将单个比较器用于恒频降压升压转换器的调制方案制造技术

本发明专利技术揭示了将单个比较器用于恒频降压升压转换器的调制方案。一种降压升压转换器在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中响应于输入电压和至少一个切换控制信号而产生输出电压。控制逻辑响应于输出电压、基准电压和与降压升压转换器的电感器电流相关联的检测电压而产生至少一个切换控制信号。与电感器电流相关联的检测电压能使控制逻辑在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中选中的一个模式中产生至少一个切换控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及恒频降压升压转换器，尤其涉及在恒频降压升压转换器中使用单个比较器的系统和方法。
技术介绍
使用降压升压转换器以响应于输入电压而提供经调整的电压。在降压工作模式中，经调整的电压比输入电压低。在升压工作模式中，经调整的电压处于比输入电压高的一个电平。用于调制恒频降压升压转换器的现有方法包括使用来自误差放大器的两个电平移动斜波信号或两个电平移动COMP(比较)信号。这些方法中的每一个都不提供降压升压转换器的完全满意的操作，因为它们具有准确度、保真度和低带宽的问题。因此，存在对于提供改进的转换器控制方案的需求，所述改进的转换器控制方案克服了使用来自误差放大器的两个电平移动斜波信号或两个电平移动COMP信号的现有实施方式中固有的问题。
技术实现思路
在这里揭示的和描述的本专利技术的一个方面中，本专利技术包括含降压升压转换器的装置，用于在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中响应于输入电压和至少一个切换控制信号而产生输出电压。控制逻辑响应于输出电压、基准信号和与降压升压转换器的电感器电流相关联的检测电压而产生至少一个切换控制信号。与电感器电流相关联的检测电压在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中能使控制逻辑产生至少一个控制信号。附图说明为了更完整地理解，现在参考下述说明书连同附图，在附图中图1是降压升压转换器的示意图；图2示出降压升压转换器的调制方案的第一实施例；图3示出在降压模式中与图2的电路的工作相关联的各种波形；图4示出在升压模式中与图2的电路的工作相关联的各种波形；图5示出在降压升压模式中与图2的电路的工作相关联的各种波形；图6示出降压升压转换器的调制方案的另外的实施例；图7a示出在降压模式中与图6的电路相关联的一些波形；图7b示出在没有时钟信号的降压模式中与图6的电路相关联的一些波形；图示出在升压模式中与图6的电路相关联的一些波形；图8b示出在没有时钟信号的升压模式中与图6的电路相关联的一些波形；图9示出在降压升压模式中与图6的电路相关联的一些波形；图10示出与降压升压转换器一起使用的调制方案的又一个实施例；图11示出在降压工作模式中与图10的电路相关联的一些波形；图12示出在升压工作模式中与图10的电路的工作相关联的一些波形；以及图13示出在降压升压工作模式中与图10的电路的工作相关联的一些波形。具体实施例方式现在参考附图，其中在所有的附图中使用相同的附图标记来指明相同的元件，示出和描述了使用用于恒频降压升压转换器的单个比较器的调制方案的各种视图和实施例， 并且描述了其它可能的实施例。附图不必按比例绘制，并且在某些情况中，在仅为了示意的一些附图中，进行了夸大或简化。本
中熟知普通技术的人员根据可能实施例的下述例子会理解许多可能的应用和变化。调制恒频降压升压转换器的现有方法包括使用来自误差放大器的两个电平移动斜波或两个电平移动COMP信号。这些方法中的每一个不提供完全满意的操作，并且具有准确度、保真度和低带宽的问题。因此，存在对于提供改进的降压升压调整器控制方案的需求，所述改进的调整器控制方案克服了现有实施方式中固有的问题。现在参考图1，图中示出了降压升压调整器102的一般示意图。在节点104处施加输入电压VIN。晶体管106的漏极/源极通路连接在节点104和节点108之间。晶体管 110的漏极/源极通路连接在节点108和地之间。电感器112连接在节点108和节点114 之间。晶体管116的漏极/源极通路连接在节点114和地之间。晶体管118的漏极/源极通路连接在输出电压节点Vqut 120和节点114之间。功率晶体管106、110、108和116中的每一个都在控制逻辑122的控制之下。控制逻辑122可以采用任何数量的配置，这里将在下面对其中的几个进行更完整的描述。除了这里上述的MOS晶体管的切换之外，在某些配置中还可以用二极管代替MOS晶体管。现在参考图2，图中示出了在控制逻辑122中实施的简单调制技术的第一实施例， 用于控制非反相降压升压转换器202。降压升压转换器202包括施加输入电压Vin的输入电压节点204。晶体管206的漏极/源极通路连接在节点204和节点208之间。二极管210 的阴极连接到节点208，而其阳极连接到地。电感器212连接在节点208和节点214之间。 第二开关晶体管216的漏极/源极通路连接在节点214和地之间。二极管218的阳极连接到节点214，而其阴极连接到输出电压节点220，并且从输出电压节点220提供输出电压 Vott。电容器222连接在输出电压节点220和地之间。分别从驱动器2 和230把控制信号提供给晶体管206和216的栅极，驱动器2 和230分别连接到SR锁存器2M和2 的Q输出。SR锁存器224的Q输出连接到放大器驱动器228的反相输入。放大器驱动器228的输出连接到晶体管206的栅极。把SR锁存器2 的Q输出提供给放大器驱动器230的输入，其输出连接到开关晶体管216的栅极。SR 锁存器2M把降压控制信号提供给晶体管206，而SR锁存器2 把升压控制信号提供给晶体管216。连接一比较器232，以接收来自节点208的电流检测信号ISEN。可以使用任何数量的电流检测设备来检测提供给比较器232的反相输入的电流。把ISEN电流检测信号提供给比较器232的反相输入。比较器232的非反相输入连接到误差放大器234的输出。连接误差放大器234的反相输入以接收来自节点220的输出电压信号VQUT。误差放大器234 的非反相输入连接到基准电压REF。比较器232的输出连接到节点238处的反相器236的输入。锁存器224的S输入也连接到节点238处的比较器232的输出。提供反相器236的输出作为到与门240的第一输入。连接与门240的另一个输入以接收来自时钟电路242的时钟信号。与门MO的输出连接到SR锁存器224的R输入。反相器236的输出也连接到 SR锁存器226的R输入。SR锁存器226的S输入连接到与门M4的输出。连接与门244 的第一输入以接收来自时钟电路M2的时钟信号，并且其另一个输入连接到节点238处的比较器232的输出。当节点204处的输入电压Vin大于节点220处的输出电压Vqut时，降压升压转换器 202在降压工作模式中工作，晶体管216截止，对晶体管206进行调制而调整节点220处的输出电压Vqut。当节点204处的输入电压Vin小于节点220处的输出电压Vqut时，降压升压转换器202在升压工作模式中工作，晶体管206导通，对晶体管216进行调制而调整输出电压VOT。当输入电压Vin和输出电压Vot大致相等时，降压升压转换器在降压升压工作模式中工作，对两个晶体管进行调制而调整节点220处的输出电压VOTT。尽管示出晶体管206和216作为MOSFET电路，但是可以替换地利用任何类型的受控制的开关，诸如双极结型晶体管、继电器或其它。可以用同步整流器来代替二极管210 和218而不会改变降压升压转换器202的工作。如2006年11月7日提出的美国专利 7，132,820中所描述的那样，可以使从节点208提供的电感器电流反馈信号ISEN直接与电感器电流成比例或与电容器和跨导放大器合成，这里结合该专利作为参考。现在参本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种装置，包括：降压升压转换器，用于在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中响应于输入电压和至少一个切换控制信号而产生输出电压；控制逻辑，用于响应于输出电压、基准电压以及与降压升压转换器的电感器电流相关联的检测电压而产生至少一个切换控制信号；以及其中，与电感器电流相关联的检测电压能使控制逻辑在降压工作模式、升压工作模式和降压升压工作模式中选中的一个模式中产生至少一个切换控制信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M·M·沃尔特斯，裘卫红，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US