CN116388518A - 一种电源控制电路、方法及芯片 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电源控制电路、方法及芯片，电源控制电路包括：补偿模块和脉宽调制模块；所述补偿模块用于接收参考电压以及电源模块的输出电压，并基于所述输出电压与所述参考电压的误差信号进行补偿处理，生成反馈控制信号发送至所述脉宽调制模块；所述脉宽调制模块用于基于所述反馈控制信号调节向所述电源模块输出的脉冲信号的占空比，以使所述电源模块基于所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。本公开通过数字调节补偿误差信号，调整输出电压的瞬态特性和波纹特性，有效提高电源芯片***性能。

Description

一种电源控制电路、方法及芯片

技术领域

本公开涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源控制电路、方法及芯片。

背景技术

电源管理***根据信号种类目前有模拟化电源芯片与数字化电源芯片两类***，模拟化电源芯片即以连续的电信号为基础来控制设备，数字化电源芯片则是把连续的电信号离散化，即把模拟信号转化为数字信号，再通过控制数字信号来实现对设备的管理。

现有的电源电路中，模拟化电源芯片由模拟信号控制，纹波特性较差，电压响应速度较慢，瞬态电压容易损耗元器件，抗干扰性能也一般，导致电源电路的信号不稳定。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种电源控制电路、方法以及芯片，通过数字调节补偿误差信号，调整输出电压的瞬态特性和波纹特性，有效提高电源芯片***性能。

第一方面，本公开提供了一种电源控制电路，包括：

补偿模块和脉宽调制模块；

所述补偿模块用于接收参考电压以及电源模块的输出电压，并基于所述输出电压与所述参考电压的误差信号进行补偿处理，生成反馈控制信号发送至所述脉宽调制模块；所述脉宽调制模块用于基于所述反馈控制信号调节向所述电源模块输出的脉冲信号的占空比，以使所述电源模块基于所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

在一些实施例中，所述补偿模块包括：误差信号合成单元、模数转换单元和比例积分微分控制单元；

所述误差信号合成单元用于接收所述输出电压以及参考电压，根据所述输出电压以及所述参考电压得到误差信号，并发送至所述模数转换单元；所述模数转换单元用于对所述误差信号进行模数转换，并发送至所述比例积分微分控制单元；所述比例积分微分控制单元用于根据***传递函数，通过对应调节比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数对模数转换后的所述误差信号进行补偿，得到反馈控制信号。

在一些实施例中，所述比例积分微分控制单元包括：反馈压控振荡器、第一压控延迟线、第二压控延迟线和第一电容；

所述反馈压控振荡器对所述误差信号进行积分调整，得到第一误差信号；所述第一压控延迟线对所述误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整，得到第二误差信号；所述第二压控延迟线对第二误差信号以及第三误差信号进行微分环节调整，得到反馈控制信号，发送至脉宽调制模块；

其中，所述第一误差信号为对所述误差信号进行积分调整得到的误差信号；所述第二误差信号为对所述误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整得到的误差信号；所述第三误差信号为所述误差信号经第一电容后得到的误差信号。

在一些实施例中，所述补偿模块还包括：信号调制单元；

所述信号调制单元与所述积分微分控制单元电连接；

所述信号调制单元用于调整内部振荡信号的频率和相位，以使所述反馈控制信号稳定输出至所述脉宽调制模块。

在一些实施例中，所述信号调制单元包括：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器；

所述鉴相器的第一输入端与所述信号调制单元的输入端电连接；所述鉴相器的第二输入端与所述信号调制单元的输出端电连接；所述鉴相器的输出端与所述低通滤波器的输入端电连接；所述低通滤波器的输出端与所述压控振荡器的输入端电连接；所述压控振荡器的输出端为所述信号调制单元的输出端；

所述鉴相器用于接收由所述比例积分微分控制单元发送的反馈控制信号以及所述信号调制单元输出的反馈控制信号，获取二者相位差，并转换为电压信号；所述低通滤波器滤除所述电压信号中的高频杂波，得到控制电压；所述压控振荡器用于根据所述控制电压调节输出信号的频率。

在一些实施例中，还包括滤波模块；

所述滤波模块的输入端与所述补偿模块的输出端电连接；所述滤波模块的输出端与所述脉宽调制模块的输入端电连接；

所述滤波模块用于过滤反馈输出信号中的高频信号。

第二方面，本公开还提供一种电源控制方法，适用于第一方面提供的任一项所述的电源控制模块，包括：

获取电源模块的输出电压；

根据所述输出电压以及参考电压确定误差信号；

对所述误差信号进行补偿，形成反馈控制信号，以使所述电源模块基于所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

第三方面，本公开还提供一种电源控制芯片，包括如第一方面提供的任一项所述的电源控制电路。

在一些实施例中，还包括：电源模块；

所述电源模块与所述补偿模块电连接；所述电源模块还与所述脉宽调制模块电连接；

所述电源模块用于根据所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压，发送至负载电路以及所述补偿模块。

在一些实施例中，所述电源模块包括降压转换模块；

所述降压转换模块包括开关元件、电感、续流二极管、第二电容和负载电阻；所述降压转换模块用于在所述开关元件导通时，由所述电源模块的输入端为电感、第二电容以及负载电路供电；在所述开关元件截止时，由所述电感和所述第二电容为所述负载电路供电。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的电源控制电路包括：补偿模块和脉宽调制模块；补偿模块用于接收参考电压以及电源模块的输出电压，并基于输出电压与参考电压的误差信号进行补偿处理，生成反馈控制信号发送至脉宽调制模块；脉宽调制模块用于基于反馈控制信号调节向电源模块输出的脉冲信号的占空比，以使电源模块基于脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。电源模块的输出电压存在波动，而补偿模块可以确定输出电压与所需电压之间的差距，得到误差信号，由于误差信号的存在，导致脉宽调制模块向电源模块输出的脉冲信号的占空比不准确，从而影响电源模块的输出电压，而补偿模块可以针对误差信号进行补偿，生成反馈控制信号，调节向电源模块输出的脉冲信号的占空比，电源模块的输出电压也因此受到控制调整。本公开通过数字调节补偿误差信号，调整输出电压的瞬态特性和波纹特性，有效提高电源芯片***性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种电源控制电路的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种比例积分微分控制单元的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图；

图5为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图；

图6为本公开实施例提供的一种电源控制方法的流程示意图；

图7为本公开实施例提供的一种电源模块的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种电源控制电路的结构示意图，如图1所示，本公开实施例提供的电源控制电路，包括：补偿模块10和脉宽调制模块20。

补偿模块10用于接收参考电压以及电源模块30的输出电压，并基于输出电压与参考电压的误差信号进行补偿处理，生成反馈控制信号发送至脉宽调制模块20。脉宽调制模块20用于基于反馈控制信号调节向电源模块30输出的脉冲信号的占空比，以使电源模块30基于脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

具体地，在电压控制电路中，电源模块30向负载输出电压，但由于电压在输出过程中会收到一定干扰，可能来自外界环境的信号干扰，也可能受到突变信号的影响，导致输出的电压与负载所需电压之间存在误差，进而影响电路整体效果，为避免上述情况在电路中设置有补偿模块10，用于接收电源模块30的输出电压，同时还设置有参考电压，参考电压可以控制输出电压的输出值，在理想情况下，参考电压的电压值即为输出电压的电压值，但由于存在误差，输出电压的电压值与参考电压值不同。而补偿模块10通过接收电源模块30的输出电压与参考电压，获取二者的压差，压差即为误差信号。进一步地，补偿模块10对误差信号进行数字补偿，当受到外界干扰时，主要是输入电压和负载变化时，就有可能使输出电压振荡或是长时间无法恢复至额定值，在补偿模块10中针对导致***不稳定的因素进行补偿，消除误差并输出反馈控制信号发送至脉宽调制模块20，脉宽调制模块20在反馈控制信号的作用下会调节向电源模块30输出的脉冲信号的占空比，使电源模块30基于脉宽调制模块20的脉冲信号调整输出电压，构成反馈循环，当电源模块30输出电压的输出值受外界、负载或其他因素影响，导致输出值与理想状态下的输出值产生偏差，在补偿模块10与脉宽调制模块20的作用下，调整电源模块30的输出电压，使其输出值恢复，达到理想状态。电源控制电路中的不稳定因素被分别补偿，提高了***的波纹特性和响应速度，进而避免电路中的突变信号击穿器件，从而达到保护器件的目的。

在本公开实施例中，电源模块的输出电压存在波动，而补偿模块可以确定输出电压与所需电压之间的差距，得到误差信号，由于误差信号的存在，导致脉宽调制模块向电源模块输出的脉冲信号的占空比不准确，从而影响电源模块的输出电压，而补偿模块可以针对误差信号进行补偿，生成反馈控制信号，调节向电源模块输出的脉冲信号的占空比，电源模块的输出电压也因此受到控制调整。本公开通过数字调节补偿误差信号，调整输出电压的瞬态特性和波纹特性，有效提高电源芯片***性能。

在一些实施例中，图2为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图，如图2所示，补偿模块10包括：误差信号合成单元11、模数转换单元12和比例积分微分控制单元13。

误差信号合成单元11用于接收输出电压以及参考电压，根据输出电压以及参考电压得到误差信号，并发送至模数转换单元12。模数转换单元12用于对误差信号进行模数转换，并发送至比例积分微分控制单元13。比例积分微分控制单元13用于根据***传递函数，通过对应调节比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数对模数转换后的误差信号进行补偿，得到反馈控制信号。

具体地，补偿模块10中包括误差信号合成单元11，误差信号合成单元11获取经电源模块30输出到负载的输出电压值，同时接收设置的参考电压，在误差信号合成单元11处可以得到二者之间的误差，例如，输出电压为4.8V，设置的参考电压为5V，同时输入到误差信号合成单元11，可以得到0.2V的误差信号。其中，误差信号合成单元11可以采用加法器，也可以采用其他电子元器件，本公开实施例对此不做限制。

补偿模块10中还包括模数转换单元12，电源模块30的输出电压与参考电压均为模拟信号，得到的误差信号也为模拟信号，而在本公开实施例中补偿采用数字补偿的方式，因此需要将模拟信号转换为数字信号之后，进行补偿。可以设置模数转换单元12，将在误差信号合成单元11中得到的误差信号传输至模数转换单元12，例如模数转换器，模数转化器对误差信号进行采样、报仇、量化及编码，将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，实现误差信号由模拟量到数字量的转换。

补偿模块10中还包括比例积分微分控制单元13，补偿模块10主要是对误差信号进行补偿，进而控制脉宽调制模块向电源模块输出的脉冲信号的占空比，而补偿则由比例积分微分控制单元13完成。比例积分微分控制单元13包括比例控制、积分控制和微分控制，比例积分微分控制单元13以***传递函数为基础对误差信号进行调节，通过误差信号计算控制量，进而确定反馈控制参数。其中，比例控制中控制器的输出与输入误差信号成比例关系，当仅有比例控制时***输出存在稳态误差。在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系，为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”，积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例控制结合积分控制，可以使***在进入稳态后无稳态误差。在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。微分控制可以预测误差变化的趋势，比例控制结合微分控制，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，避免被控量的严重超调，对有较大惯性或滞后的被控对象，比例控制结合微分控制能改善***在调节过程中的动态特性。

比例积分微分控制单元13的参数整定是控制***设计的核心内容，根据被控过程的特性可以确定各个控制单元的比例系数、积分时间和微分时间的大小。参数整定的方法主要为理论计算整定法和工程整定方法，理论计算整定法依据***的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。而工程整定法是直接在控制***的试验中进行，并在实际运行中进行最后调整与完善，方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。

示例性地，采用工程整定法整定比例控制时，将比例控制座椅由小变大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线，比例控制调节完成。若在比例控制下稳态误差不能满足要求，则需加入积分控制。先将上面步骤中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。若经过以上步骤，比例积分控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成比例积分微分控制。先置微分时间为0，逐渐加大微分时间，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和比例积分微分控制参数。

通过对***传递函数进行求解，然后拆分出对应若干部分，分别进行补偿控制，并形成主要的三个控制参数来调节，即比例控制参数Kp、积分控制参数Ki和微分控制参数Kp，从而达到对***函数中信号传递更稳健的效果。与传统模拟电源芯片或平均电流模数字控制电源芯片相比，放大器或者模数转换器等不再是必要部分，根据确定的待补偿模块不同，可以有锁相环基/模数转换基等多种电源芯片***架构。这些架构核心本质在于将输出电压瞬态特性和输出纹波特性，表示为由比例积分微分原理代表的三个关键参数控制的电路模块来进行调节，从而针对性地有效提高电源芯片***性能。这种精确控制方式目前能实现小于10mV输出纹波和1us以内瞬态响应性能。

在一些实施例中，图3为本公开实施例提供的一种比例积分微分控制单元的结构示意图，如图3所示，比例积分微分控制单元13包括：反馈压控振荡器131、第一压控延迟线132、第二压控延迟线133和第一电容C1。

反馈压控振荡器131对误差信号进行积分调整，得到第一误差信号，第一压控延迟线132对误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整，得到第二误差信号，第二压控延迟线133对第二误差信号以及第三误差信号进行微分环节调整，得到反馈控制信号，发送至脉宽调制模块20。

其中，第一误差信号为对误差信号进行积分调整得到的误差信号；第二误差信号为对误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整得到的误差信号；第三误差信号为误差信号经第一电容后得到的误差信号。

示例性地，在比例积分微分控制单元13中设置反馈压控振荡器131对由模数转换单元输出的误差信号进行积分调整，经调整得到第一误差信号。设置第一压控延迟线132进行比例调整，第一压控延迟线132接收由模数转换单元输出的误差信号以及由反馈压控振荡器131输出的第一误差信号，对其进行比例调整后输出第二误差信号。还设置有第二压控延迟线133进行微分调整，第二压控延迟线133接收由模数转换单元输出的且经过第一电容C1的第三误差信号，以及接收由第一压控延迟线132输出的第二误差信号，对其进行微分调整后输出反馈控制信号。经调整后得到的反馈控制信号发送至脉宽调制模块20，进而控制调整电源模块输出的脉冲信号的占空比。还可以包括电阻R1，电阻R1的第一端连接在第一电容C1与第二压控延迟线133之间，电阻R1的第二端接地。电阻R1对电路进行保护，避免受突变电流影响，损伤器件。

需要说明的是，本公开实施例对于比例积分微分控制单元的具体结构不做限制，上述实施例仅做举例说明，也可以采取其他电路结构构成比例积分微分控制单元。

在一些实施例中，图4为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图，如图4所示，补偿模块10还包括：信号调制单元14。

信号调制单元14与积分微分控制单元13电连接。

信号调制单元14用于调整内部振荡信号的频率和相位，以使反馈控制信号稳定输出至脉宽调制模块。

具体地，由于数字电源管理***的频率很高，可达几兆、几十兆赫兹甚至更高，为了整合时脉讯号使内存正确存取资料，采用锁相环统一整合时钟信号，使高频器件正常工作，实现稳定且高频的时钟信号。为了得到高精度的振荡频率，通常采用石英晶体振荡器。但石英晶体振荡器的频率不容易改变，利用锁相环、倍频、分频等频率合成技术，可以获得多频率、高稳定的振荡信号输出，因此，需要对输出的反馈控制信号进行信号调制。其中，锁相环是一个相位反馈控制***，在数字锁相环中，由于误差控制信号是离散的数字信号，而不是模拟电压，因而受控的输出电压的改变是离散的而不是连续的；此外，环路组成部件也全用数字电路实现，故而这种锁相环就称之为全数字锁相环。使用全数字锁相环可以对输出的反馈控制信号的相位和频率进行调整，使其满足高频工作的需求，提高此电源电路的适用范围，满足高频需求。

在一些实施例中，如图4所示，信号调制单元14包括：鉴相器141、低通滤波器142和压控振荡器143。

鉴相器141的第一输入端与信号调制单元14的输入端电连接，鉴相器141的第二输入端与信号调制单元14的输出端电连接，鉴相器141的输出端与低通滤波器142的输入端电连接，低通滤波器142的输出端与压控振荡器143的输入端电连接，压控振荡器143的输出端为信号调制单元14的输出端。

鉴相器141用于接收由比例积分微分控制单元13发送的反馈控制信号以及信号调制单元14输出的反馈控制信号，获取二者相位差，并转换为电压信号。低通滤波器142滤除电压信号中的高频杂波，得到控制电压，压控振荡器143用于根据控制电压调节输出信号的频率。

示例性地，信号调制单元14可以为锁相环，而锁相环可包括鉴相器141、低通滤波器142和压控振荡器143。鉴相器141接收到的比例积分微分控制单元13发送的反馈控制信号以及信号调制单元14输出的反馈控制信号，鉴别两个信号之间的相位差，并转换为电压信号。使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路。而得到的电压信号可输出至低通滤波器142，过滤掉电压信号中的高频杂波信号，取出其控制电压控制压控振荡器143。从而可以改善控制电压的频谱纯度，提高***稳定度，同时它调整了锁相环路的参数，输出信号的稳定性、频谱纯度、锁定时间等。压控振荡器143在控制电压控制下会产生一种频率会根据输入信号的幅值在合理范围内变化的输出信号，即反馈控制信号。经过信号调制单元14调制后的反馈控制信号频率稳定度好、控制灵敏度高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成，输入到脉宽调制模块20后形成的脉冲信号可靠性更强。

需要说明的是，需要说明的是，本公开实施例对于信号调制单元的具体结构不做限制，上述实施例仅做举例说明，也可以采取其他电路结构构成信号调制单元。

在一些实施例中，图5为本公开实施例提供的又一种电源控制电路的结构示意图，如图5所示，电源控制电路还包括滤波模块40。

滤波模块40的输入端与补偿模块10的输出端电连接，滤波模块40的输出端与脉宽调制模块20的输入端电连接。

滤波模块用于过滤反馈输出信号中的高频信号。

在本公开实施例中，电源控制电路中还包括滤波模块40，滤波模块40接收补偿模块10输出的反馈控制信号后，对其中的高频杂波信号进行滤除，将处理后的反馈控制信号传输至脉宽调制模块20，避免高频杂波信号影响到反馈控制信号调节脉宽调制模块20的输出的脉冲信号的占空比。

可选地，以上部分组成数字化电源芯片的数字控制部分，通常为了实现数字控制部分的可编程化，在该部分会外接串行接口，例如异步串行接口(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,UART)，从而利用微处理器以及外接设备实现相关设备的参数设置，实现可编程化，能提高***可靠性，实现***小型化，有利于电源管理模块化，满足各种需求。补偿模块还可与其他模块集成，实现小型化、模块化的工程需求，而电源管理的数字化，使电源设备具有多样化的远程控制，给设备的运行和检查带来诸多好处。

示例性地，图6为本公开实施例提供的一种电源控制方法的流程示意图，如图1和图6所示，本公开实施例还提供一种电源控制方法，适用于上述各实施例中提供的任一种电源控制电路，所述方法包括S110～S130：

S110、获取电源模块的输出电压。

具体地，获取电源模块30的输出电压，电源模块30的输出电压供负载工作，但输出电压的过程中会受到信号干扰，可能来自环境的干扰，也可能是信号自身的突变，导致输出的电压与理想状态下的输出电压值不相符，因此，需要获取电源模块的输出电压，得到电压值。

S120、根据输出电压以及参考电压确定误差信号。

还设置有参考电压，参考电压的电压值为理想状态下输出电压的电压值，补偿模块10接收输出电压与参考电压，根据输出电压与参考电压可以得到二者的差值，即出现的误差电压值，确定误差信号。

S130、对误差信号进行补偿，形成反馈控制信号，以使电源模块基于脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

误差信号导致整个电源电路的输出信号存在偏差，因此需要补偿误差信号，消除误差信号的影响，补偿模块10对误差信号进行补偿形成反馈控制信号，在反馈控制信号的作用下，脉宽调制模块20调节向电源模块30输出的脉冲信号的占空比，改善输出电压的波形，进而调整输出电压，使得输出电压满足理想的电压值，提高电源控制电路的供电效果，更符合工作要求，提高智能化程度。

本公开还提供一种电源控制芯片，包括如上述各实施例提供的任一项的电源控制电路，具有相同或相似的有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，电源控制芯片还包括电源模块。

电源模块与补偿模块电连接，电源模块还与脉宽调制模块电连接。

电源模块用于根据脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压，发送至负载电路以及补偿模块。

具体地，电源模块与补偿模块的输入端电连接，电源模块还与脉宽调制模块的输出端电连接，电源模块输出的电压除了输出至负载电路，还传输至补偿模块输入端，补偿模块获取输出电压的电压值，结合参考电压得到误差信号，进而对误差信号进行补偿输出反馈控制信号至脉宽调整模块，脉宽调整模块基于反馈控制信号调节向电源模块输出的脉冲信号的占空比，进而调整电源模块的输出电压。

在一些实施例中，图7为本公开实施例提供的一种电源模块的结构示意图，如图7所示，电源模块包括降压转换模块31。

降压转换模块31包括开关元件311、电感312、续流二极管313、第二电容C2和负载电阻R2。降压转换模块31用于在开关元件311导通时，由电源模块的输入端为电感312、第二电容C2以及负载电路供电。在开关元件311截止时，由电感312和第二电容C2为负载电路供电。

示例性地，开关元件311的导通与关闭受脉宽调整模块输出的脉冲信号控制，例如，高电平信号时开关元件311导通，电源Vin正极输出电流经过开关元件311到达电感312，电感312将电能转换为磁能存储,续流二极管313只能单向导电，故此时不导通，无电流经过，到达电感312的电流输入到负载电阻R2，为其供电，而第二电容C2处于充电状态，电流流过负载电阻R2后返回电源Vin负极。此周期电感为左正右负，由于流过电感312的电流不能突变，所以负载电压是逐步增大的，当开关元件311断开时，电源不再供电，电感312存储的磁能转换为电能释放，此时电感312的正负极反向(变为左负右正)，电感312成为电路里的电源，由于电流从正极流向负极，此时续流二极管313可以流过电流，电感312释放的电流逐步由大变小，进而完成降压的功能。

需要说明的是，本公开实施例中的降压转换模块仅做举例说明，也可以采用其他类型的电源模块，如升压转换模块等，根据实际需求选择即可。

在其他实施方式中，电源控制芯片还可包括本领域技术人员可知的其他结构或功能部件，在此不赘述也不限定。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电源控制电路，其特征在于，包括：

补偿模块和脉宽调制模块；

所述补偿模块用于接收参考电压以及电源模块的输出电压，并基于所述输出电压与所述参考电压的误差信号进行补偿处理，生成反馈控制信号发送至所述脉宽调制模块；所述脉宽调制模块用于基于所述反馈控制信号调节向所述电源模块输出的脉冲信号的占空比，以使所述电源模块基于所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述补偿模块包括：误差信号合成单元、模数转换单元和比例积分微分控制单元；

所述误差信号合成单元用于接收所述输出电压以及参考电压，根据所述输出电压以及所述参考电压得到误差信号，并发送至所述模数转换单元；所述模数转换单元用于对所述误差信号进行模数转换，并发送至所述比例积分微分控制单元；所述比例积分微分控制单元用于根据***传递函数，通过对应调节比例控制参数、积分控制参数以及微分控制参数对模数转换后的所述误差信号进行补偿，得到反馈控制信号。

3.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述比例积分微分控制单元包括：反馈压控振荡器、第一压控延迟线、第二压控延迟线和第一电容；

所述反馈压控振荡器对所述误差信号进行积分调整，得到第一误差信号；所述第一压控延迟线对所述误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整，得到第二误差信号；所述第二压控延迟线对第二误差信号以及第三误差信号进行微分环节调整，得到反馈控制信号，发送至脉宽调制模块；

其中，所述第一误差信号为对所述误差信号进行积分调整得到的误差信号；所述第二误差信号为对所述误差信号以及第一误差信号进行比例环节调整得到的误差信号；所述第三误差信号为所述误差信号经第一电容后得到的误差信号。

4.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述补偿模块还包括：信号调制单元；

所述信号调制单元与所述积分微分控制单元电连接；

所述信号调制单元用于调整内部振荡信号的频率和相位，以使所述反馈控制信号稳定输出至所述脉宽调制模块。

5.根据权利要求4所述的电源控制电路，其特征在于，所述信号调制单元包括：鉴相器、低通滤波器和压控振荡器；

所述鉴相器的第一输入端与所述信号调制单元的输入端电连接；所述鉴相器的第二输入端与所述信号调制单元的输出端电连接；所述鉴相器的输出端与所述低通滤波器的输入端电连接；所述低通滤波器的输出端与所述压控振荡器的输入端电连接；所述压控振荡器的输出端为所述信号调制单元的输出端；

所述鉴相器用于接收由所述比例积分微分控制单元发送的反馈控制信号以及所述信号调制单元输出的反馈控制信号，获取二者相位差，并转换为电压信号；所述低通滤波器滤除所述电压信号中的高频杂波，得到控制电压；所述压控振荡器用于根据所述控制电压调节输出信号的频率。

6.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，还包括滤波模块；

所述滤波模块的输入端与所述补偿模块的输出端电连接；所述滤波模块的输出端与所述脉宽调制模块的输入端电连接；

所述滤波模块用于过滤反馈输出信号中的高频信号。

7.一种电源控制方法，其特征在于，适用于权利要求1-6中任一项所述的电源控制模块，包括：

获取电源模块的输出电压；

根据所述输出电压以及参考电压确定误差信号；

对所述误差信号进行补偿，形成反馈控制信号，以使所述电源模块基于所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压。

8.一种电源控制芯片，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的电源控制电路。

9.根据权利要求8所述的电源控制芯片，其特征在于，还包括：电源模块；

所述电源模块与所述补偿模块电连接；所述电源模块还与所述脉宽调制模块电连接；

所述电源模块用于根据所述脉宽调制模块的脉冲信号调整输出电压，发送至负载电路以及所述补偿模块。

10.根据权利要求9所述的电源控制芯片，其特征在于，所述电源模块包括降压转换模块；

所述降压转换模块包括开关元件、电感、续流二极管、第二电容和负载电阻；所述降压转换模块用于在所述开关元件导通时，由所述电源模块的输入端为电感、第二电容以及负载电路供电；在所述开关元件截止时，由所述电感和所述第二电容为所述负载电路供电。

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