用于向处于反向升压模式的降压转换器的控制环提供负电流信息的技术。在一方面，流过电感器的负电流以及正电流被感测并被提供以在该降压转换器的控制环中调整斜坡电压。该技术可防止反向升压模式期间流过电感器的电流变得无限制地越来越负；由此该技术减小当目标输出电压从第一电平降低到第二电平时的稳定时间。在一方面，负电流感测可通过感测流过该降压转换器的充电开关(或PMOS开关)的负电流来提供。可从用于生成斜坡电压的电流中减去所感测的负电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于反向升压模式的负电流感测反馈相关申请的交叉引用本国际申请要求于2013年I月28日提交的题为“NEGATIVE CURRENT SENSEFEEDBACK FOR REVERSE BOOST MODE (用于反向升压模式的负电流感测反馈)”的美国非临时申请S/N.13/752，197的权益，通过援引将其全部明确纳入于此。背景领域本公开涉及用于在降压转换器中利用负电流感测反馈的技术。
技术介绍
降压转换器常用在电气设备中以将电压从第一电平(例如，从电池源)步降到更低的第二电平。在典型应用中，降压转换器将电流提供给负载，并且通常不被配置成从负载汲取电流。在这些应用中，当期望减小降压转换器的目标输出电压电平时，降压转换器将减小提供给负载的电流，或者停止向负载提供电流，从而依赖于负载来最终将输出电压放电到期望值。如果负载电阻很小，则输出电压可能要花很长时间来放电到较低的目标电平。在电流模式降压转换器(例如，迫使连续条件模式(或即CCM)的电流模式降压转换器)的一种现有技术实现中，在“反向升压(reverse boost)模式”期间允许电感器电流变为负。在反向升压模式中，电感器可从负载汲走电流，由此允许降压转换器更快地对负载放电。然而，在此类现有技术实现中，电感器电流可能无限地变得越来越负。而且，当输出电压达到较低的目标电平时，仍将需要使负电感器电流回到正电平以驱动负载。这不期望地导致了下冲，并延长了系统的稳定时间。将期望提供用于将反向升压模式中的降压转换器配置成减少目标电平转变期间的输出电压下冲和稳定时间的技术。附图简述图1解说了降压转换器的现有技术实现。图2解说了当Vfb?Vref时，例如在降压转换器的稳态操作期间，降压转换器中存在的示例性信号波形。图3解说了图1中所示的降压转换器的示例性实现。图4解说在与其中期望将Vout从第一电平Vl快速降低到小于Vl的第二电平V2的场景相关联的瞬态时段期间降压转换器中存在的示例性信号波形。图5解说在其中将Vout的目标值从第一电平Vl降低到显著小于Vl的第二电平V2的转变期间降压转换器中存在的示例性电压和电流波形。图6解说本公开的一示例性实施例，其中流过PMOS开关Pl的负电流被感测并反馈到降压转换器的控制环。图7解说在Vout从Vl转变到V2时的时段期间降压转换器中存在的示例性信号波形，其中流过Pl的负电流作为反馈被提供至上文所述的控制环。图8解说了在Vout从Vl转变到V2期间降压转换器中存在的示例性电压和电流波形，其中流过Pl的负电流被用于根据本公开来调整控制环。图9解说了图6中的降压转换器的示例性实现。图10解说根据本公开的一方法的示例性实施例。详细描述以下参照附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地还是组合地实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对本专利技术的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中实践本专利技术的仅有示例性方面。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性方面。本详细描述包括具体细节以用于提供对本专利技术的示例性方面的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本专利技术的示例性方面。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免煙没本文中给出的示例性方面的新颖性。在本说明书以及权利要求书中，术语“模块”和“块”可以可互换地使用以表示被配置成执行所描述操作的实体。图1解说了降压转换器100的现有技术实现。注意，图1仅是为解说目的而示出的，并且并不旨在限定本公开的范围。例如，将领会，本公开的技术可现成应用于纳入了例如替换类型的开关、电路拓扑、反馈配置等的其他降压转换器实现(未示出)。此类替换示例性实施例被构想为落在本公开的范围之内。在图1中，降压转换器100包括输入(例如生成电压电平Vbatt的电池)以及由开关控制块140配置成对电感器L交替地充电和放电的开关晶体管Pl和NI。该电感器耦合至负载ZL，且来自电感器L的电流支持该负载处的输出电压Vout。流过Pl的电流被标记为I_P1，而流过NI的电流被标记为I_N1。进一步提供正电流传感器102以用于感测1_Pl的正分量Ι_Ρ1ρ，其中“正”I_P1在本文被定义为在从Pl的源极到Pl的漏极的方向上流动，如图1中所标记的。将Pl和NI的漏极相耦合的节点支持开关电压VSW。例如，根据如下文中进一步描述的控制环机制，开关控制块140基于从Vout导出的输入信号130a来控制开关N1、P1。具体而言，电压感测块105感测输出电压Vout并生成信号105a(或“Vfb”)。放大器110从参考电压Vref中减去Vfb以生成经放大输出误差信号IlOa(或“Verr”)。Verr被环路滤波器120滤波以生成信号120a(或“环路滤波器输出”)。通过PWM比较器130将环路滤波器输出与项“Ramp (斜坡)”比较。当Pl导通时，Ramp可计算如下(等式I):Ramp = (Ι_Ρ1ρ.Rsnsl)+Slope comp+Offset ；其中Ι_Ρ1ρ是通过Pl的所感测正电流，Rsnsl是电阻(图1中未示出)，Slopecomp (斜率补偿)是斜率补偿项，而Offset (偏移)是斜坡偏移项。注意，在每个循环期间，当Pl断开时，控制块140可将Ramp的值重置回Offset。具体而言，当Pl断开时，Ι_Ρ1ρ自动变为0，而Slope comp项可由控制块140手动重置。比较器130的输出信号130a可以是脉冲宽度调制(PWM)输出电压，或即V_PWM。V_PWM被提供至开关控制块140，该开关控制块140产生分别用于Pl和NI的栅极控制电压P_ctrl和N_ctrl,以将晶体管开关导通或断开。将领会，可通过例如恰适地设置参考电压Vref或通过调整块105中的分压比来将降压转换器输出电压Vout配置成接近目标电压电平。注意，因为Ramp是部分地基于所感测的Pl电流I_P1来生成的(例如，通过等式I中示出的I_P1的正分量Ι_Ρ1ρ)，所以降压转换器100的控制也可被称为“电流模式控制”型。图2解说了当Vfb ^ Vref时，例如在降压转换器100的稳态操作期间，降压转换器100中存在的示例性信号波形。注意，图2仅意在解说在一个可能时间区间期间并与一种可能操作状况相对应的降压转换器操作，而不旨在暗示所示各信号之间的任何类型的固定或通用关系。在图2中，降压转换器100被同步到时钟信号CLK，且在第一循环的开始tl处启用Plo从时间tl到t2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括：充电开关，其被配置成将电感器的第一节点选择性地耦合到电源电压；放电开关，其被配置成将所述电感器的所述第一节点选择性地耦合到地；控制块，其被配置成控制所述充电开关和所述放电开关以设置耦合到所述电感器的第二节点的负载处的输出电压，所述控制环包括将经滤波误差电压与经调整斜坡电压进行比较的比较器；负电流感测块，其被配置成感测流过所述电感器的负电流，其中所述经调整斜坡电压包括响应于负电流被感测到而减小所述经调整斜坡电压的加性项。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·拉特库斯基，L·KA·马特，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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