專利名稱：用于控制電源變換器中的開關(guān)頻率變化的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路。更具體地說，本發(fā)明提供了一種用于控制頻率變化的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明僅僅是以示例的方式被應(yīng)用于電源變換器。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明具有更廣闊的應(yīng)用范圍。
背景技術(shù)：
電源變換器被廣泛地用于諸如便攜式設(shè)備的消費(fèi)類電子設(shè)備。電源變換器可以將電源從一種形式變換到另一種形式。作為示例，電源從交流(AC)變換到直流(DC)、從DC變換到AC、從AC變換到AC或者從DC變換到DC。此外，電源變換器可以將電源從一個(gè)電平轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電平。電源變換器包括線性變換器和開關(guān)模式變換器兩種主要類型。
開關(guān)模式變換器通常需要滿足對(duì)電磁干擾(EMI)的某些要求。單個(gè)開關(guān)頻率及其諧波會(huì)引起EMI問題。為了抑制EMI，對(duì)于傳統(tǒng)開關(guān)模式電源變換器來說，通過時(shí)鐘抖動(dòng)來經(jīng)常性改變開關(guān)頻率。
例如，由模擬電路產(chǎn)生時(shí)鐘抖動(dòng)用于頻率變化。模擬電路以遠(yuǎn)低于電源變換器的開關(guān)頻率的頻率來提供頻率變化信號(hào)。例如，開關(guān)頻率在幾十千赫茲的范圍內(nèi)，而頻率變化信號(hào)的頻率更低。因此，模擬電路通常需要大的電容器面積并且實(shí)現(xiàn)起來很昂貴。
在另一示例中，由數(shù)字電路產(chǎn)生時(shí)鐘抖動(dòng)。數(shù)字電路可以使用計(jì)數(shù)器來產(chǎn)生頻率變化信號(hào)。但是頻率變化信號(hào)通常具有固定的模式而無頻率擾動(dòng)(scrambling)。能量擴(kuò)展在感興趣的頻帶內(nèi)可能并不均勻。在另一個(gè)示例中，由外部信號(hào)(例如集成電路(IC)系統(tǒng)的電源電壓)控制頻率變化。但是頻率變化的范圍通常有限。此外，利用電源電壓改變開關(guān)頻率通常使開關(guān)模式電源變換器難于被設(shè)計(jì)。
因此，非常需要對(duì)控制頻率變化的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及集成電路。更具體地說，本發(fā)明提供了一種用于控制頻率變化的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明僅僅是以示例的方式被應(yīng)用于電源變換器。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明具有更廣闊的應(yīng)用范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于為電源變換器提供頻率控制的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，所述偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器被配置產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。此外，所述系統(tǒng)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，被配置接收所述數(shù)字信號(hào)并產(chǎn)生第一控制信號(hào)；輸出信號(hào)發(fā)生器，被配置接收所述第一控制信號(hào)并至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)；以及脈寬調(diào)制發(fā)生器，被配置至少接收所述第一輸出信號(hào)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于提供偽隨機(jī)信號(hào)的系統(tǒng)包括移位寄存器，所述移位寄存器被配置接收第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)并產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。所述移位寄存器包括m個(gè)觸發(fā)器，其中m是正整數(shù)。此外，所述系統(tǒng)包括處理設(shè)備，所述處理設(shè)備被配置接收多個(gè)信號(hào)并產(chǎn)生所述第一輸入信號(hào)。所述多個(gè)信號(hào)分別代表存儲(chǔ)在多個(gè)觸發(fā)器中的數(shù)據(jù)，并且所述多個(gè)觸發(fā)器選自所述m個(gè)觸發(fā)器。并且，所述系統(tǒng)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器被配置接收所述數(shù)字信號(hào)并且產(chǎn)生與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的模擬信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)代表至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。所述N位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于N個(gè)觸發(fā)器，并且所述N個(gè)觸發(fā)器選自所述m個(gè)觸發(fā)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于為電源變換器提供頻率控制的方法包括產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。此外，所述方法包括接收所述數(shù)字信號(hào)，處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一控制信號(hào)。所述第一控制信號(hào)是模擬信號(hào)。并且，所述方法包括接收所述第一控制信號(hào)，處理與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于提供偽隨機(jī)信號(hào)的方法包括從移位寄存器接收多個(gè)信號(hào)，處理與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一輸入信號(hào)。此外，所述方法包括由所述移位寄存器接收所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)，處理與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，通過M序列過程來產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。并且，所述方法包括處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的模擬信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)代表至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
以本發(fā)明的方式，可以獲得超過傳統(tǒng)技術(shù)的許多優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以減小開關(guān)模式電源變換器的電磁干擾。舉例來說，開關(guān)模式電源變換器是離線電源變換器。本發(fā)明的某些實(shí)施例為開關(guān)模式電源變換器提供了開關(guān)頻率變化。本發(fā)明的一些實(shí)施例避免了開關(guān)模式電源變換器中固定頻率和諧波上的強(qiáng)單音信號(hào)。本發(fā)明的某些實(shí)施例可以在開關(guān)模式電源變換器的頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展電磁干擾的功率。例如，開關(guān)頻率的隨機(jī)化可以使EMI功率譜在中值開關(guān)頻率周圍和高次諧波的頻帶內(nèi)基本均勻。本發(fā)明的一些實(shí)施例根據(jù)調(diào)頻指數(shù)Mf來提供頻率變化。舉例來說，調(diào)頻指數(shù)Mf由開關(guān)模式電源變換器的EMI要求來確定。
本發(fā)明的某些實(shí)施例將數(shù)字電路用于頻率變化。數(shù)字電路是便攜式的，并且可以被方便地移植用于不同的集成電路制造過程。本發(fā)明的一些實(shí)施例利用偽隨機(jī)信號(hào)為時(shí)鐘信號(hào)提供頻率變化。舉例來說，偽隨機(jī)信號(hào)是M序列信號(hào)。本發(fā)明的某些實(shí)施例使用頻率變化控制器，頻率變化控制器包括m級(jí)M序列發(fā)生器和N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器。舉例來說，m級(jí)M序列發(fā)生器包括m級(jí)線性移位寄存器。在另一個(gè)示例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器在電壓模式或電流模式下工作。在另一個(gè)示例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出被用來控制開關(guān)模式電源變換器中的振蕩器的頻率變化。在另一個(gè)示例中，由振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)被饋送到線性移位寄存器中。
本發(fā)明的一些實(shí)施例使用由電壓信號(hào)或電流信號(hào)控制的振蕩器。舉例來說，控制信號(hào)是由頻率變化發(fā)生器和/或停滯時(shí)間(dead-time)控制器產(chǎn)生的。在另一個(gè)示例中，振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和鋸齒(ramping)信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)和鋸齒信號(hào)不具有恒定的頻率。該頻率是隨機(jī)化的并且隨著時(shí)間的變化而逐漸移動(dòng)。在另一個(gè)示例中，由偽隨機(jī)信號(hào)來調(diào)制振蕩器中的充放電電流。經(jīng)調(diào)制的充放電電流確定振蕩頻率，進(jìn)而確定開關(guān)模式電源變換器中的開關(guān)頻率。
參考下面的詳細(xì)說明和附圖，可以更全面地理解本發(fā)明的各種其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制頻率變化的簡化系統(tǒng)；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率變化的簡化示圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率變化發(fā)生器的簡化示圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制頻率變化的簡化系統(tǒng)；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于頻率控制的簡化系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及集成電路。更具體地說，本發(fā)明提供了一種用于控制頻率變化的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明僅僅是以示例的方式被應(yīng)用于電源變換器。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明具有更廣闊的應(yīng)用范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制頻率變化的簡化系統(tǒng)。該圖僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。系統(tǒng)100包括偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110、N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器120、信號(hào)發(fā)生器140和脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生器160。雖然使用了選定的一組部件來示出系統(tǒng)100，但是可以有許多替代物、修改形式和變化形式。例如，一些部件可以被擴(kuò)展和/或被合并。可以在上面提到的部件中插入其他部件。取決于實(shí)施例，部件的安排可以交換，另一些部件可以被替代。例如，PWM發(fā)生器160被用于至少接收信號(hào)發(fā)生器140的輸出信號(hào)的另一個(gè)部件所代替。這些部件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在本說明書中找到，下面會(huì)更具體地描述。
偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110向N位數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器120輸出數(shù)字信號(hào)130。在一個(gè)示例中，偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110包括m級(jí)M序列發(fā)生器，其中m是正整數(shù)。在另一個(gè)示例中，N是正整數(shù)。D/A轉(zhuǎn)換器120基于數(shù)字信號(hào)130產(chǎn)生控制信號(hào)132。在一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)132是在電流域中。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)是在電壓域中。在一個(gè)示例中，控制信號(hào)132是由數(shù)字信號(hào)130調(diào)制的。在另一個(gè)示例中，控制信號(hào)132是偽隨機(jī)信號(hào)。在另一個(gè)示例中，偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110和N位D/A轉(zhuǎn)換器120構(gòu)成時(shí)鐘隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。
控制信號(hào)132由信號(hào)發(fā)生器140接收。舉例來說，信號(hào)發(fā)生器140是輸出信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器140基于控制信號(hào)132輸出時(shí)鐘信號(hào)150和鋸齒信號(hào)152。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器140包括振蕩器。在一個(gè)示例中，振蕩器是壓控振蕩器(VCO)。在另一個(gè)示例中，振蕩器是流控振蕩器(ICO)。利用控制信號(hào)132關(guān)于時(shí)間來調(diào)制振蕩頻率。例如，對(duì)于預(yù)定的時(shí)間周期，振蕩頻率在中值頻率周圍被隨機(jī)化。
時(shí)鐘信號(hào)150和鋸齒信號(hào)152被PWM發(fā)生器160接收。此外，時(shí)鐘信號(hào)150還被偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110接收。在一個(gè)實(shí)施例中，PWM發(fā)生器160還接收電壓反饋信號(hào)162和電流取樣信號(hào)164，并產(chǎn)生PWM信號(hào)166。在一個(gè)示例中，PWM信號(hào)166被用來接通或關(guān)斷開關(guān)模式電源變換器中的電源開關(guān)。在另一個(gè)示例中，鋸齒信號(hào)152被用于開關(guān)模式電源變換器中的斜率補(bǔ)償。在另一個(gè)示例中，時(shí)鐘信號(hào)150被用于確定開關(guān)模式電源變換器的開關(guān)頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)模式電源變換器是離線電源變換器。在另一個(gè)實(shí)施例中，電源變換器在電流模式下工作。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率變化的簡化示圖。該圖僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。如圖2所示，頻率f隨著時(shí)間t的變化而改變。例如，頻率f在最大頻率fmax和最小頻率fmin之間且在中值頻率fmean周圍變化。在一個(gè)示例中，調(diào)頻指數(shù)Mf定義如下Mf=fmax-fminfmax+fmin]]>(等式1)
例如，fmax和fmin之間的差是由偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110和N位D/A轉(zhuǎn)換器120產(chǎn)生的控制信號(hào)132的大小來確定的。在一個(gè)實(shí)施例中，頻率f代表由信號(hào)發(fā)生器140產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)150的頻率。在另一個(gè)實(shí)施例中，頻率f代表由PWM發(fā)生器160控制的開關(guān)模式電源變換器的開關(guān)頻率。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電磁干擾(EMI)功率是在一個(gè)頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展的而不是在單個(gè)頻率fmean上。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的頻率變化發(fā)生器的簡化示圖。該圖僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。系統(tǒng)300包括m級(jí)M序列發(fā)生器310和N位數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器320。雖然使用了選定的一組部件來示出系統(tǒng)300，但是可以有許多替代物、修改形式和變化形式。例如，一些部件可以被擴(kuò)展和/或被合并?？梢栽谏厦嫣岬降牟考胁迦肫渌考ＨQ于實(shí)施例，部件的安排可以交換，另一些部件可以被替代。例如，m級(jí)M序列發(fā)生器310被另一類型的偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所代替。這些部件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在本說明書中找到，下面會(huì)更具體地描述。
m級(jí)M序列發(fā)生器310包括線性反饋移位寄存器330和邏輯部件340。線性移位寄存器330包括觸發(fā)器1、2、…、m-1和m，并且接收時(shí)鐘信號(hào)332。m是正整數(shù)。M序列發(fā)生器對(duì)于給定的m級(jí)提供最大長度偽隨機(jī)數(shù)，從而使所需要的隨機(jī)化最大化。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)332，存儲(chǔ)在一個(gè)觸發(fā)器中的數(shù)據(jù)被從前級(jí)觸發(fā)器傳送過來的數(shù)據(jù)所替換。例如，存儲(chǔ)在觸發(fā)器1中的數(shù)據(jù)被傳送到觸發(fā)器2，存儲(chǔ)在觸發(fā)器2中的數(shù)據(jù)被傳送到觸發(fā)器3，…，并且存儲(chǔ)在觸發(fā)器m-1中的數(shù)據(jù)被傳送到觸發(fā)器m。此外，存儲(chǔ)在觸發(fā)器1中的數(shù)據(jù)被邏輯部件340產(chǎn)生的輸出信號(hào)334所代表的數(shù)據(jù)替換。
邏輯部件340從線性移位寄存器330的選定觸發(fā)器中接收輸入信號(hào)342。例如，邏輯部件340包括處理設(shè)備。每個(gè)輸入信號(hào)代表存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)觸發(fā)器中的數(shù)據(jù)。根據(jù)預(yù)定邏輯來處理輸入信號(hào)，并且邏輯部件產(chǎn)生輸出信號(hào)334。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯部件340包括異或(XOR)門。
N位數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器320接收數(shù)字信號(hào)。N是正整數(shù)。數(shù)字信號(hào)包括信號(hào)336，信號(hào)336中的每個(gè)代表存儲(chǔ)在N個(gè)觸發(fā)器之一中的數(shù)據(jù)。所述N個(gè)觸發(fā)器選自線性移位寄存器330的觸發(fā)器。D/A轉(zhuǎn)換器320接收的數(shù)字信號(hào)代表N位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。每一位代表存儲(chǔ)在N個(gè)觸發(fā)器之一中的數(shù)據(jù)。此外，D/A轉(zhuǎn)換器320接收參考信號(hào)332。參考信號(hào)332被用來確定最大信號(hào)級(jí)Smax和最小信號(hào)級(jí)Smin。響應(yīng)于所接收的數(shù)字信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器320產(chǎn)生輸出信號(hào)324。輸出信號(hào)324在從Smin到Smax的范圍內(nèi)。在一個(gè)示例中，輸出信號(hào)324是在電壓域中。在另一個(gè)示例中，輸出信號(hào)324是在電流域中。
系統(tǒng)300具有多種應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)300被用于系統(tǒng)100。例如，m級(jí)M序列發(fā)生器310是m級(jí)M序列發(fā)生器110。D/A轉(zhuǎn)換器320是D/A轉(zhuǎn)換器120。時(shí)鐘信號(hào)332是時(shí)鐘信號(hào)150，并且輸出信號(hào)324是控制信號(hào)132。例如，最大信號(hào)級(jí)Smax和最小信號(hào)級(jí)Smin分別對(duì)應(yīng)于最大頻率fmax和最小頻率fmin。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于控制頻率變化的簡化系統(tǒng)。該圖僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。系統(tǒng)400包括偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器410、N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器420、信號(hào)發(fā)生器440、脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生器460、取樣系統(tǒng)1410、補(bǔ)償控制器1420和停滯時(shí)間(dead-time)控制器1230。雖然使用了選定的一組部件來示出系統(tǒng)400，但是可以有許多替代物、修改形式和變化形式。例如，一些部件可以被擴(kuò)展和/或被合并?？梢栽谏厦嫣岬降牟考胁迦肫渌考ＨQ于實(shí)施例，部件的安排可以交換，另一些部件可以被替代。例如，PWM發(fā)生器460被用于至少接收信號(hào)發(fā)生器440的輸出信號(hào)的另一個(gè)部件所代替。這些部件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在本說明書中找到，下面會(huì)更具體地描述。
偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器410向N位數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器420輸出數(shù)字信號(hào)430。在一個(gè)示例中，偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器包括m級(jí)M序列發(fā)生器，其中m是正整數(shù)。在另一個(gè)示例中，N是正整數(shù)。D/A轉(zhuǎn)換器420基于數(shù)字信號(hào)430產(chǎn)生控制信號(hào)432。在一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)432是在電流域中。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)是在電壓域中。在一個(gè)示例中，控制信號(hào)432是由數(shù)字信號(hào)430調(diào)制的。在另一個(gè)示例中，控制信號(hào)432是偽隨機(jī)信號(hào)。在另一個(gè)示例中，偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器410和N位D/A轉(zhuǎn)換器420構(gòu)成時(shí)鐘隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器。
控制信號(hào)432由信號(hào)發(fā)生器440接收。此外，信號(hào)發(fā)生器440分別從補(bǔ)償控制器1420和停滯時(shí)間控制器1230接收控制信號(hào)1222和1232。舉例來說，信號(hào)發(fā)生器440是輸出信號(hào)發(fā)生器。信號(hào)發(fā)生器440基于控制信號(hào)432、1222和1232來輸出時(shí)鐘信號(hào)450和鋸齒信號(hào)452。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器440包括振蕩器。在一個(gè)示例中，振蕩器是壓控振蕩器(VCO)。在另一個(gè)示例中，振蕩器是流控振蕩器(ICO)。利用控制信號(hào)432關(guān)于時(shí)間來調(diào)制振蕩頻率。例如，對(duì)于預(yù)定的時(shí)間周期，振蕩頻率在中值頻率周圍被隨機(jī)化。
時(shí)鐘信號(hào)450和鋸齒信號(hào)452被PWM發(fā)生器460接收。此外，時(shí)鐘信號(hào)450還被偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器410接收。在一個(gè)實(shí)施例中，PWM發(fā)生器460還接收電壓反饋信號(hào)462和電流取樣信號(hào)464，并產(chǎn)生PWM信號(hào)466。在一個(gè)示例中，PWM信號(hào)466被用來接通或關(guān)斷開關(guān)模式電源變換器中的電源開關(guān)。在另一個(gè)示例中，鋸齒信號(hào)452被用于開關(guān)模式電源變換器中的斜率補(bǔ)償。在另一個(gè)示例中，時(shí)鐘信號(hào)450被用于確定開關(guān)模式電源變換器的開關(guān)頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)模式電源變換器是離線電源變換器。在另一個(gè)實(shí)施例中，電源變換器在電流模式下工作。
停滯時(shí)間控制器1230接收負(fù)載信號(hào)1234，并生成控制信號(hào)1232。負(fù)載信號(hào)1234表示開關(guān)模式變換器的輸出負(fù)載水平。例如，負(fù)載信號(hào)1234包括隨輸出負(fù)載增大的控制電壓。作為另一個(gè)示例，負(fù)載信號(hào)1234由反饋環(huán)產(chǎn)生。響應(yīng)于負(fù)載信號(hào)1234，停滯時(shí)間控制器1230向信號(hào)發(fā)生器440輸出控制信號(hào)1232。信號(hào)發(fā)生器440使用控制信號(hào)1232來進(jìn)行頻率控制。
取樣系統(tǒng)1410接收輸入電壓1224，并生成控制信號(hào)1430?？刂菩盘?hào)1430表示輸入電壓1224的大小。在一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)1430是在電流域中。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)1430是在電壓域中。控制信號(hào)1430被補(bǔ)償控制器1420接收，該補(bǔ)償控制器420生成作為其響應(yīng)的控制信號(hào)1222。
控制信號(hào)1222被信號(hào)發(fā)生器440接收。例如，信號(hào)發(fā)生器440包括振蕩器。在另一個(gè)示例中，信號(hào)發(fā)生器440輸出下述鋸齒信號(hào)452該作為時(shí)間函數(shù)的斜坡信號(hào)452的信號(hào)強(qiáng)度的斜率基于控制信號(hào)1222而被調(diào)節(jié)。此外，信號(hào)發(fā)生器440輸出時(shí)鐘信號(hào)450。例如，時(shí)鐘信號(hào)450具有與鋸齒信號(hào)452相同的頻率。在另一個(gè)示例中，時(shí)鐘信號(hào)450被PWM發(fā)生器460用于控制開關(guān)模式電源變換器的開關(guān)頻率。
如上所述，由N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器420產(chǎn)生的控制信號(hào)432和由停滯時(shí)間控制器1230產(chǎn)生的控制信號(hào)1232分別來控制時(shí)鐘信號(hào)450的頻率。例如，控制信號(hào)432確定時(shí)鐘信號(hào)450的中值頻率，而控制信號(hào)1232確定時(shí)鐘信號(hào)450的頻率變化，如圖2所示的那樣。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于頻率控制的簡化系統(tǒng)。該圖僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。系統(tǒng)1700包括頻率變化發(fā)生器1710、補(bǔ)償器1720、開關(guān)1730、1732和1734、與非門1740和1742、與門1744、比較器1750、1752和1754、反相器1760和1762、電容器1770和1772、電流源1780、1782、1784、1786和1788。雖然使用了選定的一組部件來示出系統(tǒng)1700，但是可以有許多替代物、修改形式和變化形式。例如，一些部件可以被擴(kuò)展和/或被合并?？梢栽谏厦嫣岬降牟考胁迦肫渌考ＨQ于實(shí)施例，部件的安排可以交換，另一些部件可以被替代。這些部件的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可在本說明書中找到，下面會(huì)更具體地描述。
電容器1770分別通過開關(guān)1730(SH)或開關(guān)1732(SL)進(jìn)行充電或放電。在放電階段(Toff)和充電階段(Ton)之間，可以通過保持開關(guān)1730和1732兩者都斷開而在Ton和Toff之間插入停滯時(shí)間Tdead。比較器1750(A1)和1752(A2)的輸出由RS觸發(fā)器鎖存。RS觸發(fā)器包括與非門1740(NAND1)和1742(NAND2)。比較器1750(A1)和1752(A2)是箝壓比較器，分別具有閾值電壓1840(VH)和1842(VL)。在電容器1770的一端上的電壓1830的電壓范圍等于閾值電壓1840和1842之間的差。
電容器1772(Cg)、電流源1784(Ig)、開關(guān)1734(SG)和比較器1754(A3)被用于停滯時(shí)間調(diào)制。如果控制電壓1810(Vctrl)小于閾值電壓(Vth_g)，則在電容器1770(Co)的放電階段(Toff)結(jié)束后，電容器1772的一端處的電壓1814開始從控制電壓1810上升至閾值電壓1812。例如，電壓1814的上升由電流源1784來支持。在放電期的結(jié)束處，開關(guān)1734斷開。
當(dāng)電壓1814達(dá)到閾值電壓1812時(shí)，由與門1744(AND1)產(chǎn)生的信號(hào)1820被用于接通開關(guān)1730(SH)。隨后，電容器1770的電壓1830開始上升，并且充電階段(Ton)開始。在一個(gè)實(shí)施例中，停滯時(shí)間Tdead是開關(guān)1730和1732都斷開的時(shí)期。在停滯時(shí)間期間，電壓1830保持恒定。
如圖5所示，停滯時(shí)間Tdead在控制電壓1810(Vctrl)小于閾值電壓(Vth_g)的情況下正比于Vth_g和Vctrl之間的差。例如，在Vctrl小于Vth_g的情況下Tdead隨著Vctrl減小而增大。電壓1830的振蕩頻率隨著Vctrl減小而減小。例如，控制電壓1810(Vctrl)表示開關(guān)模式變換器的輸出負(fù)載水平。在另一示例中，Vctrl隨著輸出負(fù)載增大而增大。在另一個(gè)示例中，Vctrl由反饋環(huán)產(chǎn)生。如果Vctrl大于等于Vth_g，則停滯時(shí)間Tdead等于零。
在另一個(gè)實(shí)施例中，Vth_g對(duì)應(yīng)于閾值輸出負(fù)載，并且Vctrl隨著輸出負(fù)載而變化。例如，Vctrl隨著輸出負(fù)載增大而增大。如圖5所示，在輸出負(fù)載小于該閾值輸出負(fù)載的情況下，Tdead隨著輸出負(fù)載的減小而增大。舉例來說，如果輸出負(fù)載小于所述閾值輸出負(fù)載但大于另一閾值輸出負(fù)載，則Tdead隨著輸出負(fù)載減小而增大。如果輸出負(fù)載大于等于所述閾值輸出負(fù)載，則停滯時(shí)間Tdead等于零。
在另一個(gè)實(shí)施例中，充電時(shí)間Ton和放電時(shí)間Toff每個(gè)相對(duì)于Vctrl都是恒定的。舉例來說，Vctrl隨著輸出負(fù)載變化。充電時(shí)間Ton和放電時(shí)間Toff每個(gè)相對(duì)于輸出負(fù)載都是恒定的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，充電階段、放電階段和停滯時(shí)間階段的時(shí)間周期如下確定Ton=(VH-VL)×C0IC+ICM]]>(等式2)
Toff=(VH-VL)×C0ID+IDM]]>(等式3)Tdead=(Vth_g-Vctrl)×CgIg]]>如果Vth_g＞Vctrl(等式4)Tdead＝0 如果Vth_g≤Vctrl(等式5)其中，Ton、Toff和Tdead分別是充電階段、放電階段和停滯時(shí)間階段的時(shí)間周期。Ton取決于電流源1780(IC)與1786(ICM)的和以及閾值電壓1840(VH)與1842(VL)之間的差。Toff取決于電流源1782(ID)與1788(IDM)的和。舉例來說，電流源1786(ICM)和1788(IDM)是壓控電流源。此外，電壓1830的頻率FS如下定義Fs=1Ton+Toff+Tdead]]>(等式6)如圖5所示，電流源1786(ICM)和1788(IDM)被來自頻率變化發(fā)生器1710的控制信號(hào)1860和1862調(diào)制。如果Vth_g≤Vctrl，則頻率FS被頻率變化發(fā)生器1710調(diào)制。如果Vth_g＞Vctrll，則頻率FS被頻率變化發(fā)生器1710和用于停滯時(shí)間控制的部件所調(diào)制。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)1860和1862每個(gè)表示偽隨機(jī)信號(hào)。因此，電流源1786(ICM)和1788(IDM)由所述偽隨機(jī)信號(hào)所控制?；诘仁?-6，由偽隨機(jī)信號(hào)調(diào)制開關(guān)模式電源變換器的開關(guān)頻率。
在一個(gè)實(shí)施例中，頻率變化發(fā)生器1710包括如圖1所示的偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器110和N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器120。在另一個(gè)實(shí)施例中，頻率變化發(fā)生器1710包括如圖3所示的m級(jí)M序列發(fā)生器310和N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器320。在另一個(gè)實(shí)施例中，頻率變化發(fā)生器1710包括如圖4所示的偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器410和N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器420。
電流源1780(IC)和1782(ID)以及閾值電壓1840(VH)和1842(VL)被補(bǔ)償器1720調(diào)制。補(bǔ)償器1720接收輸入電壓1850。如圖5所示，電壓1830在充電階段(Ton)期間隨著時(shí)間以一個(gè)斜率增大，而在放電階段(Toff)期間隨著時(shí)間以另一個(gè)斜率減小。兩個(gè)斜率都隨著輸入電壓1850而變化。在一個(gè)示例中，這些斜率隨著預(yù)定電壓范圍內(nèi)的輸入電壓1850而變化。在另一個(gè)示例中，這些斜率相對(duì)于控制電壓1810(Vctrl)是恒定的，但是相對(duì)于輸入電壓1850是變化的。
如上所述以及這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的，圖5僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。在一個(gè)實(shí)施例中，電壓1830被用作鋸齒信號(hào)，信號(hào)1820被用作時(shí)鐘信號(hào)。例如，鋸齒信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)被PWM發(fā)生器接收。PWM發(fā)生器使用鋸齒信號(hào)來提供斜率補(bǔ)償。例如，斜率補(bǔ)償率是恒定的，與輸入電壓1850無關(guān)。此外，PWM發(fā)生器使用時(shí)鐘信號(hào)來控制開關(guān)頻率。
如上所述，通過利用控制信號(hào)1860和1862改變電流源1786(ICM)和1788(IDM)來調(diào)制頻率Fs。電流源1786(ICM)和1788(IDM)還影響電壓1830的斜率。例如，電壓1830被用作提供斜率補(bǔ)償?shù)匿忼X信號(hào)。如果頻率調(diào)制很小，則斜率改變對(duì)環(huán)路穩(wěn)定性的影響可以忽略。
在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)1700被用作系統(tǒng)400。例如，電壓1830是鋸齒信號(hào)452，并且信號(hào)1820是時(shí)鐘信號(hào)450。在另一個(gè)示例中，補(bǔ)償器1720包括取樣系統(tǒng)1410和補(bǔ)償控制器1420。在另一個(gè)示例中，控制電壓1810是負(fù)載信號(hào)1234。在另一個(gè)示例中，輸入電壓1850是輸出電壓1224。在另一個(gè)實(shí)施例中，至少系統(tǒng)1700的一部分被用作系統(tǒng)100。例如，電壓1830是鋸齒信號(hào)152，并且信號(hào)1820是時(shí)鐘信號(hào)150。在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100、300貨1700是電源變換器的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于為電源變換器提供頻率控制的方法包括產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。此外，所述方法包括接收所述數(shù)字信號(hào)，處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一控制信號(hào)。所述第一控制信號(hào)是模擬信號(hào)。并且，所述方法包括接收所述第一控制信號(hào)，處理與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。例如，所述方法可以由系統(tǒng)100、300、400和/或1700來執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一種用于提供偽隨機(jī)信號(hào)的方法包括從移位寄存器接收多個(gè)信號(hào)，處理與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一輸入信號(hào)。此外，所述方法包括由所述移位寄存器接收所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)，處理與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，通過M序列過程來產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。例如，M序列發(fā)生器對(duì)于給定的m級(jí)提供最大長度偽隨機(jī)數(shù)，從而使所需要的隨機(jī)化最大化。并且，所述方法包括處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，以及至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的模擬信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)代表至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。例如，所述方法可以由系統(tǒng)100、300、400和/或1700來執(zhí)行。
本發(fā)明具有多種優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一些實(shí)施例可以減小開關(guān)模式電源變換器的電磁干擾。舉例來說，開關(guān)模式電源變換器是離線電源變換器。本發(fā)明的某些實(shí)施例為開關(guān)模式電源變換器提供開關(guān)頻率變化。本發(fā)明的一些實(shí)施例避免了開關(guān)模式電源變換器中固定頻率和諧波上的強(qiáng)單音信號(hào)。本發(fā)明的某些實(shí)施例可以在開關(guān)模式電源變換器的頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展電磁干擾的功率。例如，開關(guān)頻率的隨機(jī)化可以使EMI功率譜在中值開關(guān)頻率周圍和高次諧波的頻帶內(nèi)基本均勻。本發(fā)明的一些實(shí)施例根據(jù)調(diào)頻指數(shù)Mf來提供頻率變化。舉例來說，調(diào)頻指數(shù)Mf由開關(guān)模式電源變換器的EMI要求來確定。
本發(fā)明的某些實(shí)施例將數(shù)字電路用于頻率變化。數(shù)字電路是便攜式的，并且可以被方便地移植用于不同的集成電路制造過程。本發(fā)明的一些實(shí)施例利用偽隨機(jī)信號(hào)為時(shí)鐘信號(hào)提供頻率變化。舉例來說，偽隨機(jī)信號(hào)是M序列信號(hào)。本發(fā)明的某些實(shí)施例使用頻率變化控制器，頻率變化控制器包括m級(jí)M序列發(fā)生器和N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器。舉例來說，m級(jí)M序列發(fā)生器包括m級(jí)線性移位寄存器。在另一個(gè)示例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器在電壓模式或電流模式下工作。在另一個(gè)示例中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出被用來控制開關(guān)模式電源變換器中的振蕩器的頻率變化。在另一個(gè)示例中，由振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)被饋送到線性移位寄存器中。
本發(fā)明的一些實(shí)施例使用由電壓信號(hào)或電流信號(hào)控制的振蕩器。舉例來說，控制信號(hào)是由頻率變化發(fā)生器和/或停滯時(shí)間控制器產(chǎn)生的。在另一個(gè)示例中，振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和鋸齒信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)和鋸齒信號(hào)不具有恒定的頻率。該頻率是隨機(jī)化的并且隨著時(shí)間的變化而逐漸移動(dòng)。在另一個(gè)示例中，由偽隨機(jī)信號(hào)來調(diào)制振蕩器中的充放電電流。經(jīng)調(diào)制的充放電電流確定振蕩頻率，進(jìn)而確定開關(guān)模式電源變換器中的開關(guān)頻率。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，存在與所描述的實(shí)施例等同的其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為僅限于具體示出的實(shí)施例。本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種用于為電源變換器提供頻率控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，被配置產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，被配置接收所述數(shù)字信號(hào)并產(chǎn)生第一控制信號(hào)；輸出信號(hào)發(fā)生器，被配置接收所述第一控制信號(hào)并至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)；脈寬調(diào)制發(fā)生器，被配置至少接收所述第一輸出信號(hào)；其中所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器包括m級(jí)M序列發(fā)生器，其中m是正整數(shù)；所述m級(jí)M序列發(fā)生器被配置接收所述第一輸出信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一輸出信號(hào)包含第一信號(hào)強(qiáng)度；所述頻率反比于第一時(shí)間周期和第二時(shí)間周期；所述第一時(shí)間周期期間的第一信號(hào)強(qiáng)度與所述第二時(shí)間周期期間的第一信號(hào)強(qiáng)度不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述輸出信號(hào)發(fā)生器被配置在預(yù)定頻率范圍內(nèi)相對(duì)于時(shí)間改變所述頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述頻率在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)與中值頻率相關(guān)聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一控制信號(hào)包括偽隨機(jī)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述輸出信號(hào)發(fā)生器還被配置至少基于與所述偽隨機(jī)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息相對(duì)于時(shí)間來改變所述頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述頻率相對(duì)于時(shí)間隨機(jī)改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一控制信號(hào)處于電壓域和電流域中的至少一個(gè)域中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述脈寬調(diào)制發(fā)生器被配置至少基于與所述第一輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來控制電源變換器的開關(guān)頻率和脈寬。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括第一控制器，所述第一控制器被配置接收負(fù)載信號(hào)并產(chǎn)生第二控制信號(hào)，所述負(fù)載信號(hào)指示電源變換器的輸出負(fù)載。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述頻率相對(duì)于時(shí)間而改變；所述頻率與中值頻率相關(guān)聯(lián)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述輸出信號(hào)發(fā)生器還被配置接收所述第二控制信號(hào)，并且基于與所述第二控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來確定所述中值頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括補(bǔ)償系統(tǒng)，所述補(bǔ)償系統(tǒng)被配置接收電源變換器的輸入信號(hào)并產(chǎn)生第三控制信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述輸出信號(hào)發(fā)生器還被配置接收所述第三控制信號(hào)并產(chǎn)生與斜率相關(guān)聯(lián)的第二輸出信號(hào)；其中所述產(chǎn)生第二輸出信號(hào)的步驟包括至少基于與所述第三控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來確定所述斜率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述脈寬調(diào)制發(fā)生器使用所述第二輸出信號(hào)來進(jìn)行反饋環(huán)的斜率補(bǔ)償。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述斜率補(bǔ)償與斜率補(bǔ)償率有關(guān)，所述斜率補(bǔ)償率相對(duì)于所述輸入信號(hào)是恒定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述補(bǔ)償系統(tǒng)包括取樣系統(tǒng)，被配置接收所述輸入信號(hào)并產(chǎn)生第四控制信號(hào)；補(bǔ)償控制器，被配置接收所述第四控制信號(hào)并輸出所述第三控制信號(hào)。
19.一種用于提供偽隨機(jī)信號(hào)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括移位寄存器，被配置接收第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)并產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，所述移位寄存器包括m個(gè)觸發(fā)器，其中m是正整數(shù)；處理設(shè)備，被配置接收多個(gè)信號(hào)并產(chǎn)生所述第一輸入信號(hào)，所述多個(gè)信號(hào)分別代表存儲(chǔ)在多個(gè)觸發(fā)器中的數(shù)據(jù)，所述多個(gè)觸發(fā)器選自所述m個(gè)觸發(fā)器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，被配置接收所述數(shù)字信號(hào)并且產(chǎn)生與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的模擬信號(hào)；其中所述數(shù)字信號(hào)代表至少N位數(shù)據(jù)，N是正整數(shù)；所述N位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于N個(gè)觸發(fā)器，所述N個(gè)觸發(fā)器選自所述m個(gè)觸發(fā)器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述處理設(shè)備被配置執(zhí)行異或運(yùn)算。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器還被配置接收控制信號(hào)并確定所述信號(hào)強(qiáng)度的第一范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，還包括輸出信號(hào)發(fā)生器，被配置接收所述模擬信號(hào)并至少產(chǎn)生與頻率相關(guān)聯(lián)的輸出信號(hào)；脈寬調(diào)制發(fā)生器，被配置至少接收所述輸出信號(hào)；其中所述輸出信號(hào)與所述第二輸入信號(hào)相同。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述頻率在第二范圍內(nèi)改變，所述第二范圍對(duì)應(yīng)于所述第一范圍。
24.一種用于為電源變換器提供頻率控制的方法，所述方法包括產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)；接收所述數(shù)字信號(hào)；處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)是模擬信號(hào)；接收所述第一控制信號(hào)；處理與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述第一控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)；其中所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)的步驟包括至少基于與所述第一輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生所述數(shù)字信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一輸出信號(hào)包含第一信號(hào)強(qiáng)度；所述頻率反比于第一時(shí)間周期和第二時(shí)間周期；所述第一時(shí)間周期期間的第一信號(hào)強(qiáng)度與所述第二時(shí)間周期期間的第一信號(hào)強(qiáng)度不同。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述頻率在預(yù)定頻率范圍內(nèi)相對(duì)于時(shí)間而改變。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述頻率在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)與中值頻率相關(guān)聯(lián)。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一控制信號(hào)包括偽隨機(jī)信號(hào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述頻率至少基于與所述偽隨機(jī)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息而相對(duì)于時(shí)間改變。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所述頻率相對(duì)于時(shí)間隨機(jī)改變。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括處理與所述第一輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述第一輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來調(diào)節(jié)電源變換器的開關(guān)頻率。
33.一種用于提供偽隨機(jī)信號(hào)的方法，所述方法包括從移位寄存器接收多個(gè)信號(hào)；處理與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述多個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生第一輸入信號(hào)；由所述移位寄存器接收所述第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)；處理與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述第一輸入信號(hào)和所述第二輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息，通過M序列過程來產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；處理與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來產(chǎn)生與信號(hào)強(qiáng)度有關(guān)的模擬信號(hào)；其中所述數(shù)字信號(hào)代表至少N位數(shù)據(jù)，N是正整數(shù)；所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述產(chǎn)生第一輸入信號(hào)的步驟包括執(zhí)行異或運(yùn)算。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，還包括接收控制信號(hào)；處理與所述控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來確定所述信號(hào)強(qiáng)度的第一范圍。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括接收所述模擬信號(hào)；處理與所述模擬信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與所述模擬信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信息來至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的輸出信號(hào)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述頻率在第二范圍內(nèi)改變，所述第二范圍對(duì)應(yīng)于所述第一范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于為電源變換器提供頻率控制的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器，偽隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器被配置產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。所述數(shù)字信號(hào)包含至少N位數(shù)據(jù)，其中N是正整數(shù)。此外，所述系統(tǒng)包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，被配置接收所述數(shù)字信號(hào)并產(chǎn)生第一控制信號(hào)；輸出信號(hào)發(fā)生器，被配置接收第一控制信號(hào)并至少產(chǎn)生與頻率有關(guān)的第一輸出信號(hào)；以及脈寬調(diào)制發(fā)生器，被配置至少接收第一輸出信號(hào)。所述N位數(shù)據(jù)代表偽隨機(jī)數(shù)。
文檔編號(hào)H02M1/00GK1841893SQ200510024849
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者葉俊, 朱臻, 趙時(shí)峰, 方烈義, 陳志樑 申請(qǐng)人:昂寶電子(上海)有限公司