[發明專利]具有線性模式和開關模式的直流/直流變換器控制器

無效

• 申請號: 200610142315.5
• 申請日: 2006-09-28
• 公開（公告）號: CN101060283A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 亞力山德魯·哈圖拉;盧純;石游玉;康斯坦丁·布克;法拉·米哈·坡貝斯庫－斯塔內斯緹;陳繼偉;奧萊格克·比爾德基諾夫
• 申請（專利權）人: 美國凹凸微系有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M3/155;H02M3/156;H02J7/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本公開關于一種直流/直流變換器，尤其是關于用于直流/直流變換器控制器。

【背景技術】

各種電子設備，諸如便攜式電腦、移動電話、個人數字助理以及其它便攜或非便攜式電子設備都可能用到一個或多個直流/直流變換器。直流/直流變換器通常將一個直流輸入電壓轉換為校準的直流輸出電壓。在電子設備中，直流/直流變換器可用于多種負載，各種負載相對高低不一。高負載和低負載的區分根據具體應用、系統和/或用戶要求有所不同。

各種直流/直流變換器中，有的適于低負載，有的適于高負載。線性模式穩壓器即是一種適于給低負載供電的直流/直流變換器。線性模式穩壓器可監控直流輸出電壓的變化并提供信號給一個晶體管，使輸出電壓保持在所需數值。線性模式穩壓器中的一種為低壓降穩壓器(LDO)，能夠給相對低的負載供電，壓降小，輸出噪音低。直流/直流變換器中的另一種為開關模式直流/直流變換器，通過開關直流/直流變換器中的一個或多個晶體管使輸出電壓保持在所需數值。此類開關模式直流/直流變換器可在高負載下提供校準的輸出電壓，效率相對較高。

對于在不同條件下可高可低的負載，傳統方法是在低負載時使用一種類型的直流/直流變換器，如LDO，在高負載時使用另一個直流/直流變換器，如開關模式直流/直流變換器，根據條件不同在兩個變換器之間切換。此種方法使用兩個直流/直流變換器，所需的元件較多，相互之間切換也需要額外的引腳，成本高而且復雜。

因此，需要有一種直流/直流變換器，以解決現有技術中存在的問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種用于同時具有線性模式和開關模式的直流/直流變換器控制器。

本發明提供了一種用于直流/直流變換器的控制器。該控制器可包括線性模式電路、開關模式控制電路和保護電路。線性模式控制電路可提供一個第一控制信號給直流/直流變換器中的受控器件。受控器件響應第一控制信號，可作為一個可變電阻工作以控制直流/直流變換器的輸出電壓。開關模式控制電路可提供一個第二控制信號給直流/直流變換器中的受控器件。受控器件響應第二控制信號，作為開關工作，通過開關的閉合和斷開來控制直流/直流變換器的輸出電壓。根據使能信號的狀態，線性模式控制電路和開關模式控制電路中的一個處于工作狀態并控制受控器件。可配置保護電路接收一個代表直流/直流變換器輸出電壓的信號，并將之與欠壓閾值比較，如果代表直流/直流變換器輸出電壓的信號小于欠壓閾值，則對輸出給受控器件的第一或第二控制信號進行補償。也可配置保護電路接收一個代表直流/直流變換器輸出電壓的信號，并將之與過壓閾值比較，如果代表直流/直流變換器輸出電壓的信號大于過壓閾值，則對輸出給受控器件的第一或第二控制信號進行補償。

本發明還提供了一種直流/直流變換器。該直流/直流變換器可包括一個受控器件和一個控制器來控制該器件。控制器可包括線性模式電路和開關模式電路。線性模式控制電路可提供第一控制信號給直流/直流變換器中的受控器件。受控器件響應第一控制信號，可作為可變電阻工作以控制直流/直流變換器的輸出電壓。開關模式控制電路可提供一個第二控制信號給直流/直流變換器中的受控器件。受控器件響應第二控制信號，作為開關工作，通過開關的閉合和斷開來控制直流/直流變換器的輸出電壓。根據使能信號的狀態，線性模式控制電路和開關模式控制電路中的一個處于工作狀態并控制受控器件。可配置保護電路接收一個代表直流/直流變換器輸出電壓的信號，并將之與欠壓閾值比較，如果代表直流/直流變換器輸出電壓的信號小于欠壓閾值，則對輸出給受控器件的第一或第二控制信號進行補償。也可配置保護電路接收一個代表直流/直流變換器輸出電壓的信號，并將之與過壓閾值比較，如果代表直流/直流變換器輸出電壓的信號大于過壓閾值，則對輸出給受控器件的第一或第二控制信號進行補償。

本發明還提供了一種直流/直流變換器的執行方法。該方法包括在第一時段提供一個第一控制信號給直流/直流變換器中的受控器件，第一控制信號由控制器的線性模式控制電路提供，受控器件響應第一控制信號作為可變電阻工作而控制直流/直流變換器的輸出電壓。該方案還可包括在第二時段提供一個第二控制信號給直流/直流變換器中的受控器件，第二時段與第一時段不重疊，第二控制信號由控制器的開關模式控制電路提供，受控器件響應第二控制信號，通過開關閉合和斷開來控制直流/直流變換器的輸出電壓。該方案還可包括將代表直流/直流變換器輸出電壓的信號與過壓閾值和欠壓閾值比較，如果該信號大于過壓閾值或小于欠壓閾值，則對第一或第二控制信號進行補償。