优化的开关模式电源

摘要

本发明涉及开关模式电源，用于输送对称的第一电压(V_POS)和第二电压(V_NEG)。它包括功率级(30)，功率级(30)包括电感器(L)和由控制信号控制的开关(A，B，C，D，E)。它还包括耦合至功率级(30)的控制电路(34)，其能够根据参考电压(V_ref)与第一电压(V_POS)和第二电压(V_NEG)之差来产生误差信号(V_err1，V_err2)。电源包括同步电路(38)，其耦合至功率级(30)并耦合至控制电路(34)，用于以实施控制策略的方式来生成控制信号，该控制策略适用于最小化误差信号、维持电感器(L)中非零量的能量并将第一电压(V_POS)的绝对值和第二电压(V_NEG)的绝对值维持在基本上相等的值。

主权项

一种电压调节设备(28)，包括：功率级(30)，包括：电感器(L)，其在第一节点(P₁)和第二节点(P₂)之间；第一开关(A)，其在第一节点(P1)和电源节点(P₃)之间，所述电源节点(P₃)的电势(V_bat)为非零且恒定极性；第一电容器(C_neg)，其在位于参考电势处的节点(P₅)和耦合至第一节点(P₁)的第二开关(B)之间；第二电容器(C_pos)，其在位于参考电势处的节点(P₇)和耦合至第二节点(P₂)的第三开关(C)之间；第四开关(D)，其在第二节点(P₂)和在参考电势处的节点(P₈)之间；第五开关(E)，其在第一节点(P₁)和在参考电势处的节点(P₉)之间；第一输出(P₄)，其用于输送与在第一电容器(C_neg)的端处的电压对应的第一电压；第二输出(P₆)，其用于输送与在第二电容器(C_pos)的端处的电压对应的第二电压；功率级(30)被布置成根据控制信号采用以下配置中的一个：第一配置(C₁)，其中只有第一开关(A)和第三开关(C)是闭合的；第二配置(C₂)，其中只有第一开关和第四开关是闭合的；第三配置(C₃)，其中只有第二开关和第四开关是闭合的；第四配置(C₄)，其中只有第三开关和第五开关是闭合的；以及控制电路(34，38)，其用于同步和控制开关以实施给定的控制策略，所述控制电路耦合至功率级并能够根据所述参考电势与第一比较信号以及第二比较信号之差来产生误差信号(V_err1，V_err2)，其中，所述控制电路耦合至功率级并能够根据所述参考电势与第一比较信号之差产生第一误差信号(V_err1)以及根据所述参考电势与第二比较信号之差产生第二误差信号(V_err2)，并且生成控制信号，其中控制电路包括第一减法器(110)，其能够计算表示第一电压与第二电压之差的结果的第一比较信号；所述控制电路包括第二减法器(120)，其被布置为计算表示第二电压与第一电压之和的结果的第二比较信号。