数字电源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及数字电源系统，其能够以连续导电模式和不连续导电模式进行操作。通常而言，包括控制模块和电压变换器模块的系统可以被配置为以连续导电模式(CCM)来进行操作，直到流经电压变换器模块中的电感器的电流被确定为零或低于零(例如，负的)。随后，控制器可以转变为以不连续控制模式(DCM)来对电压变换器模块进行操作。DCM中的一些或全部可以在控制器内以数字方式实施。通过这种方式，可以实现CCM或DCM操作的优点，同时将与这些控制方案相关的缺点降至最低。此外，与传统的DCM操作相比，将DCM控制数字化可更易于实施，并且性能更佳。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及数字电源系统，其能够以连续导电模式和不连续导电模式进行操作。通常而言，包括控制模块和电压变换器模块的系统可以被配置为以连续导电模式(CCM)来进行操作，直到流经电压变换器模块中的电感器的电流被确定为零或低于零(例如，负的)。随后，控制器可以转变为以不连续控制模式(DCM)来对电压变换器模块进行操作。DCM中的一些或全部可以在控制器内以数字方式实施。通过这种方式，可以实现CCM或DCM操作的优点，同时将与这些控制方案相关的缺点降至最低。此外，与传统的DCM操作相比，将DCM控制数字化可更易于实施，并且性能更佳。【专利说明】数字电源系统
本申请涉及电源，并且更具体而言，涉及能够以连续导电模式或不连续导电模式进行操作的数字电源系统。
技术介绍
取决于负载的功率需求，同步降压变换器可以通过连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)来进行操作。例如，负载的情况可以变化，使得负载可以汲取较少的电流，变换器的输出电压可以改变等，这可能致使同步降压变换器开始从负载电容器灌电流并暂时以“升压”模式进行工作。在这种状态下，通过输出电感器的电流可以是负的，这可能导致负电流(如，漏极到源极电流)通过电源的低侧开关晶体管。在CCM操作中，通过保持低侧开关晶体管连续导通，感应器电流可以转负。在DCM操作中，定期关闭低侧晶体管，以防止负电流。CCM和DCM操作均存在优点和缺点，这导致它们二者都不能适用于所有可能情况。
技术实现思路
本申请涉及一种系统，包括:电压变换器模块，其包括电感器以用于产生输出电压；零电流检测模块，其用于确定流经所述电感器的电流何时为零或低于零；以及控制模块，其用于以连续导电模式来对所述电压变换器模块进行操作，直到所述零电流检测模块确定所述电感器电流为零或低于零，并且在所述零电流检测模块确定所述电感器电流为零或低于零之后，以数字不连续导电模式来对所述电压变换器模块进行操作。 本申请进一步涉及至少一种机器可读的存储介质，所述至少一种机器可读的存储介质上单独地或组合地存储有指令，当所述指令被一个或多个处理器执行时，进行以下操作:以连续导电模式来对电压变换器模块进行操作；确定所述电压变换器模块中的电感器中的电流；以及当所述电感器电流被确定为零或低于零时，转变为以数字不连续导电模式来对所述电压变换器模块进行操作。 这部分旨在提供本专利申请的主题的概述。这部分并非旨在提供本技术的排他性的或详尽的说明。本文包括了详细的描述，以提供关于本专利申请的进一步信息。 【专利附图】【附图说明】 根据下文的【具体实施方式】并参考附图后，所请求保护的主题的各种实施例的特征和优点将会变得更为明显，其中，类似的附图标记表示类似的部件，并且其中: 图1示出了根据本申请的至少一个实施例的被配置用于混合连续和不连续模式操作的一示例性系统； 图2示出了根据本申请的至少一个实施例的被配置用于混合连续和不连续模式操作的示例性电路； 图3示出了根据本申请的至少一个实施例的连续与不连续模式波形之间的示例性关系； 图4示出了根据本申请的至少一个实施例的连续与不连续模式操作之间的示例性转变；以及 图5示出了根据本申请的至少一个实施例的混合连续与不连续模式操作的示例性操作。 虽然下面的【具体实施方式】将参照示例性实施例进行，但是实施例的多个替代形式、修改形式和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。 【具体实施方式】 本申请涉及混合连续和不连续模式操作。通常而言，包括控制模块和电压变换器模块的系统可以被配置成以连续导电模式(CCM)进行操作，直到流经电压变换器模块中的电感器的电流被确定为零或低于零(如，负的)。随后，控制模块可以转变为以数字不连续导电模式(DCM)来对电压变换器模块进行操作。数字DCM中的一些或全部可以在控制模块内实施。通过这种方式，可以实现源自CCM或DCM操作的优点，同时将与这些控制方案相关的缺点降至最低。此外，与传统的DCM操作相比，对DCM控制进行数字化允许更为简单的实现方式，并且性能更佳。 在一个实施例中，一种不例性的系统可以包括电压变换器模块、零电流检测(ZCD)模块和控制模块。电压变换器模块可以例如产生输出电压并且可以包括电感器。ZCD模块可以例如确定通过电感器的电流何时为零或低于零。控制模块可以例如在CCM下对电压变换器模块进行操作，直到ZCD模块确定电感器电流为零或低于零，并且可以在零电流检测模块确定电感器电流为零或低于零之后，以数字不连续导电模式来对电压转化器模块进行操作。 在一种实施方式中，电压变换器模块可以包括直流电流(DC)-DC同步降压变换器。例如，电压变换器还可以包括耦合到电感器的高侧晶体管和低侧晶体管。示例性的ZCD模块可以包括比较器，比较器用于在电感器电流为零或低于零时向控制模块输出信号，电感器电流的状态是基于比较器确定在低侧晶体管导通期间开关节点电压大于零来感测的。在ZCD模块确定电感器电流为零或低于零之后，控制模块还可以在DCM下对电压变换器模块进行操作。数字DCM可以包括由控制模块中的控制器实施的控制算法，该控制算法用于产生驱动高侧晶体管和低侧晶体管的信号。在一个实施例中，控制算法可以不需要在操作期间从电压变换器模块测得的输入就能产生驱动信号。在数字DCM中，控制器还可以根据闻侧晶体管的晶体管导通时间和驱动闻侧晶体管的/[目号的占空比，来确定闻侧晶体管的晶体管截止时间。在一个实施例中，高侧晶体管的截止时间可以等于高侧晶体管导通时间*(1 -高侧晶体管占空比)/高侧晶体管占空比。与本申请的至少一个实施例一致的示例性方法可以包括以连续导电模式来对电压变换器模块进行操作，确定电压变换器模块中的电感器中的电流，以及在确定电感器电流为零或低于零时，转变成以数字DCM来对电压变换器模块进行操作。 图1示出了根据本申请的至少一个实施例的、被配置成用于混合连续和不连续模式操作的示例性系统。系统100可以包括例如控制模块102和电压变换器模块104。重点需要注意，在符合本申请的实施例中，关于系统100所讨论的模块和/或其他系统元件可以全部或部分地存在于单个装置中，例如，集成电路(IC)中，或者作为另外一种选择，系统100中的模块/其他系统元件中的一些或全部可以是分立的组件、IC和分立组件的组合等。控制模块102可以控制电压变换器模块104中的操作，以便基于输入电压(如,Vin)来产生输出电压(如，Vout)。例如，系统100可以在移动通信设备和/或计算设备中实施，其中，电池电压(如，Vin)可以逐步降低至驱动移动通信设备和/或计算设备中的组件(例如，处理器和/或其他集成电路(IC))所需要的较低电压(如，Vout)。 控制模块102可以包括例如控制器106、Z⑶模块108和脉冲宽度调制(PWM)模块110。控制器106还可被配置为执行数字DCM控制112。通常，控制器106可以控制PWM模块110，以便产生用于以CCM来对电压变换器模块104进行驱动的信号。ZCD模块可以耦合到电压变换器模块104，并且可以确定电压变换器模块104操作期间何时存在某种状态(如，电压变换器模块104内的电感器中的电流何时为零或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字电源系统，其特征在于，所述数字电源系统包括： 电压变换器模块，其包括电感器以用于产生输出电压； 零电流检测模块，其用于确定流经所述电感器的电流何时为零或低于零；以及 控制模块，其用于以连续导电模式来对所述电压变换器模块进行操作，直到所述零电流检测模块确定所述电感器电流为零或低于零，并且在所述零电流检测模块确定所述电感器电流为零或低于零之后，以数字不连续导电模式来对所述电压变换器模块进行操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·肖，F·艾哈迈德，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32