[發(fā)明專利]不連續(xù)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器中的輸出電流感測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080008111.7
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN102318174A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·雷克斯霍伊恩;M·M·A·布洛克斯
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

1.一種控制單元(μC’)，用于控制以不連續(xù)電流模式操作的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路(VCC’)的功能性，所述控制單元包括電流模擬器(CS’)，所述電流模擬器(CS’)用于模擬在第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的每一個(gè)循環(huán)再現(xiàn)的開通狀態(tài)階段中，流過設(shè)置在所述DC-DC電壓控制器電路(VCC’)的感應(yīng)支路中的存儲(chǔ)感應(yīng)器(L)的感應(yīng)器電流(I_L(on))的斜率(dI_L(on)/dt)，在所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的每一個(gè)循環(huán)再現(xiàn)的開通狀態(tài)階段期間，所述存儲(chǔ)感應(yīng)器(L)連接至所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路(VCC’)的DC輸入電壓(U_in)，

其中，所述控制單元(μC’)被配置為基于所述感應(yīng)器電流(I_L(on))的所模擬的斜率(dI_L(on)/dt)來控制此開通狀態(tài)階段的持續(xù)時(shí)間(Δt_on)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制單元(μC’)，

其中，所述電流模擬器(CS’)被配置為：通過在第二半導(dǎo)體開關(guān)(S’)的循環(huán)再現(xiàn)的關(guān)斷狀態(tài)階段期間對存儲(chǔ)電容器(C)進(jìn)行充電來控制所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的開通狀態(tài)階段的持續(xù)時(shí)間(Δt_on)，所述第二半導(dǎo)體開關(guān)(S’)的循環(huán)再現(xiàn)的關(guān)斷狀態(tài)階段的持續(xù)時(shí)間(Δt’)由數(shù)字周期性控制信號(CoS’)的占空比(δ’)規(guī)定；使得所述電容器(C)兩端的電壓降(U_C)的斜率因子(dU_C(on)/dt)取決于所述感應(yīng)器電流(I_L(on))的所模擬的斜率(dI_L(on)/dt)；以及使得所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的開通狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(Δt_on”)等于所述存儲(chǔ)電容器(C)的充電過程期間所述電容器的電壓(U_C)的上升時(shí)間(Δt)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制單元(μC’)，

其中，所述電流模擬器(CS’)包括電壓控制的電流源(VCCS)，所述電壓控制的電流源(VCCS)的輸出電流(I_C(on))用于在所述第二半導(dǎo)體開關(guān)(S’)的關(guān)斷狀態(tài)階段中對所述存儲(chǔ)電容器(C)進(jìn)行充電，所述電壓控制的電流源(VCCS)由控制電壓(U_ctrl)控制，所述控制電壓(U_ctrl)與所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓(U_in)和輸出電壓(U_out)的差成比例。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制單元(μC’)，

其中，所述控制電壓(U_ctrl)由所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓(U_in)和輸出電壓(U_out)的差給出，其中所述差被所述電壓控制的電流源(VCCS)的增益控制電壓(U₀)倍乘，使得存儲(chǔ)電容器(C)兩端的電壓降(U_C)的斜率因子(dU_C(on)/dt)與此增益控制電壓(U₀)直接成比例且所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的開通狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(Δt_on”)與此增益控制電壓(U₀)不直接成比例。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制單元(μC’)，

其中，電流模擬器(CS’)被配置為使得所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的開通狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(Δt_on”)與預(yù)定DC參考電壓(U_ref)直接成比例，所述預(yù)定DC參考電壓(U_ref)用作所述電壓控制的電流源(VCCS)的供應(yīng)電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制單元(μC’)，

其中，電流模擬器(CS’)被配置為使得所述第一半導(dǎo)體開關(guān)(S)的開通狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間(Δt_on”)與所述存儲(chǔ)電容器(C)的充電過程期間所述電容器的電壓(U_C)的上升時(shí)間(Δt)不直接成比例。

7.一種DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路(VCC’)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的控制單元(μC’)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器電路(VCC’)，被配置為實(shí)現(xiàn)降壓轉(zhuǎn)換器的功能性。