調整設備和調整方法
2023-10-11 19:28:29 2
調整設備和調整方法
【專利摘要】公開了一種調整設備和調整方法，該調整設備將電流源電路的指定值設置為預定值，並且通過在電容器沒有由從開關電源電路輸出的電流充電時將開關切換到放電側而使得完成電容器的放電。在完成電容器的放電並且設置指定值之後，調整設備通過將開關切換到充電側而使得電容器被充電。調整設備還對從開關切換到充電側時的時間直到電容器的電勢差超過閾值的時間段進行測量。基於所測量的時間段和預定值，調整設備計算指定值，以使得所測量的時間段是預定時間段。
【專利說明】調整設備和調整方法
【技術領域】
[0001]本文中討論的實施例涉及調整設備和調整方法。
【背景技術】
[0002]根據傳統已知的技術，直流電壓在由開關電源電路降低或增加之後輸出(參見例如日本特開專利公布H11-299224)。例如，通過增加或降低開關電源電路的切換裝置的導通時間段與關斷時間段的比率，而將從開關電源電路輸出的電壓的值維持在恆定值。
[0003]在該配置中，當通過反饋來自開關電源電路的電流而控制切換裝置的導通時間段時，可能發生次諧波振蕩。根據其它已知的技術，當來自電源電路的用於控制開關電源電路的電流被反饋時，通過將預定電流添加到被反饋的電流來防止次諧波振蕩(參見例如日本特開專利公布 2011-91888 和 2011-101479)。
[0004]但是，作為諸如製造條件以及使用期間的裝置溫度和電壓的變化的結果，誤差的發生按照被添加到從開關電源電路供應的輸出電流的電流的量而增加。
【發明內容】
[0005]實施例的一個方面中的目的是至少解決傳統技術中的以上問題。
[0006]根據實施例的一方面，調整設備包括:電容器，其由從開關電源電路輸出的輸出電流來充電；電流源電路，其生成與設置的指定值對應的量的電流，並且使得所述電容器由所生成的電流充電；開關，其在所述電容器由來自所述電流源電路的電流充電與所述電容器的放電之間切換；第一設置單元，其將用於所述電流源電路的指定值設置為預定值；第一控制單元，其通過在所述電容器沒有由所述輸出電流充電時將所述開關切換到放電側而使得完成所述電容器的放電；第二控制單元，其通過在所述第一控制單元使得完成所述電容器的放電並且所述第一設置單元設置所述指定值之後將所述開關切換到充電側而使得所述電容器被充電；測量單元，其對從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段進行測量；計算單元，其基於所述測量單元所測量的時間段以及所述預定值來計算所述指定值，以使得所述測量單元所測量的時間段是預定時間段；以及第二設置單元，其將用於所述電流源電路的指定值設置為所述計算單元所計算的指定值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是根據第一實施例的調整設備的示例的說明圖；
[0008]圖2是開關電源電路的示例的說明圖；
[0009]圖3是根據第一實施例的調整設備的詳細示例的說明圖；
[0010]圖4A和圖4B是由PWM生成電路執彳丁的佔空比的控制的不例的說明圖；
[0011]圖5是電壓反饋控制的示例的說明圖；
[0012]圖6是電流反饋控制的示例的說明圖；[0013]圖7A和圖7B是當執行電流反饋控制時發生電流波動的示例的說明圖；
[0014]圖8是斜坡補償的示例的說明圖；
[0015]圖9是可變電流源的示例的說明圖；
[0016]圖10是可變電阻器的示例的說明圖；
[0017]圖11是調整的示例的說明圖；
[0018]圖12是根據第一實施例的調整設備所執行的調整處理的過程的示例的流程圖；
[0019]圖13是根據第二實施例的調整設備的說明圖；
[0020]圖14是根據第二實施例的調整設備的詳細示例的說明圖；
[0021]圖15是根據第二實施例的指定值的設置I的示例的說明圖；
[0022]圖16是根據第二實施例的指定值的設置2的示例的說明圖；以及
[0023]圖17和圖18是根據第二實施例的調整設備所執行的調整處理的過程的示例的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]將參照附圖詳細描述調整設備和調整方法的實施例。調整設備是用於控制被供應到開關電源電路的方波的電壓的電路。開關電源電路將直流(DC)電壓轉換成交流(AC)電壓並且再將AC電壓轉換成DC電壓(稱為「DC-DC轉換器方案」)，由此降低或增加所得到的作為輸入的DC電壓。脈寬調製(PWM)方案是用於確定DC-DC轉換器的切換周期的方案。當為開關電源電路的切換而供應方波電壓時，實施例的調整設備對從開關電源電路供應的輸出電流進行反饋。為了使輸出電流穩定化，調整設備配備有將期望量的電流添加到輸出電流的斜坡補償功能。如所描述的，作為製造中的變化以及溫度和電壓等中的變化的結果，添加到輸出電流的電流的量發生誤差。
[0025]本文中將描述關於調整設備的兩個實施例(即，第一實施例和第二實施例)，該調整設備減少了添加到輸出電流的電流的量的誤差。在第一實施例中，通過測量充電時段來獲取要在電流源電路中設置的指定值，其中該充電時段是由添加到輸出電流的電流對電容器充電所消耗的時間。在第二實施例中，下述值被識別為指定值:該值導致所添加的電流使電容器的電勢差超過閾值所消耗的時間為預定時間段。
[0026]圖1是根據第一實施例的調整設備的示例的說明圖。調整設備100進行調整以使得添加到從開關電源電路101輸出的電流的電流的量是恆定的。稍後將參照附圖來進行對用於切換開關電源電路101的且被供應到開關電源電路101的方波電壓等的描述。調整設備100包括電容器111、電流源電路112、開關113、第一設置單元114、第一控制單元115、第二控制單元116、測量單元117、計算單元118和第二設置單元119。
[0027]從開關電源電路101輸出的電流在電容器111中流動。電流源電路112生成與所設置的指定值對應的量的電流，並且使得電容器111由所生成的電流來充電。開關113在使用來自電流源電路112的電流對電容器111充電與對電容器111放電之間切換。
[0028]第一設置單元114將電流源電路112的指定值設置為預定值。假設預定值由調整設備100的用戶或設計者來確定並且被預先存儲在存儲裝置(諸如調整設備100的寄存器)中。第一控制單元115通過在輸出電流沒有流到電容器111時將開關113切換到放電側而完成電容器111的放電。第二控制單元116通過在第一控制單元115使得完成電容器111的放電並且第一設置單元114已設置了指定值之後將開關113切換到充電側，而使得電容器111被充電。
[0029]測量單元117測量從第二控制單元116將開關113切換到充電側時的時間直到電容器111的電勢差超過閾值時的時間的時間段。「電容器111的電勢差」是跨越電容器111而生成的電勢差。測量單元117包括比較器121和計數器122。比較器121確定電勢差是否超過閾值。計數器122基於比較器121的確定結果，對從第二控制單元116將開關113切換到充電側時的時間直到跨越電容器111的電勢差超過閾值時的時間的時間段進行計數。儘管將計數器122與計數器331區分開，但是這兩個計數器可以是一個計數器，並且例如，計數器331可具有計數器122的功能。
[0030]計算單元118基於測量單元117所測量的時間段和預定值而計算指定值，使得測量單元117所測量的時間段成為預定時間段。假設預定時間段是根據期望添加到輸出電流的電流的量而確定的並且被預先存儲在存儲裝置(諸如調整設備100的寄存器)中。期望添加的電流的量是基於方波電壓的周期、其導通時間段等而確定的。第二設置單元119將電流源電路112的指定值設置為計算單元118所計算的指定值。
[0031]因此，即使有製造中的變化，也可以將基於斜坡補償而添加的電流的量維持為恆定並且可以使開關電源電路101的操作穩定化。
[0032]在描述調整設備100的詳細示例之前，將簡要描述開關電源電路101、以及供應到開關電源電路101的用於切換的方波的振蕩。
[0033]圖2是開關電源電路的示例的說明圖。圖2所描繪的開關電源電路101是降壓型的簡化示例。開關電源電路101降低從諸如電池等的電壓源201供應的DC電壓，並且將所得到的電壓供應到負載電路208。負載電路208可以是例如DC電動機。例如，開關電源電路101包括用於切換的金屬氧化物半導體(MOS) 202、電力開關203、電流互感器204、續流二極體205、電感器(線圈)206和電容器207。
[0034]例如，M0S202基於來自調整設備100 (微計算機)的方波電壓而在導通與關斷之間切換。在開關電源電路101中，電流互感器204感測在電力開關203中流動的電流並且將電流轉換成電壓；並且電感器206和電容器207將來自電流互感器204的電壓整流成DC電壓。在電流互感器204的電壓轉換之後的電流是輸出電流(所測量的電流)並且DC電壓是輸出電壓(所測量的電壓)。
[0035]在開關電源電路101中，由電感器206和電容器207所整流的DC電壓的理想值是「α X來自電壓源201的輸入電壓」。「α 」是佔空比並且是「Ton/Ts」。「Ts」表示輸入到開關電源電路101中的方波電壓的周期。「Ton」表示方波電壓的每個周期中的導通時間段。在圖2所描繪的調整設備100的示例中，整流後的DC電壓被稱為「負載電壓(DC)」，並且在電感器206中流動的電流被稱為「電感器電流」。
[0036]在第一實施例中，感測來自開關電源電路101的輸出電壓或輸出電流，從而執行反饋控制。
[0037]圖3是根據第一實施例的調整設備的詳細示例的說明圖。調整設備100包括反饋控制單元301、校準電路302、斜坡補償電路303、校準控制電路304、時鐘供應源305、以及選擇器306和307。調整設備100是例如微計算機。調整設備100的電路和部件由諸如例如作為邏輯反相器電路的反相器、作為邏輯乘法電路的與電路、作為邏輯加法電路的或電路、鎖存器、觸發器(FF)、電容器、電阻元件和電晶體的元件構成。
[0038]反饋控制單元301包括誤差檢測單元311、補償器312、轉換單元313、確定電路314、PWM生成電路315、接收輸出電壓的模擬數字轉換器(ADC) 316、接收輸出電流的ADC317、以及比較器318。
[0039]PWM生成電路315使用關於從確定電路314輸入的「Ton」和由計數器331所計數的「Ts」的信息來生成方波電壓，並且將方波電壓輸出到開關電源電路101。
[0040]圖4A和圖4B是由PWM生成電路執行的佔空比的控制的示例的說明圖。由模擬電路構成的PWM生成電路315通過經由比較器400來執行作為關於Ton的信息而輸入的控制電壓與一個周期為Ts的鋸齒波電壓的比較而輸出方波電壓。例如，在圖4A和圖4B中，控制電壓A高於控制電壓B，因此當輸入控制電壓A時，從比較器400輸出下述方波電壓:該方波電壓的Ton比輸入控制電壓B時的Ton長。在稍後描述的對電流進行反饋的情況下，由比較器318生成方波電壓。
[0041]由數字電路構成的PWM生成電路315接收表示Ton的且來自確定電路314的數字值的輸入。PWM生成電路315在由計數器331所計數的Ts期間的Ton內輸出高電平電壓(下文中稱為「H」)，並且在剩餘時間段期間輸出低電平電壓(下文中稱為「L」)。因而，PWM生成電路315生成方波電壓並且將方波電壓輸出到開關電源電路101。
[0042]在第一實施例中，反饋控制單元301同時採用電壓反饋控制、電流反饋控制、以及被執行斜坡補償的電流反饋控制。電壓反饋控制由ADC316、誤差檢測單元311和補償器312來執行。對於模擬電路，ADC316是不必要的。電流反饋控制由ADC317、轉換單元313和比較器318來執行。對於模擬電路，ADC17是不必要的。被執行斜坡補償的電流反饋控制由斜坡補償電路303來執行。
[0043]電流反饋控制提供了比電壓反饋控制更好的響應性。例如，當供應到負載電路208的電壓過度增加時，電流反饋控制比電壓反饋控制更快地減小所增加的電壓。另一方面，電壓反饋控制提供比電流反饋控制更好的收斂性。因此，電壓反饋控制和電流反饋控制可結合使用。
[0044]確定電路314在來自補償器312、比較器318和斜坡補償電路303的三個輸入當中選擇任一個，並且將所選擇的輸入輸入到PWM生成電路315中。作為調整設備100的微計算機的用戶確定是否切換反饋控制以及在什麼定時切換反饋控制。
[0045]將描述電壓反饋控制。誤差檢測單元311檢測電壓控制值與輸出電壓之間的誤差。「電壓控制值」是輸出電壓的目標值。例如，誤差檢測單元311是放大器。補償器312具有消除電壓控制值的穩態誤差和到電壓控制值的收斂的功能。「消除穩態誤差」表示使得電壓控制值與輸出電壓彼此匹配。「收斂」表示即使有反饋也不存在振蕩。
[0046]圖5是電壓反饋控制的示例的說明圖。將描述當PWM生成電路315使用模擬電路來控制佔空比時來自補償器312的輸出。補償器312基於誤差檢測單元311所檢測的電壓控制值與輸出電壓之間的誤差而調整供應到比較器400的控制電壓，並且將控制電壓輸出到確定電路314。例如，當誤差檢測單元311檢測到輸出電壓增加到超過電壓控制值的值時，補償器312將控制電壓降低到低於預定值的值。預定值是在設計期間預先確定的值。因此，與輸出電壓匹配於電壓控制值時相比，方波電壓的Ton (圖5中的「Toni」)變短並且佔空比變小。因此，輸出電壓降低。例如，當誤差檢測單元311檢測到輸出電壓降低到低於電壓控制值的值時，補償器312將控制電壓增加到超過預定值的值。因此，與輸出電壓匹配於電壓控制值時相比，方波電壓的Ton (圖5的「Ton2」)變長並且佔空比變大。因此，輸出電壓增加。
[0047]直到達到沒有穩態誤差發生的穩態狀態為止所過去的時間段Tk取決於補償器312的設計。例如，模擬電路的補償器312包括積分電路、微分電路、以及通過組合積分電路和微分電路而構成的電路。時間段Tk取決於積分電路和微分電路兩者的參數。例如，數字電路的補償器312計算「C(s)=Kp+Ki (1/s)+KdX S」，並且比例係數Kp、積分係數Ki和微分係數Kd是由設計者預先設置的。時間段Tk取決於比例係數Kp、積分係數Ki和微分係數Kd0
[0048]將描述電流反饋控制和使用斜坡補償的電流反饋控制。
[0049]比較器318將電流控制值與輸出電流的幅值進行比較，並且將比較結果輸出到確定電路314。電流控制值是輸出電流的目標值，從轉換單元313輸出，並且是信號C0MP_V的值。當確定電路314選擇電流反饋控制時，比較結果被直接供應到開關電源電路101的切換M0S202。當輸出電流的值變為電流控制值時，開關電源電路101中的電力開關203被關斷，並且來自電壓源201的電流被阻斷。電感器206和續流二極體205被布置在負載電路208的上遊，因此電流在負載電路208中流動。在下一周期中，電力開關203再次被導通，並且電流從電壓源201被供應到電力開關203。
[0050]圖6是電流反饋控制的示例的說明圖。例如，當輸出電流的值高於電流控制值時，比較器318輸出高電平電壓。因而，電力開關203被關斷。例如，當輸出電流的值低於電流控制值時，比較器318輸出「L」。緊挨在電感器(線圈)206之前的電流被輸入到比較器318中，因此要測量的電流的穩態狀態呈現出如圖6所描繪的鋸齒波。如圖6所描繪的，當輸出電流在時間tl處增加了 Al時，輸出電流的值達到電流控制值的時間段縮短。因此，開關電源電路101的電力開關203的導通時間段(Ton)縮短並且其關斷時間段(Toff)增加。因此，平均來說，輸出電流降低，並且施加於負載電路208的電壓(負載電壓)增加。
[0051 ] 圖7A和圖7B是當執行電流反饋控制時發生電流波動的示例的說明圖。圖7A和圖7B描繪了在輸出電流中發生電流波動AIs (s=l、2、3、…)的示例。如圖7A所描繪的，當佔空比小於50[%]時，在每個周期Ts中Λ IO是ΛΙ0>ΛΙ1，因此Λ I是逐漸降低的。
[0052]如圖7Β所描繪的，當佔空比大於50[%]時，在每個周期Ts中Λ IO是ΛΙ0〈ΛΙ1，因此是逐漸增加的並且不收斂。因此，輸出電流可能會變得不穩定並且可能引起次諧波振蕩。
[0053]根據電流反饋控制，將斜坡電流添加到輸出電流，因此甚至當佔空比大於50[%]時，也會像在佔空比小於50[%]的情況下那樣引起收斂。
[0054]圖8是斜坡補償的示例的說明圖。將斜坡電流添加到輸出電流，因而輸出電流的值達到電流控制值的時間段短於1/2XTS，因此操作變得與佔空比小於50[%]的情況相同。
[0055]當發生製造中或者電壓或溫度等中的變化時，在添加到輸出電流的電流的量中引起誤差。例如，由於製造、電壓或溫度中的變化在電流源電路112的參考電壓和參考電阻中以及在電容器111和比較器121兩者的偏移中引起了誤差，因此在添加到輸出電流的電流的量中引起誤差。在佔空比大於50[%]的情況下，當在添加到輸出電流的電流的量中引起誤差時，方波電壓可能如圖7所描繪的那樣振蕩。在第一實施例中，由校準電路302來調整添加到輸出電流的電流的量，其中，校準電路302對添加到輸出電流的電流的量進行調整，以使得即使在製造、電壓、溫度等中有變化該量也是恆定的。因此，可以減小添加到輸出電流的誤差。因此，可以將期望的方波電壓供應到開關電源電路101並且可以使開關電源電路的操作穩定化。
[0056]校準電路302具有對由斜坡補償電路303添加到輸出電流的電流的量進行調整的功能。校準電路302包括電流值控制電路321、計數器122和計算單元118，並且從時鐘供應源305接收供計數器122進行計數的時鐘信號。
[0057]電流值控制電路321包括圖1所描繪的第一設置單元114、第一控制單元115、第二控制單元116和第二設置單元119。斜坡補償電路303包括比較器121、電容器111、開關113和電流源電路112。計數器122和比較器121實現圖1所描繪的測量單元117。
[0058]從開關電源電路101輸出的電流在電容器111中流動。例如,從開關電源電路101輸出的電流的電壓由電阻器102和103劃分，並且輸出電流流到電容器111。電流源電路112生成與設置的指定值CAL對應的量的電流，並且使得電容器111由所生成的電流充電。電流源電源112包括例如可變電流源341、可變電阻器342、M0S343和345、放大器344以及生成參考電壓Vref的參考電壓電路346。在電流源電路112中，可變電流源341和可變電阻器342調整由電流源電路112生成的電流的量。可變電流源341和/或可變電阻器342可以是可變的。
[0059]圖9是可變電流源的示例的說明圖。可變電流源341包括例如解碼器901、多個M0S902、以及以一對一方式與多個M0S902對應的開關903。可變電流源341使用解碼器901對指定值CAL進行解碼；在導通與關斷之間各自切換每個開關903 ;從而調整電流的量。
[0060]圖10是可變電阻器的示例的說明圖。可變電阻器342包括例如解碼器1001、多個電阻器1002、以及以一對一方式與多個電阻器1002對應的開關1003。可變電阻器342使用解碼器1001對指定值CAL進行解碼；在導通與關斷之間切換每個開關1003 ;從而調整電流的量。
[0061]開關113在電容器111由來自電流源電路112的電流充電與電容器111的放電之間切換。當校準電路302不對斜坡電流執行調整時，開關113根據Ts而在充電與放電之間切換。當校準電路302對斜坡電流執行調整時，開關113根據來自電流值控制電路321的信號Disch而在充電與放電之間切換。例如，選擇器306基於來自校準控制電路304的信號SEL而在周期Ts的信號和信號Disch當中選擇任一個，並且將所選擇的信號輸出到開關113。例如，當信號SEL是「L」時，選擇器306選擇周期Ts的信號，並且當信號SEL是「H」時，選擇器306選擇信號Disch。
[0062]與比較器318類似，在校準電路302不對斜坡電流執行調整的情況下，當輸出電流的值高於電流控制值時，比較器121輸出「H」。因而，電力開關203被關斷。例如，當輸出電流的值低於電流控制值時，比較器121輸出「L」。
[0063]當校準電路302不對斜坡電流執行調整時，選擇器307將指示電流控制值的信號C0MP_V輸入到比較器121中。當校準電路302對斜坡電流執行調整時，選擇器307將作為閾值的信號VT輸入到比較器121中。信號VT具有恆定電壓。例如，選擇器307基於來自校準控制電路304的信號SEL而在信號C0MP_V和VT當中選擇任一個，並且將所選擇的信號輸出到比較器121。例如，當信號SEL是「L」時，選擇器307選擇信號C0MP_V，而當信號SEL是「H」時，選擇器307選擇信號VT。
[0064]圖11是調整的示例的說明圖。如時序圖1100所描繪的，例如，當校準控制電路304開始校準時，校準控制電路304將脈衝輸出到信號START_CAL上。「脈衝」表示在預定時間段內輸出「H」。P麗生成電路315中斷由信號START_CAL的脈衝的下降定時觸發的、方波電壓到開關電源電路101的輸出。
[0065]校準電路302中的電流值控制電路321使得信號Disch為由信號START_CAL的脈衝的下降定時觸發的「H」，從而使得電容器111被放電。例如，校準控制電路304將脈衝輸出到信號START_CAL，並且對要供應到選擇器306和307的信號SEL的值進行反相。例如，校準控制電路304在其校準時間段期間使得信號SEL從「L」成為「H」。因而，選擇器307選擇信號VT並且將信號VT輸出到比較器121,並且選擇器306選擇信號Disch並且將信號Disch輸出到比較器121。
[0066]電流值控制電路321重置計數器122，並且將用於指定電流源電路112所生成的電流的量的指定值CAL設置為預定值II。假設預定值Il是由設計者預先確定的。
[0067]當電容器111的放電完成時，電流值控制電路321使得信號Disch從「H」成為「L」。因而，電容器111由電流源電路112所生成的電流來充電。比較器121確定電容器111所生成的電勢差是否超過閾值VT。計數器122使得信號Disch從「H」成為「L」並且開始計數。例如，電流值控制電路321使得信號Disch從「H」成為「L」，並且中斷重置信號到計數器122中的輸入。因而，計數器122開始計數。
[0068]當電容器111的電勢差超過閾值VT時，比較器121將信號COMP從「L」變為「H」。計數器122在從比較器121輸入到計數器122中的信號COMP從「L」變為「H」時停止計數，並且將所計數的時間段TO輸出到計算單元118。
[0069]計算單元118基於時間段TO和預定值IO而計算指定值II，以使得所測量的時間段是預定時間段Tl。如以下等式(I)所表示的，計算單元118計算的指定值Il是通過將時間段TO除以預定時間段Tl並且將除法結果乘以預定值IO而獲取的值。預定時間段Tl是基於要添加的電流的初步確定量而確定的。計算單元118可按照關於以下等式(I)的任何順序來執行計算。
[0070]I1=T0/T1X10(1)
[0071]如圖11的下部所描繪的，當所計數的時間段TO短於預定時間段Tl時，計算使得斜坡電流的量降低的指定值II。當所計數的時間段TO長於預定時間段Tl時，計算使得斜坡電流的量增加的指定值II。
[0072]電流值控制電路321在電流源電路112中設置由計算單元118計算的指定值II，並且將脈衝輸出到指示校準結束的信號END_CAL上。當校準控制電路304接收到信號END_CAL時，校準控制電路304使得信號SEL從「H」成為「L」。因而，選擇器306選擇來自計數器331的輸出並且將所選擇的輸出輸出到開關113，並且選擇器307選擇指示電流控制值的信號C0MP_V並且將所選擇的信號輸出到比較器121。
[0073]因此，甚至當在製造中或者在電壓或溫度中發生變化時，添加到輸出電流的斜坡電流也是恆定的。
[0074]圖12是根據第一實施例的調整設備所執行的調整處理的過程的示例的流程圖。當調整設備100開始校準(步驟S1201)時，調整設備100將信號Disch設置為「H」，從而使得電容器111被放電(步驟S1202)。調整設備100在放電時段期間待機(步驟S1203)，重置計數器122 (步驟S1204)，並且將指定值CAL設置為作為初始值的預定值IO (步驟S1205)。
[0075]當電容器111的放電完成時，調整設備100開始電容器111的充電(步驟S1206)，使得計數器122開始計數(步驟S1207)，並且使得計數器122對時鐘的計數繼續(步驟S1208)。調整設備100確定COMP是否是COMP=I (步驟S1209)。如果調整設備100確定COMP不是COMP=I (步驟S1209:否)，則過程返回到步驟S1208。
[0076]另一方面，如果調整設備100確定COMP是COMP=I (步驟S1209:是)，則調整設備100基於由計數器122所計數的時間段TO和預定值IO而計算下述指定值Il:在該指定值Il的情況下，所測量的時間段是預定時間段(步驟S1210)。調整設備100將指定值CAL設置為指定值Il (步驟S1211)並且使得該系列處理步驟結束。
[0077]在第二實施例中，將描述設置下述指定值的示例:在該指定值的情況下，從開關被切換到充電側時的時間直到電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段是預定時間段。在第二實施例中，將對與第一實施例相同的部件給出在第一實施例中所使用的相同附圖標記，並且將不會對其進行再次描述。
[0078]圖13是根據第二實施例的調整設備的說明圖。調整設備1300包括電容器111、電流源電路112、開關113、第一設置單元1301、第一控制單元1302、第二控制單元1303、確定單元1304和第二設置單元1305。
[0079]第一設置單元1301順序地將用於電流源電路112的指定值設置為各可設置值。在每次第一設置單元1301設置指定值時，第一控制單元1302在輸出電流不在電容器111中流動的情況下將開關113切換到放電側，從而使得完成電容器111的放電。
[0080]當第一控制單元1302使得完成電容器111的放電時，第二控制單元1303將開關113切換到充電側，從而使得電容器111被充電。
[0081]確定單元1304確定從第二控制單元1303將開關113切換到充電側時的時間直到電容器111的電勢差超過閾值時的時間的時間段是否是預定時間段。例如，確定單元1304包括比較器121、計數器331和判斷單元1311。比較器121確定電容器111的電勢差是否超過閾值。計數器331對從第二控制單元1303將開關113切換到充電側時的時間直到過去預定時間段時的時間的時間段進行計數。判斷單元1311基於比較器121進行的確定的結果和計數器331進行的計數的結果而判斷電容器111的電勢差超過閾值的定時是否與從開關113被切換到充電側時的時間開始過去預定時間段的定時匹配。
[0082]第二設置單元1305將用於電流源電路112的指定值設置為由第一設置單元1301設置的各值中的下述值:在該值的情況下，確定單元1304確定超過閾值的時間段是預定時間段。
[0083]圖14是根據第二實施例的調整設備的詳細示例的說明圖。調整設備1300包括反饋控制單元301、校準電路302、斜坡補償電路303、選擇器307和校準控制電路304。校準電路302包括電流值控制電路1401和鎖存器1402。
[0084]電流值控制電路1401包括圖13所描繪的第一設置單元1301、第一控制單元1302、第二控制單元1303、確定單元1304、第二設置單元1305和判斷單元1311。電流值控制電路1401在開始校準時根據作為來自計數器331的輸出信號的信號Disch而使得電容器111被放電；並且在放電完成時重置鎖存器1402並使得電容器111開始充電。[0085]電流值控制電路1401使得電容器111開始充電，以使得從電容器111開始充電時的時間直到信號Disch從「L」變為「H」的定時的時間段是預定時間段TC。此外，電流值控制電路1401可重置鎖存器1402，以使得從由鎖存器1402輸出的信號CMP從「H」變為「L」的定時直到信號Disch從「L」變為「H」的定時的時間段是預定時間段T0。
[0086]當電容器111的電勢差Vslope超過閾值VT時，比較器121將信號COMP從「L」設置為「H」。鎖存器1402使用鎖存器1402來鎖存信號COMP的值，並且將該值作為信號CMP輸入到電流值控制電路1401中。
[0087]電流值控制電路1401確定信號CMP從「L」變為「H」的定時是否與信號Disch從「L」變為「H」的定時匹配，還針對每個可設置的設置值來確定這兩個定時是否彼此匹配，並且將指定值CAL設置為下述指定值:在該指定值的情況下，這兩個定時彼此匹配。
[0088]圖15是根據第二實施例的指定值的設置I的示例的說明圖。例如，如其時序圖所描繪的，在電流的量大的情況下，當指定值CAL被設置為預定值時，信號CMP在比信號Disch的定時早的定時從「L」變為「H」。結果，電流值控制電路1401設置隨後的指定值，以使得電流的量小於在先前指定值的情況下的電流的量。
[0089]圖16是根據第二實施例的指定值的設置2的示例的說明圖。例如，如其時序圖所描繪的，在電流的量小的情況下，對於被設置為預定值的指定值CAL，甚至當信號Disch從「L」變為「H」時，信號CMP也沒有從「L」變為「H」。因此，電流值控制電路1401設置下一個指定值，以使得電流的量大於在先前指定值的情況下的電流的量。
[0090]圖17和圖18是根據第二實施例的調整設備所執行的調整處理的過程的示例的流程圖。調整設備1300開始校準(步驟S1701)並且將指定值CAL設置為預定值IO (步驟S1702)。調整設備1300使得電容器111被放電(Disch=I)(步驟S1703)，並且在放電時段期間待機(步驟S1704)。
[0091]調整設備1300重置鎖存器1402 (步驟S1705)，使得電容器111開始充電(步驟S1706)，並且使得開始計數(步驟S1707)。調整設備1300在計數期間待機(步驟S1708)，並且確定信號COMP和Disch中的任一個是否發生改變(步驟S1709)。如果調整設備1300確定信號COMP和Disch中的任一個均沒有發生改變(步驟S1709:否)，則過程返回到步驟S1708。
[0092]如果調整設備1300確定信號COMP或Disch發生改變(步驟S1709:是)，則調整設備1300確定信號COMP和Disch是否是COMP=I且Disch=I (步驟S1710)。如果調整設備1300確定信號COMP和Disch是COMP=I且Disch=I (步驟S1710:是)，則調整設備1300將指定值CAL設置為當前指定值(步驟S1711)，並且使得該系列處理步驟結束。
[0093]如果調整設備1300確定信號COMP和Disch不是COMP=I且Disch=K步驟S1710:否)，則調整設備1300確定信號Disch是否是Disch=0(步驟S1801)。如果調整設備1300確定信號Disch是Disch=0(步驟S1801:是)，則調整設備1300在計數期間待機(步驟S1802)，使得電容器111被放電(Disch=l)(步驟S1803)，並且確定是否已設置了在使得電流的量降低的各指定值當中最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1804)。因此，調整設備1300可以順序地設置下述指定值:與先前指定值相比，這些指定值指示逐漸地更接近期望電流量的量。
[0094]如果調整設備1300確定已設置了最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1804:是)，則調整設備1300使得該系列處理步驟結束。如果調整設備1300確定尚未設置最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1804:否)，則調整設備1300將指定值設置為在使得量降低的各指定值當中將最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1805)，並且過程返回到步驟S1705。
[0095]如果調整設備1300確定信號Disch不是Disch=O (步驟S1801:否)，則調整設備1300確定是否已設置了在使得電流的量增加的各指定值當中最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1806)。因而，調整設備1300可以順序地設置下述指定值:與先前指定值相t匕，這些指定值指示逐漸地更接近期望電流量的量。
[0096]如果調整設備1300確定已設置了最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1806:是)，則調整設備1300使得該系列處理步驟結束。如果調整設備1300確定尚未設置最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1806:否)，則調整設備1300將指定值設置為在使得量增加的各指定值當中最接近當前設置的指定值的指定值(步驟S1807)，並且過程返回到步驟S1705。
[0097]如在第一實施例中所描述的，調整設備1300通過測量由添加到來自開關電源電路的輸出電流的電流對電容器充電的時段，來獲取要添加的電流的指定值與充電時段之間的關係；並且使用所獲取的關係來設置用於要添加的電流的值的指定值。因而，甚至當存在製造中的變化時，也可以減小添加到輸出電流的電流的量的誤差，並且可以使添加到輸出電流的電流穩定化。因此，可以將期望的切換波形供應至開關電源電路，並且可以使開關電源電路的操作穩定化。可以根據開關電源電路的用戶的環境(電壓和溫度)而減小所添加的電流量的誤差，因此也可以對調整設備中的比較器的偏移進行校正。
[0098]要獲取的指定值是通過將所測量的充電時段除以預定時間段並且將商乘以預定值而獲取的值。因而，基於所測量的充電時段與預定值的比率而將指定值獲取為與期望電流量對應的預定時間段。
[0099]調整設備的測量單元由比較器和計數器來實現。例如，可以將根據輸出電流而生成方波的比較器用作測量單元，並且可以減小調整設備的佔地面積。
[0100]如第二實施例中所描述的，調整設備識別下述指定值:在該指定的情況下，由添加到來自開關電源電路的輸出電流的電流來充電的電容器的電勢差達到閾值的時間段是預定時間段，並且調整設備將電流源電路的指定值設置為所識別的指定值。因而，甚至當存在製造中的變化時，也可以減小添加到輸出電流的電流的量的誤差，並且可以使添加到輸出電流的電流穩定化。因此，可以將期望的切換波形供應到開關電源電路，並且可以使開關電源電路的操作穩定化。可以根據開關電源電路的用戶的環境(電壓和溫度)而減小所添加的電流量的誤差，因此也可以對調整設備中的比較器的偏移進行校正。
[0101]根據第二實施例的調整設備沒有包括如根據第一實施例的調整設備中所包括的計算電路那樣的計算電路，因此可以減小其佔地面積。另一方面，根據第一實施例的調整設備沒有如根據第二實施例的調整設備那樣多次設置指定值並且沒有如根據第二實施例的調整設備那樣重複充電和放電，並且可以在僅一次計算會話中獲取下述指定值:在該指定值的情況下，要添加的電流的量的值是目標值。因此，可以減小用於設置指定值的時間段。
[0102]調整設備的確定單元由比較器、計數器和判斷單元來實現。例如，可以將根據輸出電流而生成方波的比較器用作測量單元，因此可以減小調整設備的佔地面積。[0103]根據本發明的一方面，可以按照與添加到從開關電源電路供應的輸出電流的電流等同的量來減少誤差的發生。
[0104]本文中所提供的所有示例和條件語言旨在用於輔助讀者理解本發明和發明人為推進現有技術而貢獻的概念的教育目的，並且不應被解釋為對這樣具體闡述的示例和條件的限制，並且說明書中的這樣的示例的組織也與示出本發明的優劣性無關。儘管已詳細描述了本發明的一個或多個實施例，但是應理解，可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下對其進行各種改變、替換和變更。
【權利要求】
1.一種調整設備，包括: 電容器，其由從開關電源電路輸出的輸出電流來充電； 電流源電路，其生成與設置的指定值對應的量的電流，並且使得所述電容器由所生成的電流充電； 開關，其在所述電容器由來自所述電流源電路的電流充電與所述電容器的放電之間切換； 第一設置單元，其將用於所述電流源電路的指定值設置為預定值； 第一控制單元，其通過在所述電容器沒有由所述輸出電流充電時將所述開關切換到放電側而使得完成所述電容器的放電； 第二控制單元，其通過在所述第一控制單元使得完成所述電容器的放電並且所述第一設置單元設置所述指定值之後將所述開關切換到充電側而使得所述電容器被充電； 測量單元，其對從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段進行測量； 計算單元，其基於所述測量單元所測量的時間段以及所述預定值來計算所述指定值，以使得所述測量單元所測量的時間段是預定時間段；以及 第二設置單元，其將用於所述電流源電路的指定值設置為所述計算單元所計算的指定值。
2.根據權利要求1所述的調整設備，其中， 所述計算單元通過將所述測量單元所測量的時間段除以所述預定時間段並將所得到的商乘以所述預定值而計算所述指定值。
3.根據權利要求1或2所述的調整設備，其中， 所述測量單元包括: 比較器，其確定所述電容器的電勢差是否超過所述閾值；以及計數器，其對從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過所述閾值時的時間的時間段進行計數。
4.一種調整設備，包括: 電容器，其由從開關電源電路輸出的輸出電流來充電； 電流源電路，其生成與設置的指定值對應的量的電流，並且使得所述電容器由所生成的電流充電； 開關，其在所述電容器由來自所述電流源電路的電流充電與所述電容器的放電之間切換； 第一設置單元，其順序地將用於所述電流源電路的指定值設置為可設置值； 第一控制單元，其在每次所述第一設置單元設置所述指定值時，通過在所述電容器沒有由所述輸出電流充電時將所述開關切換到放電側而使得完成所述電容器的放電； 第二控制單元，其通過在所述第一控制單元使得完成所述電容器的放電時將所述開關切換到充電側而使得所述電容器被充電； 確定單元，其確定從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段是否是預定時間段；以及 第二設置單元，其在所述第一設置單元所設置的指定值當中，將用於所述電流源電路的指定值設置為下述值:針對該值，所述確定單元確定超過所述閾值的時間段是所述預定時間段。
5.根據權利要求4所述的調整設備，其中， 所述確定單元包括: 比較器，其確定所述電容器的電勢差是否超過所述閾值； 計數器，其對從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間直到過去所述預定時間段時的時間的時間段進行計數；以及 判斷單元，其基於所述比較器所獲取的結果和所述計數器進行的計數的結果，而判斷所述電容器的電勢差超過所述閾值的定時是否與從所述第二控制單元將所述開關切換到所述充電側時的時間開始過去所述預定時間段的定時匹配。
6.一種調整指定值的調整方法，所述指定值對斜坡補償電路進行設置，所述斜坡補償電路具有:電容器，其由從開關電源電路輸出的輸出電流來充電；電流源電路，其生成與所設置的指定值對應的量的電流並且使得所述電容器由所生成的電流充電；以及開關，其在所述電容器由來自所述電流源電路的電流充電與所述電容器的放電之間切換，所述調整方法包括: 將用於所述電流源電路的指 定值設置為預定值； 通過在所述電容器沒有由所述輸出電流充電時將所述開關切換到放電側，而使得完成所述電容器的所述放電； 通過在完成所述電容器的放電並且設置所述指定值之後將所述開關切換到充電側，而使得所述電容器被充電； 對將所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段進行測量； 基於所測量的時間段以及所述預定值而計算所述指定值，以使得在所述測量步驟所測量的時間段是預定時間段；以及 將用於所述電流源電路的指定值設置為在所述計算步驟所計算的指定值。
7.—種調整指定值的調整方法，所述指定值對斜坡補償電路進行設置，所述斜坡補償電路具有:電容器，其由從開關電源電路輸出的輸出電流來充電；電流源電路，其生成與所設置的指定值對應的量的電流並且使得所述電容器由所生成的電流充電；以及開關，其在所述電容器由來自所述電流源電路的電流充電與所述電容器的放電之間切換，所述調整方法包括: 順序地將用於所述電流源電路的指定值設置為可設置值； 在每次所述指定值被設置時，通過在所述電容器沒有由所述輸出電流充電時將所述開關切換到放電側而使得完成所述電容器的放電； 通過在完成所述電容器的放電時將所述開關切換到充電側而使得所述電容器被充電； 確定從所述開關切換到所述充電側時的時間直到所述電容器的電勢差超過閾值時的時間的時間段是否是預定時間段；以及 在所設置的指定值當中，將用於所述電流源電路的指定值設置為下述值:針對該值，在所述確定步驟確定超過所述閾值的時間段是所述預定時間段。
【文檔編號】H02M3/155GK103683916SQ201310329567
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2012年9月19日
【發明者】田中正博, 松並弘幸, 山口修, 菅谷修 申請人:斯班遜有限公司