输入偏移控制的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明大体来说涉及输入偏移控制的领域。
【背景技术】
[0002]根据实例性情况，例如(举例来说)相移式全桥(PSFB)转换器的电力转换器可在各种应用中用于电力转换。应用的实例可包含但不限于服务器电源供应器、电信整流器、电池充电系统、可再生能源系统、家用电器、工业纺织机器及压缩器。电力转换器可以例如(举例来说)峰值电流模式控制(PCMC)的各种模式受控制。在PSFB转换器中实施PCMC可涉及具有精确定时控制的脉宽调制(PWM)波形产生。举例来说，可使用与可包含(举例来说)模/数转换器(ADC)、模拟比较器、数/模转换器(DAC) ,PWM硬件及可编程斜率补偿硬件的芯片上控制外围装置集成在一起的微控制器达成此实施方案。
[0003]此外，一个实例性情况提供，在PCMC应用中模拟信号转换为工作循环信息。通过使用具有有限偏移且将模拟信号与从DAC产生的斜坡信号进行比较的模拟比较器来达成此转换。已控制斜坡信号的斜率，这是因为斜率影响PCMC应用的控制回路的稳定性。比较器的有限偏移在恒定的情况下不影响斜坡信号的斜率。然而，轨对轨比较器由于具有不同偏移的η型金属氧化物半导体(NMOS)输入晶体管对及P型金属氧化物半导体(PMOS)输入晶体管对的存在而具有变化的偏移。作为不同偏移的结果，偏移在转接点处突然改变，借此导致斜坡信号的斜率误差及PCMC应用的控制回路的不稳定性。
【发明内容】
[0004]提供此
【发明内容】
以按简化形式引入下文在【具体实施方式】中进一步描述的概念精选。此
【发明内容】
并不打算识别所主张标的物的关键特征或基本特征，也不打算用作判定所主张标的物的范围的辅助。
[0005]揭示用于输入偏移控制的各种电路及方法。在一实施例中，输入偏移控制电路包含第一输入电路及第二输入电路。所述第一输入电路经配置以在第一共模电压范围内操作且经配置以提供第一输入电流。所述第一输入电路还经配置以基于所述第一共模电压范围内的电压电平的变化而使所述第一输入电流变化。所述第二输入电路耦合到所述第一输入电路且经配置以在第二共模电压范围内操作且经配置以提供第二输入电流。所述第二输入电路经进一步配置以基于所述第二共模电压范围内的电压电平的变化而使所述第二输入电流变化。进一步来说，在增加施加到所述第一输入电路及所述第二输入电路两者的共模电压时或继此之后，所述第一输入电路及所述第二输入电路经进一步配置以分别减小及增加所述第一输入电流及所述第二输入电流。
[0006]在一实施例中，揭示包含数/模转换器(DAC)及比较器的电路。所述DAC经配置以产生具有一斜率的斜坡信号。所述比较器耦合到所述DAC且经配置以将模拟信号与所述斜坡信号进行比较以借此产生工作循环信息。所述比较器经进一步配置以与跨越共模电压范围控制的输入偏移相关联以借此维持所述斜坡信号的所述斜率。所述比较器进一步包含输入偏移控制电路及增益电路。所述输入偏移控制电路经配置以接收所述模拟信号及所述斜坡信号。所述输入偏移控制电路包含第一输入电路及第二输入电路。所述第一输入电路经配置以在第一共模电压范围内操作且经配置以提供第一输入电流。所述第一输入电路经配置以在所述第一共模电压范围内的电压电平的变化时使所述第一输入电流变化。所述第二输入电路耦合到所述第一输入电路，经配置以在第二共模电压范围内操作，且经配置以提供第二输入电流。所述第二输入电路还经配置以基于所述第二共模电压范围中的电压电平的变化而使所述第二输入电流变化。进一步来说，在增加施加到所述第一输入电路及所述第二输入电路两者的共模电压时或继此之后，所述第一输入电路及所述第二输入电路经进一步配置以分别减小及增加所述第一输入电流及所述第二输入电流。
[0007]另外，在一实施例中，揭示一种控制输入偏移的方法。在一实施例中，所述方法包含选择包含输入偏移控制电路的比较器。所述输入偏移控制电路包含第一输入电路及第二输入电路。所述第一输入电路经配置以在第一共模电压范围内操作且经配置以提供第一输入电流。所述第二输入电路经配置以在第二共模电压范围内操作且经配置以提供第二输入电流。所述方法还包含在所述输入偏移控制电路处接收差分输入信号。所述方法进一步包含基于与共模电压相关联的电压电平的变化而使所述差分输入信号变化。在所述第一共模电压范围中的所述电压电平的变化时或继此之后，所述第一输入电路经配置以使所述第一输入电流变化，且在所述第二共模电压范围中的所述电压电平的变化时或继此之后，所述第二输入电路经配置以使所述第二输入电流变化。
[0008]在以下图式及详细说明中提供其它方面及实例性实施例。
【附图说明】
[0009]图1是根据实例性情况的实例性峰值电流模式控制(PCMC)系统的框图；
[0010]图2A到2C是根据实例性情况图解说明多个比较器输入电压的相应工作循环的图形表示;
[0011]图3是根据实施例的比较器的电路图；
[0012]图4A是根据实例性实施例图解说明比较器的输入偏移对共模电压的效应的图形表不；
[0013]图4B是根据实例性实施例图解说明比较器的输入偏移斜率对共模电压的效应的图形表示；及
[0014]图5根据实例性实施例图解说明跨越共模电压范围控制比较器的输入偏移的实例性方法的流程图。
[0015]此说明中所提及的图式不应理解为是按比例绘制的，除非明确注明，且此些图式仅为实例性目的而提供。
【具体实施方式】
[0016]电流模式控制已广泛用于电力转换器的设计中。不同调制方案用于电流模式控制(举例来说，峰值电流模式控制(PCMC))中。PCMC提供稳定输出且使用数字信号控制器(DSC)来以数字方式实施。DSC用于范围广泛的应用(举例来说，马达控制、电力转换、传感器处理应用及类似物)中以用于减少电力消耗。DSC的微控制器包含芯片上控制外围装置。少数芯片上控制外围装置可包含模/数转换器(ADC)、模拟比较器、数/模转换器(DAC)、脉宽调制(PWM)硬件及可编程斜率补偿硬件。参考图1阐释实例性PCMC实施方案。
[0017]图1是根据实例性情况的实例性PCMC系统100的框图。PCMC系统100由微控制器的芯片上外围装置实施。PCMC系统100可通过使用包含模拟比较器的微控制器来以数字方式实施。
[0018]在实例性实施例中，PCMC系统100包含ADC 102、电压控制器104、DAC 106、比较器108、脉宽调制器110及电力转换器112。在一个实例中，电力转换器112为负载控制的降压转换器。比较器108包含输入偏移控制电路114及增益电路116。在一些实施例中，比较器108仅包含输入偏移控制电路114且不包含增益电路116。
[0019]ADC 102接收将被控制的电力转换器112的输出电压118且产生反馈电压120。电压控制器104接收参考电压122及反馈电压120。电压控制器104基于PCMC应用的控制回路的频率响应要求而设计。对于PCMC系统100，电压控制器104的实例为两极双零电压控制器。电压控制器104产生指示峰值参考电流且进一步经提供作为到DAC 106的输入的输出电压124。在一个实例中，DAC 106具有12位输入范围。DAC 106对应于电压控制器104的输出电压124产生具有一斜率的斜坡信号126 (也称为补偿斜坡信号)，斜坡信号126用于使通常在PCMC系统100中观察到的次谐波振荡渐次减弱。
[0020]对应于从DAC 106输出的斜坡信号126的斜坡电压施加到比较器108的反相输入128。比较器108从电力转换器112接收反馈电流信号130。反馈电流信号130转换为模拟信号且对应模拟电压施加到比较器108的非反相输入132。比较器108将模拟电压(施加于比较器108的非反相输入132处)与斜坡电压(施加于比较器108的反相输入128处)进行比较以产生控制信号134。在一些实施例中，控制信号134从比较器108的增益电路116产生。在其它实施例中，控制信号134从比较器108的输入偏移控制电路114产生(在不存在增益电路116的情况下)。比较器108的输入偏移控制电路114及增益电路116用于比较器108的操作中且参考图3详细地经阐释。
[0021]控制信号134驱动脉宽调制器110以产生用于控制电力转换器112的输出电压118的PWM信号136。在比较器108的操作中，当模拟电压超过斜坡电压时，在PWM循环中比较器108的输出变高且停用脉宽调制器110的输出。在下一循环时，如果比较器108的输出返回到零(也就是模拟电压低于斜坡电压)，那么再次启用脉宽调制器110的输出。
[0022]比较器108的准确度取决于多个参数，所述多个参数中的一者为可忽略输入偏移。本文中，术语比较器108的‘输入偏移’可指代致使比较器108从一个输出逻辑状态切换到另一输出逻辑状态的差分输入电压。本发明技术的各种实