消除數(shù)字信號(hào)控制器上電期間的隨機(jī)脈沖的方法和實(shí)現(xiàn)的制作方法
【專利摘要】切換模式電力轉(zhuǎn)換器包括具有在正常操作期間被配置為用于互補(bǔ)操作模式的數(shù)字PWM模塊的DSC。DSC的控制算法被配置為使得在緊隨設(shè)備的上電的初始化階段期間，用于交叉操作的相關(guān)的數(shù)字PWM被重新配置為臨時(shí)操作在獨(dú)立操作模式中，其中與每個(gè)信道相關(guān)聯(lián)的占空比被設(shè)定為零。重新配置的數(shù)字PWM模塊保持為設(shè)定在獨(dú)立操作模式中一段預(yù)定義時(shí)間段。一旦達(dá)到預(yù)定義時(shí)間段，重新配置的數(shù)字PWM模塊再次被重新配置回原始互補(bǔ)操作模式配置并且控制算法重新開(kāi)始DSC和數(shù)字PWM模塊的正常操作。
【專利說(shuō)明】消除數(shù)字信號(hào)控制器上電期間的隨機(jī)脈沖的方法和實(shí)現(xiàn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常針對(duì)電源領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明針對(duì)在AC到DC電源中從數(shù)字信號(hào)控制器的上電期間的脈寬調(diào)制輸出消除隨機(jī)脈沖。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)包括微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的功能。與微控制器類似，典型的DSC包括諸如脈寬調(diào)制(PMW)模塊和定時(shí)器的受控外圍器件。與DSP類似，典型的DSC包括單周期乘法累加(MAC)單元、桶形移位器和大的累加器。雖然這種微控制器包括通常與DSP相關(guān)聯(lián)的添加的功能，但是并不是全部供應(yīng)商采用術(shù)語(yǔ)DSC，一些供應(yīng)商繼續(xù)使用術(shù)語(yǔ)微控制器。DSC在廣泛的應(yīng)用中使用，包括但不限于，電力轉(zhuǎn)換、馬達(dá)控制和傳感器處理應(yīng)用。
[0003]PWM模塊通常用于控制向諸如電氣設(shè)備的負(fù)載傳送的電力。PWM模塊生成驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的PWM信號(hào)。通過(guò)將開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)來(lái)控制向負(fù)載饋送的電壓(和電流)的平均值。與斷開(kāi)相比，開(kāi)關(guān)接通的時(shí)間越長(zhǎng)，向負(fù)載供應(yīng)的電力越高。占空比描述PWM信號(hào)的接通時(shí)間與總時(shí)段的比例。低占空比與低電力對(duì)應(yīng)，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)時(shí)間，電力斷開(kāi)。占空比以百分比表示，100%是完全接通。PWM根據(jù)可以容易地設(shè)定所需的占空比的數(shù)字控制的接通/斷開(kāi)性質(zhì)良好運(yùn)行。
[0004]DSC供應(yīng)商通常將DSC設(shè)計(jì)為包括通用數(shù)字PWM模塊。留給安裝DSC的設(shè)備制造商來(lái)具體地配置數(shù)字PWM模塊。DSC被配置為執(zhí)行向數(shù)字PWM部分地提供輸入用于控制占空比的控制算法。在DSC被用在切換模式電力轉(zhuǎn)換器的情況下，控制數(shù)字PWM的占空比使得能夠調(diào)節(jié)電力轉(zhuǎn)換輸出電壓。
[0005]將數(shù)字PWM配置為具有多個(gè)信道用于交叉(interleaving)操作是數(shù)字PWM的常見(jiàn)應(yīng)用。在示例應(yīng)用中，DSC被包括在具有帶有兩個(gè)信道的PWM模塊的切換模式電力轉(zhuǎn)換器中。數(shù)字PWM被配置為操作在兩個(gè)操作模式之一中，獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式。在獨(dú)立操作模式中，兩個(gè)信道獨(dú)立于彼此地操作，例如每個(gè)信道的占空比是獨(dú)立的。在互補(bǔ)操作模式中，兩個(gè)信道中的每一個(gè)作為彼此的互補(bǔ)而相關(guān)，其中第二信道的PWM信號(hào)從第一信道的PWM信號(hào)相移180度。例如，如果第一信道操作在10%的占空比，則第二信道操作在90%的占空比。因此，在互補(bǔ)操作模式中，信道不能獨(dú)立操作。相反，第二信道的占空比被限制為第一信道占空比的互補(bǔ)。在控制DSC的固件中設(shè)定所述模式。
[0006]互補(bǔ)操作模式是用于實(shí)現(xiàn)電力因素校正(power factor correct1n, PFC)交叉操作的期望的脈寬的常見(jiàn)操作模式。然而，由某些供應(yīng)商提供的DSC當(dāng)被配置為用于互補(bǔ)操作模式時(shí)受到設(shè)備上電期間的隨機(jī)脈沖的影響。上電是緊隨設(shè)備接通且設(shè)備穩(wěn)定在正常操作狀況之后時(shí)間段。在供電的情況下，由于PFC前端電路內(nèi)磁分量的飽和，來(lái)自數(shù)字PWM的隨機(jī)脈沖輸出可能損壞或破壞PFC前端電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]實(shí)施例針對(duì)消除設(shè)備的上電期間的隨機(jī)脈沖的方法。在示例應(yīng)用中，切換模式電力轉(zhuǎn)換器包括具有在正常操作期間被配置為用于互補(bǔ)操作模式的數(shù)字PWM模塊的DSC。所述方法被實(shí)現(xiàn)為對(duì)DSC的控制算法的修改，使得在緊隨設(shè)備的上電的初始化階段期間，用于交叉操作的相關(guān)的數(shù)字PWM模塊被重新配置為臨時(shí)操作在獨(dú)立操作模式中，其中與每個(gè)信道相關(guān)聯(lián)的占空比被設(shè)定為零。重新配置的數(shù)字PWM模塊保持為設(shè)定在獨(dú)立操作模式中一段預(yù)定義時(shí)間段。在一些實(shí)施例中，DSC內(nèi)的定時(shí)器用于計(jì)數(shù)預(yù)定義時(shí)間段。一旦達(dá)到預(yù)定義時(shí)間段，重新配置的數(shù)字PWM模塊再次被重新配置回原始互補(bǔ)操作模式配置并且控制算法重新開(kāi)始DSC和數(shù)字PWM模塊的正常操作。以該方式修改控制算法使能精確控制定時(shí)，使得操作模式改變回原始設(shè)定僅發(fā)生在隨機(jī)脈沖可以發(fā)生但在用于正常操作的具有期望占空比的第一常規(guī)PWM信號(hào)輸出之前的間隔之后。
[0008]在一方面中，公開(kāi)一種消除設(shè)備的上電期間的隨機(jī)脈沖的方法。所述方法包括將切換模式電源(switching mode power supply)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中。所述方法還包括在切換模式電源的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段。所述方法還包括在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生。所述方法還包括在初始化階段之后的正常操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器。所述方法還包括監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。定時(shí)計(jì)數(shù)器值可以由軟件計(jì)數(shù)器提供。每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器可以包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器被配置為用于電力因素校正交叉操作。在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)每個(gè)信道的占空比可以被設(shè)定為零。正常操作可以是正常電力因素校正交叉操作。一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)可以在上電期間生成隨機(jī)脈沖。
[0009]在另一方面中，公開(kāi)一種消除設(shè)備的上電期間的隨機(jī)脈沖的另一方法。所述方法包括將切換模式電源內(nèi)的數(shù)字脈寬調(diào)制器配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中，其中數(shù)字脈寬調(diào)制器以定義的占空比操作用于電力因素校正交叉操作。所述方法還包括在切換模式電源的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段。所述方法還包括在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生。所述方法還包括在初始化階段之后的正常電力因素校正交叉操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器。所述方法還包括監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。定時(shí)計(jì)數(shù)器值可以由軟件計(jì)數(shù)器提供。數(shù)字脈寬調(diào)制器可以包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)。在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)每個(gè)信道的占空比可以被設(shè)定為零。數(shù)字脈寬調(diào)制器當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)可以在上電期間生成隨機(jī)脈沖。
[0010]在再一方面中，公開(kāi)一種用于消除上電期間的隨機(jī)脈沖的裝置。所述裝置包括各個(gè)被配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器。所述裝置還包括耦接到一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的處理器。所述處理器包括被配置為在裝置的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段的程序指令。所述程序指令還被配置為在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生。所述程序指令還被配置為在初始化階段之后的正常操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器。所述程序指令還被配置為監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。所述裝置還可以包括軟件計(jì)數(shù)器并且可以由軟件計(jì)數(shù)器提供定時(shí)計(jì)數(shù)器值。每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器可以包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器被配置為用于電力因素校正交叉操作。所述程序指令還被配置為在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)將每個(gè)信道的占空比設(shè)定為零。正常操作可以是正常電力因素校正交叉操作。一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)可以在上電期間生成隨機(jī)脈沖。所述處理器可以是數(shù)字信號(hào)控制器或微控制器。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]參考附圖描述了若干示例實(shí)施例，其中相似組件具備相似參考標(biāo)號(hào)。示例實(shí)施例意圖圖示但不意圖限制本發(fā)明。附圖包括下列圖形:
[0012]圖1圖示在數(shù)字控制下用于向服務(wù)器供應(yīng)電力的切換模式電源單元。
[0013]圖2圖示在正常操作期間處于獨(dú)立操作模式中的數(shù)字PWM模塊I信道A(MlCHA)的示例輸出波形。
[0014]圖3圖示在正常操作期間處于與示例數(shù)字PWM模塊2信道B (M2CHB)的互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道A (M2CHA)的示例輸出波形。
[0015]圖4圖示在正常操作期間處于與M2CHA的互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0016]圖5圖示在上電期間處于互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0017]圖6圖示在上電期間M2CHA的示例輸出波形。
[0018]圖7圖示在具有軟件計(jì)數(shù)器的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0019]圖8圖示在具有一個(gè)時(shí)間延遲的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0020]圖9圖示在具有N個(gè)時(shí)間延遲的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0021]圖10圖示在具有N+1個(gè)時(shí)間延遲的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的M2CHB的示例輸出波形。
[0022]圖11圖示根據(jù)實(shí)施例的初始化算法。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本申請(qǐng)的實(shí)施例針對(duì)消除DSC的上電期間的隨機(jī)電壓脈沖的方法。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到所述方法的下列詳細(xì)描述僅是示意性的并且不意圖以任何方式進(jìn)行限制。受益于本公開(kāi)的這種技術(shù)人員將容易地想起所述方法的其他實(shí)施例。
[0024]現(xiàn)在將詳細(xì)做出對(duì)如附圖中圖示的所述方法的實(shí)現(xiàn)方式的參考。相同參考指示符在整個(gè)附圖和下列詳細(xì)描述中將用于指代相同或相似部件。為清楚起見(jiàn)，并未示出和描述在此描述的實(shí)現(xiàn)方式的全部常規(guī)特征。當(dāng)然，將理解在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的開(kāi)發(fā)中，必須做出許多具體實(shí)現(xiàn)方式?jīng)Q定以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的具體目標(biāo)，諸如符合應(yīng)用和企業(yè)有關(guān)的限制，并且這些具體目標(biāo)在一種實(shí)現(xiàn)方式與另一種實(shí)現(xiàn)方式之間以及在一個(gè)開(kāi)發(fā)者與另一開(kāi)發(fā)者之間不同。此外，將理解這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜的和耗時(shí)的，但仍然是受益于本公開(kāi)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的例行工程工作。
[0025]在下面描述的示例應(yīng)用中，將在上電期間從數(shù)字PWM模塊消除隨機(jī)脈沖的方法應(yīng)用于切換模式電源。應(yīng)理解該應(yīng)用僅是示例性的并且所述方法可以應(yīng)用于其中數(shù)字PWM模塊在上電期間具有隨機(jī)脈沖的替換應(yīng)用。圖1圖示在數(shù)字控制下用于向服務(wù)器供應(yīng)電力的切換模式電源單元。電源單元包括用于電力因素校正(PFC)和AC到DC電壓轉(zhuǎn)換的初級(jí)側(cè)和用于DC到DC電壓轉(zhuǎn)換的次級(jí)側(cè)。初級(jí)側(cè)接收諸如主線AC電壓的AC輸入電壓，并輸出諸如400V的DC母線電壓。次級(jí)側(cè)將來(lái)自初級(jí)側(cè)的DC母線電壓輸出轉(zhuǎn)換為諸如15V、5V或
3.3V的由耦接的負(fù)載使用的期望的DC電壓電平。初級(jí)側(cè)上的PFC階段由第一數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)數(shù)字地控制。次級(jí)側(cè)上的DC到DC階段由第二 DSC數(shù)字地控制。存在在第一DSC和第二 DSC之間發(fā)送的雙向或單向通信信號(hào)。對(duì)DSC的隨后參考針對(duì)第一 DSC。
[0026]PFC前端模塊可以被配置為任何傳統(tǒng)PFC電路。在該示例應(yīng)用中，PFC前端模塊被配置為用于交叉操作。在一些實(shí)施例中，PFC前端模塊包括每個(gè)具有一個(gè)或多個(gè)信道的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字PWM模塊。例如，可以存在三個(gè)或四個(gè)數(shù)字PWM模塊，其每個(gè)由信道A、信道B以及在某些情況下輔助信道構(gòu)成。在一些配置中，存在具有多個(gè)信道的單個(gè)數(shù)字PWM模塊。在其他配置中，存在多個(gè)數(shù)字PWM模塊，每個(gè)數(shù)字PWM模塊被配置為具有一個(gè)或多個(gè)信道。對(duì)于交叉操作，相同數(shù)字PWM模塊內(nèi)的信道可以交叉，但是僅對(duì)于獨(dú)立操作模式。來(lái)自不同數(shù)字PWM模塊的信道可以在互補(bǔ)操作模式中或獨(dú)立操作模式中交叉。由DSC控制信道，使得對(duì)于期望的交叉操作建立每個(gè)信道的占空比。由DSC執(zhí)行控制算法。在一些實(shí)施例中，如本領(lǐng)域中公知的，控制算法作為固件存儲(chǔ)和執(zhí)行。
[0027]圖2-10圖示兩個(gè)數(shù)字PMW模塊三個(gè)信道PFC前端模塊的示例操作。數(shù)字PWM模塊中的一個(gè)或多個(gè)被設(shè)定為在電源單元的正常操作期間在互補(bǔ)操作模式中操作。圖2圖示在正常操作期間處于獨(dú)立操作模式中的數(shù)字PWM模塊I信道A(MlCHA)的示例輸出波形。圖3圖示在正常操作期間處于與示例數(shù)字PWM模塊2信道B (M2CHB)的互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道A(M2CHA)的示例輸出波形。圖4圖示在正常操作期間處于與數(shù)字PWM模塊2信道A的互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道B的示例輸出波形。在該示例中，數(shù)字PWM模塊2被設(shè)定為工作在互補(bǔ)操作模式中，而數(shù)字PWM模塊I操作在獨(dú)立操作模式中，其中數(shù)字PWM模塊I信道A的輸出和數(shù)字PWM模塊2信道B的輸出相移180度以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)字PWM模塊的交叉。
[0028]控制算法包括用于控制在正常操作期間被配置為用于獨(dú)立和互補(bǔ)操作模式兩者的數(shù)字PWM模塊的可執(zhí)行指令。然而，如果電源單元在互補(bǔ)操作模式中時(shí)上電并初始化，可以生成PWM信號(hào)中的隨機(jī)脈沖，其中隨機(jī)脈沖的持續(xù)時(shí)間(寬度)可以大于，甚至遠(yuǎn)大于，100%的切換周期。圖5圖示在上電期間處于互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道B的示例輸出波形。圖5圖示與設(shè)定在互補(bǔ)操作模式中的信道(數(shù)字PWM模塊2信道B)有關(guān)的隨機(jī)脈沖。圖6圖示在上電期間數(shù)字PWM模塊I信道A的示例輸出波形。如圖6中所示，在上電期間處于獨(dú)立操作模式中的數(shù)字PWM模塊I信道A中沒(méi)有生成隨機(jī)脈沖?；谠撎匦?，在上電開(kāi)始時(shí)，如果應(yīng)設(shè)定在互補(bǔ)操作模式中的PWM信道被配置為處于獨(dú)立操作模式中，則隨機(jī)脈沖有可能消失。
[0029]此外，緊隨可以生成隨機(jī)脈沖的時(shí)間幀之后但在正常操作之前將PWM信道及時(shí)重新配置回互補(bǔ)操作模式是重要的。通過(guò)利用基于軟件的計(jì)算器上的固件來(lái)實(shí)現(xiàn)該關(guān)鍵任務(wù)。圖7圖示在具有軟件計(jì)數(shù)器的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道B的示例輸出波形。如圖7中所示，軟件計(jì)數(shù)器被設(shè)計(jì)為在獨(dú)立或互補(bǔ)操作模式中在上電之后開(kāi)始計(jì)數(shù)用于生成期望的時(shí)間延遲。
[0030]在諸如數(shù)字PWM模塊2信道B的相關(guān)數(shù)字PWM信道在一個(gè)時(shí)間延遲之后從獨(dú)立操作模式被重新配置回互補(bǔ)操作模式中的情況下，在時(shí)間延遲期間沒(méi)有顯示隨機(jī)脈沖。然而，時(shí)間延遲可能不夠長(zhǎng)，并且隨機(jī)脈沖可能在相關(guān)數(shù)字PWM信道被重新配置回互補(bǔ)操作模式中之后顯示。圖8圖示在具有比隨機(jī)脈沖的持續(xù)時(shí)間短的一個(gè)時(shí)間延遲的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道B的示例輸出波形。在該情況下，由于由基于軟件的計(jì)數(shù)器生成的一個(gè)時(shí)間延遲，減小了得到的隨機(jī)脈沖的寬度。以類似方式，如果時(shí)間延遲的數(shù)目增大為“N”，則隨機(jī)脈沖的寬度可以進(jìn)一步減小。圖9圖示在具有N個(gè)時(shí)間延遲的情況下處于互補(bǔ)操作模式中的數(shù)字PWM模塊2信道B的示例輸出波形。最后，如圖10中所示，在時(shí)間延遲的數(shù)目增大為諸如“N+1”的臨界值時(shí)，隨機(jī)脈沖完全消失?，F(xiàn)在是時(shí)候?qū)⑾嚓P(guān)PWM信道重新配置回互補(bǔ)操作模式。在一些實(shí)施例中，用于消除隨機(jī)脈沖的整個(gè)過(guò)程僅在固件上控制和實(shí)現(xiàn)。
[0031]因此，在控制算法執(zhí)行用于DSC和數(shù)字PWM模塊的正常操作的指令之前，在上電時(shí)執(zhí)行初始化算法。在一些實(shí)施例中，初始化算法被實(shí)現(xiàn)為控制算法的子例程。在上電時(shí)，執(zhí)行控制算法并且立即調(diào)用初始化算法。在其他實(shí)施例中，初始化算法是與控制算法分開(kāi)的算法，并且在執(zhí)行控制算法之前執(zhí)行。
[0032]初始化算法可以被認(rèn)為是在正常操作之前的設(shè)備上電和初始化的設(shè)備初始化階段的部分。初始化算法意圖用于具有在正常操作期間被配置為用于互補(bǔ)操作模式的數(shù)字PWM模塊的那些設(shè)備。由于已知一些DSC設(shè)計(jì)在上電期間生成具有隨機(jī)脈沖的PWM信號(hào)，因此初始化算法將在上電時(shí)的操作模式臨時(shí)改變?yōu)楠?dú)立操作模式。操作被臨時(shí)改變預(yù)定義時(shí)間段，已知在該預(yù)定義時(shí)間段期間出現(xiàn)隨機(jī)脈沖。
[0033]圖11圖示根據(jù)實(shí)施例的初始化算法。初始化算法提供消除上電期間PWM信號(hào)中的隨機(jī)脈沖的方法并且由DSC執(zhí)行。在步驟10，在正常操作期間在互補(bǔ)操作模式中操作的DSC中的全部數(shù)字PWM模塊被配置為在獨(dú)立操作模式中操作。在一些實(shí)施例中，與步驟10中配置的那些數(shù)字PWM模塊的每個(gè)信道相關(guān)聯(lián)的占空比被設(shè)定為零。在正常操作之前占空比被設(shè)定為零以避免可能導(dǎo)致過(guò)電流和對(duì)內(nèi)部組件的可能損壞的任何PWM信號(hào)，因此使能安全啟動(dòng)。
[0034]在步驟20，監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器。在一些實(shí)施例中，定時(shí)計(jì)數(shù)器是用于固件的正常操作的軟件計(jì)數(shù)器?？商鎿Q地，可以使用其他傳統(tǒng)定時(shí)機(jī)制。在步驟30，將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定義時(shí)間段相比較。預(yù)定義時(shí)間段被確定為隨機(jī)脈沖可能出現(xiàn)的時(shí)間段。在一些實(shí)施例中，通過(guò)在互補(bǔ)操作模式中上電時(shí)監(jiān)視DSC并且測(cè)量觀察到隨機(jī)脈沖出現(xiàn)的時(shí)間段來(lái)經(jīng)驗(yàn)地確定預(yù)定義時(shí)間段。預(yù)定義時(shí)間段被確定為比該觀察到的值大的時(shí)間段。在一些實(shí)施例中，當(dāng)控制算法開(kāi)始時(shí)定時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，這與初始化算法是控制算法內(nèi)的子例程對(duì)應(yīng)。在其他實(shí)施例中，當(dāng)初始化算法開(kāi)始時(shí)定時(shí)計(jì)數(shù)器開(kāi)始。
[0035]一旦定時(shí)計(jì)數(shù)器值等于或大于預(yù)定義時(shí)間段，則初始化算法移動(dòng)到步驟S40。在步驟40，在步驟10被配置為在獨(dú)立操作模式中操作的PWM模塊被重新配置為在互補(bǔ)操作模式中操作。在步驟50，DSC和數(shù)字PWM模塊的正常操作開(kāi)始。在初始化算法是控制算法的子例程的情況下，退出子例程，并且控制算法執(zhí)行用于正常操作的代碼。在初始化算法是與控制算法分開(kāi)的算法的情況下，初始化算法結(jié)束并且控制算法開(kāi)始。
[0036]根據(jù)結(jié)合細(xì)節(jié)以幫助理解所述方法的構(gòu)造和操作原理的具體實(shí)施例描述了本申請(qǐng)。在各種附圖中示出和描述的許多組件可以互換以實(shí)現(xiàn)所需結(jié)果，并且該描述應(yīng)被讀作也包含這種互換。同樣，在此對(duì)具體實(shí)施例及其細(xì)節(jié)的參考不意圖限制所附權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚可以對(duì)選擇用于說(shuō)明的實(shí)施例做出修改，而不背離本申請(qǐng)的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種消除設(shè)備的上電期間的隨機(jī)脈沖的方法，所述方法包括: a.將切換模式電源內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中； b.在切換模式電源的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段； c.在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生；以及 d.在初始化階段之后的正常操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中定時(shí)計(jì)數(shù)器值由軟件計(jì)數(shù)器提供。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器被配置為用于電力因素校正交叉操作。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)每個(gè)信道的占空比被設(shè)定為零。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中正常操作包括正常電力因素校正交叉操作。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)在上電期間生成隨機(jī)脈沖。
8.一種消除設(shè)備的上電期間的隨機(jī)脈沖的方法，所述方法包括: a.將切換模式電源內(nèi)的數(shù)字脈寬調(diào)制器配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中，其中數(shù)字脈寬調(diào)制器以定義的占空比操作用于電力因素校正交叉操作； b.在切換模式電源的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段； c.在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生；以及 d.在初始化階段之后的正常電力因素校正交叉操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作數(shù)字脈寬調(diào)制器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中定時(shí)計(jì)數(shù)器值由軟件計(jì)數(shù)器提供。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中數(shù)字脈寬調(diào)制器包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)每個(gè)信道的占空比被設(shè)定為零。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中數(shù)字脈寬調(diào)制器當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)在上電期間生成隨機(jī)脈沖。
14.一種用于消除上電期間的隨機(jī)脈沖的裝置，所述裝置包括: a.—個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器,每個(gè)被配置為操作在獨(dú)立操作模式和互補(bǔ)操作模式中；以及 b.耦接到一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的處理器，所述處理器包括程序指令，所述程序指令被配置為:i.在裝置的上電時(shí)，在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器，并且繼續(xù)在獨(dú)立操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器預(yù)定時(shí)間段； ?.在預(yù)定時(shí)間段到期之后，將每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器的操作從獨(dú)立操作模式改變?yōu)榛パa(bǔ)操作模式，其中改變操作在初始化階段期間發(fā)生；以及 iii.在初始化階段之后的正常操作期間，在互補(bǔ)操作模式中操作每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制 器。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述程序指令還被配置為監(jiān)視定時(shí)計(jì)數(shù)器值并且將定時(shí)計(jì)數(shù)器值與預(yù)定時(shí)間段相比較。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述裝置還包括軟件計(jì)數(shù)器并且由軟件計(jì)數(shù)器提供定時(shí)計(jì)數(shù)器值。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中每個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器包括多個(gè)信道，每個(gè)信道供應(yīng)具有定義的占空比的脈寬調(diào)制信號(hào)，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器被配置為用于電力因素校正交叉操作。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述程序指令還被配置為在初始化階段期間的獨(dú)立操作模式中時(shí)將每個(gè)信道的占空比設(shè)定為零。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中正常操作包括正常電力因素校正交叉操作。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)字脈寬調(diào)制器中的每一個(gè)當(dāng)在互補(bǔ)操作模式中操作時(shí)在上電期間生成隨機(jī)脈沖。
21.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述處理器包括數(shù)字信號(hào)控制器或微控制器。
【文檔編號(hào)】H02M7/12GK104052313SQ201410111645
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】Z·Z·葉 申請(qǐng)人:弗萊克斯電子有限責(zé)任公司