[发明专利]升压电路的自适应控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种升压电路的自适应控制装置及控制方法，所述控制装置包括：音频解码设备、固定延时缓冲器、目标电压计算设备、时域优化设备、优先级判决器、电压步进设备以及升压电路模块等；所述控制方法依据上述设备对数字音频信号进行采集和解码，并依据解码后的数字音频信号计算目标电压，根据目标电压计算得到电压的行程方向、行程速率和启动延时，并通过优先级判决器对目标电压的优先级进行判断，从而得到优先级最高的目标电压的行程方向、行程速率和启动延时，并据此调整电压，以使升压电路能自适应、精确和高效地跟随数字音频信号的变化而变化，在提高电源效率的同时，减少输出电压的纹波，改善电磁干扰。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种升压电路的自适应控制装置及控制方法。

背景技术

数字音频芯片需要开关电源为功放级提供电源，目前应用于各种手持设备的数字音频芯片对电源效率的要求日益提高。

音频信号具有功率动态范围宽的特点，一般在40dB到120dB之间。例如常见的16bit CD音频，其功率动态范围为96dB。因此，基于提升系统电源效率的考虑，为音频功放提供电源的升压电路(Boost)不需要恒定工作在最高电压。

通过对升压电路(Boost)中的电压进行控制，使其跟随音频信号幅度作出相应变化，自适应调节其电压，可以在确保音质的前提下，改善电源效率。

现有用于音频电路的升压电路(Boost)中的电源或提供恒定的电压，或提供自适应电压而未对电压的切换过程进行控制。导致应用中通常面临以下问题：

1)单一Boost电压工作模式下，由于音频信号多呈现突发式特征，在多数时间为小信号，Boost电压不能充分利用；

2)Boost自适应模式下，由于最佳Boost电压实际上是音频信号幅度的函数，使用统一的电压裕量，则效率未能最优化；

3)Boost自适应模式下，音频信号和与之匹配的Boost电压难以有效对准，一般加以过多的时间裕量，影响最终的音质和效率；

4)Boost自适应模式下，瞬间的电压切换会导致电磁干扰(EMI)问题，并影响音质；

5)Boost自适应模式下，不同的电压行程一般采用统一的切换速率，也会影响电源效率和导致电磁干扰(EMI)问题。

因此有必要提供一种升压电路的自适应控制装置及控制方法，使升压电路能自适应、精确和高效地跟随数字音频信号的变化而变化，在提高电源效率的同时，减少输出电压的纹波，改善电磁干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种升压电路的自适应控制装置及控制方法，使升压电路能自适应、精确和高效地跟随数字音频信号的变化而变化，在提高电源效率的同时，减少输出电压的纹波，改善电磁干扰。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种升压电路的自适应控制装置，包括：

音频解码设备，配置为对每一帧数字音频信号进行采集和解码；

固定延时缓冲器，配置为对解码后的数字音频信号进行缓存，并预设一固定延时；

目标电压计算设备，配置为将所需电压和电压裕量值相加得到目标电压，其中，所需电压根据解码后的数字音频信号得到，电压裕量值根据解码后的数字音频信号的幅度预设得到；

时域优化设备，配置为预设一时间裕量，并根据目标电压得到行程方向、行程速率和启动延时，当行程方向为上升时，启动延时＝固定延时-时间裕量-目标电压/行程速率，当行程方向为下降时，启动延时＝时间裕量，以使所述目标电压和所述数字音频信号对齐；