电子转换器和集成电路制造技术

本实用新型专利技术涉及电子转换器和集成电路。一种电子转换器具有第一输入端子和第二输入端子、第一输出端子和第二输出端子、布置在第一输入端子与中间节点之间的电流调节器电路、布置在中间节点与第二输入端子之间的输入电容器、以及输出电容器。控制电路块被配置为感测输入电压，将经调节的电压与参考值进行比较并且生成第一信号，将输入电压与下限阈值和上限阈值进行比较并且生成第二信号，根据第一信号在激活模式与空闲模式之间切换电子转换器，并且当电子转换器处于激活模式时，根据第二信号在再充电阶段与切换阶段之间切换电子转换器。

【技术实现步骤摘要】
电子转换器和集成电路
本公开的实施例涉及电子转换器。
技术介绍
本领域已知的电子转换器可以采用如图1所示的布置。图1示出了在端子100和102处提供电压VBAT的电压源BAT，例如电池。在本文中考虑的示例中，端子102耦合到参考(地)端子GND，从而相对于参考(地)电压(通常假定为零电压电平)来测量电压VBAT。电子转换器10可以具有耦合到端子100和102以接收输入电压VBAT的输入端口(即，一对输入端子)以及用于在输出端子104和106处提供经调节的输出电压VOUT的输出端口。输出负载OL可以耦合在输出端子104和106之间，从而被提供有由电子转换器10提供的经调节的电压VOUT。应当理解，输出负载OL以及电压源BAT可以是与本公开的实施例不同的元件。可选地，电子转换器10的(负)输出端子106可以耦合到相同的参考(地)端子GND，如图1中用虚线所示。但是，这种耦合不是强制性的。例如，(负)输出端子106可以耦合到不同的参考端子，并且输出电压VOUT可以相对于不同的参考电压来测量，即，(负)输出端子106与参考(地)端子GND之间的电压降可以与零不同。在DC/DC转换器的情况下，其中输入DC电压VBAT被转换为输出调节DC电压VOUT，输出电压VOUT可以高于、低于或等于输入电压VBAT。在这方面，本领域已知不同类型的开关转换器：降压转换器提供输出电压VOUT<VBAT，升压转换器提供输出电压VOUT>VBAT，并且降压升压转换器提供可以高于或低于输入电压VBAT的输出电压VOUT。降压升压转换器特别适用于所需要的输出电压VOUT非常接近输入电压VBAT的情况。应当理解，这种降压、升压和降压升压电子转换器(以及其他转换器架构)在本领域中是公知的，因此在本公开中将不提供对这种已知转换器架构的更详细描述。例如，在本上下文中可以引用文献1999年的STMicroelectronicsApplicationNote的L.Wiidart的“Topologiesforswitchedmodepowersupplies”。此外，应当理解，对降压、升压和降压升压转换器的引用仅是示例性的，并且一个或多个实施例可以涉及其他转换器架构。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本技术提供一种电子转换器和集成电路。根据一个方面，提供了一种电子转换器，包括：第一输入端子和第二输入端子，被配置为在第一输入端子与第二输入端子之间接收电源电压；第一输出端子和第二输出端子，被配置为在第一输出端子与第二输出端子之间提供经调节的电压；电流调节器电路，被布置在第一输入端子与电子转换器中的中间节点之间，电流调节器电路被配置为将在第一输入端子与中间节点之间流动的电流调节到特定调节值；输入电容器，被布置在中间节点与第二输入端子之间；切换级，具有被耦合到中间节点和第二输入端子的输入端口、以及被耦合到第一输出端子和第二输出端子的输出端口；输出电容器，被布置在第一输出端子与第二输出端子之间；以及控制电路块，被配置为：感测中间节点处的输入电压和第一输出端子处的经调节的电压；将经调节的电压与参考值进行比较，并且生成第一信号，第一信号具有分别指示经调节的电压高于或低于参考值的第一值和第二值；将输入电压与下限阈值和上限阈值进行比较，并且生成第二信号，第二信号具有分别指示输入电压达到下限阈值或上限阈值中任一个的相应第一值和第二值；根据第一信号，在激活模式与空闲模式之间切换电子转换器，其中在激活模式下，经调节的电流流过在第一输入端子与中间节点之间的电流调节器电路，以对输入电容器充电，并且其中在空闲模式下，从输入电容器到输出电容器的能量传递被禁止，并且流过在第一输入端子与中间节点之间的电流调节器电路的电流被中断；以及作为电子转换器处于激活模式的结果，根据第二信号，在再充电阶段与切换阶段之间切换电子转换器，其中在再充电阶段，从输入电容器到输出电容器的能量传递被禁止，并且其中在切换阶段，切换级中的一个或多个电子开关的切换由控制电路块控制，以实现从输入电容器到输出电容器的能量传递。在一些实施例中，控制电路块被配置为将电子转换器切换到：空闲模式，作为第一信号具有指示经调节的电压高于参考值的第一值的结果，以及激活模式，作为第一信号具有指示经调节的电压低于参考值的第二值的结果。在一些实施例中，控制电路块被配置为：作为电子转换器处于激活模式的结果，将电子转换器切换到：再充电阶段，作为第二信号具有指示输入电压已经达到下限阈值的第一值的结果；以及切换阶段，作为第二信号具有指示输入电压已经达到上限阈值的第二值的结果。在一些实施例中，切换级包括降压切换级、升压切换级或降压升压切换级。在一些实施例中，作为电子转换器处于激活模式的结果而在第一输入端子与中间节点之间流动的电流的特定调节值，能够通过感测由耦合到电流调节器电路的参考电流源生成的参考电流来调节。在一些实施例中，作为电子转换器处于激活模式的结果而在第一输入端子与中间节点之间流动的电流的特定调节值，能够通过调节在电流调节器电路中提供的可变组件的值来调节。在一些实施例中，下限阈值和上限阈值是根据电源电压生成的，其中下限阈值具有在电源电压的90％到95％之间的值，并且上限阈值具有在电源电压的97％到100％之间的值。在一些实施例中，下限阈值和上限阈值是根据电源电压生成的，其中下限阈值具有等于电源电压的约95％的值，并且上限阈值具有等于电源电压的约99％的值。在一些实施例中，切换级被配置为在电子转换器的切换阶段期间被多次切换到导通状态和断开状态。在一些实施例中，还包括被配置为在输入电容器与输出电容器之间提供电流流动路径的电感器，电感器被耦合到切换级的电感器端口。在一些实施例中，控制电路块被配置为通过以下方式来感测流过电感器的电流并且作为电子转换器处于切换阶段的结果来控制切换级：周期性地将切换级切换到断开状态；以及作为流过电感器的电流减小到零的结果，将切换级切换到导通状态。在一些实施例中，控制电路块还被配置为：接收由振荡器电路块生成的时钟信号；感测流过电感器的电流并且生成指示流过电感器的电流减小到零的第三信号；生成具有与时钟信号的上升沿或下降沿相对应的脉冲的第四信号；以及作为电子转换器处于切换阶段的结果，通过以下方式控制切换级：作为第三信号指示流过电感器的电流已经减小到零的结果，将切换级切换到导通状态；以及作为在第四信号中发生脉冲的结果，将切换级切换到断开状态。在一些实施例中，作为当电子转换器切换到切换阶段时时钟信号为高的结果，第四信号具有与时钟信号的上升沿相对应的脉冲，或者作为当电子转换器切换到切换阶段时时钟信号为低的结果，第四信号具有与时钟信号的下降沿相对应的脉冲。在一些实施例中，第四信号具有与时钟信号的每第n个上升沿或下降沿相对应的脉冲，n是大于或等于1的整数。根据一个方面，提供了一种集成电路，包括：第一输入引脚/焊盘和第二输入引脚/焊盘，被配置为在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子转换器，其特征在于，包括：/n第一输入端子和第二输入端子，被配置为在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间接收电源电压；/n第一输出端子和第二输出端子，被配置为在所述第一输出端子与所述第二输出端子之间提供经调节的电压；/n电流调节器电路，被布置在所述第一输入端子与所述电子转换器中的中间节点之间，所述电流调节器电路被配置为将在所述第一输入端子与所述中间节点之间流动的电流调节到特定调节值；/n输入电容器，被布置在所述中间节点与所述第二输入端子之间；/n切换级，具有被耦合到所述中间节点和所述第二输入端子的输入端口、以及被耦合到所述第一输出端子和所述第二输出端子的输出端口；/n输出电容器，被布置在所述第一输出端子与所述第二输出端子之间；以及/n控制电路块，被配置为：/n感测所述中间节点处的输入电压和所述第一输出端子处的所述经调节的电压；/n将所述经调节的电压与参考值进行比较，并且生成第一信号，所述第一信号具有分别指示所述经调节的电压高于或低于所述参考值的第一值和第二值；/n将所述输入电压与下限阈值和上限阈值进行比较，并且生成第二信号，所述第二信号具有分别指示所述输入电压达到所述下限阈值或所述上限阈值中任一个的相应第一值和第二值；/n根据所述第一信号，在激活模式与空闲模式之间切换所述电子转换器，其中在所述激活模式下，经调节的电流流过在所述第一输入端子与所述中间节点之间的所述电流调节器电路，以对所述输入电容器充电，并且其中在所述空闲模式下，从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递被禁止，并且流过在所述第一输入端子与所述中间节点之间的所述电流调节器电路的电流被中断；以及/n作为所述电子转换器处于所述激活模式的结果，根据所述第二信号，在再充电阶段与切换阶段之间切换所述电子转换器，其中在所述再充电阶段，从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递被禁止，并且其中在所述切换阶段，所述切换级中的一个或多个电子开关的切换由所述控制电路块控制，以实现从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递。/n...

【技术特征摘要】
20180829 IT 1020180000082211.一种电子转换器，其特征在于，包括：
第一输入端子和第二输入端子，被配置为在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间接收电源电压；
第一输出端子和第二输出端子，被配置为在所述第一输出端子与所述第二输出端子之间提供经调节的电压；
电流调节器电路，被布置在所述第一输入端子与所述电子转换器中的中间节点之间，所述电流调节器电路被配置为将在所述第一输入端子与所述中间节点之间流动的电流调节到特定调节值；
输入电容器，被布置在所述中间节点与所述第二输入端子之间；
切换级，具有被耦合到所述中间节点和所述第二输入端子的输入端口、以及被耦合到所述第一输出端子和所述第二输出端子的输出端口；
输出电容器，被布置在所述第一输出端子与所述第二输出端子之间；以及
控制电路块，被配置为：
感测所述中间节点处的输入电压和所述第一输出端子处的所述经调节的电压；
将所述经调节的电压与参考值进行比较，并且生成第一信号，所述第一信号具有分别指示所述经调节的电压高于或低于所述参考值的第一值和第二值；
将所述输入电压与下限阈值和上限阈值进行比较，并且生成第二信号，所述第二信号具有分别指示所述输入电压达到所述下限阈值或所述上限阈值中任一个的相应第一值和第二值；
根据所述第一信号，在激活模式与空闲模式之间切换所述电子转换器，其中在所述激活模式下，经调节的电流流过在所述第一输入端子与所述中间节点之间的所述电流调节器电路，以对所述输入电容器充电，并且其中在所述空闲模式下，从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递被禁止，并且流过在所述第一输入端子与所述中间节点之间的所述电流调节器电路的电流被中断；以及
作为所述电子转换器处于所述激活模式的结果，根据所述第二信号，在再充电阶段与切换阶段之间切换所述电子转换器，其中在所述再充电阶段，从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递被禁止，并且其中在所述切换阶段，所述切换级中的一个或多个电子开关的切换由所述控制电路块控制，以实现从所述输入电容器到所述输出电容器的能量传递。


2.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，所述控制电路块被配置为将所述电子转换器切换到：
所述空闲模式，作为所述第一信号具有指示所述经调节的电压高于所述参考值的所述第一值的结果，以及
所述激活模式，作为所述第一信号具有指示所述经调节的电压低于所述参考值的所述第二值的结果。


3.根据权利要求2所述的电子转换器，其特征在于，所述控制电路块被配置为：作为所述电子转换器处于所述激活模式的结果，将所述电子转换器切换到：
所述再充电阶段，作为所述第二信号具有指示所述输入电压已经达到所述下限阈值的所述第一值的结果；以及
所述切换阶段，作为所述第二信号具有指示所述输入电压已经达到所述上限阈值的所述第二值的结果。


4.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，所述切换级包括降压切换级、升压切换级或降压升压切换级。


5.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，作为所述电子转换器处于所述激活模式的结果而在所述第一输入端子与所述中间节点之间流动的所述电流的所述特定调节值，能够通过感测由耦合到所述电流调节器电路的参考电流源生成的参考电流来调节。


6.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，作为所述电子转换器处于所述激活模式的结果而在所述第一输入端子与所述中间节点之间流动的所述电流的所述特定调节值，能够通过调节在所述电流调节器电路中提供的可变组件的值来调节。


7.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，所述下限阈值和所述上限阈值是根据所述电源电压生成的，其中所述下限阈值具有在所述电源电压的90％到95％之间的值，并且所述上限阈值具有在所述电源电压的97％到100％之间的值。


8.根据权利要求1所述的电子转换器，其特征在于，所述下限阈值和所述上限阈值是根据所述电源电压生成的，其中所述下限阈值具有等于所述电源电压的约95％的值，并且所述上限阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·皮佐蒂，M·迪尼，A·罗马尼，R·扎帕，S·科巴尼，G·里科蒂，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT