提供智能恒定导通时间控制的系统和方法技术方案

一种提供智能恒定导通时间控制的系统，该系统可以包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；所述第一开关与所述第二开关之间的开关节点，所述开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈；以及耦合到反馈路径的处理器。处理器可以被配置为基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。合来控制电源输出端的电压。合来控制电源输出端的电压。

【技术实现步骤摘要】
提供智能恒定导通时间控制的系统和方法
[0001]本申请是分案申请，其原案申请是申请号为201810801313.5、申请日为2018年07月20日的申请，名称为“提供智能恒定导通时间控制的系统和方法”。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2017年7月25日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDING INTELLIGENT CONSTANT ON
‑
TIME CONTROL(提供智能恒定导通时间控制的系统和方法)”的美国临时申请No.62/536,598的优先权。上述申请的全部内容通过引用并入本文。


[0004]本公开总体上涉及导通时间控制，并且更具体地涉及提供智能恒定导通时间(COT)控制。

技术介绍

[0005]具有基于纹波的控制的开关调节器(即“纹波调节器”)可以对线路扰动和负载扰动两者具有快速瞬态响应。特别地，一些纹波调节器可以以与DCM(不连续导通模式)下的负载电流成正比的开关频率操作，并且由于负载变化缓慢，CCM(连续导通模式)和DCM之间的转换可能仅引入小的输出电压过冲或下冲。以上特性可能使这些纹波调节器非常适合计算机和便携式电子设备中的电源管理应用。然而，纹波调节器有一些缺点，例如(1)倾向于大信号不稳定和噪声引起的抖动(特别是在陶瓷输出电容器的情况下)；(2)直流调节不充分；(3)CCM操作下的开关频率不好限定。

技术实现思路

[0006]本公开的一个方面涉及用于提供智能恒定导通时间控制的系统。该系统可以包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；第一开关与第二开关之间的开关节点，开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈；以及耦合到反馈路径的处理器。处理器可以被配置为基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。
[0007]本公开的一个方面涉及用于为系统提供智能恒定导通时间控制的方法，该系统包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；第一开关与第二开关之间的开关节点，开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；以及耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈。可以接收由反馈路径承载的信号的组合。可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。
[0008]在一些实施例中，可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制第一开关的导通时间。在一些实施例中，导通时间可以实时动态生成。在一些实施例中，导通时间可以通过经由锁相环数字地改变系统的电容值、电流镜比或阈值电压来控制。在一些实施例中，锁相
环可以包括顺序相位检测器、状态机以及n位双向计数器。
[0009]在一些实施例中，可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制第一开关的开关频率。
[0010]在一些实施例中，由反馈路径承载的信号的组合可以包括：(1)来自开关节点的DC信号和来自电源输出端的AC信号的第一组合，第一组合不包括来自电源输出端的DC信号；(2)来自电源输出端的DC信号和来自第一组合的AC信号的第二组合，第二组合不包括来自第一组合的DC信号。
[0011]在一些实施例中，由反馈路径承载的信号的组合可以包括：(1)来自开关节点的DC信号和耦合到地的AC的第一组合，第一组合不包括以地为参考的DC衰减；以及(2)来自电源输出端的DC信号和来自第一组合的AC信号的第二组合，第二组合不包括来自第一组合的DC信号。
[0012]在一些实施例中，电源输出端的电压可以基于耦合到系统的外部电阻器的值来确定。
[0013]在一些实施例中，有源误差放大器可以被配置为放大由反馈路径承载的信号的组合的纹波。
[0014]在一些实施例中，反馈路径可以耦合到合成节点，而不是耦合到第一开关和第二开关之间的开关节点。反馈路径实现对来自(1)合成节点和(2)电源输出端的信号的反馈。
[0015]在一些实施例中，由反馈路径承载的信号的组合可以包括：(1)来自电源输出端的DC信号；以及(2)来自合成节点的AC信号。该组合可以不包括来自合成节点的DC信号。在一些实施例中，来自合成节点的信号可以由电感器电流模拟器提供。
[0016]通过参考附图考虑以下描述和所附权利要求，本文公开的系统和/或方法的这些和其他目的、特征和特性以及相关结构元件的功能和操作方法、部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些都构成本说明书的一部分，其中在各个图中相同的附图标记表示相应部分。然而，应该清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在作为本专利技术的限制的定义。
附图说明
[0017]图1A示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的示例系统。
[0018]图1B
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1D示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的信号的示例组合。
[0019]图2A
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2B示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的示例系统。
[0020]图2C示出了根据本公开的一些实施方式的关于图2A
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2B中所示的系统的用于提供智能恒定导通时间控制的信号的示例组合。
[0021]图3A
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3B示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的示例系统。
[0022]图3C示出了根据本公开的一些实施方式的关于图3A
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3B中所示的系统的用于提供智能恒定导通时间控制的信号的示例组合。
[0023]图4A
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4B示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的示例系统。
[0024]图4C示出了根据本公开的一些实施方式的关于图4A
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4B中所示的系统的用于提供智能恒定导通时间控制的信号的示例组合。
[0025]图5A示出了没有智能恒定导通时间控制的示例信号。
[0026]图5B示出了具有智能恒定导通时间控制的示例信号。
[0027]图6示出了改善纹波调节器的DC精度的示例系统。
[0028]图7示出了减少开关频率变化的示例系统。
[0029]图8
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10示出了用于实现图7中的导通时间发生器的示例电路。
[0030]图11示出了用于实现图7中的PLL的示例框图。
[0031]图12示出了示例纹波调节器的架构。
[0032]图13示出了根据本公开的一些实施方式的用于提供智能恒定导通时间控制的方法。
具体实施方式
[0033]图1A示出了用于提供智能恒定导通时间控制的示例系统100。系统100可以包括开关A 102、开关B 104、电感器106、反馈路径108、控制器110和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提供智能恒定导通时间控制的系统，包括：耦合到电源输入端节点的第一开关，其中所述第一开关根据第一控制信号进行操作；耦合到所述第一开关的第二开关，其中所述第二开关根据第二控制信号进行操作；所述第一开关与所述第二开关之间的开关节点，所述开关节点通过电感器连接到电源输出端节点；电感器电流模拟器，其包括：第一电流源，其配置为提供第一电流，其中所述第一电流与常数和所述电源输入端节点处的电压的乘积成正比，第二电流源，其配置为提供第二电流，其中所述第二电流与所述常数和所述电源输出端节点处的电压的乘积成正比，耦合在所述第一电流源和第二电流源之间的合成节点，以及控制器，其配置为基于包括所述合成节点处的电压的AC分量而不包括所述合成节点处的电压的DC分量的控制电压提供所述第一控制信号和所述第二控制信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制电压包括所述电源输出端节点处的电压的DC分量。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制电压不包括所述电源输出端节点处的电压的AC分量。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电感器电流模拟器进一步包括：耦合在所述第一电流源和所述合成节点之间的第三开关，其中所述第三开关根据所述第一控制信号进行操作。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器通过经由锁相环数字地改变所述系统的电容值、电流镜比或阈值电压来控制所述第一开关的导通时间。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述锁相环包括顺序相位检测器、状态机以及n位双向计数器。7.根据权利要求1所述的系统，还包括与所述第二电流源并联耦合的电容器。8.根据权利要求1所述的系统，还包括耦合在所述合成节点和所述控制器之间的电容器。9.根据权利要求1所述的系统，还包括耦合在所述电源输出端节点和所述合成节点之间的第一电阻器。10.根据权利要求9所述的系统，还包括耦合在所述合成节点和地之间的第二电阻器。11.根据权利要求1所述的系统，还包括耦合在所述电感器和所述电源输出端节点之间的电阻器。12.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张欣，简，
申请(专利权)人：动力技术公司，
类型：发明
国别省市：