用于开关调节器的控制器及控制开关调节器的方法技术

本申请涉及用于开关调节器的控制器及控制开关调节器的方法。根据一个方面，一种控制器包括：误差电路，该误差电路被配置为接收钳位电压和反馈信号，该误差电路被配置为基于该钳位电压和该反馈信号来生成调节参考信号；PWM电路，该PWM电路被配置为接收该调节参考信号和电流感测信号，该PWM电路被配置为基于该调节参考信号和该电流感测信号来生成限位信号或调节信号；钳位电路，该钳位电路被配置为响应于该调节信号为活动状态而增大该钳位电压的量值并且响应于该限位信号为该活动状态而减小该钳位电压的该量值；以及驱动电路，该驱动电路被配置为响应于该限位信号和该调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节该输出电流。该输出电流。该输出电流。

【技术实现步骤摘要】
用于开关调节器的控制器及控制开关调节器的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年4月6日提交的美国临时申请号63/171,453的优先权和权益，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。


[0003]本申请涉及用于开关调节器的控制器及控制开关调节器的方法。

技术介绍

[0004]开关调节器可使用一个或多个开关将输入电压转换为输出电压。开关调节器可接近峰值线圈电流但低于线圈饱和电流阈值进行操作。

技术实现思路

[0005]根据一个方面，用于开关调节器的控制器包括：误差电路，该误差电路被配置为接收钳位电压和表示开关调节器的输出电压的反馈信号，其中该误差电路被配置为基于钳位电压和反馈信号来生成调节参考信号；脉宽调制(PWM)电路，该PWM电路被配置为接收调节参考信号和表示开关调节器的输出电流的电流感测信号，其中PWM电路被配置为基于调节参考信号和电流感测信号来生成限位信号或调节信号；钳位电路，该钳位电路被配置为响应于调节信号为活动状态而增大钳位电压的量值并且响应于限位信号为活动状态而减小钳位电压的量值；以及驱动电路，该驱动电路被配置为响应于限位信号和调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节输出电流。
[0006]根据一些方面，误差电路包括误差放大器，该误差放大器被配置为基于反馈信号的量值与参考电压的差来生成误差电压。误差电路包括限压器，该限压器被配置为基于误差电压和钳位电压来生成调节参考信号。误差电路包括连接到误差放大器的输出端的比较器、连接到比较器的输出端的开关以及连接到开关的控制输入端的控制寄存器。PWM电路包括限流器比较器，该限流器比较器被配置为响应于电流感测信号的量值大于第一参考电压而激活限位信号。PWM电路包括组合电路，该组合电路被配置为将斜坡信号与电流感测信号组合以生成修改的电流感测信号和调节比较器，该调节比较器被配置为响应于修改的电流感测信号的量值大于第二参考电压而激活调节信号。钳位电路包括钳位控制定序器，该钳位控制定序器被配置为响应于调节信号被激活而生成增大信号，其中钳位控制定序器被配置为响应于限位信号被激活而生成减小信号。响应于增大信号，钳位控制定序器被配置为致使第一开关转变到闭合位置以将第一电流源连接到电容器，其中第一电流源连接到内部电压。响应于减小信号，钳位控制定序器被配置为致使第二开关转变到闭合位置以将第二电流源连接到电容器，其中第二电流源连接到地。钳位控制定序器被配置为接收时钟信号并且根据时钟信号生成增大信号或减小信号。PWM电路包括：限流比较器，该限流比较器被配置为致使限位信号的激活；调节比较器，该调节比较器被配置为致使调节信号的激活；以及一个或多个锁存器，该一个或多个锁存器连接到限流比较器的输出端和调节比较器的输
出端中的至少一者。
[0007]根据一个方面，用于开关调节器的控制器包括：误差电路，该误差电路被配置为接收钳位电压和表示开关调节器的输出电压的反馈信号，该误差电路被配置为基于钳位电压和反馈信号来生成调节参考信号；脉宽调制(PWM)电路，该PWM电路包括：限流比较器，该限流比较器被配置为响应于表示输出电流的电流感测信号的量值大于第一参考电压来激活限位信号；和调节比较器，该调节比较器被配置为响应于修改的电流感测信号大于调节参考信号来激活调节信号；钳位电路，该钳位电路被配置为响应于调节信号被激活而增大钳位电压的量值并且响应于限位信号被激活而减小钳位电压的量值；以及驱动电路，该驱动电路被配置为响应于限位信号和调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节输出电流。
[0008]根据一些方面，PWM电路包括组合电路，该组合电路被配置为将斜坡信号与电流感测信号组合以生成修改的电流感测信号。误差电路包括：误差放大器，该误差放大器被配置为基于反馈信号的量值与第二参考电压的差来生成误差电压；和限压器，该限压器被配置为基于误差电压和钳位电压来生成调节参考信号。误差电路包括：误差放大器，该误差放大器被配置为基于反馈信号的量值与第二参考电压的差来生成误差电压；比较器，该比较器连接到误差放大器的输出端、连接到比较器的输出端的开关以及连接到开关的控制输入端的控制寄存器。PWM电路包括：定时信号发生器，该定时信号发生器被配置为生成时钟信号；逻辑电路，该逻辑电路连接到限流比较器的输出端和调节比较器的输出端；以及锁存器，该锁存器具有被配置为接收时钟信号的第一输入端以及连接到逻辑电路的输出端的第二输入端。PWM电路包括：定时信号发生器，该定时信号发生器被配置为生成时钟信号；第一锁存器，该第一锁存器具有连接到限流比较器的输出端的第一输入端和被配置为接收时钟信号的第二输入端；第二锁存器，该第二锁存器具有连接到调节比较器的输出端的第一输入端和被配置为接收时钟信号的第二输入端；以及逻辑电路，该逻辑电路具有连接到第一锁存器的输出端的第一输入端、连接到第二锁存器的输出端的第二输入端、以及被配置为接收时钟信号的第三输入端。钳位电路包括钳位控制定序器，该钳位控制定序器被配置为接收限位信号和调节信号；第一电流源，该第一电流源连接到内部电压；第二电流源，该第二电流源连接到地；第一开关，该第一开关连接到第一电流源和节点，该第一开关被配置为响应于限位信号被激活而转变到闭合状态；第二开关，该第二开关连接到第二电流源和节点，该第二开关被配置为响应于调节信号被激活而转变到闭合状态；以及电容器，该电容器连接到节点。
[0009]根据一个方面，控制开关调节器的方法包括：基于钳位电压和表示开关调节器的输出电压的反馈信号来生成调节参考信号；基于调节参考信号和表示开关调节器的输出电流的电流感测信号来生成限位信号和调节信号中的至少一者；响应于调节信号为活动状态而增大钳位电压的量值；响应于限位信号为活动状态而减小钳位电压的量值；并且响应于限位信号和调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节输出电流。
[0010]根据一些方面，该方法可包括响应于电流感测信号的量值大于参考电压来激活限位信号。该方法可包括：生成斜坡信号；将斜坡信号与电流感测信号组合以生成修改的电流感测信号；并且响应于修改的电流感测信号的量值大于参考电压来激活调节信号。该方法可包括：基于限位信号和调节信号中的至少一者来生成PWM输出信号；并且基于PWM输出信
号来生成驱动信号，该驱动信号被配置为控制电源开关的切换操作。
[0011]根据一个方面，用于开关调节器的控制器包括：脉宽调制(PWM)电路，该PWM电路被配置为接收表示阈值电压电平的调节参考信号和表示开关调节器的输出电流的电流感测信号，该PWM电路被配置为基于调节参考信号和电流感测信号来生成限位信号或调节信号；钳位电路，该钳位电路被配置为响应于调节信号处于活动状态而增大钳位电压的量值并且响应于限位信号处于活动状态而减小钳位电压的量值；误差电路，该误差电路被配置为基于钳位电压来调整调节参考信号；以及驱动电路，该驱动电路被配置为响应于限位信号和调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节输出电流。
附图说明
[0012]图1A示出了根据一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开关调节器的控制器，所述控制器包括：误差电路，所述误差电路被配置为接收钳位电压和表示所述开关调节器的输出电压的反馈信号，所述误差电路被配置为基于所述钳位电压和所述反馈信号来生成调节参考信号；脉宽调制PWM电路，所述PWM电路被配置为接收所述调节参考信号和表示所述开关调节器的输出电流的电流感测信号，所述PWM电路被配置为基于所述调节参考信号和所述电流感测信号来生成限位信号或调节信号；钳位电路，所述钳位电路被配置为响应于所述调节信号为活动状态而增大所述钳位电压的量值并且响应于所述限位信号为所述活动状态而减小所述钳位电压的所述量值；和驱动电路，所述驱动电路被配置为响应于所述限位信号和所述调节信号中的至少一者来生成驱动信号以用于调节所述输出电流。2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述误差电路包括：误差放大器，所述误差放大器被配置为基于所述反馈信号的量值和参考电压的差来生成误差电压；限压器，所述限压器被配置为基于所述误差电压和所述钳位电压来生成所述调节参考信号；比较器，所述比较器连接到所述误差放大器的输出端；开关，所述开关连接到所述比较器的输出端；和控制寄存器，所述控制寄存器连接到所述开关的控制输入端。3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述PWM电路包括：限流器比较器，所述限流器比较器被配置为响应于所述电流感测信号的量值大于第一参考电压而激活所述限位信号；组合电路，所述组合电路被配置为将斜坡信号与所述电流感测信号组合以生成修改的电流感测信号；和调节比较器，所述调节比较器被配置为响应于所述修改的电流感测信号的量值大于第二参考电压而激活所述调节信号。4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述钳位电路包括：钳位控制定序器，所述钳位控制定序器被配置为响应于所述调节信号被激活而生成增大信号，所述钳位控制定序器被配置为响应于所述限位信号被激活而生成减小信号，响应于所述增大信号，所述钳位控制定序器被配置为致使第一开关转变到闭合位置以将第一电流源连接到电容器，所述第一电流源连接到内部电压，响应于所述减小信号，所述钳位控制定序器被配置为致使第二开关转变到闭合位置以将第二电流源连接到所述电容器，所述第二电流源连接到地。5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述PWM电路包括：限流比较器，所述限流比较器被配置为致使所述限位信号激活；调节比较器，所述调节比较器被配置为致使所述调节信号激活；和一个或多个锁存器，所述一个或多个锁存器连接到所述限流比较器的输出端和所述调节比较器的输出端中的至少一者。6.一种用于开关调节器的控制器，所述控制器包括：
误差电路，所述误差电路被配置为接收钳位电压和表示所述开关调节器的输出电压的反馈信号，所述误差电路被配置为基于所述钳位电压和所述反馈信号来生成调节参考信号；脉宽调制PWM电路，所述PWM电路包括：限流比较器，所述限流比较器被配置为响应于表示输出电流的电流感测信号的量值大于第一参考电压而激活限位信号；和调节比较器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：扬，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：