降压转换器及控制方法技术

本申请公开了一种装置，包括耦合在功率转换器的开关节点和比较器的第一输入端之间的PWM斜坡发生器。该PWM斜坡发生器包括串联连接在开关节点和比较器的第一输入端之间的第一电阻和第一电容，以及并联连接在比较器的第一输入端与反馈节点之间的第二电阻和第二电容。PFM控制电路包括误差放大器和电流过零检测比较器，其中误差放大器耦合在比较器的第二输入端和参考节点之间。PFM控制电路被配置为当功率转换器被配置为操作在PFM模式时，产生功率转换器的栅极驱动信号。转换器的栅极驱动信号。转换器的栅极驱动信号。

【技术实现步骤摘要】
降压转换器及控制方法
[0001]优先权主张和交叉引用
[0002]本申请主张2022年2月16日提交的标题为“降压转换器及控制方法”的美国临时申请号63/268,112以及主张2022年11月18日提交的标题为“降压转换器及控制方法”的美国申请号为18/056,758的权益，该申请由此以引用的方式并入到本文。


[0003]本申请涉及直流到直流(DC/DC)功率转换系统
，更具体地，针对降压DC/DC转换器提供最快的输出负载瞬态响应，并使用户能够使用输出反馈电阻分压器设置所需的输出电压。这种降压DC/DC转换器允许用户使用单个集成电路(IC)设备为不同应用设计电源。

技术介绍

[0004]移动设备(例如智能手机)、平板电脑、笔记本电脑和数据中心的现代发展需要DC/DC转换器具有最快的输入瞬态响应和负载瞬态响应。另一方面，希望每个DC/DC转换器的设计都适用于许多不同的系统应用，以简化物料。
[0005]已有多种控制方案应用于降压转换器。在应用于降压转换器的所有控制方案中，迟滞控制方案已被广泛采用，因为它在输入或输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，其特征在于，包括：PWM斜坡发生器，所述PWM斜坡发生器耦合在功率转换器的开关节点和比较器的第一输入端之间，所述PWM斜坡发生器包括串联连接在所述开关节点和所述比较器的第一输入端之间的第一电阻和第一电容，以及并联连接在所述比较器的第一输入端和反馈节点之间的第二电阻和第二电容；PFM控制电路，所述PFM控制电路包括误差放大器和电流过零检测比较器，其中，所述误差放大器耦合在所述比较器的第二输入端和参考节点之间，所述PFM控制电路被配置为当所述功率转换器被配置为在PFM模式下运行时，产生所述功率转换器的栅极驱动信号。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功率转换器包括：高边开关和低边开关，所述高边开关和所述低边开关串联在输入电压总线和地之间，其中，所述高边开关和所述低边开关的公共节点是所述功率转换器的开关节点；电感器，所述电感器连接在高边开关和低边开关的公共节点与功率转换器的输出之间。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：第一控制开关，所述第一控制开关连接在所述比较器的第一输入端和所述反馈节点之间；第二控制开关，所述第二控制开关连接在所述比较器的第二输入端与所述参考节点之间；第三控制开关，所述第三控制开关耦合在开关节点和所述比较器的第一输入端之间；其中，当所述功率转换器被配置为操作在PWM模式时，所述第二控制开关与所述第三控制开关被配置为导通，且所述第一控制开关被配置为关断；当所述功率转换器被配置为操作在PFM模式时，所述第二控制开关与所述第三控制开关被配置为关断，且所述第一控制开关被配置为导通。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：分压器，所述分压器包括串联连接在所述功率转换器的输出端和地之间的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻与所述第四电阻的公共节点为所述反馈节点；第三电容，所述第三电容与所述第三电阻并联。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：阈值电压发生器，所述阈值电压发生器耦合在所述比较器的第二输入端和所述误差放大器的输出端之间，其中，误差放大器为跨导运算放大器；第四电容和第五电阻，所述第四电阻和所述第五电阻并联在所述误差放大器的输出与地之间，所述第四电容和所述第五电阻形成所述误差放大器的一个极点；所述误差放大器的同相输入端连接到预设的参考电压，所述误差放大器的反相输入端连接到所述反馈节点；其中，所述反馈节点上的电压与所述误差放大器的输出电压和来自所述阈值电压发生器的阈值电压之和的比较用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时刻；所述反馈节点上的电压与所述误差放大器的输出电压的比较用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时间；所述电流过零检测比较器被配置为根据流过所述功率转换器的低边开关的电流达到
零的时刻确定所述功率转换器的低边开关的导通时间。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：峰值电流检测比较器，其中，所述误差放大器为跨导运算放大器；第四电容和第五电阻，所述第四电容和所述第五电容并联在所述误差放大器的输出端和地之间，所述第四电容和所述第五电阻构成所述误差放大器的一个极点；所述误差放大器的同相输入端连接到预设的参考电压，所述误差放大器的反相输入端连接到所述反馈节点；其中，流经所述功率转换器的高边开关的电流与预设参考峰值电流的比较，用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时间；所述反馈节点上的电压与所述误差放大器的输出电压的比较，用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时刻；所述电流过零检测比较器被配置为根据流过所述功率转换器的低边开关的电流达到零的时刻确定功率转换器的低边开关的导通时间。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：恒定导通时间发生器，其中，所述误差放大器为跨导运算放大器；第四电容和第五电阻，所述第四电容和所述第五电容并联在误差放大器的输出端和地之间，所述第四电容和所述第五电阻构成误差放大器的一个极点；所述误差放大器的同相输入端连接到预设的参考电压，所述误差放大器的反相输入端连接到所述反馈节点；其中，所述恒定导通时间发生器的输出用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时间；所述反馈节点上的电压与所述误差放大器的输出电压的比较用于确定所述功率转换器的高边开关的导通时刻；所述电流过零检测比较器被配置为根据流过所述功率转换器的低边开关的电流达到零的时刻确定功率转换器的低边开关的导通时间。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括连接到开关节点和地之间的电阻
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电容滤波器；其中，所述电阻
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电容滤波器被配置为使得所述电阻
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电容滤波器的输出电压等于所述功率转换器的输出电压，当所述功率转换器被配置为恒定导通时间PFM模式下工作时，所述电阻
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电容滤波器的输出电压用于确定所述恒定导通时间发生器的输出脉冲宽度。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较器是迟滞比较器；所述比较器的第一输入端是反相输入端，所述比较器的第二个输入端是同相输入端。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电阻的阻值为所述第二电阻的阻值的十倍以上；所述第二电阻被配置为为所述比较器的第一输入端提供直流电流路径；所述第一电容被配置为使得所述功率转换器的输出和所述反馈节点之间的大部分直流电压差施加于所述第一电容两端。11.一种方法，其特征在于，包括：在功率转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锐，吴序雄，
申请(专利权)人：希荻微电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：