖
【申請人】成都芯源系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月10日
【公告號】CN204790669U