一种具有输入端（１２）和输出端（１３）的开关模式功率变换器（１１）。该开关模式功率变换器可以用于在第一负载水平时的连续导通模式（ＣＣＭ）和第二负载水平时的断续导通模式（ＤＣＭ）之间转换，其中第二负载水平低于第一负载水平。控制电路（１４）可以连接到该开关模式功率变换器（１１），其中该控制电路（１４）用于在连续导通模式和断续导通模式之间的转换过程中调节该开关模式功率变换器（１１）的开关频率，从而相对于参考电压维持低的电压偏移。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电源。更具体的是，本专利技术的某些实施例涉及负载自 适应功率变换器的模式转换方案。
技术介绍
DC/DC电压调节器(VR)或者开关模式功率变换器/逆变器(例如脉 宽调制功率变换器)的功率损耗可以包括三种分量，例如包括开关损耗、 导通损耗和栅极驱动器损耗。通常，开关损耗和栅极驱动器损耗在较低开 关频率下较低，以便降低总功率损耗。然而，纹波电压/电流可能随着开关 频率减小而增加。对于特定的应用，可以基于负载需求和部件的寄生现象 来进行折衷。在轻载情况下，例如在断续导通模式(DCM)期间，可以采 用较低的开关频率(固定的或者可变的)，这是因为开关损耗是主要的损耗， 而导通损耗比较小。在中等负载或者重载的情况下，例如在连续导通模式(CCM)期间，可以采用固定的较高开关频率，这是因为导通损耗随着负 载电流的增加而增加，该导通损耗包括纹波电压/电流。各种技术可以采用DCM和CCM来提高总效率。在模式跳跃(Mode-Hopping)技术中，DC-DC降压VR例如在高负载需求的情况下以 CCM (连续导通模式)在同步模式下运行，而在电感器电流开始接近零安 培点以便主要降低导通损耗时，电感器电流不会低于零并且以DCM (断续 导通模式)在异步模式下运行。在脉冲跳跃技术或者可变开关频率技术中， VR开关频率随着负载变小而降低，以便主要降低开关损耗，并且该VR开 关频率可以通过使用滞环控制或者可变频率PWM控制来实现。这两个技术都会促使效率提高，尤其在轻载的情况下。模式跳跃技术 和脉冲跳跃技术二者的问题在于输出电压纹波可能在CCM和DCM运行的 转换过程中增加，在某些应用中，该输出电压纹波可能超过负载所要求的最大供电电压偏移，并且增加了等效串联电阻(ESR)功率损耗。 附图说明通过对附图示出的优选实施例进行的下列描述，本专利技术的各种特征将 变得清楚，在附图中，同样的附图标记在所有图中通常指的是同样的部件。 这些图不必一定按照比例，相反，重点在于示出本专利技术的原理。图1是根据本专利技术一些实施例的负载自适应功率变换器的方框图； 图2是根据本专利技术一些实施例的包括负载自适应功率变换器的系统的 方框图；图3是根据本专利技术一些实施例的开关频率与负载电流的比较曲线；图4是根据本专利技术一些实施例的开关频率与负载电流的曲线；图5是根据本专利技术一些实施例的输出电压纹波百分比与负载电流的曲线；图6是根据本专利技术一些实施例的总效率百分比与负载电流的曲线； 图7是根据本专利技术一些实施例的PWM电路的方框图； 图8是根据本专利技术一些实施例的控制电路的示意图； 图9是根据本专利技术一些实施例的开关频率与负载电流的比较曲线； 图IO是根据本专利技术一些实施例的输出电压纹波百分比与负载电流的比 较曲线；图11是根据本专利技术一些实施例的总效率百分比与负载电流的比较曲 线；以及图12是根据本专利技术一些实施例的流程图。具体实施方式在下面的描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了许多具体细节， 例如特定结构、体系结构、接口、技术等，以便充分理解本专利技术的各个方 面。然而，对受益于本说明书公开内容的本领域技术人员显而易见的是， 本专利技术的各个方面可以在没有这些具体细节的其它实例中实施。在某些示 例中，省略了对公知设备、电路和方法的描述，以免使得本专利技术的说明因不必要的细节而变得难于理解。参考图l，负载自适应功率变换器10包括开关模式功率变换器11，该开关模式功率变换器ii具有输入端i2和输出端n。例如，开关模式功率 变换器ii可以用于在第一负载水平时的连续导通模式和第二负载水平时的 断续导通模式之间转换，其中第二负载水平低于第一负载水平。控制电路14可以连接到开关模式功率变换器11。例如，控制电路14可以用于在连 续导通模式和断续导通模式之间的转换过程中调节开关模式功率变换器11 的开关频率，从而维持开关模式功率变换器11的输出端13和参考电压之 间的低电压偏移。例如，开关模式功率变换器ll可以是脉宽调制(PWM) 功率变换器。可以将调节幵关模式功率变换器的开关频率以维持低的纹波 噪声和/或电压偏移称作脉冲滑动(Pulse-Sliding) (PSL)技术。相应地，控 制电路14可以被称作具有PSL 14的控制电路。例如，在本专利技术的一些实施例中，控制电路14可以用于在连续导通模 式和断续导通模式之间的转换过程中增加开关模式功率变换器11的开关频 率，以使其高于连续导通模式过程中的稳态开关频率(例如，用于降低纹 波噪声)。开关频率的增加可能是明显的(例如，至少大约5%)或者甚至 是显著的(例如，至少大约25%)。在一些实施例中，在CCM和DCM之 间的转换过程中增加了开关模式功率变换器ll的开关频率之后，控制电路 14可以进一步用于减小功率变换器11的开关频率，反之亦然。例如，控制 电路14可以用于以步进方式、线性方式、非线性方式、分段方式、或者以 连续调节的方式来调节功率变换器11的开关频率。当负载电流在CCM和 DCM的点的周围时，这例如可以通过跟踪输出纹波以将其维持在特定的范 围而实现。参考图2，电子系统20包括负载电路21 (例如，包括处理器)以及连 接到该负载电路21的电源单元22。该电源单元22包括具有PSL的开关模 式功率变换器。例如，根据本专利技术的一些实施例，该电源单元22包括具有 输入端和输出端的开关模式功率变换器，其中将该开关模式功率变换器配 置为在第一负载水平时的连续导通模式和第二负载水平时的断续导通模式 之间进行转换，其中第二负载水平低于第一负载水平。该电源单元22可以 还包括连接到开关模式功率变换器的控制电路，其中该控制电路用于在连续导通模式和断续导通模式之间的转换过程中调节开关模式功率变换器的 开关频率，从而相对于参考电压维持低的电压偏移。有利的是，在保持电 压纹波或者偏移在特定范围内的同时，可以维持轻载时的高效率。例如，该开关模式功率变换器可以是PWM功率变换器。例如，系统20可以是个人数字助理(PDA)，蜂窝电话，便携式娱乐 设备(例如MP3播放器或者视频播放器)，或者由电池或者其他能量有限 的能源供电的其他移动或者手持设备。系统20还可以是台式设备或者机顶 设备，例如个人计算机(PC)、包括AC/DC功率变换器的娱乐PC。系统 20还可以是利用DC/DC电压调节器的任何计算系统，通信系统或者其他电 子系统。在系统20的一些实施例中，电源单元22的控制电路可以用于在连续 导通模式和断续导通模式之间的转换过程中增加开关模式功率变换器的开 关频率，以使其高于连续导通模式过程中的稳态开关频率(例如，用于降 低纹波噪声)。开关频率的增加可能是明显的(例如，至少大约5%)，或者 甚至是显著的(例如至少大约25%)。在系统20的一些实施例中，电源单 元22的控制电路可以进一步用于在增加开关模式功率变换器的开关频率之 后减小该开关模式功率变换器的开关频率。例如，控制电路可以用于以步 进或者其他合适的方式(例如，基本连续调节的方式)来调节开关模式功 率变换器的开关频率。并不局限于运行的理论，本专利技术的一些实施例可以包括控制方案，该 控制方案可以使负载自适应功率变换器或者DC/DC电压调节器在运行模式 之间进行有效并且高效的转换。为了节省功率，基于性能要求，可以在变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种装置，包括：具有输入端和输出端的开关模式功率变换器，其中所述开关模式功率变换器用于在第一负载水平时的连续导通模式和第二负载水平时的断续导通模式之间转换，其中所述第二负载水平低于所述第一负载水平；以及连接到所述开关模式功率变换器的控制电路，其中所述控制电路用于在所述连续导通模式和所述断续导通模式之间的所述转换过程中调节所述开关模式功率变换器的开关频率，从而相对于参考电压维持低的电压偏移。
【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卡豪，L黄，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。