功率转换器控制和参数采样的制作方法

1.本公开的各实施例总体上涉及功率转换器控制和参数采样。


背景技术：

2.有多种类型的开关功率转换器。例如，一种类型的常规功率转换器是降压转换器。通常，为了将输出电压保持在期望范围内，降压转换器中的控制器将所生成的输出电压的大小与设定点参考电压进行比较。基于相应的误差电压，控制器修改与激活降压转换器中的高侧开关电路装置或低侧开关电路装置相关联的相应的开关频率和/或脉宽调制。
3.另一种类型的常规功率转换器是电荷泵。通常，电荷泵使用开关相应的设备的某种形式来控制电源电压通过电容器跨负载的连接。在两级循环电荷泵中，相应的第一级包括跨电源连接的电容器，以将其充电到相应的电压。电荷泵的第二级将电容器与电源和负载串联耦合。这使被施加到负载的电压加倍。例如，经由适当开关，电荷泵的输出电压是原始电源和多个电容器电压的总和。
4.将输入电压转换为输出电压输出信号的任何类型的功率转换器由于功率转换器开关控制而容易受到大量噪声的影响。通常，功率转换器开关会导致电流输送的突然变化，从而导致大量无用噪声。


技术实现要素：

5.本公开包括对常规电源监测和控制技术存在缺陷的观察。例如，为了生成适当控制信号，通常很难但希望更精确地感测传感器信号的大小，诸如由相应功率转换器输送到负载的输出电流的大小。在某些情况下，被耦合到高灵敏度感测中的噪声源是执行高频开关的功率转换器。通常，高sr(转换速率)(即，电源开关电流的高di/dt和dv/dt)会导致相应系统反馈信号出现尖峰，从而影响相应设备的整体控制。
6.本文中的实施例包括改进对来自一个或多个噪声源(诸如一个或多个功率转换器等)的噪声敏感的采样反馈的准确度的新颖方式。
7.更具体地，本文中的实施例包括包含控制器的装置和/或系统。控制器可操作为接收与由电源供电的设备相关联的反馈。由于多种原因，从反馈中导出样本容易出错。例如，来自附近的功率转换器的噪声可能会被耦合到反馈信号本身上，对反馈进行采样的监测器可能容易受到来自附近的功率转换器的噪声的影响，等等。为了进一步降低与监测反馈相关联的噪声，如本文所述的控制器在电源对设备供电的时间窗口期间调节功率转换器的操作。即使功率转换器仍然提供诸如控制设备和/或对设备供电的功率，在时间窗口期间功率转换器的经调节的操作暂时降低了由功率转换器引起的噪声。在调节功率转换器的操作以降低噪声的时间窗口期间，控制器(或与控制器相关联的对应监测器、采样器等)从反馈信号中导出或产生样本值。
8.根据另外的示例实施例，反馈(诸如反馈信号)指示由电源供应给设备的电流的大小。控制器调节功率转换器的操作以传输由电源供应给负载的电流大小的更准确的一个或
多个样本。在一个实施例中，控制器由从功率转换器(一个或多个功率转换器)接收(供应)的一个或多个输出电压供电。
9.控制器可以被配置为以任何合适的方式调节功率转换器的操作。例如，在一个实施例中，功率转换器是开关电源。控制器生成用于控制功率转换器的控制信号。在一个实施例中，控制信号指示在时间窗口期间暂时中断功率转换器的开关操作。来自设备的反馈指示由电源向设备(诸如电机、电路等)供应的电流量。在一个实施例中，功率转换器向由控制器控制的开关驱动器供电。经由控制开关驱动器的操作，控制器控制电流从电源经由被开关驱动器驱动的一个或多个开关到设备的输送。
10.在另外的示例实施例中，在时间窗口期间(当采样发生时)功率转换器的暂时调节减少了样本值中由功率转换器引起的噪声的量。
11.在另外的示例实施例中，控制器向功率转换器传达控制信号；控制信号指示在时间窗口期间暂时修改功率转换的开关频率。在一个实施例中，在反馈被转换成一个或多个准确的样本值的相应的采样时间窗口期间，开关频率的修改至少暂时减少源自功率转换器的噪声的量。
12.本文中的另外的实施例包括：在时间窗口期间，经由控制器控制用于经由功率转换器执行功率转换的开关控制信号的转换速率。
13.在另外的示例实施例中，控制器暂时调节功率转换器的设定点调节电压。例如，在一个实施例中，控制器在操作从反馈中导出一个或多个样本值的采样器/监测器之前增加功率转换器的调节参考设定点电压的大小。在预期功率转换器将在时间窗口期间暂时停用但仍必须经由输出电压提供输出功率的情况下，调节参考设定点电压的增加大小暂时增加由功率转换器产生的输出电压的对应大小。例如，在一个实施例中，控制器生成控制信号。控制信号在时间窗口期间控制功率转换器并且在增加调节设定点电压之后使功率转换器暂时中断功率转换/开关操作。暂时停止经由功率转换器的开关和对应功率转换减少了由功率转换器产生的噪声对反馈的影响。
14.本文中的另外的实施例包括功率转换器在时间窗口之外的操作。在这种情况下，功率转换器的操作和对应开关在与设备相关联的反馈中引入噪声。如前所述，在时间窗口期间功率转换器的经调解的操作和相应功率转换减少在反馈中的噪声存在。
15.本文中的另外的示例实施例包括经由控制器产生用于控制相应开关的开关控制信号，开关的状态控制电流从电源到设备的输送。在一个实施例中，开关控制信号本身用于确定用于调节功率转换器的操作的时间窗口。
16.如前所述，本文中的实施例比传统技术有用。例如，本文中的实施例包括以多种不同方式中的任一种来调节相应功率转换器的操作以至少暂时降低源自功率转换器的噪声。噪声的降低使得相应监测器/采样器能够获取对从所接收的反馈中生成的一个或多个样本值的更准确读数。例如，本文中的实施例包括选择性地禁用或改变噪声源(例如，转换器时钟和相应功率转换器)的开关使得当实现感测和采样电路装置时，反馈信号是干净的。然而，功率转换被选择性地调节使得功率转换器通常执行提供功率的期望功能，但提供来自功率转换器的降低噪声窗口以生成一个或多个无噪声样本。
17.下面更详细地公开这些和其他更具体的实施例。
18.注意，尽管本文中讨论的实施例适用于功率转换器，但本文中公开的概念可以有
利地应用于任何其他合适的拓扑以及一般电源控制应用。
19.注意，本文中讨论的任何资源可以包括用于执行和/或支持本文中公开的任何或所有方法操作的一个或多个计算机化设备、移动通信设备、服务器、基站、无线通信设备、通信管理系统、工作站、用户设备、手持或膝上型计算机等。换言之，一个或多个计算机化设备或处理器可以被编程和/或配置为如本文中解释地操作以执行如本文中描述的不同实施例。
20.本文中的其他实施例包括用于执行以上概括并且在以下详细公开的步骤和操作的软件程序。一个这样的实施例包括一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括非暂态计算机可读存储介质(即，任何计算机可读硬件存储介质)，在该非暂态计算机可读存储介质上编码有软件指令以供后续执行。当在具有处理器的计算机化设备(硬件)中执行时，该指令将处理器(硬件)编程为和/或引起处理器(硬件)执行本文中公开的操作。这种布置通常被提供作为软件、代码、指令和/或其他数据(例如，数据结构)，这些数据被布置或编码在诸如光学介质(例如，cd-rom)、软盘、硬盘、记忆棒、存储器设备等非暂态计算机可读存储介质、或者一个或多个rom、ram、prom等中的诸如固件等其他介质上，或者被提供作为专用集成电路(asic)等。软件或固件或者其他这样的配置可以安装到计算机化设备上以引起计算机化设备执行本文中解释的技术。
21.因此，本文中的实施例涉及支持本文中讨论的操作的方法、系统、计算机程序产品等。
22.本文中的一个实施例包括一种其上存储有指令的计算机可读存储介质和/或系统。该指令在由计算机处理器硬件执行时引起计算机处理器硬件(诸如一个或多个共同定位或不同定位的处理器设备)：接收与由电源供电的设备相关联的反馈；在电源对设备供电的时间窗口期间调节功率转换器的操作，经调解的操作减少了由功率转换器引起的噪声；以及在调节功率转换器的操作的时间窗口期间，从反馈中导出样本值。
23.为清楚起见，添加了上述步骤的顺序。注意，本文中讨论的任何处理操作都可以以任何合适的顺序执行。
24.本公开的其他实施例包括用于执行上面概述的和下面详细公开的方法实施例步骤和操作中的任何一个的软件程序和/或相应硬件。
25.应当理解，如本文中讨论的系统、方法、装置、计算机可读存储介质上的指令等也可以严格地体现为软件程序、固件、软件、硬件和/或固件的混合体，或者单独体现为硬件，诸如在处理器(硬件或软件)内，或在操作系统内或在软件应用内。
26.如本文中讨论的，本文中的技术非常适合用于实现一个或多个电感器组件以将电流输送到负载的领域中。然而，应当注意，本文中的实施例不限于在这样的应用中使用，并且本文中讨论的技术也很好地适用于其他应用。
27.另外，注意，尽管本文中的每个不同特征、技术、配置等可以在本公开的不同地方讨论，但意图是在合适的情况下，每个概念可以可选地彼此独立地执行或相互结合。因此，如本文所述的一个或多个本发明可以以很多不同方式体现和观察。
28.此外，注意，本文中对实施例的初步讨论(实施例的简要说明)并未特意指定本公开或要求保护的发明的每个实施例和/或增加的新颖方面。相反，该简要描述仅呈现一般实施例和相对于传统技术的对应新颖点。对于本发明的附加细节和/或可能的观点(排列)，读
者可以参考详细说明部分(其是实施例的概述)和本公开的对应附图，如下文中进一步讨论的。
附图说明
29.图1是根据本文中的实施例的支持功率控制和反馈监测的功率系统的示例总图；
30.图2是示出根据本文中的实施例的在一个或多个样本时间窗口期间的噪声降低的示例图；
31.图3是示出根据本文中的实施例的控制和采样功能以及相应的电路装置的实现的更详细示例图；
32.图4是示出根据本文中的实施例的受噪声影响的反馈和采样的示例时序图；
33.图5是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图；
34.图6是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图；
35.图7是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图；
36.图8是示出根据本文中的实施例的暂时设定点电压调节和相应反馈的采样的示例时序图；
37.图9是示出根据本文中的实施例的电力系统的示例图；
38.图10是示出执行根据本文中的实施例的方法的计算机处理器硬件和相关软件指令的示例图；
39.图11是示出根据本文中的实施例的方法的示例图；以及
40.图12是示出根据本文中的实施例的电路的组装的示例图。
41.本发明的前述和其他目的、特征和优点将从本文中的优选实施例的以下更具体的描述中变得明显，如附图所示，其中相同附图标记在不同视图中表示相同部分。附图不一定按比例绘制，而是重点放在说明实施例、原理、概念等上。
具体实施方式
42.在某些情况下，诸如降压转换器、电荷泵等功率转换器与如运算放大器、比较器、adc(模数转换器)等用于对反馈电压进行采样的高灵敏度电路集成在一起。本公开包括以下观察：功率转换器或其他中高频开关电路可能将大量不可接受的开关噪声引入或耦合到高精度感测电路中。
43.例如，在降压转换器与电流感测放大器集成的设备中，降压开关会对电流感测放大器准确感测电流或其他监测参数的能力产生负面影响。本文中的实施例包括确保了高精度模拟参数感测和采样在包括诸如一个或多个功率转换器等噪声电路装置的集成系统中是可能的。
44.本文中的一个实施例包括控制器。控制器接收与由电源供电的设备相关联的反馈。对反馈的采样容易受到源自功率转换器的噪声的影响。为了实现对反馈的更准确采样，控制器在电源对设备供电的时间窗口期间调节功率转换器的操作。功率转换器的调节可以
包括任何合适的操作，诸如功率转换器的不连续开关、功率转换器的减少开关等。功率转换器的经调整的操作减少了源自功率转换器的噪声，使得在调节功率转换器的操作的时间窗口期间，控制器的对应的监测器(采样器)从所接收的反馈中导出更准确的样本值。
45.现在，更具体地，图1是根据本文中的实施例的支持功率生成控制和反馈监测的电力系统的示例总图。
46.在该示例实施例中，图1的电力系统包括控制器140、以及对应监测器145、功率转换器120(一个或多个功率转换器或噪声生成电路)、储存库180、电源160和设备170。
47.在操作期间，功率转换器120(即，任何噪声生成电路)接收时钟信号clk1。顾名思义，功率转换器120(诸如一个或多个功率转换电路)将一个或多个输入电压转换为一个或多个输出电压。在该示例实施例中，功率转换器120产生供应给控制器140的电压151。控制器140使用电压151经由控制信号106来控制设备170的操作。
48.注意，功率转换器120经由功率转换器120中的相应的一个或多个开关的开关产生提供给控制器140或其他合适实体的电压151而产生噪声103。
49.源自功率转换器120或由功率转换器120引起的噪声103可以采用任何合适的形式。例如，在一个实施例中，功率转换器120和控制器140非常接近并且连接到相同地平面。在这种情况下，功率转换器120的操作导致噪声103耦合到地平面(电压扰动)以及对应的附近电路装置，诸如控制器140、监测器145等。
50.由于噪声103的存在，与控制器140相关联的电路装置(诸如监测器145和对应采样)易受错误或不完美读数的影响。
51.作为影响接地信号的噪声103的补充或替代，注意，电压151本身可以包括源自功率转换器120的噪声103。
52.在又一些情况下，噪声103可以采用所发射的无线信号的形式，该信号耦合到提供电力系统100的不同组件之间的连接的一个或多个电路路径中的任何一个电路路径。以类似的方式，在这种情况下，噪声103将误差引入由监测器145生成的样本175。
53.此外，在该非限制性示例实施例中，电源160向设备170提供电压161(电力)。在一个实施例中，电源160经由电压161为设备170供电。作为替代，注意，作为来自电源160的电力供应的替代或补充，功率转换器120可选地向设备170提供电力(诸如经由电压151或其他合适的值)。
54.如本文中进一步讨论的，注意，噪声103的存在是不期望的，因为它影响监测器145从反馈171产生相应样本175的准确度。
55.图2是示出根据本文中的实施例的在采样时间窗口期间的噪声降低控制的示例图。
56.在该示例实施例中，控制器140在诸如监测器145执行对反馈171的采样的时间窗口等时间处或附近生成控制信号105。
57.在一个实施例中，控制信号105在时间窗口期间修改相应功率转换器120的操作以减少或消除噪声103。在这种情况下，噪声103的暂时减少使得监测器145能够产生相应反馈171的更准确样本175。
58.注意，设备170可以是任何合适类型的硬件、软件等。例如，在一个非限制性示例实施例中，设备170可以是由控制器140控制的电机。在这种情况下，反馈171表示通过电机的
一个或多个相应绕组的电流量。
59.为了促进产生相应电流的准确样本175，控制器140产生控制信号105以暂时调节功率转换器120的操作以减少或消除噪声103的存在。
60.因此，在一个实施例中，反馈171可以被配置为指示由电源160供应给设备170的电流的大小。控制器140调节功率转换器120的操作(降低噪声103)以产生由电源160供应给负载(设备170)的电流的大小的更准确样本175。在一个实施例中，控制器140和对应驱动器由从功率转换器120接收的一个或多个电压供电。
61.注意，该设备可以是任何合适的资源、硬件等。例如，在另一实施例中，设备170是可操作为监测特定参数(诸如温度、压力等)的传感器设备(换能器)。在这种情况下，设备170产生反馈171，以指示相应监测参数的大小。为了促进产生对应电流的准确样本175，控制器140产生控制信号105以暂时调节功率转换器120的操作以减少或消除噪声103的存在。
62.图3是示出根据本文中的实施例的控制和采样功能的实现的示例图。
63.在该示例实施例中，功率转换器120包括多个功率转换资源(硬件)，诸如功率转换器450、电荷泵451、电荷泵452等，以生成一个或多个电压455、461、462等。
64.此外，在该示例实施例中，控制器140包括信号发生器340以及驱动与负载118相关联的相应绕组118-1、118-2和118-3的多个相位驱动器p1、p2和p3。因此，在一个实施例中，相位驱动器p1、p2和p3中的每个驱动负载118(也称为设备170)的相应的电机绕组。
65.如进一步所示，功率转换器450产生相应的输出电压455(诸如从所接收的输入电压)。功率转换器450将所生成的输出电压455供应给电荷泵451和电荷泵452中的每个电荷泵。备选地，功率转换器450生成供应给电荷泵451和452的不同电压。
66.基于所接收的电压455，电荷泵451生成供应给相位驱动器p1的驱动器415-1的相应的输出电压461。类似地，基于所接收的电压455(或由功率转换器450生成的其他合适的电压)，电荷泵452生成供应给相位驱动器p1的驱动器415-2的相应输出电压462。
67.在该示例实施例中，诸如被实例化为电路的控制器140还包括信号发生器340。
68.在一个实施例中，信号发生器340接收控制设置305，控制设置305指示如何控制经由相位p1提供给负载118的绕组118-1的电流。控制器140和对应监测器145基于监测由电阻器r10提供的相应电压(反馈171，诸如单个或差分电压)来确定提供给负载118的绕组的电流量。
69.更具体地，在相应控制周期的第一部分中，信号发生器340生成供应给驱动器415-1的信号106-1。驱动器415-1产生将高侧开关电路装置491驱动到接通状态的控制信号310。当高侧开关电路装置491处于接通状态时，低侧开关电路装置492基于由驱动器415-2提供的输入311被控制到断开状态。
70.在相应控制周期的第二部分中，信号发生器340生成供应给驱动器415-1的信号106-1作为逻辑低信号。驱动器415-1产生将高侧开关电路装置491驱动到断开状态的控制信号310。当高侧开关电路装置491处于断开状态时，低侧开关电路装置492基于由驱动器415-2提供的输入311被控制到接通状态。
71.如前所述，监测器145接收诸如指示通过负载118的相应绕组的电流量的反馈171，并且产生存储在储存库180中的样本175。
72.在一个实施例中，信号发生器340将样本175与控制设置305进行比较。信号发生器
340改变相应脉冲以生成对应控制信号106-1和106-2，以经由被控制设置305指定的每个相位p1、p2、p3向负载118提供适当量的电流。
73.例如，如果检测到的提供的电流(如样本175指示)小于设定点305，则信号发生器340在控制周期中增加操作高侧开关电路装置491的脉宽调制占空比；如果检测到的提供的电流(如样本175指示)大于设定点305，则信号发生器340在控制周期中减小操作高侧开关电路装置491的脉宽调制占空比。
74.如下文中进一步讨论的，控制器140可以被配置为以任何合适的方式调节功率转换器120的操作。例如，下面的图4示出了在不修改功率转换器120的操作的情况下监测反馈信号171。在这种情况下，源自被监测的反馈171中的样本175包括由功率转换器120的持续操作引起的大量噪声。
75.下面的图5至8示出了在一个或多个时间窗口期间调节相应功率转换器120(以及功率转换器450、电荷泵451、电荷泵452等中的一个或多个)的操作，以减少与反馈171和对应样本175相关联的噪声量的不同技术。
76.图4是示出根据本文中的实施例的受噪声影响的反馈的示例时序图。
77.在该示例性实施例中，控制器140经由到高状态的控制信号106-2的生成来在时间t1到时间t2之间将低侧开关电路装置492启用到接通状态。控制器140经由到低状态的控制信号106-1的生成来在时间t1到时间t2之间将高侧开关电路装置491停用到断开状态。
78.在这种情况下，在时间t1到时间t2之间，由感测电阻器r10生成的对应反馈信号171包括无用噪声403。因此，当监测器145在时间窗口w1、w2、w3等期间监测反馈171时，由于影响信号171和/或捕获样本175的监测器145的噪声403的存在，样本175是不准确的。
79.图5是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图。
80.如前所述，控制器140可操作为接收与由电源160供电的设备170(诸如负载118)相关联的反馈171。控制器140控制从电源160到负载118的功率(诸如电流)的输送。
81.在一个实施例中，作为对相应负载118供电的电源160的备选，功率转换器120转换输入电压并且提供对应的生成的一个或多个电压以对负载118供电。
82.此外，如前所述，再次注意，从反馈171中导出样本容易由于多种原因而出错。例如，如前所述，来自功率转换器120的噪声103本身可以经由接地电压中的尖峰而被耦合到反馈171上，来自功率转换器120的噪声103本身可以经由电源电压中的尖峰而被耦合到反馈171上，对反馈进行采样的监测器145可能容易受到来自功率转换器120的噪声的影响，等等。
83.为了促进降低与监测反馈171(诸如来自感测电阻器r10或其他合适实体的单个电压或差分电压)相关联的噪声，控制器140在功率电源160对设备170供电的时间窗口w11期间调节功率转换器120的操作。
84.例如，如图5所示的功率转换器120在时间窗w11期间的经调解的操作暂时降低了由功率转换器120引起的与对反馈171的采样相关联的噪声103，即使在断电期间功率转换器120仍然向驱动器415提供保持功率(诸如电压455、461、462)。更具体地，在时间窗口w11期间，其中功率转换器120的操作被调节以经由如图所示的时钟clk1的中断计时和功率转换器120中的开关来降低噪声，控制器140(或与控制器相关联的对应监测器、采样器等)从
反馈171中导出或产生一个或多个样本值175。信号170在时间窗口w11期间没有噪声，因为时钟clk1被禁用并且一个或多个功率转换器被禁用。
85.在一个实施例中，功率转换器450是降压转换器，该降压转换器至少包括经由时钟clk1在不同时间接通和断开以产生相应的输出电压151的高侧开关(同步开关)和高侧开关(控制开关)。
86.因此，在一个实施例中，如前所述，功率转换器120包括一个或多个开关电源。控制器140在适当的时间窗口(w11、w12、w13等)生成控制信号105以控制功率转换器120。在一个实施例中，控制信号105指示在时间窗口w11、w12、w13等期间暂时中断功率转换器120的开关操作。
87.来自设备170的无噪声反馈171指示诸如由电源160供应给设备170(诸如电机、电路等)的电流量等参数，尽管反馈171可以是与任何合适的监测参数相关联的信息。
88.在一个实施例中，功率转换器120向由控制器140控制的开关驱动器415供电。经由控制开关驱动器415的操作，控制器140控制电流从电源160经由被开关驱动器415驱动的一个或多个开关491和492到负载118和对应绕组118-1、118-2和118-3的输送。
89.在该示例实施例中，控制信号105禁用功率转换器450的操作，使得供应给驱动器415的输出电压462在相应时间窗口的开始处开始下降(减小)。注意，功率转换器450以及对应电荷泵451和452包括适当的电容器以在w11、w12、w13等的时间窗口期间暂时将输出电压455和输出电压461和462维持在阈值以上，尽管提供给驱动器451-2的电压462在每个时间窗口中稳定地减少。
90.在时间窗口期间(当采样发生时)功率转换器120的暂时调节(诸如降压转换器的相应高侧开关和低侧开关的中断开关以及电荷泵的开关)减少了样本值175中的由功率转换器120引起的噪声103的量。
91.如进一步所示，本文中的另外的实施例包括在时间t11到时间t12之间在时间窗口w11之外的功率转换器120的操作。在这种情况下，功率转换器120的操作和对应开关在反馈中引入与设备170相关联的噪声。在一个实施例中，在时间窗口之外不进行采样。
92.图6是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图。
93.在该实施例中，控制器140以与先前讨论的类似的方式将控制信号105输送到功率转换器120。然而，在这种情况下，控制信号105指示在每个时间窗口期间暂时修改功率转换(与时钟clk1和功率转换相关联)的开关频率。
94.例如，在时间窗口w21、w22、w23等中的每个时间窗口之外，控制器140将时钟clk1的频率控制为第一开关频率，诸如400khz；在时间窗口w21、w22、w23等内，控制器140将时钟clk1的频率控制为第一开关频率，诸如100khz。脉宽持续时间在窗口内外保持相同，尽管这可能会有所不同。
95.在时间窗口w21、w22、w23等期间开关功率转换器的较低频率减少了被耦合到从反馈171中导出的样本175上的噪声的量。时间窗口中的开关操作确保了电压462下降到阈值以下。
96.因此，在一个实施例中，在每个时间窗口期间对开关频率clk1的修改至少暂时减少了在反馈171被转换成一个或多个样本值175的相应时间窗口w21、w22、w23等期间源自功
率转换器120的噪声的量。
97.图7是示出根据本文中的实施例的暂时功率转换器调节和相应反馈的采样的示例时序图。
98.本文中另外的实施例包括：经由控制器140，在时间窗口w31、w32、w33等中的每个时间窗口期间，控制器140或其他合适的实体控制用于经由功率转换器120执行功率转换的开关控制信号(clk1)的转换速率。在一个实施例中，控制器140在时间窗口期间控制开关的转换速率以及开关频率。
99.因此，在该示例实施例中，在某些方面，控制器140以与先前讨论的类似的方式将控制信号105传达到功率转换器120。然而，在这种情况下，控制信号105指示在每个时间窗口w31、w32、w33等期间暂时修改功率转换(与时钟clk1和功率转换相关联)的开关频率。控制器140还指示(经由控制通信)降低时钟clk1的相应转换速率，如图所示。
100.在这种情况下，在每个时间窗口w31、w32、w33等之外，控制器140将时钟clk1的频率控制为第一开关频率，诸如400khz；控制器140将时钟clk1的频率控制为第一开关频率，诸如100khz。控制器140降低每个时间窗口中的转换(时钟信号clk1从逻辑低上升到逻辑高或从逻辑高下降到逻辑状态的速率)。在时间窗口w31、w32、w33等期间开关功率转换器的较低频率减少了耦合到从反馈171中导出的样本175上的噪声的量。
101.因此，在一个实施例中，在每个时间窗口期间对开关频率clk1的修改至少暂时减少了在将反馈171转换成一个或多个样本值的相应的时间窗口w31、w32、w33等期间源自功率转换器120的噪声的量。
102.图8是示出根据本文中的实施例的暂时设定点电压调节和相应反馈的采样的示例时序图。
103.本文中的另外的实施例包括减轻在时间窗口期间被开关到断开状态的功率转换器120的负面影响。例如，在一个实施例中，系统设计者知道从经由pwm信号激活低侧开关电路装置492直到电流存在于传感器r10(或其他合适实体)中以进行采样需要多长时间。在那个时候，功率转换器120的参考调节设定点可以人为地增加到可编程值。在根据控制器的采样周期到达之后，时钟被门控并且转换器的输出通常会下降。然而，由于设定点电压升高的过充电条件，电压下降将小于正常条件下的下降，以在时钟门控之后放松再充电，并且确保更好地调节平均电压。在某些情况下，这可以避免转换器的uvlo(欠压低条件under voltage low condition)。
104.因此，在另外的示例实施例中，控制器140在每个时间窗口期间暂时调节功率转换器的设定点调节电压。例如，在一个实施例中，如时间t82所示，控制器140在操作采样器/监测器145之前增加功率转换器120的调节参考设定点电压的大小，采样器/监测器145从反馈171产生一个或多个样本值175。
105.更具体地，在时间t82之前和t85之后，控制器140将参考电压设置为值sprv1。在这种情况下，由功率转换器120产生的输出电压462在值sprv1附近。在时间t82处或附近，控制器140将设定点参考电压的大小增加到值sprv2。因此，因为设定点电压控制调节，所以电压462的大小在时间t82到时间t83之间增加到值sprv2。到sprv2的调节参考设定点电压的增加大小暂时增加了由功率转换器120产生的输出电压462的对应大小，因为预期功率转换器120将在时间窗口w81期间暂时停用。
106.在时间窗口w81(时间t83至时间t84)期间，控制器140生成控制信号105，控制信号105使功率转换器120暂时中断功率转换/开关操作。经由功率转换器120的开关和对应功率转换的暂时停止减少了由功率转换器产生的噪声103对反馈171和对应样本175的影响。换言之，反馈信号171和对应生成的样本175不受噪声103影响。
107.图9是示出根据本文中的实施例的电力系统的示例图。
108.在该示例实施例中，管理资源940接收由控制器140生成的栅极控制信号905(例如，脉宽调制信号)。管理资源940从栅极控制信号905生成控制信号106和105。在一个实施例中，相应用户能够定义或编程信号905与控制信号105和106之间的延迟。
109.更具体地，基于信号905，管理资源940确定何时停用功率转换器120。功率转换器120向驱动器415供应功率930(诸如电压461和462)。功率转换器120的停用减少或消除噪声103，使得信号处理器975(诸如放大器)和对应监测器145能够将从传感器960(诸如电阻器r10)接收的反馈信号171转换为相应样本175。在这种情况下，与从外部提供门控信息的另一设备相比，门控信号在设备内部或者在一些可编程延迟之后简单地直接从信号905(诸如pwm信号)中提取。延迟是指如pwm和mosfet接通等信号的传播延迟。
110.因此，根据另外的示例实施例，控制器140产生开关控制信号905以控制反相器950中的相应的一个或多个开关。开关的状态控制电流从电源160到负载118的输送。在该示例实施例中，经由管理资源940，开关控制信号905本身用于确定以本文所述的任何方式修改功率转换器120的行为的时间窗口(如控制信号105定义的)。
111.如进一步所示，注意，诸如控制器140、监测器145、栅极驱动器415、功率转换器120、管理资源940、信号处理器975等组件被设置在集成电路999中。备选地，如图9所示的组件是个体组件。
112.如前所述，本文中的实施例比传统技术有用。例如，本文中的实施例包括以多种不同方式中的任何一种方式调节相应功率转换器的操作，以至少暂时降低源自功率转换器120的噪声103。噪声103的降低使得相应监测器/采样器145能够获取对从所接收的反馈171中的样本值的更准确读数。例如，本文中的实施例包括选择性地禁用或改变噪声源(例如，转换器时钟)的开关，使得当需要感测电路装置时反馈信号是干净的。然而，功率转换被选择性地调节使得功率转换器通常执行向功率系统100的组件提供功率的期望功能，但是从功率转换器120提供降低噪声的窗口以生成一个或多个无噪声样本175。
113.图10是根据本文中的实施例的用于实现如本文中讨论的任何操作的计算机设备的示例框图。
114.如图所示，本示例的计算机系统1000(诸如由诸如控制器140、监测器145、功率转换器120等一个或多个资源中的任何一个实现)包括互连1011，互连1011耦合计算机可读存储介质1012(诸如可以在其中存储和检索数字信息的非暂态类型的介质(或硬件存储介质))、处理器1013(例如，计算机处理器硬件，诸如一个或多个处理器设备)、i/o接口1014以及通信接口1017。
115.i/o接口1014提供与任何合适的电路装置(诸如电源电压转换器165)的连接。
116.计算机可读存储介质1012可以是任何硬件存储资源或设备，诸如存储器、光存储、硬盘驱动器、软盘等。在一个实施例中，计算机可读存储介质1012存储由控制器应用140-1使用以执行如本文所述的任何操作的指令和/或数据。
117.此外，在该示例实施例中，通信接口1017使得计算机系统1000和处理器1013能够通过诸如网络190等资源进行通信，以从远程源检索信息并且与其他计算机通信。
118.如图所示，计算机可读存储介质1012被编码有由处理器1013执行的控制器应用140-1(例如，软件、固件等)。控制器应用140-1可以被配置为包括用于实现如本文中讨论的任何操作的指令。
119.在一个实施例的操作期间，处理器1013经由互连1011的使用来访问计算机可读存储介质1012，以便启动、运行、执行、解释或以其他方式执行存储在计算机可读存储介质1012上的控制器应用140-1中的指令。
120.控制器应用140-1的执行在处理器1013中产生诸如控制器进程140-2等处理功能。换言之，与处理器1013相关联的控制器进程140-2表示在计算机系统1000中的处理器1013内或上执行控制器应用140-1的一个或多个方面。
121.根据不同实施例，注意，计算机系统1000可以是被配置为控制电源并且执行如本文所述的任何操作的微控制器设备、逻辑、硬件处理器、混合模拟/数字电路装置等。
122.现在将经由图11中的流程图讨论由不同资源支持的功能。注意，以下流程图中的步骤可以按任何合适的顺序执行。
123.图11是示出根据本文中的实施例的控制功率转换器的方法的示例图。
124.在处理操作1110中，控制器140接收与由电源160供电的设备170(诸如负载118)相关联的反馈171。
125.在处理操作1120中，控制器140在电源160为设备170(诸如负载118)供电的时间窗口期间调节功率转换器120的操作。经调解的操作(如本文所述的任何技术)减少或消除了由功率转换器120引起的噪声103。
126.在处理操作1130中，在调节功率转换器的操作的时间窗口期间，监测器(采样器)从反馈171中导出样本值。
127.图12是示出根据本文中的实施例的电路板上的功率转换器电路(包括一个或多个功率转换器)的组装的示例图。
128.在该示例性实施例中，组装器1240接收衬底1010和电力系统100的对应组件，诸如储存库180、控制器140、功率转换器120、电源160等中的一个或多个。组装器1040将控制器140和其他组件(诸如储存库180、控制器140、功率转换器120、电源160等)附接(耦合)到衬底1210。
129.经由如本文所述的相应的电路路径，制造商1240提供功率转换器120、控制器140等之间的连接。注意，诸如控制器140、功率转换器120、监测器145、负载118等组件可以以任何合适的方式附接或耦合到衬底1210。例如，电力系统100中的一个或多个组件可以焊接到衬底1210，插入到设置在衬底1210上的插座中，等等。
130.进一步，注意，衬底1210是可选的。图中所示并且如本文所述的一个或多个电路路径或连接中的任何一个可以设置在电缆或其他合适的介质中。
131.在一个非限制性示例实施例中，负载118独立于衬底1210设置在其自己的衬底上；负载118的衬底直接或经由电线、电缆、链路等间接连接到衬底1210。控制器140或功率转换器120的任何部分可以设置在也插入到衬底1210的插座中的独立的较小板上。
132.经由一个或多个电路路径1222(诸如一个或多个迹线、电缆、连接器、电线、导体、
导电路径等)，组装器1240将电力系统100和对应组件耦合到负载118。在一个实施例中，电路路径1222将功率从电源160输送到负载118。
133.因此，本文中的实施例包括一种系统，该系统包括：衬底1210(诸如电路板、独立板、母板、注定要耦合到母板的独立板、主机等)；包括如本文所述的对应组件的电力系统100；以及负载118(诸如电机、绕组等)。
134.再次注意，本文中的技术非常适合在诸如实现反馈监测的电路应用中使用。然而，应当注意，本文中的实施例不限于在这样的应用中使用，并且本文中讨论的技术也很好地适用于其他应用。
135.基于本文中阐述的描述，已经阐述了很多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他情况下，没有详细描述本领域技术人员已知的方法、装置、系统等，以免混淆所要求保护的主题。详细描述的某些部分已经根据对存储在计算系统存储器(诸如计算机存储器)内的数据位或二进制数字信号的运算的算法或符号表示来呈现。这些算法描述或表示是数据处理领域的普通技术人员用来将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术的示例。本文中描述的算法通常被认为是导致期望结果的操作或类似处理的自洽序列。在这种情况下，操作或处理涉及物理量的物理操纵。通常，尽管不是必须，这样的量可以采用能够被存储、传输、组合、比较或以其他方式操纵的电或磁信号的形式。有时，主要是出于常用的原因，将这样的信号称为位、数据、值、元素、符号、字符、术语、数字、数字符号等是很方便的。然而，应当理解，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联并且仅仅是方便的标签。除非另外特别说明，否则如从以下讨论中很清楚的，应当理解，贯穿本说明书的讨论使用诸如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”等术语指的是诸如计算机或类似电子计算设备等计算平台的动作或过程，该计算平台操作或转换在计算平台的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备中被表示为物理电子或磁量的数据。
136.虽然已经参考其优选实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由本技术限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。通过所附权利要求。这种变化旨在被本技术的范围所覆盖。因此，本技术的实施例的前述描述不旨在限制。相反，对本发明的任何限制都在以下权利要求中提出。