切换模式电力转换器中的模拟反馈回路的自适应性数字修改

摘要

本发明提供一种模拟闭合回路负反馈系统，所述模拟闭合回路负反馈系统在其操作期间调适反馈补偿以改进其动态性能。使用具有数字辅助的纯模拟控制回路提供模拟控制回路的速度及简单性与数字控制的灵活性。调适所述补偿允许所述系统在所有DC操作点处准确地预测并调整：(1)转换器对抗闭合回路振荡的稳定性边限，及(2)对输入电压和/或输出电流中的扰动的频域及时域响应。运算跨导放大器OTA及数字控制数/模转换器IDAC用以动态地改变所述负反馈系统的所述模拟闭合回路的操作参数。所述负反馈系统可为切换模式电力供应器SMPS。

主权项

一种切换模式电力供应器SMPS，其包括：至少一个电力开关，其耦合到电压源；电力电感器，其耦合到所述至少一个电力开关；滤波电容器，其耦合到所述电力电感器的负载侧，所述滤波电容器提供所述切换模式电力供应器SMPS的经调节电压输出；至少一个驱动器，其耦合到所述至少一个电力开关；脉宽调制PWM产生器，其具有耦合到所述至少一个驱动器且控制所述至少一个驱动器的至少一个输出，所述脉宽调制PWM产生器的所述至少一个输出提供包括多个脉冲的至少一个脉宽调制PWM信号；具有存储器的数字处理器；第一运算跨导放大器OTA，其具有耦合到参考电压的第一输入、耦合到所述切换模式电力供应器SMPS的所述经调节电压输出的第二输入，及用于控制所述第一运算跨导放大器OTA的跨导的电流输入；第一电流数/模转换器IDAC，其具有耦合到所述第一运算跨导放大器OTA的所述电流输入的模拟输出、耦合到电流参考的电流参考输入，及耦合到所述数字处理器以用于控制来自所述第一电流数/模转换器IDAC的所述输出的电流值的数字输入；第二运算跨导放大器OTA，其具有耦合到所述第二运算跨导放大器OTA的输出的第一输入、耦合到所述切换模式电力供应器SMPS的所述经调节电压输出的共同点的第二输入，及用于控制所述第二运算跨导放大器OTA的跨导的电流输入；第二电流数/模转换器IDAC，其具有耦合到所述第二运算跨导放大器OTA的所述电流输入的模拟输出、耦合到所述电流参考的电流参考输入，及耦合到所述数字处理器以用于控制来自所述第二电流数/模转换器IDAC的所述输出的电流值的数字输入；第一电容器，其耦合于所述第一运算跨导放大器OTA的输出与所述第二运算跨导放大器OTA的所述输出之间；以及第二电容器，其耦合于所述第一运算跨导放大器OTA的所述输出与所述切换模式电力供应器SMPS的所述经调节电压输出的所述共同点之间；其中所述数字处理器通过经由所述第一电流数/模转换器IDAC及所述第二电流数/模转换器IDAC改变所述第一运算跨导放大器OTA及所述第二运算跨导放大器OTA的所述跨导而优化所述切换模式电力供应器SMPS的模拟负反馈操作。