供电电源及其控制方法
【专利摘要】公开了供电电源及其控制方法。通过补偿参数产生一幅值信号，基于该幅值信号对上升的参考电压进行补偿，产生补偿后的参考电压。该供电电源包括根据补偿后的参考电压将输入电压转换为输出电压的电压调节器。根据本发明的实施例，避免了现有技术中参考电压从初始值上升到目标值的过程中因电感电流额外增大而导致输出电压变化到目标值的速率偏小的问题，缩短了输出电压的安定时间。
【专利说明】
供电电源及其控制方法
技术领域
[0001]本发明的实施例涉及电源，尤其涉及供电电源及其控制方法。【背景技术】
[0002]在计算机系统中，电压调节器提供给处理器(例如CPU)的工作电压由基于处理器需求而产生的动态电压识别编码(voltage identificat1n code，VID code)决定。
[0003]图1为现有的处理器供电电源的框图。处理器103基于其所需工作电压产生VID编码。参考调节电路101接收VID编码和一速率指令，以受控速率将参考电压Vrrf从初始值增大至与VID编码对应的目标值。该目标值可能与所需的工作电压相等。速率指令被用以指示工作电压的所需变化速度，可以是SetVID_Fast或SetVID_Slow指令。
[0004]电压调节器102包括控制电路106和开关变换电路107。开关变换电路107包括至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将输入电压Vin转换为输出电压Vc^t。控制电路106接收参考电压Vref，并根据该参考电压Vref产生控制信号CTRL，以控制开关变换电路 107中至少一个开关管的导通与关断。输出电压VQUt作为处理器103的工作电压，应当在参考电压Vraf达到目标值后快速进入稳定状态，以满足安定时间Tse5ttl(5的要求。
[0005]一般地，电压调节器102采用自适应电压定位(AVP，Adaptive Voltage Posit1n) 控制技术，它能响应负载电流iid的变化获得较为稳定的输出电压VcmuAVP控制的基本原理可以表示为:
[0006]V〇ut = Vref-RLL*iload( 1 )其中RlL为负载调整率。
[0007]在实际应用中，电感电流k而非负载电流ilciad被检测来实现AVP。如图1所示，除了参考电压vref，电感电流和输出电压Vcmt均被反馈至控制电路106以调节控制信号CTRL，从而控制开关变换电路107中至少一个开关管的导通与关断。当满足以下条件时，开关变换电路107中至少一个开关管被导通:
[0008]V〇ut+RLL*iL<Vref (2)
[0009]在稳态时，忽略输出纹波，电感电流k等于负载电流ilciad。然而，在参考电压Vrrf的上升过程中，电感电流iL需额外的电流对输出电容器Cout充电，即
[0010]iL=icap+iload (3)
[0011]将式(3)代入式(2)，可得[001 2 ]Vout+Rn* i load+Rn* i cap < Vref(4)
[0013]从式(4)可以看出，由于在参考电压Vref的上升过程中，电感电流k额外的增大，输出电压会相应的偏小，从而拖长了输出电压V?t的安定时间。
[0014]图2为图1所示现有处理器供电电源的波形图，其中虚线部分为参考电压Vref的波形图，实线部分为输出电压V。u t的波形图。如图2所示，在11时刻，参考电压V r e f为初始值 VreFI，输出电压Vout等于参考电压Vref。在t2时刻，与目标值VREF2相对应的VID编码被传递至参考调节电路101。目标值VREF2大于初始值VREF1，参考电压Vrrf开始逐渐增大，输出电压Vcmt随着参考电压Vref逐渐增大。在t3时刻，参考电压Vref到达与VID2对应的目标值VREF2。在t5时刻，输出电压v?t的调节结束，进入目标值VREF2的预设范围。
[0015]从图2可以看出，稳态运行时(tl-t2时段与t5时刻之后)，电感电流iL可代替负载电流Ii〇ad实现AVP。然而，在参考电压Vref的上升过程中(t2t5时段)，电感电流iL的一部分要对输出电容器Cout充电，输出电压Vout的上升速率小于参考电压Vref的上升速率，导致输出电压V?t的安定时间little将超出要求的时间。
[0016]现有的解决方法是在将参考电压Vrrf调节至与VID编码对应的目标值后，参考电压 Vrrf继续保持上升以获得合适的输出电压Vcmt。然而电感上存储的能量将引起输出电压Vcmt 过冲，导致输出电压Vcmt的安定难以满足安定时间little的要求，尤其是在参考电压Vrrf采用较快的速率变化时。
【发明内容】
[0017]为了解决前面提到的一个或多个技术问题，本发明的目的是提供一种与现有技术不同的供电电源及其控制方法。
[0018]根据本发明实施例的一种供电电源，包括:参考调节电路，接收电压识别编码，将参考电压从初始值增大至与电压识别编码对应的目标值;参考补偿电路，接收基于补偿参数产生的幅值信号，基于该幅值信号对参考电压进行补偿，产生补偿后的参考电压，该补偿参数用于对参考电压上升过程中额外增大的电感电流进行补偿；以及电压调节器，包括:开关变换电路，包括至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将输入电压转换为输出电压;控制电路，耦接至参考补偿电路以接收补偿后的参考电压，并根据补偿后的参考电压产生控制信号以控制开关变换电路中至少一个开关管的导通与关断。
[0019]根据本发明实施例的一种供电电源的控制方法，其中该供电电源包括根据补偿后的参考电压将输入电压转换为输出电压的电压调节器，该控制方法包括:从处理器接收电压识别编码;将参考电压从初始值增大至与电压识别编码对应的目标值;基于补偿参数计算一幅值信号，该补偿参数用于对参考电压上升过程中额外增大的电感电流进行补偿；以及基于该幅值信号对参考电压进行补偿，产生补偿后的参考电压。
[0020]根据本发明的实施例，避免了现有技术中参考电压从初始值上升到目标值的过程中因电感电流额外增大而导致输出电压上升到目标值的速率偏小的问题，缩短了输出电压的安定时间。【附图说明】[0021 ]图1为现有的处理器供电电源的框图；
[0022]图2为图1所示现有处理器供电电源的波形图；[〇〇23]图3为根据本发明一实施例的处理器供电电源200的框图；[〇〇24]图4为根据本发明一实施例的处理器供电电源300的电路原理图；[〇〇25]图5为根据本发明一实施例的图4所示处理器供电电源300的波形图；[〇〇26]图6为根据本发明又一实施例的图4所示处理器供电电源300的波形图；
[0027]图7为根据本发明一实施例的产生补偿后的参考电压的电路原理图；
[0028]图8为根据本发明又一实施例的产生补偿后的参考电压的电路原理图；[〇〇29]图9为根据本发明一实施例的处理器供电电源控制方法的流程图。【具体实施方式】
[0030]下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0031]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。 因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例” 或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称“元件”“连接到”或“親接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接親接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0032]如前所述，发明人发现，将参考电压从初始值增大至与VID编码对应的目标值的过程中，电压调节器的输出电压不能及时地增大至目标值，导致输出电压的安定时间难于满足要求的时间。根据本发明的实施例，参考补偿电路接收基于补偿参数产生的幅值信号，基于该幅值信号对参考电压进行补偿，产生补偿后的参考电压，该补偿参数用于对参考电压上升过程中额外增大的电感电流进行补偿，以提高输出电压的响应速度，缩短输出电压的安定时间。下面根据图3的实施例来说明本发明的工作原理。[〇〇33]图3为根据本发明一实施例的处理器供电电源200的框图。供电电源200包括参考调节电路201、电压调节器202和参考补偿电路204。处理器203根据其所需工作电压产生VID 编码，并耦接至电压调节器202以接收输出电压Vcmt。处理器203可以是CPU，GPU或者其他类型的信号处理器。[〇〇34] 参考调节电路201从处理器203接收速率指令和VID编码，以受控速率将参考电压 Vref从初始值VREF1增大，直至参考电压Vref达到与VID编码对应的目标值VREF2。参考调节电路 201可以通过串行通信或者并行通信来接收VID编码。在一个实施例中，参考调节电路201通过串行VID总线来接收VID编码，该串行VID总线是用来传递功率管理信息的三线(时钟 c 1 ock、数据data、警报a 1 er t)同步串行接口。
[0035]参考补偿电路204接收基于补偿参数产生的幅值信号Vmax，该补偿参数用于对参考电压Vref上升过程中额外增大的电感电流进行补偿。在一个实施例中，可根据以下补偿参数来设定幅值信号Vmax:
[0036] VMAX = RLL*icap( 5 )其中RlL为负载调整率，icap为流过输出电容器Ccmt的电流。在另一个实施例中，按照以下补偿参数来设定幅值信号Vmax:
[0037] VMAx = RLL*C*k(6)
[0038]其中C为输出电容器Ccmt的容值，k为输出电压Vcmt上升的速率。在一个实施例中，k 为输出电压Vcmt上升速率的最大值。在另一个实施例中，k为处理器速率指令(例如SetVID_Fast指令)所限定的最大上升速率。对于特定电路结构的供电电源来讲，其输出电容器的容值与处理器速率指令(所限定的最大上升速率是常数。在一个实施例中，负载调整率Rll是数字信号，可通过图形用户界面(GUI)调节。[〇〇39]参考补偿电路204基于幅值信号Vmax对参考电压Vref进行补偿，产生补偿后的参考电压V^ef。在图3所示的实施例中，参考补偿电路204产生参考补偿信号Vcmp并叠加至参考电压Vref，以产生补偿后的参考电压V'ref。在一个实施例中，参考补偿电路204直接将参考补偿信号Vcmp设置为幅值信号Vmax。在另一个实施例中，参考补偿电路304以一定速率将参考补偿信号Vgmp逐渐增大至幅值信号Vmax 〇
[0040]电压调节器202耦接至参考补偿电路204以接收补偿后的参考电压Vref，并根据补偿后的参考电压V'ref将输入电压VinR换为输出电压Vcmt。电压调节器202包括控制电路206 和开关变换电路207。开关变换电路207包括至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将输入电压Vijf换为输出电压Vcmt。控制电路206耦接至参考补偿电路204以接收补偿后的参考电压疒ref，并根据补偿后的参考电压V'ref产生控制信号CTRL以控制开关变换电路307中至少一个开关管的导通与关断。控制电路206可采用PWM(脉冲宽度调制)或PFM (脉冲频率调制)。开关变换电路207可以设置为任何AC/DC或DC/DC拓扑结构。[〇〇41]如图3所示，除了补偿后的参考电压电感电流k和输出电压Vcmt均被反馈至控制电路206以调节控制信号CTRL，从而控制开关变换电路107中至少一个开关管的导通与关断。当满足以下条件时，开关变换电路307中至少一个开关管被导通:
[0042]V〇ut+RLL*iL<V/ ref (7)
[0043]其中
[0044]V7 ref = Vref+VCMP(8)
[0045]当对输出电压Vcmt的调节结束(Vcmt进入目标值VREF2的预设范围)时，方将参考补偿信号Vgmp移除。
[0046]在另一个实施例中，参考补偿电路204直接基于幅值信号Vmax对参考电压Vref进行补偿，产生补偿后的参考电压，rrf。在一个实施例中，目标值VREF2大于初始值VREF1，补偿后的参考电压V'ref被设置为在接收到VID编码时从初始值VREF1开始斜坡上升，在补偿后的参考电压V' ref达到参考电压Vref与幅值信号Vmax的和值后被保持在参考电压Vrrf与幅值信号Vmax 的和值。此后，参考补偿电路204持续等待，直至对输出电压Vcmt的调节结束(Vcmt进入目标值 VREF2的预设范围)，方将补偿后的参考电压斜坡下降至目标值VREF2。在一个实施例中，补偿后的参考电压V7 ref的上升速率大于参考电压Vref的上升速率。
[0047]根据本发明的实施例，在参考电压Vref上升过程中，参考补偿电路204引入了基于补偿参数计算的幅值信号VMM，基于该幅值信号VMM对额外增大的电感电流进行补偿，使得输出电压Vout快速上升至目标值，缩短了输出电压Vout的安定时间，提高了处理器203的工作性能。[0〇48]在一个实施例中，输出电压Vmjt被用作与阈值电压Vthl比较。若输出电压Vmjt小于阈值电压Vthl，则输出电压Vmjt被视为进入目标值VREF2的预设范围。在另一个实施例中，输出电压Vout被用作与阈值电压Vthl和Vth2比较，若输出电压大于Vth2且小于Vthl，则输出电压Vout被视为进入目标值VREF2的预设范围，其中Vthl大于Vth2。在一个实施例中，阈值电压Vthl等于目标值VREF2与安定值VsettlJ例如10mV)之和，而阈值电压Vth2等于目标值VREF2与安定值Vsettl之差。
[0049]在一个实施例中，采样输出电压Vc^t并产生输出采样信号。该输出采样信号被反馈以调节控制信号CTRL，并被用作与阈值电压VthdPVth2比较，以判断输出电压Vcmt是否进入目标值VREF2的预设范围。
[0050]图4为根据本发明一实施例的处理器供电电源300的电路原理图。供电电源300包括参考调节电路301、电压调节器302和参考补偿电路304。在图4所示的实施例中，电压调节器302包括控制电路306和开关变换电路307。开关变换电路307包括第一开关管S1、第二开关管S2、电感器L和输出电容器Cc>ut，通过该第一开关管S1和第二开关管S2的导通与关断将输入电压Vin转换为输出电压Vmjt。第一开关管S1具有第一端、第二端和控制端，其中第一端接收输入电压vin，控制端耦接至控制单元306以接收控制信号CTRL。第二开关管S2具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一开关管S1的第二端，第二端接地，控制端耦接至控制单元306以接收控制信号CTRL。电感器L具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一开关管S1的第二端和第二开关管S2的第一端。输出电容器Cout親接在电感器的第二端和地之间。[0051 ]控制电路306耦接至参考补偿电路304以接收补偿后的参考电压V^ef，并根据补偿后的参考电压疒ref产生控制信号CTRL以控制开关变换电路307中至少一个开关管的导通与关断。在一个实施例中，控制电路包括加法器308、比较器COM和逻辑控制电路309。加法器 308具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收电感电流k经电阻转换(A 环节)后得到的有源下调电压Vd_P，第二输入端接收输出电压Vc>ut，在其输出端产生有源下调电压Vdr，与输出电压Vmjt的和值。比较器COM的同相输入端接收补偿后的参考电压V' ref， 反相输入端接收有源下调电压Vdr_与输出电压Vcmt的和值，在其输出端产生置位信号SET。 逻辑控制电路309接收置位信号SET，产生控制信号CTRL以控制开关变换电路307中至少一个开关管的导通与关断。
[0052]在另一个实施例中，当开关变换电路307中输出电容器的等效串联阻抗值较小时， 输出电压心^可能会产生次谐波振荡，造成电压调节器307工作不稳定。为了防止该次谐波振荡的产生，控制电路306通常还包括斜坡补偿单元310。斜坡补偿单元310产生斜坡补偿信号VsiiiPE并将其提供至比较器COM。比较器COM的同相输入端接收补偿后的参考电压V' ref与斜坡补偿信号VsLClPE的和值，反相输入端接收有源下调电压Vdroop与输出电压Vout的和值，在其输出端产生置位信号SET。
[0053] 在一个实施例中，参考调节电路301、参考补偿电路304和控制电路306被集成在同一芯片中。
[0054]在如下图5与图6所示的实施例中，参考补偿电路304产生参考补偿信号Vcmp并叠加至参考电压Vref，以产生补偿后的参考电压V'ref。但本领域技术人员可以理解，具有其他产生形式的补偿后的参考电压疒ref也同样适用于本发明，例如参考补偿电路304直接基于幅值信号VmAX和参考电压Vref产生的补偿后的参考电压V' ref。[〇〇55]图5为根据本发明一实施例的图4所示处理器供电电源300的波形图。如图5所示， 在t0时刻，参考电压Vref为对应VID1的初始值VREF1，参考补偿信号VOIP为零，因此补偿后的参考电压与输出电压v?t均等于初始值VREF1。
[0056] 在tl时刻，处理器303将速率指令和VID2传递至参考调节电路301，其中VID2>VID1，参考电压Vref以受控速率逐步增大。在t3时刻，参考电压Vref增大至与VID2对应的目标值VREF2 〇[〇〇57]参考补偿信号VGMP从tl时刻开始斜坡上升。在t2时刻，参考补偿信号VGMP斜坡上升至幅值信号VmAX，之后参考补偿信号VCMP被保持在幅值信号VMAX。在t4时刻，输出电压Vmjt进入目标值VREF2的预设范围，方将参考补偿信号V(MP移除。参考补偿信号V(MP还可具有其他的表现形式，例如参考补偿信号VCMP被保持在幅值信号VMM直到对输出电压￥_的调节结束并再经过一段延时后，方将参考补偿信号VeMP移除。
[0058]与图2相比，图5提供的补偿后的电压V'ref可以补偿额外增大的电感电流，提高输出电压Vout的上升速率，使得输出电压Vmjt快速上升到目标值VREF2,缩短了输出电压Vmjt的安定时间Tsettle。
[0059]尽管图5中给出了以固定速率上升的参考补偿信号VCMP，实际上它的上升速率可能是不固定的。在一个实施例中，参考补偿信号VCMP的形状可能与图5所示的有所不同。例如， 参考补偿信号v?P的上升斜坡或下降斜坡可以是分段线性的。[0〇6〇] 在另一个实施例中，参考电压Vref与参考补偿信号VCMP可以数字方式产生，也可以通过数字与模拟结合的方式产生。参考补偿信号VCMP的幅值由幅值信号VMM决定，其上升速率和下降速率可基于参考分辨率进行调整。
[0061]在一个实施例中，控制电路306采用数字控制方式，图4所示的参考调节电路301、 参考补偿电路304和控制电路306可由数字控制器来实现。[〇〇62]图6为根据本发明另一实施例的图4所示处理器供电电源300的波形图。在图6所示的实施例中，参考调节电路301以数字方式提供参考电压的数字信号Vrrf(D)，参考补偿电路 304以数字方式提供参考补偿信号的数字信号VCmp(d)。如图6所示，在t0时刻，参考电压的数字信号Vref(D)等于初始值VREF1，参考补偿信号的数字信号Vgmpw为零。在tl时刻，处理器303 将速率指令和VID2传递至参考调节电路301。在tl?t3期间，参考电压的数字信号Vref(D)以受控速率逐步增大至目标值VREF2,例如通过N个步骤，N为大于等于2的整数。在每个步骤中， 将参考电压的数字信号VrrfW增加一参考预设值Vpra。每个步骤持续的时间与参考分辨率有关。在一个实施例中，每个步骤对应的参考预设值VpreU，Vpre_2，……，Vpra_N并不相等。在另一个实施例中，这些参考预设值都等于Vpre。
[0063]在tl?t2期间，参考补偿电路304通过多个步骤逐步增大参考补偿信号的数字信号VCMP(D)直到其达到幅值信号Vmax。在每个上升步骤中，将参考补偿信号的数字信号V?P(D)增加一补偿预设值VpRE。在t2?t4期间，参考补偿信号的数字信号VCMP(D)被保持在幅值信号 VMM。在t4?t6期间，参考补偿电路304通过多个步骤逐步减小参考补偿信号的数字信号 VCM_到零。在每个下降步骤中，将参考补偿信号的数字信号Vcmpw减小一补偿预设值VPRE。 每个上升或下降步骤持续的时间与参考分辨率有关。[0〇64] 在一个实施例中，根据上升脉冲Inc_pulse和下降脉冲Dec_pulse来设定参考补偿信号的数字信号的上升步骤和下降步骤。上升脉冲Inc_pulse和下降脉冲Dec_pulse 可通过GUI调节。
[0065]在一个实施例中，参考电压的数字信号Vmw每增大2次参考预设值Vpre5,上升脉冲 Impulse产生一个脉冲信号，将参考补偿信号的数字信号V?P(D)增大一补偿预设值VPRE，然后在上升脉冲Inc_pulse的下一个脉冲信号来临时进入下一步骤。下降脉冲Dec_pulse与参考分辨率有关，当其脉冲信号来临时，将参考补偿信号的数字信号v?P(D)减小一补偿预设值 VpRE，然后在下降脉冲DeC_pulse的下一个脉冲信号来临时进入下一步骤。
[0066]图7为根据本发明一实施例的产生补偿后的参考电压的电路原理图。参考调节电路601产生参考电压的数字信号Vrrf(D)。参考补偿电路604包括补偿产生电路640、数字加法单元641和数模转换电路642。补偿产生电路640接收幅值信号Vmax，基于幅值信号Vmax产生参考补偿信号的数字信号V?P(D)。参考补偿电路604通过数字运算单元641，将参考补偿信号的数字信号Vcmp(d)叠加至参考电压的数字信号Vcmp(d)，并将两者之和传输至数模转换电路642。 数模转换电路642输出的模拟信号为补偿后的参考电压V'ref。
[0067]图8为根据本发明又一实施例的产生补偿后的参考电压的电路原理图。参考调节电路601产生参考电压的数字信号Vref(D)。参考补偿电路604包括补偿产生电路640、数模转换电路644和645以及模拟加法电路646。补偿产生电路640用于产生参考补偿信号的数字信号VcMPW。数模转换电路644接收参考电压的数字信号VrrfW，输出参考电压Vrrf。数模转换电路645接收参考补偿信号的数字信号Vcmp(d)，输出参考补偿信号Vcmp。参考补偿电路604通过模拟加法电路646将参考补偿信号Vcmp叠加至参考电压Vref，并将两者之和作为补偿后的参考电压Vrrf在输出端提供至控制电路。
[0068]图9为根据本发明一实施例的处理器供电电源控制方法的流程图。该供电电源包括根据补偿后的参考电压将输入电压转换为输出电压的电压调节器。该控制方法包括包括步骤721?725。[〇〇69]在步骤721，电压调节器正常运行；[〇〇7〇]从处理器接收代表所需输出电压的VID编码。[0071 ]在步骤722,产生从初始值增大至目标值的参考电压。
[0072]在步骤723,基于补偿参数计算一幅值信号，该补偿参数用于补偿参考电压上升过程中额外增大的电感电流。[〇〇73]在步骤724,基于幅值信号产生参考补偿信号。参考补偿信号可直接被设置为幅值信号，亦或被设置为以一定斜率增大至幅值信号。
[0074]在步骤725,将参考补偿信号叠加至参考电压，产生补偿后的参考电压。
[0075]在一个实施例中，步骤723包括将负载调整率、输出电容器的容值以及输出电压的上升速率相乘，产生幅值信号。
[0076]在另一个实施例中，基于幅值信号和参考电压产生补偿后的参考电压，补偿后的参考电压被设置为在接收到VID编码时从初始值开始斜坡上升，在达到参考电压与幅值信号的和值时保持在参考电压与幅值信号的和值，其中补偿后的参考电压的上升速率大于参考电压的上升速率。此后，检测输出电压是否进入目标值的预设范围。若是，补偿后的参考电压开始斜坡下降至目标值。否则继续检测。在一个实施例中，输出电压被用作与第一阈值电压和第二阈值电压比较，若输出电压大于第二阈值电压且小于第一阈值电压，则视为输出电压进入目标值的预设范围。[〇〇77]虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种供电电源，包括:参考调节电路，接收电压识别编码，将参考电压从初始值增大至与电压识别编码对应 的目标值；参考补偿电路，接收基于补偿参数产生的幅值信号，基于该幅值信号对参考电压进行 补偿，产生补偿后的参考电压，该补偿参数用于对参考电压上升过程中额外增大的电感电 流进行补偿；以及电压调节器，包括:开关变换电路，包括至少一个开关管，通过该至少一个开关管的导通与关断将输入电 压转换为输出电压；控制电路，親接至参考补偿电路以接收补偿后的参考电压，并根据补偿后的参考电压 产生控制信号以控制开关变换电路中至少一个开关管的导通与关断。2.如权利要求1所述的供电电源，其中该幅值信号基于负载调整率、输出电容器的容值 以及输出电压的上升速率来计算。3.如权利要求1所述的供电电源，其中参考补偿电路基于幅值信号产生参考补偿信号 并叠加至参考电压以产生补偿后的参考电压，该参考补偿信号被设置为幅值信号。4.如权利要求1所述的供电电源，其中参考补偿电路基于幅值信号产生参考补偿信号 并叠加至参考电压以产生补偿后的参考电压，该参考补偿信号被设置为以一定斜率增大至 幅值信号。5.如权利要求1所述的供电电源，其中补偿后的参考电压被设置为在接收到电压识别 编码时从初始值开始斜坡上升，在达到参考电压与幅值信号的和值时保持在参考电压与幅 值信号的和值，其中补偿后的参考电压的上升速率大于参考电压的上升速率。6.如权利要求5所述的供电电源，其中补偿后的参考电压在输出电压进入目标值的预 设范围后被减小至目标值。7.如权利要求6所述的供电电源，其中输出电压被用作与第一阈值电压和第二阈值电 压比较，若输出电压大于第二阈值电压且小于第一阈值电压，则视为输出电压进入目标值 的预设范围。8.如权利要求1所述的供电电源，其中参考调节电路以数字方式产生参考电压的数字信号；参考补偿电路包括:补偿产生电路，基于该幅值信号以数字方式产生参考补偿信号的数字信号；数字加法单元，用于将参考补偿信号的数字信号与参考电压的数字信号相加，产生补 偿后的参考电压的数字信号；以及第一数模转换电路，将补偿后的参考电压的数字信号转换为补偿后的参考电压提供至 控制电路。9.如权利要求1所述的供电电源，其中参考调节电路以数字方式产生参考电压的数字信号；；参考补偿电路包括:第二数模转换电路，将参考电压的数字信号转换为参考电压；补偿产生电路，基于该幅值信号以数字方式产生参考补偿信号的数字信号；第三数模转换电路，将参考补偿信号的数字信号转换为参考补偿信号；以及模拟加法电路，将参考补偿信号与参考电压的和值作为补偿后的参考电压提供给控制 电路。10.如权利要求1所述的供电电源，其中该开关变换电路包括:第一开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端接收输入电压，控制端耦接至 控制单元以接收控制信号；第二开关管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至第一开关管的第二端， 第二端接地，控制端耦接至控制单元以接收控制信号；电感器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至第一开关管的第二端和第二开关管 的第一端；以及输出电容器，耦接在电感器的第二端和地之间。11.如权利要求1所述的供电电源，其中该控制电路包括:加法器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端接收电感电流经电阻 转换后得到的有源下调电压，第二输入端接收输出电压，在其输出端产生有源下调电压与 输出电压的和值；比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端，其中同相输入端接收补偿后的参考电 压，反相输入端接收有源下调电压与输出电压的和值，在其输出端产生置位信号；以及逻辑控制电路，接收置位信号，产生控制信号以控制开关变换电路中至少一个开关管 的导通与关断。12.—种供电电源的控制方法，其中该供电电源包括根据补偿后的参考电压将输入电 压转换为输出电压的电压调节器，该控制方法包括:从处理器接收电压识别编码；将参考电压从初始值增大至与电压识别编码对应的目标值；基于补偿参数计算一幅值信号，该补偿参数用于对参考电压上升过程中额外增大的电 感电流进行补偿；以及基于该幅值信号对参考电压进行补偿，产生补偿后的参考电压。13.如权利要求12所述的控制方法，其中该幅值信号基于负载调整率、输出电容器的容 值以及输出电压的上升速率来计算。14.如权利要求12所述的控制方法，其中产生补偿后的参考电压的步骤包括:基于幅值信号产生参考补偿信号，该参考补偿信号被设置为幅值信号或者以一定斜率 增大至幅值信号；以及将参考补偿信号叠加至参考电压。15.如权利要求12所述的控制方法，其中补偿后的参考电压被设置为在接收到电压识 别编码时从初始值开始斜坡上升，在达到参考电压与幅值信号的和值时保持在参考电压与 幅值信号的和值，其中补偿后的参考电压的上升速率大于参考电压的上升速率。16.如权利要求15所述的控制方法，其中补偿后的参考电压在输出电压进入目标值的 预设范围后被减小至目标值。17.如权利要求16所述的控制方法，其中输出电压被用作与第一阈值电压和第二阈值 电压比较，若输出电压大于第二阈值电压且小于第一阈值电压，则视为输出电压进入参考电压的预设范围。
【文档编号】H02M1/36GK105978315SQ201610431676
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】吴小康, 姜礼节, 欧阳茜
【申请人】成都芯源系统有限公司