開關模式電源的電壓前饋補償和電壓反饋補償?shù)闹谱鞣椒?br> 【專利摘要】數(shù)字控制單元300產(chǎn)生控制信號D來控制開關模式電源100的占空比，以便實現(xiàn)對輸入電壓瞬變的更快的響應。所述數(shù)字控制單元包括反饋補償器3014、前饋補償器3013、瞬變檢測器3012和控制器3011。所述瞬變檢測器接收指示所述開關模式電源的輸入電壓的信號，并檢測所接收的信號的瞬變。所述反饋補償器接收指示所述開關模式電源的輸出電壓的信號，并調(diào)整控制信號D。所述前饋補償器接收指示所述開關模式電源的輸入電壓的信號，執(zhí)行對控制信號的相對快速但粗略的調(diào)整，并且然后執(zhí)行對控制信號的更精確但相對緩慢的調(diào)整。
【專利說明】開關模式電源的電壓前饋補償和電壓反饋補償

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及開關模式電源（switched mode power supply)(有時也被稱 為開關模式電源（switch mode power supply)或開關模式電源（switching mode power supply))的領域，并且更具體地涉及一種用于開關模式電源的數(shù)字控制單元，該數(shù)字控制 單元提供對輸入電壓瞬變的改進的響應。

【背景技術】
[0002] 開關模式電源（SMPS)是憑借尺寸小和重量輕以及高效率而具有多種應用的公知 類型的電源轉換器。例如，SMPS被廣泛用于個人計算機和便攜式電子設備，例如手機。SMPS 通過在高頻（通常幾十到幾百kHz)切換開關元件（如功率M0SFET)來實現(xiàn)這些優(yōu)點，其中 利用反饋信號對切換的頻率或占空比進行調(diào)整，以將輸入電壓轉換成期望的輸出電壓。
[0003] SMPS可以采用整流器（AC/DC轉換器）、DC/DC轉換器、變頻器（AC/AC)或逆變器 (DC/AC)的形式。
[0004] 在大多數(shù)SMPS拓撲結構中，輸出信號的電壓VOTt與輸入信號的電壓V in直接成正 比：
[0005] Vout - DVin 等式 1
[0006]
[0007] 在上面的等式1中，D是切換的占空比。
[0008] 為了最小化實際輸出電壓與期望的輸出電壓之間的差異，通常根據(jù)反饋信號而控 制占空比，其中反饋信號是所測量的輸出電壓與期望的輸出電壓之間的誤差信號。誤差信 號被反饋到控制占空比的反饋補償器，使得所測量的輸出電壓被調(diào)整到期望的輸出電壓。
[0009] 優(yōu)選的是，SMPS的輸出信號在所有條件下保持在其期望的電壓電平。然而，由于 輸入信號的瞬變，難以維持期望的輸出電壓電平。
[0010] 瞬變是SMPS的輸入信號中的變化。輸入信號的瞬變可以使輸出電壓電平幾乎立 即發(fā)生變化。
[0011] 在已知的SMPS設計中，只有SMPS的輸出濾波器中的慣性會降低這種影響。此外， 反饋到反饋補償器的誤差信號通常在改變占空比時太慢，所以在輸出電壓上引入大的瞬 變。
[0012] 由輸入瞬變導致的問題的一種已知的解決方案是將前饋補償器102與反饋補償 器101級聯(lián)，如圖1所示。
[0013] 在圖1所示的級聯(lián)或串聯(lián)布置中，反饋補償器101計算SMPS(圖1未示出）的占 空比。前饋補償器1〇2(與反饋補償器分離）計算并應用前饋補償來調(diào)整已由反饋單元101 計算的占空比。
[0014] 基于圖1的布置的已知的前饋系統(tǒng)在以下公開：
[0015] Calderone、L Pinola、V. Varoli，''0ptimal feed-forward compensation for PWM DC/DC converters with "linear"and "quadratic，'conversion ratio, IEEE trans,Power Electron.，vol.7, No. 2, pp 349-355, Apr. 1992。
[0016] Β·Arbetter 和 D. Marksimovic，"Feedforward Pulse Width Modulators for Switching Power Converters"，IEEE trans，Power Electron.，vol. 12,no. 2,pp361_368， Mar. 1997〇
[0017] Μ. K. Kazimierczuk、A. J. Edstron，"Open-loop peak voltage feedforward control of PWM Buck converter"，IEEE trans. Circuits and Systems I, vol. 47, No. 5, pp. 740-746, May 2000。
[0018] J. -P. Sjoroos、T. Suntio、J. Kyyra、K. Kostov，"Dynamic performance of buck converter with input voltage feedforward control"，European Conference on Power Electronics andApplications，2005。
[0019] 由數(shù)字控制單元200控制的SMPS 100示于圖2中。
[0020] SMPS 100的輸入和輸出信號的電壓由模數(shù)轉換器（ADC) 202和203采樣并轉換成 數(shù)字采樣。
[0021] 邏輯單元204和205用于將采樣變換成適合由數(shù)字控制單元處理并適合進行噪聲 濾波的形式。
[0022] 來自邏輯單元205的輸出電壓采樣被反饋到反饋補償器206,反饋補償器206應用 控制律，例如比例-積分-差（PID)，也被稱為比例-積分-微分或比例-積分-導數(shù)控制 律。
[0023] 應當理解的是，PID控制律僅僅是用于確定SMPS的占空比的合適的控制律的一個 示例。許多備選控制律也是可能的，例如PI、PD、P、I和FIR。
[0024] 再參照圖2，由前饋補償器207根據(jù)來自邏輯單元204的輸入電壓采樣對來自反饋 補償器206的輸出進行調(diào)整，以產(chǎn)生補償?shù)恼伎毡瓤刂菩盘枴?br> [0025] 前饋補償降低輸入電壓的瞬變對SMPS 100的輸出電壓的影響。
[0026] 補償?shù)恼伎毡瓤刂菩盘朌從數(shù)字控制單元200輸出并被饋送到數(shù)字脈沖寬度調(diào)制 器208。數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器208將占空比控制信號從數(shù)字格式轉變成脈沖寬度調(diào)制（PWM) 的占空比信號。然后輸出PWM信號以控制SMPS 100的開關元件。
[0027] 使用反饋補償器和前饋補償器的SMPS控制單元（如上所述）具有許多問題。
[0028] 例如，控制單元計算補償?shù)恼伎毡瓤刂菩盘枌е潞荛L的計算時間和增加的功率消 耗。
[0029] 此外，即使是在輸入電壓穩(wěn)定時，必須每個開關周期執(zhí)行具有額外乘法的復雜并 耗時的除法運算。
[0030] 已知的數(shù)字前饋補償器的一個額外問題是，當輸入信號的電壓位于用于測量輸入 信號的ADC的量化級附近時，噪聲會導致輸入信號的量化版本改變。然后，即使在輸入信號 幾乎是恒定的時，前饋補償也將引入輸出信號的瞬變。
[0031] 當輸入信號正在緩慢地改變并且反饋正在補償這些改變時，經(jīng)歷另一個問題。當 輸入信號的電壓然后從一個量化級改變到下一個時，前饋補償將添加額外的補償，該額外 的補償引入輸出信號的瞬變。
[0032] 已知的SMPS控制單元的再一個問題是，在輕負載時，能量可以在隔離的DC/DC轉 換器中來回傳送，并且這使得輸入電壓上升。這也觸發(fā)前饋補償并且引入輸出電壓噪聲。
[0033] 此外，由于對輸入電壓Vin進行測量來對占空比執(zhí)行校正動作導致的固有延遲本 身將導致瞬變，必須對該瞬變進行補償。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0034] 本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認識到，計算補償?shù)恼伎毡瓤刂菩盘柕挠嬎銜r間較長的一個 原因在于前饋補償?shù)恼伎毡瓤刂菩盘柕挠嬎恪?br> [0035] 本發(fā)明因此被設計為包括粗略、極低計算前饋補償過程，它允許更長的計算時間 用于更精確并且更計算代價高的前饋計算過程。因此，可以更快速地對檢測到的電壓瞬變 執(zhí)行動作。這導致針對輸入電壓瞬變的改進的魯棒性。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種產(chǎn)生用于控制開關模式電源的占空比的數(shù)字控制信號的 方法。該方法包括：接收指示開關模式電源的輸入電壓的信號；接收指示開關模式電源的 輸出電壓的信號；以及檢測所接收的指示開關模式電源的輸入電壓的信號的瞬變。此外，響 應于檢測到所述瞬變，該方法包括：通過根據(jù)指示輸出電壓的信號而調(diào)整用于控制開關模 式電源的占空比的控制信號來執(zhí)行該控制信號的電壓反饋調(diào)整；通過將用于控制開關模式 電源的占空比的控制信號的值設定為通過對控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而 導出的值來執(zhí)行該控制信號的粗略電壓前饋調(diào)整；以及通過將用于控制開關模式電源的占 空比的控制信號的值設定為根據(jù)指示開關模式電源的輸入電壓的信號而計算的值來執(zhí)行 該控制信號的更精確的電壓前饋調(diào)整。
[0037] 本發(fā)明還提供了一種用于控制開關模式電源的占空比的數(shù)字控制單元。該數(shù)字控 制單元包括反饋補償器、前饋補償器、瞬變檢測器和控制器。反饋補償器被配置為接收指示 開關模式電源的輸出電壓的信號，并且用于根據(jù)指示輸出電壓的信號來調(diào)整用于控制開關 模式電源的占空比的控制信號。前饋補償器用于接收指示開關模式電源的輸入電壓的信 號，并且用于通過將用于控制開關模式電源的占空比的控制信號的值設定為通過對控制信 號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值來執(zhí)行該控制信號的粗略調(diào)整，并且用于通 過將用于控制開關模式電源的占空比的控制信號的值設定為根據(jù)指示輸入電壓的信號而 計算的值來執(zhí)行該控制信號的更精確的調(diào)整。瞬變檢測器用于接收指示開關模式電源的輸 入電壓的信號，并且用于檢測所接收的信號的瞬變。控制器用于根據(jù)瞬變檢測器對瞬變的 檢測來控制反饋補償器和前饋補償器的操作，從而響應于瞬變檢測器檢測到瞬變：在反饋 占空比控制過程中，反饋補償器根據(jù)指示輸出電壓的信號來調(diào)整用于控制開關模式電源的 占空比的控制信號；在粗略電壓前饋占空比控制過程中，前饋補償器將控制信號調(diào)整為通 過對控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值；以及在更精確的電壓前饋占空 比控制過程中，前饋補償器將控制信號調(diào)整為根據(jù)指示開關模式電源的輸入電壓的信號而 計算的值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 現(xiàn)在將參照附圖僅僅通過舉例的方式來對本發(fā)明的實施例進行描述，附圖中相似 的標記符號用于相似的元件，并且附圖中：
[0039] 圖1是包括與前饋補償器級聯(lián)的反饋補償器的控制單元的已知設計的方框圖；
[0040] 圖2是示出被配置為控制數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器的數(shù)字控制單元的已知設計的示 意圖，該數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器產(chǎn)生切換脈沖來控制SMPS ;
[0041] 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字控制單元的設計的示意圖；
[0042] 圖4是示出由圖3的數(shù)字控制單元執(zhí)行的過程的狀態(tài)圖；
[0043] 圖5a和5b包括示出由圖3的數(shù)字控制單元執(zhí)行的圖4中的狀態(tài)圖的過程的流程 圖；
[0044] 圖6示出了在測試本發(fā)明的實施例期間使用的開關模式電源；
[0045] 圖7示出了表明使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的數(shù)字控制單元控制的SMPS的性能的 實驗結果。

【具體實施方式】
[0046] 圖3示出了由根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的數(shù)字控制單元300控制的SMPS。
[0047] 參照圖3,數(shù)字控制單元300被配置為接收指示SMPS 100的輸入電壓Vin和輸出 電壓的信號。輸入信號可能包括電壓本身的模擬信號或包含定義通過測量設備（未示 出）測量的電壓值的信息的數(shù)字信號。然而，在本實施例中，采用模擬信號，并且將模擬信 號傳送到ADC 202和203OADC 202、203、邏輯單元204、205以及DPWM 208執(zhí)行與上面參照 圖2描述的操作相同的操作，因此這里將不再次描述。
[0048] 數(shù)字控制單元300包括反饋補償器3014、前饋補償器3013、瞬變檢測器3012和控 制器3011。
[0049] 反饋補償器3014和前饋補償器3013可以被配置為級聯(lián)的串聯(lián)布置或集成的布 置。集成的布置的示例在國際專利申請PCT/EP2010/052468和PCT/EP2011/051476中公開， 這兩個申請的全部內(nèi)容作為交叉引用并入本文。
[0050] 瞬變檢測器3012用于接收指示開關模式電源100的輸入電壓Vin的信號，并且用 于檢測所接收的信號的瞬變。
[0051] 反饋補償器3014被配置為接收指示開關模式電源100的輸出電壓的信號，并 且用于通過根據(jù)指示輸出電壓Vout的信號和參考電壓而調(diào)整用于控制開關模式電源100 的占空比的控制信號D來執(zhí)行反饋補償。參考電壓的值可以是固定的或可變的。固定的參 考電壓的使用是眾所周知的?？勺儏⒖茧妷涸诠餐龑彽腜CT申請PCT/EP2011/053177和 共同待審的PCT申請PCT/EP2012/051429中公開，這兩個申請的全部內(nèi)容作為交叉引用并 入本文。
[0052] 前饋補償器3013用于接收指示開關模式電源100的輸入電壓Vin的信號，并且用 于分兩個階段執(zhí)行前饋補償，即在第一階段執(zhí)行相對快速但粗略的前饋補償，并且在第二 階段執(zhí)行較慢但更精確的前饋補償。更具體地，前饋補償器3013可以第一模式操作，以通 過對用于控制開關模式電源100的占空比的控制信號D的值執(zhí)行至少一個算術移位運算來 執(zhí)行該控制信號D的粗略調(diào)整。第一模式的前饋補償因此利用可以非?？斓貓?zhí)行算術移位 運算來將控制信號D調(diào)整預定量的事實。
[0053] 前饋補償器3013的操作允許對輸入電壓瞬變的快速響應，因為它利用了許多CPU 或類似設備中的最簡單并且最快速的數(shù)學運算，這就是算術移位運算。它是與以下因子的 乘法：
[0054]

【權利要求】
1. 一種生成用于控制開關模式電源（100)的占空比的數(shù)字控制信號的方法，所述方法 包括： 接收指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓（vin)的信號； 接收指示所述開關模式電源（1〇〇)的輸出電壓的信號； 檢測所接收的指示所述開關模式電源的輸入電壓（vin)的信號的瞬變（S402);以及 響應于檢測到所述瞬變： 通過根據(jù)指示所述輸出電壓的信號來調(diào)整用于控制所述開關模式電源（100)的占空 比的控制信號（D)，執(zhí)行所述控制信號（D)的電壓反饋調(diào)整（S406、S409); 通過將所述用于控制所述開關模式電源（100)的占空比的控制信號（D)的值設定為通 過對所述控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值（D。」，執(zhí)行所述控制信號 的粗略電壓前饋調(diào)整（S404、S407);以及 通過將所述用于控制所述開關模式電源（100)的占空比的控制信號（D)的值設定為根 據(jù)指示所述開關模式電源的輸入電壓（Vin)的所述信號而計算的值（Dn")，執(zhí)行所述控制信 號的更精確的電壓前饋調(diào)整（S405、S408、S410)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行所述控制信號的粗略的和更精確的電壓前 饋調(diào)整，使得： 在所述開關模式電源（100)的第一開關循環(huán)中： 通過對所述控制信號（D)的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出所述控制信號（D)的 值（Deut)，并且存儲所導出的值（Drat)以用于后續(xù)應用（S404);以及 開始根據(jù)指示所述開關模式電源的輸入電壓（Vin)的信號來計算所述控制信號的更精 確的值（Dnew) (S405); 在所述開關模式電源的第二開關循環(huán)中，所述第二開關循環(huán)是所述第一開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 通過應用在所述第一開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值（D^)來調(diào)整所述控制信 號⑶（S407);以及 完成所述控制信號（D)的更精確的值（DnM)的計算，并且存儲所計算的值用于后續(xù)應 用（S408);以及 在所述開關模式電源（100)的第三開關循環(huán)中，所述第三開關循環(huán)是所述第二開關循 環(huán)后的下一開關循環(huán)： 通過應用在所述第二開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值（DnOT)來調(diào)整所述控制信 號（S410)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述控制信號（D)的電壓反饋調(diào)整在所述第一開 關循環(huán)和所述第二開關循環(huán)中的至少一個中執(zhí)行。
4. 根據(jù)權利要求2或權利要求3所述的方法，其中，所述第一開關循環(huán)包括期間檢測瞬 變的開關循環(huán)。
5. 根據(jù)任何前述權利要求所述的方法，還包括： 在已經(jīng)執(zhí)行所述控制信號的電壓反饋調(diào)整、所述控制信號的粗略電壓前饋調(diào)整和所 述控制信號的更精確的電壓前饋調(diào)整之后，檢測指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓 (Vin)的信號是否存在瞬變（S411);以及 響應于在已經(jīng)執(zhí)行電壓反饋調(diào)整、粗略電壓前饋調(diào)整和更精確的電壓前饋調(diào)整之后檢 測到瞬變： 通過將所述控制信號調(diào)整為通過對所述控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而 導出的值（Drat)，以將所述值改變根據(jù)所檢測到的瞬變的大小而選擇的預定量，執(zhí)行所述控 制信號的另一粗略電壓前饋調(diào)整（S413、S407);以及 通過將所述控制信號設定為根據(jù)指示所述開關模式電源的輸入電壓（Vin)的信號而計 算的值（Dnew)，執(zhí)行所述控制信號的另一更精確的電壓前饋調(diào)整（S414、S408、S410)。
6. 根據(jù)從屬于權利要求2到4中任一項的權利要求5所述的方法，其中，執(zhí)行所述控制 信號的所述另一粗略電壓前饋調(diào)整和所述另一更精確的電壓前饋調(diào)整，使得： 在所述開關模式電源的第三開關循環(huán)中： 通過對所述控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算來導出所述控制信號的值 (Drat)，以導出被調(diào)整了根據(jù)所檢測到的瞬變的大小而選擇的所述預定量的所述控制信號 的值（D eut)，并且存儲所導出的所述值（DJ以用于后續(xù)應用（S413);以及 開始根據(jù)指示所述開關模式電源的輸入電壓（Vin)的信號來計算所述控制信號的更精 確的值（Dnew) (S414); 在所述開關模式電源的第四開關循環(huán)中，所述第四開關循環(huán)是所述第三開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 通過應用在所述第三開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值（D^)來調(diào)整所述控制信 號⑶（S407);以及 完成所述控制信號的所述另一更精確的值（DnM)的計算，并且存儲所計算的值以用于 后續(xù)應用（S408);以及 在所述開關模式電源的第五開關循環(huán)中，所述第五開關循環(huán)是所述第四開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 通過應用在所述第四開關循環(huán)期間存儲的值（Dn")來調(diào)整所述控制信號（D) (S410)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述控制信號的電壓反饋調(diào)整在所述第三開關 循環(huán)和所述第四開關循環(huán)中的至少一個中執(zhí)行（S415、S409)。
8. 根據(jù)任何前述權利要求所述的方法，其中，通過對所述控制信號的值執(zhí)行多個算術 移位運算并對結果進行合并來計算用于所述控制信號的粗略電壓前饋調(diào)整的值（D rat)。
9. 一種用于控制開關模式電源（100)的占空比的數(shù)字控制單元（300)，所述數(shù)字控制 單元（300)包括： 反饋補償器（3014)，被配置為接收指示所述開關模式電源（100)的輸出電壓（V?！沟?信號，并且用于根據(jù)指示輸出電壓（Vwt)的信號來調(diào)整用于控制所述開關模式電源（100) 的占空比的控制信號（D); 前饋補償器（3013)，用于接收指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓（Vin)的信號， 并且用于通過將用于控制所述開關模式電源（100)的占空比的控制信號（D)的值設定為通 過對所述控制信號（D)的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值（D rat)來執(zhí)行所述控制 信號的粗略調(diào)整，并且用于通過將用于控制所述開關模式電源（100)的占空比的所述控制 信號（D)的值設定為根據(jù)指示輸入電壓（V in)的信號而計算的值（Dn")來執(zhí)行所述控制信 號的更精確的調(diào)整； 瞬變檢測器（3012)，用于接收指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓（Vin)的信號， 并且用于檢測所接收的信號的瞬變；以及 控制器（3011)，用于根據(jù)所述瞬變檢測器（3012)對瞬變的檢測來控制所述反饋補償 器（3014)和所述前饋補償器（3013)的操作，使得響應于所述瞬變檢測器（3012)檢測到瞬 變： 在反饋占空比控制過程中，所述反饋補償器（3013)根據(jù)指示輸出電壓（Vwt)的信號來 調(diào)整用于控制所述開關模式電源（100)的占空比的控制信號（D); 在粗略電壓前饋占空比控制過程中，所述前饋補償器（3013)將所述控制信號（D)調(diào)整 為通過對所述控制信號（D)的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值（Drat);以及 在更精確的電壓前饋循環(huán)控制過程中，所述前饋補償器（3013)將所述控制信號（D)調(diào) 整為根據(jù)指示所述開關模式電源（1〇〇)的輸入電壓（Vin)的信號而計算的值（DnJ。
10. 根據(jù)權利要求9所述的數(shù)字控制單元（300)，其中，所述控制器（3011)被配置為控 制所述前饋補償器（3013)的操作，使得 ： 在所述開關模式電源（100)的第一開關循環(huán)中： 所述前饋補償器（3013)通過對所述控制信號的值執(zhí)行至少一個算術移位運算來導出 所述控制信號（D)的值（D^)，并且存儲所導出的值（Drat)以用于后續(xù)應用；以及 所述前饋補償器（3014)開始根據(jù)指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓（Vin)的信 號來計算所述控制信號的更精確的值（DnM); 在所述開關模式電源的第二開關循環(huán)中，所述第二開關循環(huán)是所述第一開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 所述前饋補償器（3014)通過應用在所述第一開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值 (Drat)來調(diào)整所述控制信號（D);以及 所述前饋補償器（3013)完成所述控制信號（D)的更精確的值（Dnew)的計算，并且存儲 所計算的值以用于后續(xù)應用；以及 在所述開關模式電源（100)的第三開關循環(huán)中，所述第三開關循環(huán)是所述第二開關循 環(huán)后的下一開關循環(huán)： 所述前饋補償器（3013)通過應用在所述第二開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值 (DnJ來調(diào)整所述控制信號；以及
11. 根據(jù)權利要求10所述的數(shù)字控制單元（300)，其中，所述控制器被配置為控制所述 反饋補償器（3014)的操作，使得：在所述第一開關循環(huán)和所述第二開關循環(huán)中的至少一個 中，所述反饋補償器（3014)通過根據(jù)指示所述輸出電壓（V wt)的信號來調(diào)整用于控制所述 開關模式電源（100)的占空比的控制信號（D)來執(zhí)行反饋占空比控制過程。
12. 根據(jù)權利要求10或權利要求11所述的數(shù)字控制單元（300)，其中，所述第一開關 循環(huán)包括期間由所述瞬變檢測器（3012)檢測瞬變的開關循環(huán)。
13. 根據(jù)權利要求9到12中任一項所述的數(shù)字控制單元（300)，其中： 所述瞬變檢測器（3012)還被配置為：在已經(jīng)執(zhí)行反饋占空比控制過程、粗略電壓前 饋占空比控制過程和更精確的電壓前饋占空比控制過程之后，檢測指示所述開關模式電源 (100)的輸入電壓（Vin)的信號是否存在瞬變；以及 所述控制器（3011)還被配置為控制所述前饋補償器（3013)的操作，使得響應于在已 經(jīng)執(zhí)行反饋占空比控制過程、粗略電壓前饋占空比控制過程和更精確的電壓前饋占空比控 制過程之后所述瞬變檢測器（3012)檢測到瞬變： 在另一粗略電壓前饋占空比控制過程中，所述前饋補償器（3014)還將所述控制信號 (D)調(diào)整為通過對所述控制信號（D)的值執(zhí)行至少一個算術移位運算而導出的值（Drat)，以 將所述值改變根據(jù)所檢測到的瞬變的大小而選擇的預定量；以及 在另一更精確的電壓前饋占空比控制過程中，所述前饋補償器（3013)將所述控制 信號（D)調(diào)整為根據(jù)指示所述開關模式電源（100)的輸入電壓（Vin)的信號而計算的值 (Dnew)。
14. 根據(jù)從屬于權利要求10到12中任一項的權利要求13所述的數(shù)字控制單元（300)， 其中，所述控制器（3011)被配置為控制所述前饋補償器（3013)的操作，使得： 在所述開關模式電源的第三開關循環(huán)中： 所述前饋補償器（3013)對所述控制信號（D)的值執(zhí)行至少一個算術移位運算以導出 被調(diào)整了根據(jù)所檢測到的瞬變的大小而選擇的所述預定量的所述控制信號的值（Drat)，并 且存儲所導出的值Φ_)以用于后續(xù)應用；以及 所述前饋補償器（3013)開始根據(jù)指示所述開關模式電源的輸入電壓（Vin)的信號來計 算所述控制信號的更精確的值（DnM); 在所述開關模式電源的第四開關循環(huán)中，所述第四開關循環(huán)是所述第三開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 所述前饋補償器（3013)通過應用在所述第三開關循環(huán)期間存儲的所述控制信號的值 (Drat)來調(diào)整所述控制信號（D);以及 所述前饋補償器（3013)完成所述控制信號的所述另一更精確的值（Dnew)的計算，并且 存儲所計算的值以用于后續(xù)應用；以及 在所述開關模式電源的第五開關循環(huán)中，所述第五開關循環(huán)是所述第四開關循環(huán)后的 下一開關循環(huán)： 所述前饋補償器（3013)通過應用在所述第四開關循環(huán)期間存儲的值（DnJ來調(diào)整所 述控制信號（D)。
15. 根據(jù)權利要求14所述的數(shù)字控制單元（300)，其中，所述控制器（3011)被配置為 控制所述反饋補償器（3014)的操作，使得：在所述第三開關循環(huán)和所述第四開關循環(huán)中的 至少一個中，所述反饋補償器（3014)通過根據(jù)指示輸出電壓（V wt)的信號來調(diào)整用于控制 所述開關模式電源的占空比的控制信號（D)來執(zhí)行反饋占空比控制過程。
16. 根據(jù)權利要求9到15中任一項所述的數(shù)字控制單元（300)，其中，所述前饋補償器 (3013)用于通過對用于控制所述開關模式電源的占空比的控制信號的值執(zhí)行多個算術移 位運算并對結果進行合并來導出所述控制信號的每一個粗略值（D rat)。
【文檔編號】H02M1/14GK104106203SQ201280069579
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2012年2月17日 優(yōu)先權日:2012年2月17日
【發(fā)明者】馬格納斯·卡爾松, 安德斯·卡爾曼, 喬納斯·馬爾伯格, 弗雷德里克·威爾多 申請人:瑞典愛立信有限公司