高分辨率脉冲宽度调制信号产生电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分辨率脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulat1n)信号产生电路及产生方法。更具体的，本发明涉及，构成相当于0.5CL0CK时间周期的DELAY ARRAY以产生高分辨率PWM信号的电路及方法。
【背景技术】
[0002]PWM信号使用在马达控制、电力电子控制及LED驱动等各种领域。其中，在电力电子使用的PWM主要用在电源装置，用于控制开关元件以制造目标电压。最近由于电源装置的小型化、高性能化、高功能化的需求，替代以往使用的模拟控制方式，正在进行着电源装置的数字化控制。
[0003]在数字控制电源装置中，利用以计数器和比较电路产生PWM信号的方法。具体地说，对计数器输入时钟信号始计数，将此计数值和阈值输入给比较电路比较，由此产生PWM信号。当计数器达到比阈值大的设定重置值时，会被重置。更改阈值，以改变PWM信号的DUTY(逻辑“H”的时间比率)，且更改重置值，以改变PWM信号的周期。
[0004]然而，在现有的技术中，为了微细改变占空比，阈值只改1，PWM信号的逻辑“H”时间就变化I时钟周期。因此，由于占空比变化的最小单位大，无法微细控制电源装置的输出电力，更不能制造高性能的电源装置。而且，通常一起使用低分辨率PWM和模拟反馈电路来控制，因此产生很难做出高分辨率PWM信号的问题。
[0005]为了解决如上所述的问题，在韩国公开专利第2008-0030928号揭示了 “PWM信号产生电路及包含该PWM信号产生电路的电源装置”。所述先行技术的目的是提供，在不提高时钟频率的情况下，使占空比的变化变小的PWM信号的duty控制方法。然而，所述先行技术是将输出的PWM信号周期和逻辑“H”时间的两侧以时钟周期的1/2时间间隔任意改变，只是在宽的占空比范围上提高PWM信号的分辨率，并没有以PWM信号构成控制回路的过程，很难做出高分辨率的PWM信号。
【发明内容】
[0006]本发明是要解决如上所述的现有技术问题而完成的，利用通常使用的基本电路元件BUFFER设计了高分辨率PWM产生方法。
[0007]BUUFER元件根据工序的不同而有所差异，在微细工序中具有数个PICO秒单位的时间延迟，也有根据工序具有数百PICO秒单位时间延迟的情形。因BUFFER电路的构成简单，易于实现，但具有时间延迟值随着工序或温度的变化相差很大的缺点。因此，不能获得所需的PWM DUTY，可能导致系统功能降低。
[0008]为了克服这种缺点，在本发明的目的是，根据工序变化或温度变化监测DELAY的变化，进行补偿以匹配所需的DUTY值，并侦测产生OVERFLOW的条件，来实现没有问题地能提供所需高分辨率DUTY的PWM产生电路。
[0009]根据所述目的，在本发明中，构成相当于0.5CL0CK时间周期的DELAY ARRAY，产生高分辨率PWM信号，再将其以CLOCK信号采样，并通过对此的补充过程可以实现所需高分辨率的DUTY值。本发明中存在测定从ARRAY获得的DELAY是否有OVERFLOW，来决定使用CLOCK信号的HIGH区间或LOW区间的补充过程。因此，虽然以相当于0.5CL0CK的时间单位构成DELAY ARRAY,但持续地确认OVERFLOW，从而可以校正DELAY元件的时间延迟变动。
[0010]对用于完成如上所述目的的具体构成进行说明，根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置包含整数部分脉冲产生部和小数部分脉冲产生部。
[0011]整数部分脉冲产生部是利用数字化的占空比值的整数部分产生整数部分脉冲。此时，包含:根据时钟增加输出信号数字值的计数器；比较整数部分和计数器的输出值而输出比较信号的比较器；和对比较信号在时钟的上升沿或下降沿采样，产生整数部分脉冲的采样部。
[0012]小数部分脉冲产生部是利用整数部分脉冲和数字化的占空比值的小数部分产生脉冲宽度调制信号。此时，包含:输入整数部分脉冲，并输出多个延迟信号的延迟电路链部；利用小数部分从多个延迟信号中选择任一个输出的解码部；和利用整数部分脉冲和解码部的输出信号产生脉冲宽度调制信号的逻辑电路部。
[0013]由此，以相当于0.5时钟周期的时间构成DELAY ARRAY,分别在时钟的上升沿和下降沿采样，实时测定DELAY ARRAY的溢出，可以补偿DELAY元件的时间延迟。
[0014]本发明只用通常使用的数字元件构成，具有不仅对噪声迟钝，而且还能以非常小的面积输出高分辨率PWM的优点。
[0015]另外，转换成微细工序时，单位元件的时间延迟变得非常小，由此可以容易产生具有PICO单位分辨率的PWM信号，而且多频道高分辨率PWM的构成简易，具有可将电力电子、LED驱动等的功能集成于一个晶片的优点。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明一实施例的有关高分辨率PWM产生装置的结构。
[0017]图2是在根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置中，显示利用整数部分脉冲和小数部分产生高分辨率PWM信号的结构。
[0018]图3是在根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置中，显示整数部分脉冲产生结构。
[0019]图4是在根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置中，显示根据溢出判断部的高分辨率PWM产生结构。
[0020]图5是根据本发明一实施例的有关溢出判断部的结构。
[0021]图6是根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生方法的流程图。
[0022]图7是根据本发明一实施例利用整数部分脉冲和小数部分产生脉冲宽度调制信号的流程图。
[0023]图8是根据本发明一实施例产生整数部分脉冲的流程图。
[0024]图9是根据本发明一实施例的采样部产生整数部分脉冲的流程图。
[0025]图10是根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置中，显示根据溢出发生的流程图。
[0026]图11是根据本发明一实施例产生数字化占空比值的流程图。
【具体实施方式】
[0027]根据所述目的，在本发明中，构成相当于0.5CLOCK时间周期的DELAY ARRAY，产生高分辨率PWM信号，再将其以CLOCK信号采样，并通过对此的补充过程可以实现所需高分辨率的DUTY值。本发明中存在测定从ARRAY获得的DELAY是否有OVERFLOW，来决定使用CLOCK信号的HIGH区间或LOW区间的补充过程。因此，虽然以相当于0.5CL0CK的时间单位构成DELAY ARRAY,但持续地确认OVERFLOW，从而可以校正DELAY元件的时间延迟变动。
[0028]对用于完成如上所述目的的具体构成进行说明，根据本发明一实施例的高分辨率PWM产生装置包含整数部分脉冲产生部和小数部分脉冲产生部。
[0029]整数部分脉冲产生部是利用数字化的占空比值的整数部分产生整数部分脉冲。此时，包含:根据时钟增加输出信号数字值的计数器；比较整数部分和计数器的输出值而输出比较信号的比较器；和对比较信号在时钟的上升沿或下降沿采样，产生整数部分脉冲的采样部。
[0030]小数部分脉冲产生部是利用整数部分脉冲和数字化的占空比值的小数部分产生脉冲宽度调制信号。此时，包含:输入整数部分脉冲，并输出多个延迟信号的延迟电路链部；利用小数部分从多个延迟信号中选择任一个输出的解码部；和利用整数部分脉冲和解码部的输出信号产生脉冲宽度调制信号的逻辑电路部。
[0031]由此，以相当于0.5时钟周期的时间构成DELAY ARRAY,分别在时钟的上升沿和下降沿采样，实时测定DELAY ARRAY的溢出，可以补偿DELAY元件的时间延迟。
[0032]所述目的以外的本发明的其它目的及特征，通过结合附图的实施例说明将会变得很明显。
[0033]结合附图，对本发明的较佳实施例进行说明。并且在本发明的说明中，有关公知的构成或功能，其具体的说明可能混淆本发明的要旨时，省略其详细的说明。
[0034]而且，本发明并不受限或限定于实施例。在各图面显示的相同参照符号表示相同的部件。
[0035]图1显示根据本发明一实施例的有关