DC/DC變換器有兩種控制方式:模擬控制方式和數(shù)字控制方式。傳統(tǒng)的DC/DC變換器一般采用模擬控制方式,它具有體積小,功耗低等優(yōu)點,但易受噪聲影響。而數(shù)字控制的DC/DC變換器對工藝參數(shù)和環(huán)境不敏感、控制算法可通過編程實現(xiàn)、易于集成,且能大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。正是由于數(shù)字控制方式的這些優(yōu)點,數(shù)字DC/DC變換器得到人們的廣泛關(guān)注。
1 DC/DC變換器結(jié)構(gòu)
數(shù)字控制器主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)字補償器(Digital Compensator)和數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器(DPWM)組成。一種常用的數(shù)字控制器如圖1所示。主電路輸出電壓與基準電壓經(jīng)ADC進行比較并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字誤差信號,數(shù)字補償器則根據(jù)誤差進行補償?shù)玫浇o定數(shù)字信號。經(jīng)DPWM轉(zhuǎn)換成時間信號,控制主電路開關(guān)通斷。
2 延遲線ADC
標準CMOS工藝下一個邏輯門延遲td與電源電壓VDD叻有這樣一個關(guān)系
其中,K是一個與器件和工藝有關(guān)的常數(shù),Vth是MOS器件的閾值電壓。當VDD大于Vth時,td可看作與VDD成反比。
延遲線ADC由延遲鏈、寄存器組和譯碼電路組成,結(jié)構(gòu)如圖2所示。一串延遲單元組成延遲鏈。一種可行的延遲單元的結(jié)構(gòu)如圖3所示。它由一個反相器與一個或非門級聯(lián)得到。每個延遲單元都有一個輸入端,一個復(fù)位端和一個輸出端。