直流到直流转换器制造技术

本公开的实施例涉及一种直流到直流转换器，其包括：时钟生成电路装置，生成异相的第一时钟信号和第二时钟信号；以及控制信号生成器，基于误差电压与求和电压的比较，在第二时钟信号的边沿处生成开关控制信号。升压电路装置在接通阶段期间对能量存储组件充电，并且在关断阶段期间对能量存储组件放电，以由此生成输出电压。接通阶段和关断阶段根据开关控制信号被设置。求和电压生成电路装置响应于第一时钟信号的边沿生成斜坡电压，并且在第二时钟信号的边沿处生成求和电压。该求和电压表示斜坡电压与表示如下电压的和：在接通阶段期间在能量存储组件中流动的电流。

【技术实现步骤摘要】
直流到直流转换器
本申请涉及直流到直流转换器的领域，并且特别地涉及利用双时钟架构来增强在低占空比的操作的直流到直流转换器。
技术介绍
DC-DC转换器(诸如，升压转换器)通常被用在各种操作中以生成所需的轨电压。已知的样本DC-DC转换器是图1A中所示的升压转换器10，并且其包括被耦合在输入电压源11与二极管D1的阳极之间的电感器，其中二极管D1的阴极耦合到负载12。开关S耦合在电感器与二极管D1的阳极之间，并且选择性地(在控制电路装置13的控制下)将电感器耦合到地。在操作中，控制电路装置13生成脉冲宽度调制(PWM)控制信号PWM_CTRL以用于驱动开关S的致动/去激活，并且所得的脉冲宽度调制周期从时钟信号CLK的下降沿延伸到下降沿(在图1B中示出了其时序)。特别地，在时钟信号CLK的下降沿上，在其期间开关S被致动的脉冲宽度调制周期的“接通”时段开始并且持续时间Ton，并且在“接通”时段结束时，在其期间开关S被去激活的脉冲宽度调制周期的“关断”时段开始，并且持续时间Toff，其中时间Toff在时钟信号CLK的下一个下降沿处结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流到直流转换器，其特征在于，所述直流到直流转换器将输入电压升压至输出电压，所述直流到直流转换器包括：/n时钟生成电路装置，生成彼此异相的第一时钟信号和第二时钟信号；/n控制信号生成器，基于误差电压与求和电压的比较，在所述第二时钟信号的边沿处生成开关控制信号；/n升压电路装置，被配置成在接通阶段期间对能量存储组件充电，并且在关断阶段期间对所述能量存储组件放电，以由此生成所述输出电压，其中所述接通阶段和所述关断阶段根据所述开关控制信号被设置；以及/n求和电压电路装置，被配置成：/n生成斜坡电压；以及/n在所述第二时钟信号的边沿处生成所述求和电压，所述求和电压表示所述斜坡电压与表示电流信号...

【技术特征摘要】
20190903 US 16/559,1181.一种直流到直流转换器，其特征在于，所述直流到直流转换器将输入电压升压至输出电压，所述直流到直流转换器包括：
时钟生成电路装置，生成彼此异相的第一时钟信号和第二时钟信号；
控制信号生成器，基于误差电压与求和电压的比较，在所述第二时钟信号的边沿处生成开关控制信号；
升压电路装置，被配置成在接通阶段期间对能量存储组件充电，并且在关断阶段期间对所述能量存储组件放电，以由此生成所述输出电压，其中所述接通阶段和所述关断阶段根据所述开关控制信号被设置；以及
求和电压电路装置，被配置成：
生成斜坡电压；以及
在所述第二时钟信号的边沿处生成所述求和电压，所述求和电压表示所述斜坡电压与表示电流信号的电压的和，所述电流信号携带关于如下的信息：在所述接通阶段期间，在所述能量存储组件中流动的存储组件电流。


2.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，所述求和电压电路装置在所述第一时钟信号的边沿处生成所述斜坡电压。


3.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，所述求和电压电路装置包括斜坡电压生成器，所述斜坡电压生成器被配置成使所述斜坡电压在所述第一时钟信号的边沿处上升，并且被配置成使所述斜坡电压在所述第一时钟信号的下一个边沿处下降。


4.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，
所述升压电路装置在中间节点处被耦合到所述能量存储组件；并且
其中所述求和电压电路装置包括：
第一电压到电流转换器电路，被配置成将所述斜坡电压转换成斜坡电流；
第二电压到电流转换器电路，被配置成响应于所述第二时钟信号的所述边沿，将在所述中间节点处的电压转换成所述电流信号；
求和结点，被配置成将所述斜坡电流与所述电流信号求和以产生求和电流；以及
分支或元件，被配置成将所述求和电流转换成所述求和电压。


5.根据权利要求4所述的直流到直流转换器，其特征在于，还包括第一开关，所述第一开关由所述第二时钟信号控制，以选择性地将所述中间节点耦合到所述第二电压到电流转换器。


6.根据权利要求5所述的直流到直流转换器，其特征在于，响应于所述第二时钟信号的所述边沿，所述第一开关闭合，并且所述第一开关在所述关断阶段的开始处断开。


7.根据权利要求4所述的直流到直流转换器，其特征在于，还包括：第一电流镜，被配置成将所述斜坡电流镜像到所述求和结点；以及第二电流镜，被配置成将所述电流信号的副本镜像到所述求和结点。


8.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，
所述升压电路装置在中间节点处被耦合到所述能量存储组件；并且
其中所述升压电路装置包括：
低侧晶体管，被配置成在所述接通阶段期间将所述中间节点耦合到地；以及
高侧晶体管，被配置成在所述关断阶段期间将所述中间节点耦合到负载以产生所述输出电压。


9.根据权利要求8所述的直流到直流转换器，其特征在于，还包括：
数字控制器，被配置成：响应于所述开关控制信号，生成在所述接通阶段期间被断言的低侧接通信号，并且生成在所述关断阶段期间被断言的高侧接通信号，以由此设置开关占空比；以及
栅极驱动器，被配置成：在所述接通阶段期间将所述低侧晶体管接通，但在所述关断阶段期间将所述低侧晶体管关断，并且被配置成：在所述关断阶段期间将所述高侧晶体管接通，但在所述接通阶段期间将所述高侧晶体管关断。


10.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号是异相的，使得所述第一时钟信号的下降沿与所述第二时钟信号的上升沿基本同时发生。


11.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号具有彼此相同的频率和相同的占空比。


12.根据权利要求1所述的直流到直流转换器，其特征在于，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号具有彼此相同的频率，但是具有彼此不同的占空比。


13.一种直流到直流转换器，其特征在于，所述直流到直流转换器将在输入处的输入电压升压至在输出处的输出电压，所述直流到直流转换器包括：
能量存储组件，被耦合在所述输入电压与中间节点之间；
控制信号生成器，基于误差电压与求和电压的比较来提供开关控制信号，所述求和电压根据斜坡电压和表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·贝尔托利尼，A·加塔尼，S·拉莫里尼，A·加斯帕里尼，
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