降压升压转换器中的增强型电力模式转变制造技术

一种电子系统、DC‑DC电压转换器、操作一降压升压DC‑DC转换器的方法、以及用于在一DC‑DC电压转换器中的电力模式转变的方法被揭示。例如，一种方法是包含接收一和所述DC‑DC电压转换器的一输出电压相关的经补偿的误差信号，决定所述DC‑DC电压转换器的一电力操作模式，以及若所述电力操作模式是一第一模式，则输出一第一控制信号以调节所述DC‑DC电压转换器的输出电压。若所述电力操作模式是一第二模式，则输出一第二控制信号以调节所述DC‑DC电压转换器的输出电压，以及若所述电力操作模式是一第三模式，则输出一第三控制信号以调节所述DC‑DC电压转换器的输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是大致有关于DC至DC电压转换器，并且尤其是有关于在集成电路、晶圆、芯片或晶粒上所形成的降压升压转换器中的增强型电力模式转变。相关申请案的交互参照此申请案是相关于2015年9月14日申请的名称为\降压升压转换器中的增强型电力模式转变\的美国临时专利申请案序号62/218,325('325申请案)、以及2016年1月4日申请的名称为\降压升压转换器中的增强型电力模式转变\的美国临时专利申请案序号62/274,533('533申请案)，并且主张其权益。所述两个'325申请案以及'533申请案是被纳入在此作为参考。
技术介绍
一项有关现有的降压升压转换器的问题是相关的控制器必须能够有效率地调节在降压、降压升压、以及升压电力操作模式中的输出电压，但是改变所述模式的过程在模式转变发生时会对于输入与输出电压以及电流引发显著的干扰。这些干扰可能会在接近电力模式边界处导致电力模式颤振(chatter)以及因此的劣质的电压及电流的调节。明确地说，在一模式改变期间，当在降压升压转换器中的调节器级从降压升压模式转变至降压模式或是升压模式的任一者时，在所述降压升压转换器中的电感器电流必须减小以维持调节。然而，在一电流模式的控制实施方式中，所述电感器电流是成比例于所述控制电压。因此，所述控制电压亦必须减小。在所述电力模式中的突然的改变以及所述控制电压及电感器电流的延迟的响应会在所述降压升压转换器的回路中导致大的干扰，因而所述转换器的电压及电流的调节的效率因此显著地被降低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种用于在一直流对直流电压转换器中的电力模式转变的方法，所述方法包括：接收一和所述直流对直流电压转换器的一输出电压相关的经补偿的误差信号；决定所述直流对直流电压转换器的一电力操作模式；若所述电力操作模式是一第一模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第一控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；若所述电力操作模式是一第二模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第二控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；以及若所述电力操作模式是一第三模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压。进一步地，判断所述电力操作模式是否为所述第一模式包括判断所述电力操作模式是否为一降压模式。进一步地，判断所述电力操作模式是否为所述第二模式包括判断所述电力操作模式是否为一升压模式。进一步地，判断所述电力操作模式是否为所述第三模式包括判断所述电力操作模式是否为一降压升压模式。进一步地，输出所述第一控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一降压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一计算出的控制电压。进一步地，输出所述第二控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一升压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一计算出的控制电压。进一步地，输出所述第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一降压升压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一控制电压。进一步地，输出所述第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括输出用于一降压升压操作模式的所述经补偿的误差信号。进一步地，所述直流对直流电压转换器包括一降压升压转换器。本专利技术实施例提供一种操作一降压升压直流对直流转换器的方法，所述方法包括：监测所述降压升压直流对直流转换器的一输出电压；响应于所述监测，产生一和所述输出电压相关的经补偿的误差电压；响应于所述降压升压直流对直流转换器的一电力操作模式以修改所述经补偿的误差电压；响应于所述修改后的经补偿的误差电压以产生一脉冲宽度调变控制信号；以及响应于所述脉冲宽度调变控制信号以控制所述降压升压直流对直流转换器的一升压电力级以及一降压电力级中的至少一个。进一步地，所述监测包括一误差放大器接收所述降压升压直流对直流转换器的输出电压，以及响应于所述输出电压以产生所述经补偿的误差电压。进一步地，修改所述经补偿的误差电压包括一计算电路响应于所述降压升压直流对直流转换器的所述电力操作模式以计算所述经补偿的误差电压的一经缩放的值，以及响应于所述经补偿的误差电压的所述计算出的经缩放的值以产生所述修改后的经补偿的误差电压。进一步地，计算所述经缩放的值包括响应于所述降压升压直流对直流转换器的所述电力操作模式以决定所述计算电路的一缩放因子。本专利技术实施例提供一种直流对直流电压转换器，包括：一降压电力级；一耦接至所述降压电力级的第一开关晶体管驱动器电路；一升压电力级；一耦接至所述升压电力级的第二开关晶体管驱动器电路；一逻辑电路，其耦接至所述第一开关晶体管驱动器电路以及所述第二开关晶体管驱动器电路；以及一耦接至所述逻辑电路的回授电路，其中所述回授电路是响应于一在电力模式之间的转变以修改一误差信号。进一步地，所述回授电路包含：一耦接至所述升压电力级的误差放大器电路，所述误差放大器电路是被配置以从所述升压电力级接收一输出信号并且产生一和所述输出信号相关的经补偿的误差信号；一可变增益电路，其是耦接至所述误差放大器电路并且被配置以接收所述经补偿的误差信号，产生一用于所述直流对直流电压转换器的至少一电力操作模式的修改后的经补偿的误差信号，以及响应于一在电力模式之间的转变以对于所述至少一电力操作模式输出所述修改后的经补偿的误差信号；以及一脉冲宽度调变的信号产生器电路，其耦接至所述可变增益电路并且被配置以响应于在电力模式之间的所述转变来接收所述修改后的经补偿的误差信号，以及输出一脉冲宽度调变信号，其中所述逻辑电路是被配置以接收所述脉冲宽度调变信号以及所述直流对直流电压转换器的输入与输出电压，以及产生一用以驱动所述降压电力级的第一脉冲宽度调变信号、一用以驱动所述升压电力级的第二脉冲宽度调变信号、以及一模式控制信号。进一步地，所述误差放大器电路包括一运算互导放大器。进一步地，所述可变增益电路包括一降压计算区块、一升压计算区块、以及一多工器，所述多工器是耦接至所述降压计算区块、所述升压计算区块、以及所述误差放大器电路的一输出。进一步地，所述脉冲宽度调变信号产生器电路包括一调变器电路，所述调变器电路是被配置以响应于用于所述至少一电力操作模式的所述修改后的经补偿的误差信号以产生所述脉冲宽度调变信号。进一步地，所述逻辑电路是被配置以接收所述直流对直流电压转换器的输入电压、所述直流对直流电压转换器的输出电压以及所述脉冲宽度调变信号，响应于所述输入电压以及所述输出电压以输出所述模式控制信号，以及输出一用以驱动所述降压电力级的第一脉冲宽度调变信号以及一用以驱动所述升压电力级的第二脉冲宽度调变信号。进一步地，所述直流对直流电压转换器包括一被形成在一集成电路、晶圆、芯片或晶粒上的降压升压转换器。进一步地，所述直流对直流电压转换器包括一电压模式控制的脉冲宽度调变控制器。进一步地，所述回授电路包括：一耦接至所述升压电力级的误差放大器电路，所述误差放大器电路是被配置以从所述升压电力级接收一输出信号并且产生一和所述输出信号相关的经补偿的误差信号；一调变放大器电路，其耦接至所述误差放大器电路并且被配置以接收所述经补偿的误差信号以及产生一用于所述直流对直流电压转换器的至少一电力操作模式的修改后的经补偿的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在一直流对直流电压转换器中的电力模式转变的方法，其特征在于，所述方法包括：接收一和所述直流对直流电压转换器的一输出电压相关的经补偿的误差信号；决定所述直流对直流电压转换器的一电力操作模式；若所述电力操作模式是一第一模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第一控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；若所述电力操作模式是一第二模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第二控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；以及若所述电力操作模式是一第三模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压。

【技术特征摘要】
2015.09.14 US 62/218,325;2016.01.04 US 62/274,533;1.一种用于在一直流对直流电压转换器中的电力模式转变的方法，其特征在于，所述方法包括：接收一和所述直流对直流电压转换器的一输出电压相关的经补偿的误差信号；决定所述直流对直流电压转换器的一电力操作模式；若所述电力操作模式是一第一模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第一控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；若所述电力操作模式是一第二模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第二控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压；以及若所述电力操作模式是一第三模式，则根据所述经补偿的误差信号来输出一第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，判断所述电力操作模式是否为所述第一模式包括判断所述电力操作模式是否为一降压模式。3.根据权利要求1的方法，其特征在于，判断所述电力操作模式是否为所述第二模式包括判断所述电力操作模式是否为一升压模式。4.根据权利要求1的方法，其特征在于，判断所述电力操作模式是否为所述第三模式包括判断所述电力操作模式是否为一降压升压模式。5.根据权利要求1的方法，其特征在于，输出所述第一控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一降压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一计算出的控制电压。6.根据权利要求1的方法，其特征在于，输出所述第二控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一升压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一计算出的控制电压。7.根据权利要求1的方法，其特征在于，输出所述第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括根据用于一降压升压操作模式的所述经补偿的误差信号以输出一控制电压。8.根据权利要求1的方法，其特征在于，输出所述第三控制信号以调节所述直流对直流电压转换器的输出电压包括输出用于一降压升压操作模式的所述经补偿的误差信号。9.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述直流对直流电压转换器包括一降压升压转换器。10.一种操作一降压升压直流对直流转换器的方法，其特征在于，所述方法包括：监测所述降压升压直流对直流转换器的一输出电压；响应于所述监测，产生一和所述输出电压相关的经补偿的误差电压；响应于所述降压升压直流对直流转换器的一电力操作模式以修改所述经补偿的误差电压；响应于所述修改后的经补偿的误差电压以产生一脉冲宽度调变控制信号；以及响应于所述脉冲宽度调变控制信号以控制所述降压升压直流对直流转换器的一升压电力级以及一降压电力级中的至少一个。11.根据权利要求10的方法，其特征在于，所述监测包括一误差放大器接收所述降压升压直流对直流转换器的输出电压，以及响应于所述输出电压以产生所述经补偿的误差电压。12.根据权利要求10的方法，其特征在于，修改所述经补偿的误差电压包括一计算电路响应于所述降压升压直流对直流转换器的所述电力操作模式以计算所述经补偿的误差电压的一经缩放的值，以及响应于所述经补偿的误差电压的所述计算出的经缩放的值以产生所述修改后的经补偿的误差电压。13.根据权利要求12的方法，其特征在于，计算所述经缩放的值包括响应于所述降压升压直流对直流转换器的所述电力操作模式以决定所述计算电路的一缩放因子。14.一种直流对直流电压转换器，其特征在于，包括：一降压电力级；一耦接至所述降压电力级的第一开关晶体管驱动器电路；一升压电力级；一耦接至所述升压电力级的第二开关晶体管驱动器电路；一逻辑电路，其耦接至所述第一开关晶体管驱动器电路以及所述第二开关晶体管驱动器电路；以及一耦接至所述逻辑电路的回授电路，其中所述回授电路是响应于一在电力模式之间的转变以修改一误差信号。15.根据权利要求14的直流对直流电压转换器，其特征在于，所述回授电路包含：一耦接至所述升压电力级的误差放大器电路，所述误差放大器电路是被配置以从所述升压电力级接收一输出信号并且产生一和所述输出信号相关的经补偿的误差信号；一可变增益电路，其是耦接至所述误差放大器电路并且被配置以接收所述经补偿的误差信号，产生一用于所述直流对直流电压转换器的至少一电力操作模式的修改后的经补偿的误差信号，以及响应于一在电力模式之间的转变以对于所述至少一电力操作模式输出所述修改后的经补偿的误差信号；以及一脉冲宽度调变的信号产生器电路，其耦接至所述可变增益电路并且被配置以响应于在电力模式之间的所述转变来接收所述修改后的经补偿的误差信号，以及输出一脉冲宽度调变信号，其中所述逻辑电路是被配置以接收所述脉冲宽度调变信号以及所述直流对直流电压转换器的输入与输出电压，以及产生一用以驱动所述降压电力级的第一脉冲宽度调变信号、一用以驱动所述升压电力级的第二脉冲宽度调变信号、以及一模式控制信号。16.根据权利要求15的直流对直流电压转换器，其特征在于，所述误差放大器电路包括一运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦可·杰森·休士顿，
申请(专利权)人：英特希尔美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US