[发明专利]具有鲁棒稳定的反馈的功率转换器

说明书

公开了涉及具有稳定反馈的功率转换器的各种方法和装置。所公开的功率转换器包括：输入节点，所述输入节点在所述功率转换器的输入侧上；以及输出节点，所述输出节点在所述功率转换器的输出侧上。所述功率转换器还包括：开关，所述开关耦合到所述输入节点并具有控制节点；反馈路径，所述反馈路径在所述输出节点与所述控制节点之间；以及第一电路块，所述第一电路块在所述反馈路径上，具有多路径反馈有源滤波器。所述第一电路块至少部分地由纯带通传递函数限定。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年8月23日提交的美国专利申请第15/245,078号的权益，该申请要求于2016年5月13日提交的美国临时申请第62/336,439号的权益，两个申请全文以引用的方式并入本文。

发明背景

电子装置通常需要在仅由单个源供电时产生多个功率状态。例如，膝上型计算机可能只有一个电池，但是可能需要针对膝上型计算机上的各种部件产生具有不同电源电压的功率状态。此外，无论是否需要多个功率状态，电子装置通常都会需要调节从外部源递送给它们的功率。返回到膝上型计算机的示例，膝上型计算机处理器含有灵敏的电子器件并基于处理器的工作强度而呈现出广泛变化的功率需求。不会选择仅插入DC型电源电压源，这是因为将不会为处理器屏蔽电源的骤降或浪涌，并且电源将同样地无法跟上由处理器汲取的功率的快速变换。前述要求通过功率转换器解决。

功率转换器从供电功率状态接收功率并产生调节的功率状态。在一个示例中，功率转换器稳定在调节的功率状态下的供电电压并提供与供电功率状态不同的电流，以便实现这一目的。改变电流允许这样的功率转换器在调节的功率状态下供应任何部件或装置的变化的功率需要，同时保持调节的功率状态的供电电压稳定。其它功率转换器是通过以下方式来产生调节的功率状态：改变电压，同时保持电流稳定，或者改变电流和电压两者以保持递送到调节的状态的功率量稳定。

在调节的状态中按负载的不同状态来改变自身状况的功率转换器需要关于该状态的信息。提供此信息的常用方式是通过从负载返回到转换器的电反馈路径进行。该系统可以通过负反馈来控制，该负反馈通过从控制的目标在检测到的变化的相反方向上推开来迫使参数返回到该控制的目标。然而，对电反馈路径的利用存在不稳定性的可能性。电路径的相移和放大两者可能随频率而变化。因此，对给定频率的信号呈现出负反馈特性的系统可以对另一个频率的信号呈现出正反馈特性。功率转换器可以在其反馈系统中使用补偿器以确保整个系统稳定且表现良好。

发明内容

在一种方法中，公开了一种功率转换器。所述功率转换器包括：输入节点，所述输入节点在所述功率转换器的输入侧上；以及输出节点，所述输出节点在所述功率转换器的输出侧上。所述功率转换器还包括开关，所述开关耦合到所述输入节点并具有控制节点。所述功率转换器还包括反馈路径，所述反馈路径在所述输出节点与所述控制节点之间。所述功率转换器还包括第一电路块，所述第一电路块在所述反馈路径上，具有多路径反馈有源滤波器。所述第一电路块至少部分地由纯带通传递函数限定。

在一种方法中，公开了另一种功率转换器。所述功率转换器包括：输入节点，所述输入节点在所述功率转换器的输入侧上；以及输出节点，所述输出节点在所述功率转换器的输出侧上。所述功率转换器还包括开关，所述开关具有控制节点。所述功率转换器还包括脉冲宽度调制器，所述脉冲宽度调制器向所述控制节点提供控制信号。所述功率转换器还包括带通电路，所述带通电路：(i)AC耦合到所述功率转换器节点的所述输出侧；(ii)包括多路径反馈有源滤波器；并且(iii)产生补偿器信号。所述功率转换器还包括感测电路，所述感测电路连接到所述功率转换器的所述输出侧，所述感测电路产生第一测量信号。所述控制信号是基于所述补偿器信号和所述第一测量信号。