一种开关电源的数字PFM控制模式实现方法

摘要

一种开关电源的数字PFM模式实现方法，基于包括采样电路、AD转换模块、误差计算模块、数字PID模块、数字PFM控制模块以及DPWM模块构成的PFM调节系统，该调节系统与受控的开关电源连接起来，构成一个闭环；采样电路对开关电源的输出电压进行采样，采样输出经过AD转换为数字信号，后进入误差计算模块，连续的数字信号进入误差计算模块与设定的电压值进入比较器中比较，产生的偏差(同时记录历史偏差)和偏差变化率供给数字PID模块，在数字PID模块中执行补偿算法，递交给PFM控制模块输出合适的占空比，从而控制数字电源的开关管用于稳压。

主权项

一种开关电源的数字PFM控制模式实现方法，其特征在于：基于包括采样电路、AD转换模块、误差计算模块、数字PID模块、数字PFM控制模块以及DPWM模块构成的PFM调节系统，该调节系统与受控的开关电源连接起来，构成一个闭环；采样电路对开关电源的输出电压进行采样，采样输出经过AD转换模块转换为数字信号后进入误差计算模块，通过误差计算模块中设置的比较器将采样电压信号与给定电压信号比较，得到当前采样周期电压偏差的N位二进制数字量ε_μ[N:1]并予以记录，并将当前采样周期的电压偏差ε_μ[N:1]和上一个采样周期的N位二进制数字量电压偏差ε_μ[N:1]通过计算得到N位二进制数字量的偏差变化率Δε_μ[N:1]，将ε_μ[N:1]和Δε_μ[N:1]输入数字PID模块，得到相应的补偿参数为M位二进制数字量V_PI[M:1]输出至数字PFM控制模块，PFM控制模块同时实现对开关频率与占空比的调制，得到开关周期与占空比的大小后输出至DPWM模块，DPWM模块输出控制开关电源功率管的开通与关断的波形，实现一种数字控制的PFM模式替代PFM与PWM模式的多模式方案；然后再次对开关电源的输出电压进行采样，并重复上述过程进行循环控制开关电源功率管的开通和关断，以使系统更加稳定，从而获得更高的瞬态响应。