[发明专利]用于对半谐振和谐振转换器进行控制的方法和装置

权利要求书

1.一种用于多相电压转换器的数字控制系统，每个相包括：连接在输入电压端子和开关节点之间的高侧开关；连接在所述开关节点和接地之间的低侧开关；将所述开关节点连接到所述多相电压转换器的公共输出节点的无源电路；以及同步整流(SR)开关，所述同步整流开关被连接在所述无源电路和接地之间，并且当所述同步整流开关被接通时半周期正弦状电流被传导通过所述同步整流开关，所述数字控制系统包括：

数字PWM(脉冲宽度调制)状态机，所述数字PWM状态机可操作用于控制所述相的逐周期开关，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作用于：

在每个开关周期的开始处，进入第一状态，在所述第一状态中用于所述高侧开关的控制信号是激活的，并且用于所述低侧开关和所述SR开关的控制信号是未激活的；

退出所述第一状态并且进入第二状态，在所述第二状态中用于所有开关的所述控制信号是未激活的；

退出所述第二状态并且进入第三状态，在所述第三状态中用于所述高侧开关的所述控制信号是未激活的，并且用于所述低侧开关和所述SR开关的所述控制信号是激活的；

退出所述第三状态并且进入第四状态，在所述第四状态中用于所述高侧开关和所述低侧开关的所述控制信号是未激活的并且用于所述SR开关的所述控制信号是激活的，随后退出所述第四状态并且进入第五状态，在所述第五状态中用于所有开关的所述控制信号是未激活的，或退出所述第三状态并且进入所述第五状态而不进入所述第四状态；以及

退出所述第五状态并且在下一个开关周期的开始处进入所述第一状态。

2.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于第一计数器输出超过第一预先确定的值而退出所述第一状态并且进入所述第二状态。

3.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于第二计数器输出超过第二预先确定的值而退出所述第二状态并且进入所述第三状态。

4.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于指示所述数字PWM状态机应当进入所述第四状态的外部命令而退出所述第三状态并且进入所述第四状态。

5.根据权利要求4所述的数字控制系统，其中所述外部命令指示在耦合到所述多相电压转换器的负载处的步降电压瞬变条件或针对所述负载的减小的输出电压目标。

6.根据权利要求4所述的数字控制系统，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于第三计数器输出超过第三预先确定的值而退出所述第四状态并且进入所述第五状态。

7.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中针对每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于以下项而退出所述第三状态并且进入所述第五状态而不进入所述第四状态：

零电流开关信号，所述零电流开关信号指示由所述SR开关传导的所述半周期正弦状电流过零或近似过零；

第四计数器输出超过第四预先确定的值；以及

不存在外部命令，所述外部命令指示所述数字PWM状态机应当进入所述第四状态。

8.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中对于每个相，所述数字PWM状态机可操作为响应于第五计数器输出超过第五预先确定的值而退出所述第五状态并且在所述下一个开关周期的开始处进入所述第一状态。

9.根据权利要求1所述的数字控制系统，其中所述数字PWM状态机进一步可操作为响应于指示所述多相电压转换器应当进入启动时段的启动命令而进入所述第一状态，并且保持在所述第一状态中直到第一计数器输出超过第一预先确定的值，所述第一预先确定的值指示所述启动时段的结束。

10.根据权利要求1所述的数字控制系统，进一步包括线性控制器，所述线性控制器可操作为确定每个开关周期的占空比，其中所述数字控制系统可操作为将所述占空比转换为每个开关周期的导通时间，所述导通时间基于紧接在前的开关周期的时段来被调整，并且其中所述数字PWM状态机可操作为基于每个开关周期的经调整的导通时间控制所述相的逐周期开关。