用于控制迟滞电流模式升压转换器的时序的方法、装置和电路制造方法及图纸

为了控制电流模式升压转换器的时序，示例设备(626)包括：第一输入端子(632)，其接收电流模式升压转换器(602)的输入电压(630)；第二输入端子(634)，其接收电流模式升压转换器(602)的输出电压(616)；生成器(636)，其根据输入电压(630)和输出电压(616)生成第一时序信号(640)；第三输入端子(624)，其接收来自电流模式升压转换器(602)的第二时序信号(622)；选择器(638)，其基于第一导通关断时间信号(640)的第一关断时间持续时间和第二导通关断时间信号(622)的第二关断时间持续时间的比较，在第一导通关断时间信号(640)和第二导通关断时间信号(622)之间进行选择，以生成第三导通关断时间信号(628)；以及输出端子(629)，其基于第三导通关断时间信号(628)控制电流模式升压转换器(602)的关断时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制迟滞电流模式升压转换器的时序的方法、装置和电路
本申请总体涉及迟滞电流模式升压控制器，并且更具体地涉及控制迟滞电流模式升压转换器的时序的方法、装置和电路。
技术介绍
一些常规高效升压转换器使用迟滞电流控制模式。
技术实现思路
为了控制电流模式升压转换器的时序，控制时序的示例设备包括：第一输入端子，其接收电流模式升压转换器的输入电压；第二输入端子，其接收电流模式升压转换器的输出电压；生成器，其根据输入电压和输出电压生成第一时序信号；第三输入端子，其接收来自电流模式升压转换器的第二时序信号；选择器，其基于第一导通关断时间信号的第一关断时间持续时间和第二导通关断时间信号的第二关断时间持续时间的比较，在第一导通关断时间信号和第二导通关断时间信号之间进行选择，以生成第三导通关断时间信号；以及输出端子，其基于第三导通关断时间信号控制电流模式升压转换器的关断时间。附图说明图1是包括迟滞电流模式升压转换器的示例常规系统。图2是图1的系统的示例波形的曲线图。图3是包括迟滞电流模式升压转换器和外部二极管的示例常规系统。图4是图3的示例系统的示例波形的示例曲线图。图5示出根据本说明书的方面的示例转换器。图6是可以用于实施图5的转换器的示例电路。图7是可以用于实施图6的时序生成器的示例电路。图8是可以用于实施图6的时序生成器的另一示例电路。图9是可以用于实施图6的选择器的示例电路。图10是描绘用于本文所描述的示例转换器的示例波形的示例曲线图，该示例转换器配置有外部肖特基二极管。图11是表示用于实施本文所描述的示例转换器的示例逻辑、硬件逻辑、硬件实施的状态机等和/或其任何组合的示例流程图。图12示出示例处理器平台，该示例处理器平台被构造为执行示例机器可读指令和/或图11的硬件逻辑以实施本文所描述的示例转换器。具体实施方式有用的是，在附图和本说明书中使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。附图未按比例绘制。各个附图中所示的连接线和/或连接器表示各个元件之间的示例功能关系和/或物理或逻辑耦合。在电路和/或电路互连的上下文中，这样的耦合与对应的电导体和/或光导体、电线、迹线、端子、输入、输出、印刷电路板(PCB)焊盘等相关联。例如，附图中所示的电路中的两个部件之间的线包括第一部件的第一输入和/或输出、第二部件的第二输入和/或输出以及一个或多个互连导电构件。图1示出示例系统100，其包括示例迟滞电流模式升压转换器102。图1的电流模式升压转换器102具有用于接收输入电流106的输入端子104和用于基于输入电流106递送输出电流110的输出端子108。电流模式升压转换器102实施迟滞电流模式以感测电感器电流106。通常，电流模式升压转换器102使用输出电流110调节电感器电流106，从而维持稳定的电感器电流纹波(ripple)以及稳定的输出电压VOUT112。图2的示例曲线图200描绘与输入电流106相关联的示例输入电压VIN114的示例波形202、输出电压VOUT112的示例波形204以及示例电感器电流106的示例波形206。如图2中所示，波形202、波形204和波形206是稳定的(例如，具有大体上一致的幅度、频率、占空比、平均值等的波形)。转到图3，示出包括图1的迟滞电流模式升压转换器102的另一示例系统300。在某些电流模式升压转换器系统中，诸如图3中所示，与电流模式升压转换器102的整流器场效应晶体管(FET)304并联地添加可选的外部肖特基二极管D1302，以增加例如用于高输出电流应用的输出电流能力。然而，如图4的示例曲线图400中所示，肖特基二极管D1302的添加可能导致电流模式升压转换器102的不稳定。图4的示例曲线图400描绘输入电压VIN114的示例波形402、输出电压VOUT112的示例波形404以及电感器电流106的示例波形406。如图4中所示，与图1的更稳定的配置相比，波形402、波形404和波形406以不稳定和不期望的方式振荡。例如，输入电压VIN114具有可变频率，输出电压VOUT112的平均值发生变化等。如通过图1至图4所示，当使用外部肖特基二极管302提升转换器102的输出电流能力时，这些类型的迟滞电流模式转换器102可能无法按预期工作。当包括外部肖特基二极管302时，一些或全部电感器电流106流过外部肖特基二极管302，而不是流过电流模式升压转换器102。因此，电流模式升压转换器102不能准确地感测电感器电流106，这可能导致电流模式升压转换器102变得不稳定或以不期望的方式操作。本说明书提供了一种或多种解决方案，以至少解决上述问题。例如，本说明书介绍了在具有或不具有外部肖特基二极管的情况下稳定操作的一个或多个迟滞电流模式转换器。在外部肖特基二极管应用中，所描述的示例迟滞电流模式转换器控制转换器的时序(例如，关断时间、导通时间等)。关断时间是低侧驱动器(LSD)FET(例如，如图6所示的示例LSDFET612)关断并且高侧驱动器(HSD)FET(例如，如图6所示的示例HSDFET613)导通的时间段。相比之下，导通时间是LSDFET导通并且HSDFET关断的时间段。所描述的迟滞电流模式转换器将关断时间控制为基本恒定(例如，在彼此的预期可变范围内，等等)。尽管在本文中结合控制电流模式升压转换器的时序以确保电流模式升压转换器的稳定性参考了生成关断时间信号TOFF、TOFF_HC和TOFF_FIX，但这种关断时间信号控制关断时间和导通时间两者。当时序未指示关断时间时，则指示导通时间。因此，本文所描述的示例控制电流模式升压转换器的导通时间和关断时间两者，并且可以更一般地表示为时序信号。图5示出根据本说明书的方面的示例转换器500。为了在第一(例如，输入)端子504处提升或增加第一(例如，输入)电流502以在第二(例如，输出)端子508处生成第二(例如，输出)电流506，转换器500包括示例电流模式升压转换器510。使用如图6中所示的示例电流模式升压转换器电路602可以实施电流模式升压转换器510。为了生成关断时间TOFF512，转换器500包括根据本说明书的方面的示例时序控制器514。针对第四(例如，输入)端子520处的给定关断时间TOFF_HC518、第五(例如，输入)端子524上的给定输入电压VIN522、以及第六(例如，输入)端子528上的输出电压VOUT526，时序控制器514在第三(例如，输出)端子516处生成恒定的(例如，大致恒定、基本上恒定、足够恒定等)关断时间TOFF512。尽管在图5中示出实施转换器500的示例方式，但图5中所示出的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以以任何其他方式组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实施。此外，附加于或代替图5中所示出的那些，转换器500可以包括一个或多个元件、过程和/或设备，和/或转换器500可以包括一个以上的所示出的元件、过程和设备中的任何一个或全部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制电流模式升压转换器的时序的设备，所述设备包括：/n第一输入端子，其接收所述电流模式升压转换器的输入电压；/n第二输入端子，其接收所述电流模式升压转换器的输出电压；/n生成器，其根据所述输入电压和所述输出电压生成第一时序信号；/n第三输入端子，其接收来自所述电流模式升压转换器的第二时序信号；/n选择器，其基于所述第一导通关断时间信号的第一关断时间持续时间和所述第二导通关断时间信号的第二关断时间持续时间的比较，在所述第一导通关断时间信号和所述第二导通关断时间信号之间进行选择，以生成第三导通关断时间信号；和/n输出端子，其基于所述第三导通关断时间信号控制所述电流模式升压转换器的关断时间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 US 62/621,148;20180612 US 16/006,3411.一种用于控制电流模式升压转换器的时序的设备，所述设备包括：
第一输入端子，其接收所述电流模式升压转换器的输入电压；
第二输入端子，其接收所述电流模式升压转换器的输出电压；
生成器，其根据所述输入电压和所述输出电压生成第一时序信号；
第三输入端子，其接收来自所述电流模式升压转换器的第二时序信号；
选择器，其基于所述第一导通关断时间信号的第一关断时间持续时间和所述第二导通关断时间信号的第二关断时间持续时间的比较，在所述第一导通关断时间信号和所述第二导通关断时间信号之间进行选择，以生成第三导通关断时间信号；和
输出端子，其基于所述第三导通关断时间信号控制所述电流模式升压转换器的关断时间。


2.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第一关断时间持续时间长于所述第二关断时间持续时间时，所述选择器将选择所述第一导通关断时间信号作为所述第三导通关断时间信号。


3.根据权利要求1所述的设备，其中所述生成器包括：
电阻器；
晶体管，其耦合到所述电阻器，当所述晶体管响应于所述输入电压而导通时，所述晶体管使电流流经所述电阻器；
电容器，其被所述电流充电以在所述电容器两端生成电压；以及
比较器，其将所述电压与参考电压进行比较，以生成所述第一导通关断时间信号。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述生成器包括：
电阻器，响应于所述选择器生成的栅极控制信号使电流流经所述电阻器，所述电流的量基于所述输出电压；
晶体管；
电容器，当所述晶体管的栅极闭合时，所述电容器被所述电流充电以在所述电容器两端生成电压；以及
比较器，其将所述电压与所述输入电压进行比较，以生成所述第一导通关断时间信号。


5.根据权利要求1所述的设备，其中所述选择器包括：
反相器，其使所述第二导通关断时间信号反相以生成第一控制信号；以及
晶体管的栅极，当所述第一控制信号为高时，所述晶体管的栅极将第二控制信号设置为高，以启动所述生成器的电容器的充电。


6.一种电流模式升压转换器装置，其包括：
电流模式升压转换器；
生成器，其根据所述电流模式升压转换器的输入电压和所述电流模式升压转换器的输出电压生成第一关断时间信号；以及
选择器，其在所述第一关断时间信号和所述电流模式升压转换器的第二关断时间信号之间进行选择以生成第三关断时间信号，所述电流模式升压转换器的驱动器响应于所述第三关断时间信号而操作。


7.根据权利要求6所述的装置，其中当所述第一关断时间信号的第一关断时间持续时间长于所述第二关断时间信号的第二关断时间持续时间时，所述选择器将选择所述第一关断时间信号。


8.根据权利要求6所述的装置，其中当所述输入电压导通晶体管时，所述生成器将在电容器两端生成电压，并且所述生成器将所述电压与参考电压进行比较以生成所述第一关断时间信号。


9.根据权利要求6所述的装置，其中响应于所述选择器的控制信号，所述生成器将在电容器两端生成电压，并且所述生成器将所述电压与所述输入电压进行比较以生成所述第一关断时间信号。


10.根据权利要求6所述的装置，其中当所述第三关断时间信号为低时，所述电流模式升压转换器将导通低侧驱动FET并且关断高侧驱动FET，并且当所述第一关断时间信号为高时，所述电流模式升压转换器将关断所述低侧驱动FET并且导通所述高侧驱动FET。...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁剑，W·熊，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US