相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2020年1月30日提交的标题为“fullcycleinductorcurrentmeasurementtechniqueforswichingregulator”的美国临时专利申请序列号62/967,843的优先权,该临时申请的内容通过整体引用由此被并入本文,并且出于所有目的如同在本文中完整地被阐述。
本实施方式总体涉及功率调节器,并且更具体地涉及对开关调节器的电感器电流测量进行的全周期误差校正。
背景技术:
精确的电感器电流感测对于电压调节器系统的精确操作至关重要。然而,常规系统可能无法跨电压调节器操作的全周期而有效地校正电感器电流感测信号中的误差,从而导致电流感测信号的精确度降低,或者导致校正系统的成本和复杂性增加。因此,需要一种技术方案,用于对开关调节器的电感器电流测量的全周期进行误差校正。
技术实现要素:
示例实施方式包括一种方法,该方法至少部分地基于在电感器节点处的电感器的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压,向电感器节点施加斜降补偿电压,并且根据关于谷值电流感测电压和电感器电压不相等的第一确定,将可操作地耦合至电感器节点的系统电容器的预定电容修改为第一修改电容。
示例实施方式还包括具有斜降补偿器和斜升补偿器的装置,该斜降补偿器可操作以至少部分地基于在电感器节点处的电感器的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压,并将斜降补偿电压施加到电感器节点;斜升补偿器包括可操作地耦合至电感器节点的系统电容器,该斜升补偿器可操作地耦合至斜降补偿器,并且可操作以根据关于谷值电流感测电压如果电感器电压和电感器电压不相等的第一确定,将系统电容器的预定电容修改为第一修改电容。
示例实施方式还包括一种方法,该方法至少部分地基于电感器在电感器节点处的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压,并将斜降补偿电压施加到电感器节点,根据关于谷值电流感测电压大于电感器电压的第一确定,减小可操作地耦合至电感器节点的系统电容器的电容,以及根据关于谷值电流感测电压小于电感器电压的第二确定,增加系统电容器的电容。
附图说明
通过结合附图阅读以下具体实施方式的描述,本实施方式的这些和其他方面以及特征对于本领域普通技术人员将变得明显。
图1例示出了根据本实施方式的示例系统。
图2例示出了根据本实施方式的示例设备。
图3例示出了根据本实施方式的第一示例定时图,该第一示例定时图包括参考经校正的电压波形和未校正的电压波形。
图4例示出了根据本实施方式的第二示例定时图,该第二示例定时图包括第一经部分校正的电压波形和第二经部分校正的电压波形。
图5例示出了接在图4的示例定时图后的第三示例定时图,该第三示例定时图包括第三经部分校正的电压波形和经校正的电压波形。
图6例示出了根据本实施方式的另一示例系统。
图7例示出了根据本实施方式的对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的示例方法。
图8例示出了接在图7的示例方法后的对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的示例方法。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本实施方式,这些附图被提供作为实施方式的说明性示例,以便使得本领域技术人员能够实践本领域技术人员显而易见的实施方式和备选方式。值得注意的是,以下附图和示例并不意味着将本实施方式的范围限制为单个实施方式,而是可以通过互换所描述或所例示的一些或全部元素来实现其他实施方式。此外,在可以使用已知组件部分地或完全地实现本实施方式的某些元素的情况下,将仅描述理解本实施方式所必需的此类已知组件的那些部分,并且将省略对此类已知组件的其他部分的详细描述。以避免使本实施方式模糊。除非本文另外指明,否则对于本领域技术人员将明显的是,被描述为以软件实现的实施方式不限于此,而是可以包括以硬件或软件和硬件的组合实现的实施方式,反之亦然。在本说明书中,示出单个组件的实施方式不应被认为是限制性的;相反,除非本文另外明确指出,否则本公开旨在涵盖包括多个相同组件的其他实施方式,反之亦然。此外,除非明确提出,否则申请人不希望说明书或权利要求书中的任何术语具有不常见或特殊的含义。此外,本实施方式涵盖本文中以举例方式提及的已知组件的当前和将来的已知等效物。
应当理解,精确的电感器电流感测对于电压调节器系统的精确操作至关重要。因此,在一些实施方式中,精确的电感器电流感测对于包括电压调节器的控制操作的操作和掌控那些控制操作的电流测量操作至关重要。在一些实施方式中,感测到的电流包括在感测器件或系统处引入的误差,该误差必须被去除、减轻等。用于提供精确的电感器电流感测的各种过程可能会带来好处,包括高精确度、无损测量和全周期感测。然而,各种过程可能同时引入:高精确度时的效率损失、无损操作中的较低精确度、电感器或其他组件的物理特性的特定知识、或可能增加材料或制造成本的附加组件的需求。此外,在一些实施方式中,仅施加修整电压以从电感器电流感测电压中去除、减轻等误差信号可能会使信号失真等等。在一些实施方式中,电感器电流感测信号的失真可能会降低或消除针对电感器电流感测的该信号的精确度和有效性。因此,为开关调节器提供对电感器电流测量的全周期误差校正是有利的。
图1例示出了根据本实施方式的示例系统。如通过图1中的示例所例示的,示例系统100包括转换器电路110、斜降补偿器120、斜升补偿器130、电感器节点102、输入节点104和输出节点106。
转换器电路110可操作以生成未校正的电感器电压波形。在一些实施方式中,转换器电路在输入节点104处可操作地耦合至电压调节器、电源、调节器、充电器等。在一些实施方式中,转换器电路110可操作以包括电流积分器器件和电压积分器中的至少一个。在一些实施方式中,转换器电路110根据等式(1)、(2)和(3)来生成、接收、获得等未校正的电感器电压波形:
d(vl)=d(il)-z等式(1)
在一些实施方式中,输入节点104接收输入的未校正的电感器电流、一个或多个控制信号等。在一些实施方式中,输入节点104是按顺序与一个或多个信号相关联的单个迹线、线路等。备选地,在一些实施方式中,输入节点104是并行地与一个或多个信号相关联的多个迹线、线路、总线等或包括上述的多个迹线、线路、总线等。在一些实施方式中,输出节点106传输输出的经校正的电感器电压、一个或多个控制信号等。在一些实施方式中,输出节点106是按顺序与一个或多个信号相关联的单个迹线、线路等。备选地,在一些实施方式中,输出节点106是并行地与一个或多个信号相关联的多个迹线、线路、总线等或包括上述的多个迹线、线路、总线等。在一些实施方式中,转换器电路110包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与转换器电路110相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120、斜升补偿器130或其任何组件中的一个或多个相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
斜降补偿器120可操作以校正未校正的电感器电压波形的斜降部分。在一些实施方式中,斜降补偿器可操作以在电感器周期的斜降部分期间将一个或多个校正电压施加到电感器电压波形。在一些实施方式中,斜降补偿器120可操作以通过将补偿反馈电压施加到电感器电压来校正斜降部分。在一些实施方式中,电感器周期的斜降部分是未校正的电感器电压的电感器电压波形的全周期的半个周期。在一些实施方式中,斜降补偿器120包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与斜降补偿器120相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120、斜升补偿器130或其任何组件中的一个或多个相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
斜升补偿器130可操作以校正未校正的电感器电压波形的斜升部分。在一些实施方式中,斜升补偿器可操作以在电感器周期的斜升部分期间将一个或多个校正电压施加到电感器电压波形。在一些实施方式中,斜升补偿器130可操作以通过修改系统电容器的电容来校正斜升部分,该系统电容器可操作地耦合至接收电感器电压的电感器节点。在一些实施方式中,电感器周期的斜升部分是未校正的电感器电压的电感器电压波形的全周期的另一半周期。在一些实施方式中,斜升补偿器130包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与斜升补偿器130相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120、斜升补偿器130或其任何组件中的一个或多个相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。电感器节点102可操作以接收未校正的电压、经校正的电压和经部分校正的电压中的至少一个。在一些实施方式中,电感器节点102可操作地耦合转换器电路110、斜降补偿器120和斜升补偿器130中的一个或多个。
图2例示出了根据本实施方式的示例设备。如通过图2中的示例所例示的,示例设备200包括转换器电路110、斜降补偿器120、斜升补偿器130、电感器节点102和输入节点104。在一些实施方式中,斜降补偿器120包括谷值电流感测电路220和斜降缓冲器222。在一些实施方式中,斜升补偿器130包括系统电容器230、电容器校准电路232和斜降比较器234。
在一些实施方式中,输入节点104包括输入节点104、输出节点106和修整电压输入节点202。修整电压输入节点202可操作以将修整电压提供给转换器电路。在一些实施方式中,修整电压输入节点202可操作以将正或负电压提供给转换器电路110,来修改在输出节点处输出的经校正的电感器电压。在一些实施方式中,修整电压通过标量位移、幅度修改等来修改电感器电压波形的全周期。在一些实施方式中,转换器电路110根据转换因子gm来操作。在一些实施方式中,输入104对应于vinput。在一些实施方式中,转换器电路110根据等式(4)、(5)和(6)来生成、施加等转换因子gm:
谷值电流感测电路220可操作以生成谷值电流感测电压。在一些实施方式中,谷值电流感测电压未校正的电感器电压的偏移是或包括上述的偏移。在一些实施方式中,偏移是作为电压而生成的时间相关或时间无关的标量值。在一些实施方式中,偏移是时间相关的或时间无关的。在一些实施方式中,谷值电流感测电路220包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与谷值电流感测电路220相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
斜降缓冲器222可操作以生成与电感器斜坡周期的斜降部分相关联的补偿电压。在一些实施方式中,斜降缓冲器222包括可操作地耦合至谷值电流感测电路220的输出的同相输入、可操作地耦合至电感器节点102的反相输入以及通过电感器电压反馈线而可操作地可耦合至电感器节点102的输出。应当理解,与斜降缓冲器222相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
系统电容器230可操作以补偿与电感器斜坡周期的斜升部分相关联的电压。在一些实施方式中,系统电容器230是可变电容器。在一些实施方式中,系统电容器230是电子控制的、可控制的、可修改的、可设定的、可选择的等。在一些实施方式中,系统电容器230是或包括一个或多个电容器、电容器阵列等。在一些实施方式中,系统电容器230可操作地在第一端子处耦合至电感器节点102,并且可操作地在第二端子处耦合至接地、参考电压等。
电容器校准电路232可操作以生成与电感器斜坡周期的斜降部分相关联的补偿信号。在一些实施方式中,电容器校准电路232可操作以生成一个或多个控制信号并将一个或多个控制信号施加到系统电容器230以修改系统电容器的电容。在一些实施方式中,电容器校准电路包括可操作地耦合至系统电容器230的输出,以及可操作地耦合至斜降比较器234的输入。在一些实施方式中,电容器校准电路232包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与电容器校准电路232相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜升补偿器232或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
斜升比较器234可操作以生成与电感器斜坡周期的斜升部分相关联的补偿电压。在一些实施方式中,斜升比较器234包括同相输入、反相输入和输出,该同相输入可操作地耦合至斜降缓冲器222的同相输入,该反相输入可操作地耦合至电感器节点102,该输出可操作地耦合至电容器校准电路232。因此,在一些实施方式中,斜升比较器234被布置为校正电感器节点102的电压。应该理解,与斜降缓冲器222相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与斜降补偿器120或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
图3例示出了根据本实施方式的包括参考经校正的电压波形和未校正的电压波形的第一示例定时图。如通过图3中的示例所例示的,示例定时图300包括参考经校正的电压波形310和未校正的电压波形320。在一些实施方式中,经校正的电压波形310和输入电压波形320分别达到经校正的峰值电平340和未校正的峰值电平342。在一些实施方式中,参考经校正的电压波形310和未校正的电压波形320处于斜坡周期334的斜升周期330和斜降周期332内。应当理解,出于说明性目的在定时图300中示出了参考经校正的波形,并且它不需要与未校正的电压波形320共同出现。
在时间t0302处,未校正的电压波形320在斜坡周期的低电压电平处开始斜坡周期334的斜升部分330,并朝向未校正的峰值电平342开始增大。在一些实施方式中,未校正的峰值电平342大于参考经校正的峰值电平340。在一些实施方式中,在时间t0302和时间t1304之间,未校正的电压波形320的斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t0302和时间t1304之间的,未校正的电压波形320的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t1304处,未校正的电压波形320通过达到未校正的峰值电平342来结束斜坡周期334的斜升部分330,并开始朝向斜坡周期的低电压电平减小。在一些实施方式中,在时间t1304与时间t2306之间,未校正的电压波形320斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t1304与时间t2306之间,未校正的电压波形320的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t2306处,未校正的电压波形320达到斜坡周期的低电压电平。在一些实施方式中,在未校正的电压电平保持未校正的情况下,根据时间t0302处的操作,未校正的电压波形320开始朝向未校正的峰值电平342增大。备选地,在一些实施方式中,在时间t2306处,电压波形可以根据当前实施方式开始校正过程并继续到时间t0401。
图4例示出了根据本实施方式的包括第一经部分校正的电压波形和第二经部分校正的电压波形的第二示例定时图。如通过图4中的示例所例示的,示例定时图400包括第一经部分校正的电压波形420、第二经部分校正的电压波形422和参考经校正的电压波形310。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420、第二经部分校正的电压波形422和经校正的波形310分别达到未校正的峰值电平342、第一经部分校正的峰值电平430和经校正的峰值电平340。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420在第一斜坡周期时段410内,并且第二经部分校正的电压波形422在第二斜坡周期时段412内。在一些实施方式中,第一斜坡周期时段410包括第一校准定时窗口440,并且第二斜坡周期时段412包括第二校准定时窗口442。在一些实施方式中,示例系统100、600中的至少一个,以及示例设备在多个斜坡周期上迭代执行全周期误差校正。在一些实施方式中,全周期误差校正从未校正的电压波形320迭代到基本上与参考经校正的电压波形310相对应的经校正的电压波形。应当理解,出于说明性目的在定时图400中显示了参考经校正的波形,并且它不需要与第一经部分校正的电压波形420和第二经部分校正的电压波形422共同存在。
在时间t0401处,第一经部分校正的电压波形420以低电压电平开始斜坡周期410的斜升部分,并朝向未校正的峰值电平342开始增大。在一些实施方式中,未校正的峰值电平342大于参考经校正的峰值电平340和第一经部分校正的峰值电平430。在一些实施方式中,在时间t0401和时间t1403之间,第一经部分校正的电压波形420的斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t0401和时间t1403之间,第一经部分校正的电压波形420的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420的斜率和幅度分别对应于未校正的电压波形320时间t0302与时间t1304之间的斜率和幅度。在一些实施方式中,在时间t0401和时间t2403之间没有由斜升补偿器130或其任何组件施加的斜升校正,因为斜升补偿的第一次迭代尚未发生。
在时间t1403处,第一经部分校正的电压波形420开始斜坡周期410的斜降部分和第一校准定时窗口440。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420因此达到未校正的峰值电平342并且朝向第一经部分校正的斜降电平开始减小。在一些实施方式中,第一经部分校正的斜降电平小于未校正的峰值电平342、参考经校正的峰值电平340和第一经部分校正的峰值电平430。在一些实施方式中,在时间t1403和时间t2405之间,第一经部分校正的电压波形420的斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t1403和时间t2405之间,第一经部分校正的电压波形420的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420在时间t1403和t2405之间的斜率,大于未校正的电压波形320在时间t1304和时间t2306之间的斜率。
在时间t2405处,第一经部分校正的电压波形420开始斜坡周期410的经校正的斜降部分,并退出第一校准定时窗口440。在一些实施方式中,第一经部分校正的电压波形420因此继续从第一经部分校正的斜降电平减小到斜坡周期的低电压电平。在一些实施方式中,在时间t2405和时间t3402之间,第一经部分校正的电压波形420的斜率基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t2405和时间t3402之间,第一经部分校正的电压波形420的幅度基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t3402处,第二经部分校正的电压波形422从低电压电平开始斜坡周期412的斜升部分,并朝向第一经部分校正的峰值电平430开始增大。在一些实施方式中,在时间t3402和时间t4404之间,第二经部分校正的电压波形422的斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且小于未校正的电压波形320的对应斜率。在一些实施方式中,在时间t3402和时间t4404之间,经部分校正的电压波形422的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度,并且小于未校正的电压波形320的对应幅度。在一些实施方式中,由此响应于斜升补偿的第一迭代,在时间t3402与时间t4404之间由斜升补偿器130或其任何组件施加第一斜升校正。在一些实施方式中,响应于在第一校准定时窗口440内对第一经部分校正的电压波形420的测量等,至少在时间t3402与时间t4404之间施加斜升补偿。
在时间t4404处,第二经部分校正的电压波形422开始斜坡周期412的斜降部分和第二校准定时窗口442。在一些实施方式中,第二经部分校正的电压波形422因此达到第一经部分校正的峰值电平430并朝向第二经部分校正的斜降电平开始减小。在一些实施方式中,第二经部分校正的斜降电平小于未校正的峰值电平342、参考经校正的峰值电平340和第一经部分校正的峰值电平430。在一些实施方式中,在时间t4404和时间t5406之间,第二经部分校正的电压波形422的斜率大于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t4404和时间t5406之间,第二经部分校正的电压波形422的幅度大于参考经校正的电压波形310的对应幅度。在一些实施方式中,第二经部分校正的电压波形422在时间t4404和t5406之间的斜率,大于未校正的电压波形320在时间t1304和时间t2306之间的对应斜率。
在时间t5406处,第二经部分校正的电压波形422开始斜坡周期412的经校正的斜降部分,并退出第二校准定时窗口442。在一些实施方式中,第二经部分校正的电压波形422因此继续从第二经部分校正的斜降电平减小到斜坡周期的低电压电平。在一些实施方式中,在时间t5406和时间t6501之间,第二经部分校正的电压波形422的斜率基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t5406和时间t6501之间,第二经部分校正的电压波形422的幅度基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应幅度。在一些实施方式中,响应于第二经部分校正的电压波形相对于第一经部分校正的电压波形420的误差降低,第二校准定时窗口442的时段小于第一校准定时窗口440的时段。
图5例示出了接在图4的示例定时图后的第三示例定时图,该第三示例定时图包括第三经部分校正的电压波形和经校正的电压波形,如通过图5中的示例所例示的,示例定时图500包括第三经部分校正的电压波形520、经校正的电压波形522和参考经校正的电压波形310。在一些实施方式中,第三经部分校正的电压波形520达到第二经部分校正的峰值电平530。在一些实施方式中,经校正的电压波形522和参考经校正的波形310达到经校正的峰值电平340。在一些实施方式中,第三经部分校正的电压波形520在第三斜坡周期时段510内,并且经校正的电压波形522在第四斜坡周期时段512内。在一些实施方式中,第三斜坡周期时段510包括第三校准定时窗口540,并且第四斜坡周期时段512包括第四校准定时窗口542。应当理解,出于说明性目的在定时图500中显示了参考经校正的波形,并且它不需要与第三经部分校正的电压波形520和经校正的电压波形522共同存在。
在时间t6501处,第三经部分校正的电压波形520从低电压电平开始斜坡周期510的斜升部分,并朝向第二经部分校正的峰值电平530开始增大。在一些实施方式中,在时间t6501和时间t7503之间,第三经部分校正的电压波形520小于参考经校正的电压波形310的对应斜率并且小于未校正的电压波形320的对应斜率。在一些实施方式中,在时间t6501和时间t7503之间,经部分校正的电压波形520小于参考经校正的电压波形310的对应幅度并且小于未校正的电压波形320的对应幅度。在一些实施方式中,由此响应于斜升补偿的第二次迭代,在时间t6501和时间t7503之间,由斜升补偿器130或其任何组件施加第二斜升校正。在一些实施方式中,响应于在第二校准定时窗口442内对第二经部分校正的电压波形422的测量等,至少在时间t6501与时间t7503之间施加斜升补偿。在一些实施方式中,第三经部分校正的电压波形502表示包括第二经部分校正的电压波形422的过校正的迭代。
在时间t7503处,第三经部分校正的电压波形520开始斜坡周期510的斜降部分和第三校准定时窗口540。在一些实施方式中,第三经部分校正的电压波形520因此达到第二经部分校正的峰值电平530并基本维持第二经部分校正的峰值电平530。在一些实施方式中,由于第二经部分校正的峰值电平530低于参考经校正的峰值电平340,因此第三经部分校正的电压波形不再继续进一步减小。在一些实施方式中,第二经部分校正的峰值电平530小于未校正的峰值电平342和第一经部分校正的峰值电平430,并且基本上等于或基本上对应于参考经校正的峰值电平340。在一些实施方式中,在时间t7503和t8505之间,第三经部分校正的电压波形520的斜率基本上为零,并且在时间t7503和t8505之间,的第三经部分校正的电压波形520的幅度小于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t8505处,第三经部分校正的电压波形520开始斜坡周期510的经校正的斜降部分,并退出第三校准定时窗口540。在一些实施方式中,第三经部分校正的电压波形520开始从第三经部分校正的斜降电平朝向斜坡周期的低电压电平减小。在一些实施方式中,在时间t8505和时间t9502之间,第三经部分校正的电压波形520的斜率基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且在时间t8505和时间t9502之间,第三经部分校正的电压波形520的幅度基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t9502处,经校正的电压波形522从低电压电平开始斜坡周期512的斜升部分,并朝向参考经校正的峰值电平340开始增大。在一些实施方式中,在时间t9502和t10504之间,经校正的电压波形522的斜率基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应斜率,并且小于未校正的电压波形320的对应斜率。在一些实施方式中,在时间t9502与t10504之间,经校正的电压波形522的幅度基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应幅度,并且小于未校正的电压波形320的对应幅度。在一些实施方式中,由此响应于斜升补偿的第三次迭代,在时刻t9502和t10504之间由斜升补偿器130或其任何组件施加第三斜坡校正。在一些实施方式中,响应于在第三校准定时窗口540内对第三经部分校正的电压波形520的测量等,至少在时间t9502与t10504之间施加斜升补偿。在一些实施方式中,经校正的电压波形522表示包括第二经部分校正的电压波形422的精确校正的迭代。
在时间t10504处,经校正的电压波形552开始斜坡周期512的斜降部分和第四校准定时窗口542。在一些实施方式中,经校正的电压波形522因此达到参考经校正的峰值水平340,并且基本上朝向斜坡周期的低电压电平开始减小。在一些实施方式中,在时间t10504和时间t11506之间,经校正的电压波形522的斜率基本上对应于或基本上等于参考经校正的电压波形310的对应幅度。
在时间t11506处,经校正的电压波形朝向斜坡周期的低电压电平继续减小。在一些实施方式中,在时间t11和时间t12之间,经校正的电压波形522的斜率和幅度分别基本上对应于或分别基本上等于参考经校正的电压波形310的对应斜率和幅度。在时间t12508处,经校正的电压波形522达到斜坡周期的低电压电平。在一些实施方式中,在经校正的电压电平保持已被校正并且不对系统电容器进行进一步修改迭代的情况下,经校正的电压波形522根据时间t9502处的操作朝向参考经校正的峰值电平340开始增大。
图6例示出了根据本实施方式的另一示例系统。如图6中的示例所例示的,示例系统600包括转换器电路110、斜降补偿器120、斜升补偿器130、电感器节点102、输入节点104、低通滤波器610、模数变换器620、数字滤波器630和输出节点632。低通滤波器610可操作以使经校正的电感器电压中的模拟噪声最小化。在一些实施方式中,低通滤波器610包括可操作地耦合至输出106的输入,以及可操作地耦合至模数变换器620的输入的输出。在一些实施方式中,低通滤波器610包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与低通滤波器610相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与示例系统600中的一个或多个其他组件或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
模数变换器620可操作以将接收到的经校正的电压或滤波后的经校正的电压变换为数字的经校正的电压。在一些实施方式中,数字的经校正的电压是量化后的波形。在一些实施方式中,模数变换器620包括可操作地耦合至低通滤波器610的输入和可操作地耦合至数字滤波器630的输出。在一些实施方式中,模数变换器620包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与模数变换器620相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与示例系统600中的一个或多个其他组件或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
数字滤波器630可操作以使数字的经校正的电感器电压中的数字噪声最小化。在一些实施方式中,数字滤波器630包括可操作地耦合至输出632的输出,以及可操作地耦合至模数变换器620的输出的输入。在一些实施方式中,数字滤波器630包括一个或多个逻辑或电子器件,包括但不限于集成电路、逻辑门、触发器、门阵列、可编程门阵列等。应当理解,与数字滤波器630相关联的任何电气、电子或类似器件或组件也可以与示例系统600中的一个或多个其他组件或其任何组件相关联、与之集成、可与之积分、被其替换、由其增补、由其补充等。
图7例示出了根据本实施方式的对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的示例方法。在一些实施方式中,示例设备200以及示例系统100和600中的至少一个执行根据本实施方式的方法700。在一些实施方式中,方法700开始于步骤710。
在步骤710处,示例系统在电感器节点处获得电感器电压。在一些实施方式中,斜降补偿器120和斜升补偿器130中的至少一个获得电感器电压。在一些实施方式中,步骤710包括步骤712。在步骤712处,示例系统通过转换电路获得电感器电压,该转换电路可操作地耦合至电压调节器。方法700然后继续到步骤720。在步骤720处,示例系统生成谷值电流感测电压。在一些实施方式中,斜降补偿器120和谷值电流感测电路220中的至少一个生成谷值电流感测电压。在一些实施方式中,步骤720包括步骤722。在步骤722处,示例系统基于电感器处的电感来生成谷值电流感测电压,该电感器可操作地耦合至电感器节点。然后,方法700继续到步骤730。在步骤730处,示例系统生成斜降补偿电压。在一些实施方式中,斜降补偿器120和斜降缓冲器222中的至少一个生成斜降补偿电压。在一些实施方式中,步骤730包括步骤732。在步骤732处,示例系统基于谷值电流感测电压和电感器电压中的至少一个来生成斜降补偿电压。方法700然后继续到步骤740。在步骤740处,示例系统将斜降补偿电压施加到电感器节点。在一些实施方式中,斜降补偿器120和斜降缓冲器222中的至少一个通过反馈线路来施加斜降补偿电压。然后,方法700继续到步骤802。
图8例示出了接在图7的示例方法后的对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的示例方法。在一些实施方式中,示例设备200以及示例系统100和600中的至少一个执行根据本实施方式的方法800。在一些实施方式中,方法800在步骤802开始。在步骤802处,方法800继续到步骤810。
在步骤810处,示例系统获得斜升校准窗口。在一些实施方式中,斜升补偿器130和电容器校准电路232中的至少一个获得斜升校准窗口。在一些实施方式中,步骤810包括步骤812。在步骤812处,示例系统获得斜升校准定时窗口。然后,方法800继续到步骤820。
在步骤820处,示例系统生成与校准窗口相关联的差分电压。在一些实施方式中,斜升补偿器130和电容器校准电路232中的至少一个生成差分电压。在一些实施方式中,步骤820包括步骤822。在步骤822处,示例系统至少部分地基于谷值电流感测电压和电感器电压中的至少一个来生成差分电压。然后,方法800继续到步骤830。
在步骤830处,示例系统确定谷值电流感测电压是否大于电感器电压。在一些实施方式中,斜降缓冲器222确定谷值电流感测电压是否大于电感器电压。根据确定谷值电流感测电压大于电感器电压,方法800继续到步骤832。备选地,根据确定谷值电流感测电压不大于电感器电压,方法800继续到步骤840。在步骤832处,示例系统减小系统电容器的电容。在一些实施方式中,斜升补偿器130和电容器校准电路232中的至少一个减小系统电容器230的电容。方法800然后继续到步骤802。
在步骤840处,示例系统确定谷值电流感测电压是否小于电感器电压。在一些实施方式中,斜降缓冲器222确定谷值电流感测电压是否大于电感器电压。在一些实施方式中,斜降缓冲器222确定谷值电流感测电压是否小于电感器电压。根据确定谷值电流感测电压小于电感器电压,方法800继续到步骤842。备选地,根据确定谷值电流感测电压不小于电感器电压,方法800继续到步骤850。在步骤842处,示例系统增加系统电容器的电容。在一些实施方式中,斜升补偿器130和电容器校准电路232中的至少一个增加系统电容器230的电容。然后,方法800继续到步骤850。
在步骤850处,示例系统将修整电压施加到电感器电压。在一些实施方式中,转换器电路110将修整电压施加到电感器电压。然后,方法800继续到步骤802。备选地,在一些实施方式中,方法800在步骤850处结束。应当理解,示例系统可以可选地执行步骤850。
本文所描述的主题有时例示出了包含在不同的其他组件内或与不同的其他组件连接的不同组件。应当理解,这样描绘的架构是说明性的,并且实际上可以实施实现相同功能性的许多其他架构。从概念上讲,用以实现相同功能性的组件的任何布置被有效地“关联”,从而实现期望的功能性。因此,本文中组合以实现特定功能性的任何两个组件可以被视为彼此“关联”,从而实现期望的功能性,而与架构或中间组件无关。同样,如此关联的任何两个组件也可以被视为彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需的功能性,并且能够如此关联的任何两个组件也可以被视为彼此“可操作地耦合”以实现所需的功能性。可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可互动和/或物理上交互的组件和/或无线可互动和/或无线交互的组件和/或逻辑上可交互和/或逻辑上可互动的组件。
关于在本文中复数和/或单数术语的使用,本领域技术人员可以根据上下文和/或应用将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见,本文可以明确地阐述各种单数/复数置换。
本领域技术人员将理解,通常,本文中尤其是在所附权利要求(例如,所附权利要求的主体)中使用的术语通常旨在“开放性”术语(例如,术语“包括”应被解释为“包括但不限于”,术语“具有”应被解释为“至少具有”,术语“包含”应被解释为“包含但不限于”等等)。
尽管附图和描述可以例示出方法步骤的特定顺序,但是除非上面另外指定,否则这些步骤的顺序可以与所描绘和描述的顺序不同。另外,除非上面另外指定,否则可以同时或部分同时执行两个或更多步骤。这种变型可以例如取决于所选择的软件和硬件系统以及取决于设计者的选择。所有这些变型都在本公开的范围内。同样,可以使用具有基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成所描述方法的软件实现,从而完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。
本领域技术人员将进一步理解,如果具体数量的引入的权利要求叙述是所意图的,则将在权利要求中明确地叙述这种意图,并且在没有这种叙述的情况下,不存在这种意图。例如,为了帮助理解,以下所附权利要求可以包含引入性短语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求叙述。但是,此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求将任何包含此类引入的权利要求的特定权利要求限制为仅包含一个此类叙述的发明,即使同一权利要求包括引入性短语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词诸如“一”或“一个”(例如,“一”和/或“一个”通常应被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”);对于被用来引入权利要求叙述的定冠词的使用也是如此。另外,即使明确叙述了具体数量的引入的权利要求叙述,本领域技术人员也会认识到,这种叙述通常应被解释为意指至少所叙述的数量(例如,“两个叙述”的未加修饰叙述,如果没有其他修饰符,通常意指至少两个叙述、或两个或多个叙述。
此外,在类似于“a、b和c等中的至少一个”的约定被使用的那些实例中,通常这样的构造是在本领域技术人员理解约定的意义上进行的(例如,“具有a、b和c中至少一个的系统”包括但不限于单独具有a、单独具有b、具有单独c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b和c等)。在类似于“a、b或c等中的至少一个”的约定被使用的那些实例中,通常这样的构造是在本领域技术人员应理解该约定的意义上进行的(例如,“具有a、b或c中至少一个的系统”将包括但不限于系统单独具有a、单独具有b、具有单独c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b和c等)。本领域技术人员将进一步理解,实际上,无论是在说明书、权利要求书还是附图中,呈现两个或更多替代术语的任何析取词和/或短语都应被理解为考虑了包括这些术语之一、任一个术语或两个术语的可能性。例如,短语“a或b”将被理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。
此外,除非另外指出,否则词语“大概”、“大约”、“左右”、“基本上”等的使用是指正负百分之十。
为了说明和描述的目的,已经给出了说明性实施方式的前述描述。相对于所公开的精确形式,并不意图是详尽的或限制性的,并且根据以上教导,修改和变型是可能的,或者可以从所公开的实施方式的实践中获得修改和变型。本发明的范围旨在由所附的权利要求及其等同物来限定。
1.一种用于对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的方法,所述方法包括:
至少部分地基于在电感器节点处的电感器的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压;
将所述斜降补偿电压施加到所述电感器节点;以及
根据关于谷值电流感测电压与所述电感器电压不相等的第一确定,将系统电容器的预定电容修改为第一修改电容,所述系统电容器可操作地耦合至所述电感器节点。
2.根据权利要求1所述的方法,其中关于所述谷值电流感测电压与所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压大于所述电感器电压,以及所述第一修改电容小于所述系统电容器的所述预定电容。
3.根据权利要求1所述的方法,其中关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压小于所述电感器电压,以及所述第一修改电容大于所述系统电容器的所述预定电容。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:
根据关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的第二确定,将可操作地耦合至所述电感器节点的系统电容器的预定电容修改为第二修改电容。
5.根据权利要求4所述的方法,其中关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第二确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压大于所述电感器电压,以及所述第二修改电容小于所述系统电容器的所述预定电容。
6.根据权利要求4所述的方法,其中关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第二确定包括确定所述谷值电流感测电压小于所述电感器电压,并且修改所述系统电容器的电容包括:增加所述系统电容器的所述电容。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
至少部分地基于所述电感器的电感来生成所述谷值电流感测电压。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
获得校准定时窗口内的所述谷值电流感测电压和所述电感器电压。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括:
至少部分地基于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压来生成差分电压,
其中关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定所述差分电压不等于零。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将修整电压施加到所述电感器电压。
11.一种装置,包括:
斜降补偿器,所述斜降补偿器可操作为至少部分地基于在电感器节点处的电感器的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压,并且将所述斜降补偿电压施加到所述电感器节点;以及
斜升补偿器,所述斜升补偿器包括可操作地耦合至所述电感器节点的系统电容器,所述斜升补偿器可操作地耦合至所述斜降补偿器,并且可操作为根据关于谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的第一确定,将所述系统电容器的预定电容修改为第一修改电容。
12.根据权利要求11所述的装置,其中关于所述谷值电流感测电压与所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压大于所述电感器电压,以及所述第一修改电容小于所述系统电容器的所述预定电容。
13.根据权利要求11所述的装置,其中所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压小于所述电感器电压,以及所述第一修改电容大于所述系统电容器的所述预定电容。
14.根据权利要求11所述的装置,其中所述斜升补偿器还可操作为:根据关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的第二确定,将可操作地耦合至所述电感器节点的系统电容器的预定电容修改为第二修改电容。
15.根据权利要求14所述的装置,其中关于所述谷值电流感测电压与所述电感器电压不相等的所述第二确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压大于所述电感器电压,以及所述第二修改电容小于所述系统电容器的所述预定电容。
16.根据权利要求14所述的装置,其中关于所述谷值电流感测电压与所述电感器电压不相等的所述第二确定包括确定以下各项:所述谷值电流感测电压小于所述电感器电压,以及所述第二修改电容大于所述系统电容器的所述预定电容。
17.根据权利要求11所述的装置,其中所述斜降补偿器还可操作为至少部分地基于所述电感器的电感来生成所述谷值电流感测电压。
18.根据权利要求11所述的装置,其中所述斜升补偿器还可操作为至少部分地基于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压来生成差分电压,并且其中关于所述谷值电流感测电压和所述电感器电压不相等的所述第一确定包括确定所述差分电压不等于零。
19.根据权利要求11所述的装置,还包括:
转换器电路,所述转换器电路可操作地耦合至所述斜降补偿器和所述斜升补偿器,并且可操作为将修整电压施加到所述电感器电压。
20.一种用于对开关调节器的电感器电流测量进行全周期误差校正的方法,所述方法包括:
至少部分地基于在电感器节点处的电感器的电感器电压和电流感测电压来生成斜降补偿电压;
将所述斜降补偿电压施加到所述电感器节点;
根据关于谷值电流感测电压大于所述电感器电压的第一确定,减小系统电容器的电容,所述系统电容器可操作地耦合至所述电感器节点;以及
根据关于所述谷值电流感测电压小于所述电感器电压的第二确定,增加所述系统电容器的所述电容。
技术总结