參數確定方法、計算機可讀記錄介質以及信息處理設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本文中所討論的實施方式涉及參數確定方法、計算機可讀記錄介質以及信息處理 設備。
【背景技術】
[0002] 最近,使用處理器如DSP (數字信號處理器)等由軟件控制的DC-DC轉換器已經被 廣泛地用于向電子裝置提供穩定功率。
[0003] 關于由DSP等的軟件控制,提出了其中可變地控制DC-DC轉換器的輸出阻抗、估計 實際輸出阻抗以及改變相位補償器的參數的一種技術。提出了其中監測流經DC-DC轉換器 的扼流線圈的電流、估計實際輸出電容以及改變相位補償器的參數的另一種技術。
[0004] [專利文獻]
[0005] 日本公開專利特許公報第2009-72004號
[0006] 日本公開專利特許公報第2009-72005號
【發明內容】
[0007] 根據實施方式的一個方面,提供了一種參數確定方法,包括:接收預定電路的輸出 所需的規格的信息;接收第一電路常數和第二電路常數,在預定電路的等效電路中包括的 元件中設置第一電路常數和第二電路常數;通過計算機,基于規格的信息和第一電路常數, 指定將要在用于補償輸出的補償器中設置的多個參數的第一范圍;通過計算機,基于規格 的信息和第二電路常數,指定將要在補償器中設置的多個參數的第二范圍;以及通過計算 機輸出第一范圍和第二范圍兩者中包括的參數中的至少一個。
[0008] 根據實施方式的另一方面,可以提供一種程序和信息處理設備。
【附圖說明】
[0009] 圖1是示出電源單元的電路配置示例的圖;
[0010] 圖2是示出輸出電壓的狀態的圖;
[0011] 圖3是示出DC-DC轉換器的等效電路的示例的圖;
[0012] 圖4是用于說明開關S的操作與輸出電壓之間的關系的圖;
[0013] 圖5是示出傳遞函數的模型的示例的圖;
[0014] 圖6是用于說明頻率特性規格的圖;
[0015] 圖7是示出頻率特性L (j ω)的波特圖的圖;
[0016] 圖8是示出固定點的位置的示例的圖;
[0017] 圖9是示出DSP的頻率特性的計算結果的圖;
[0018] 圖10是示出信息處理設備的硬件配置的圖;
[0019] 圖11是示出信息處理設備的簡要配置的圖;
[0020] 圖12是示出信息處理設備的功能配置示例的圖;
[0021] 圖13是用于說明參數確定過程的示例的圖;
[0022] 圖14是用于說明參數確定過程的另一示例的流程圖;
[0023] 圖15是用于說明確定過程的流程圖;
[0024] 圖16是示出用于進行圖15中的步驟S33的過程的程序描述示例的圖;
[0025] 圖17A和圖17B是示出針對每個制造分散體的參數區域Rc和參數區域Rd的計算 結果的圖;
[0026] 圖18A和圖18B是用于說明共同區域ARd的計算結果示例的圖;
[0027] 圖19A、圖19B以及圖19C是示出基于LSB間隔的格點的結果示例的圖;以及
[0028] 圖20A和圖20B是共同區域ARd的另一計算結果示例的圖。
【具體實施方式】
[0029] 在相關技術中,為了使DC-DC轉換器實現期望的控制性能,數字信號處理器(DSP) 調整相位補償器參數,使得開環傳遞函數的頻率特性滿足各頻帶的規格。伴隨著測試和開 發者在設計階段公開的故障,對相位補償器參數進行調整。在大量生產DC-DC轉換器的情 況下,由于制造分散體,可以對相位補償器參數進行進一步的調整。
[0030] 此外,連接至DC-DC轉換器的DSP實際上改變參數(相位補償器參數),以補償輸 出電壓的相位。因此,在大量生產DC-DC轉換器之前,在考慮制造分散體的情況下難以確定 相位補償器參數。開發者針對生產的每個DC-DC轉換器重新調整相位補償器參數。
[0031] 然而,在實施方式中,提出參數確定方法、計算機可讀記錄介質以及信息處理設 備,以易于確定補償器參數。
[0032] 在下文中,將參照附圖來描述本發明的實施方式。
[0033] 首先,描述通過處理器如DSP (數字信號處理器)等對DC-DC轉換器的控制。在下 文中,處理器被簡稱為"DSP"。在實施方式中,對DC-DC反轉換器進行描述。然而,實施方式 不限于DC-DC反轉換器,而是能夠應用于各種類型的DC-DC轉換器。
[0034] 圖1是示出電源單元的電路配置示例的圖。在圖1中,電源單元9包括DC-DC轉 換器1、AAF(抗混疊濾波器)2、A-D (模擬至數字)轉換器3、DSP 4以及D-A (數字至模擬) 轉換器5。
[0035] DC-DC轉換器1是將輸出電壓輸出為其中輸入電壓Vin被預先限定的電壓的轉 換電路。來自DC-DC轉換器1的輸出電壓^皮提供給至電子裝置中的裝置,并且還被輸 入至AAF 2,以補償被采樣的輸出電壓¥_的相位。
[0036] AAF 2是從DC-DC轉換器的輸出電壓的采樣頻率中消除過量頻率成分的過濾 器。其中過量頻率成分被消除的輸出電壓乂_被輸入至A-D轉換器3。A-D轉換器3將從 AAF 2輸入的輸出電壓從模擬轉換為數字,并且將經轉換的電壓V _ [Ζ]輸入至DSP 4。
[0037] DSP 4對應于數字相位補償器,關于電壓ν_[Ζ]補償相位,并且將電壓ν_[Ζ]輸 出至D-A轉換器5。用d[z]來表不輸出至D-A轉換器5的電壓信號。
[0038] D-A轉換器5對電壓信號d[z]進行轉換以獲取控制信號6,并且將控制信號6輸 入至DC-DC轉換器1。DC-DC轉換器1根據控制信號6來輸出通過控制內部操作而穩定的 輸出電壓V。#。
[0039] 在上述的電源單元9的電路配置中,輸出來自DC-DC轉換器1的穩定的輸出電壓 乂_的DSP 4可以被如下表示:
[0040] [表達式1]
[0041]
[0042] 將對捏制UC-UC轉秧器1的目的進行描述。圖2是示出輸出電壓的狀態的圖。 在圖2的曲線圖中,縱軸表示電壓,而橫軸表示時間。
[0043] 時間ta表示當由于輸出電壓的升高而負載快速變化以使輸出電壓乂_跟隨至 期望電壓Va時的時間。時間tb表示從當負載快速變化時的時間ta直到輸出電壓V^/變 得穩定并且保持在期望電壓Va為止的穩定時間。由于負載的快速變化,輸出電壓可以 過沖高于期望電壓Va。
[0044] 即使負載快速變化,DSP 4也使得DC-DC轉換器1的輸出電壓¥_跟隨期望電壓 Va,并且持續控制DC-DC轉換器1以保持期望的電壓水平。也就是說,首先,DSP控制DC-DC 轉換器1以保持導致過沖的電壓差Vb處于較低。其次,DSP控制DC-DC轉換器1以縮短穩 定時間tb。通過指示要被生產的電源單元9的值的規格來限定上述的控制。
[0045] 接下來,將參照圖3和圖4描述DSP 4的控制原理,以實現上述控制目的。首先, 將描述DC-DC轉換器1的操作。圖3是示出DC-DC轉換器的等效電路的示例的圖。在圖3 中,示出DC-DC轉換器1的等效電路50a。
[0046] 當開關S接通時,由于線圈的電感L而阻止了電源Vin的電流流動。因為來自輸入 側的輸入電壓V in失效,所以電壓V下降,并且電荷積聚在電容器C中。電壓V的電流變為 電流l·。電阻rq表示開關S的內部電阻。電阻^表示線圈的電阻。
[0047] 當因為開關S接通而產生的電感L的磁通量減少時,即使開關S關斷,由于由電容 器C和二極管(工作電阻r d)引起的電流回流,所以電壓被提供給電容器C。因此,直流電 壓的輸出電壓被連續地提供給負載R。電阻r。表示電容器C的電阻。二極管由工作電 阻:rd表示。
[0048] 為了穩定DC-DC轉換器1的輸出,將輸出電壓反饋回DSP 4。當開關S接通或 關斷時,DSP 4監測輸出電壓,并且控制占空比。
[0049] 圖4是用于說明開關S的操作與輸出電壓間的關系的圖。在圖4中,(a)描 繪了表示開關s的操作的s(t),而(b)描繪了輸出電Ην_α)。
[0050] 當接通與關斷之間的期間被認為是一個切換周期時,重復接通和關斷的S(t)由 下面的表達式2表不。
[0051] [表達式2]
[0052]
[0053] 在上面的表達式2中,t表示連續的時間,k表示離散的時間,h表示恒定的切換間 隔,而d[k]表示占空比。d[k]表示在第k個切換周期中接通期間的比率,其中k是正數。 在第(k-Ι)個切換周期中,當使用占空比時,接通期間由d[k_l]h表示。同樣地,在第k個 切換周期中,接通期間由d丨k I ?表示。
[0054] 由于由S(t)表示的開關S的操作,所以當開關S接通時電壓增大,而當開關S關 斷時電壓減小。電壓變化例如圖4的(b)中所示的輸出電壓ν_α)。DSP 4通過調整接通 與關斷之間的切換間隔(即d[k])來實現上述控制目的。在下文中,d[k]可以被描述為切 換間隔d[k]。
[0055] 也就是說,DSP 4被設計成用于調整切換間隔d[k],以實現上述控制目的。為了 實現控制目的,調整由DSP 4實現的數字相位補償器的參數,以通過切換間隔d[k]來控制 DC-DC轉換器1。數字相位補償器的參數是上述表達式1中的bd(]、bdl以及adl。參數b d(]、bdl 以及adl是標量。
[0056] 也就是說,為了實現控制目的,調整數字相位補償器的參數,以滿足給定的頻率特 性規格。在下文中,將第一階段描述為其中確定數字相位補償器的參數的階段。
[0057] -第一階段
[0058] 通過傳遞函數來表示電源單元9中的DC-DC轉換器1和DSP 4中的每一個,并且 對電源單元9中的開環傳遞函數的頻率特性(g-φ特性)進