[發明專利]用于控制電源轉換器中的DCM-CCM振蕩的系統和方法

有效

• 申請號: 201110461963.8
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187854A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 張海波;李進;吳永俊
• 申請（專利權）人: 意法半導體研發(深圳)有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M3/155
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;黃耀鈞

技術領域

本發明總體上涉及電源轉換器電路，更具體地，涉及電流控制開關模式電源轉換器電路，該電路在低、中、高輸出負載條件下穩定。

背景技術

開關模式電源系統經常被使用在手機設備中以為各種，例如有源矩陣有機發光二極管面板，的組件提供電源。這種應用典型地需要大的電流容量、精確的輸出電壓和低的輸出電壓紋波，以提供對人眼舒適的發光。如此一來，在這種情況下普遍使用恒頻電流模式控制的轉換器電路。與其它結構(例如：電壓模式控制的轉換器、恒開可變頻轉換器和恒關可變頻轉換器)相比，恒頻電流模式控制的轉換器電路的不變工作頻率減少了系統中其它電路所經受的頻譜干擾。但是，傳統的恒頻電流模式控制的轉換器電路在所有輸出負載條件下不穩定，經常導致轉換器在不連續電流模式(DCM)和連續電流模式(CCM)之間振蕩。因此，需要一種適合手機應用的恒頻電流模式控制的轉換器電路，該電路在低、中、高輸出負載條件下是高效、穩定的。

發明內容

本揭示提供了用于控制電流控制開關模式電源轉換器電路中的不連續電流模式DCM-連續電流模式CCM振蕩的系統和方法。一個實施例提供了一種電流控制開關模式電源轉換器電路，該電路包括：驅動電路，可操作為控制電感器的充電和放電；和電流檢測電路，可操作為檢測所述集成電路的負載狀態；其中所述電流檢測電路進一步可操作為響應于第一負載狀態而使電感器電流閾值有效，且響應于第二負載狀態而使電感器電流閾值無效；并且其中所述驅動電路進一步可操作為在輸出電感器電流達到所述電感器電流閾值時，減小所述電感器的放電。

另一個實施例提供了一種用于控制電流控制開關模式電源轉換器電路中的DCM-CCM振蕩的方法，該方法包括：對電感器充電以產生電感器電流；檢測所述集成電路的負載狀態；如果所述集成電路工作在第一負載狀態，使電感器電流閾值有效；如果所述集成電路工作在第二負載狀態，使電感器電流閾值無效；當輸出電感器電流大于所述電感器電流閾值時，以第一速率使所述電感器放電；當輸出電感器電流小于所述電感器電流閾值時，以第二速率使所述電感器放電。

另一個本揭示的實施例還提供了一種用于控制電流控制開關模式電源轉換器電路中的電感器的充電和放電的方法，該方法包括：對所述電感器充電以產生電感器電流；將所述電感器電流與參考電流相比較；如果所述電感器電流的峰值大于所述參考電流，選擇高電感器電流閾值；如果所述電感器電流的峰值小于所述參考電流，選擇低電感器電流閾值；和以第一速率使所述電感器放電，直到輸出電感器電流小于所述高電感器電流閾值。

另一個本揭示的實施例提供了一種電流控制開關模式電源轉換器電路，該電路包括：驅動電路，可操作為控制電感器的充電和放電；和電流檢測電路，可操作為將電感器電流與參考電流相比較；其中所述電流檢測電路進一步可操作為如果所述電感器電流的峰值大于所述參考電流，選擇高電感器電流閾值；如果所述電感器電流的峰值小于所述參考電流，選擇低電感器電流閾值；并且其中所述驅動電路進一步可操作為以第一速率使所述電感器放電，直到輸出電感器電流小于所述高電感器電流閾值。

依據下述實施例的詳細描述，并結合附圖，本揭示前述的和其它特征和優點將變得更加明顯。所述詳細描述和附圖僅是說明本揭示的，而不是限制由所附權利要求及其等同物所界定的本發明的范圍。

附圖說明

實施例通過附圖中的例子來說明，其中所述附圖沒必要按比例繪制，且相似參考標記指示了相似的部件，其中：

圖1A說明了恒頻電流模式控制的升壓轉換器電路的實施例；

圖1B說明了圖1A中所示邏輯電路的實施例；

圖2說明了圖1A中所示的恒頻電流模式控制的升壓轉換器電路中的電壓和電流波形的例子；

圖3說明了圖1A中所示電路中的電感器電流波形的例子，其中電感器電流中具有放大的擾動；

圖4說明了帶有斜率補償的恒頻電流模式控制的升壓轉換器電路的實施例；

圖5說明了圖4所示電路中的電感器電流的波形例子，其中所述電感器電流包括斜率補償；

圖6說明了圖4所示電路中的反向電感器電流的波形例子；

圖7說明了包括電流檢測和控制電路的恒頻電流模式控制的升壓轉換器電路的實施例；

圖8說明了圖7所示電路中的輸出電感器電流的波形例子，其中所述電流檢測和控制電路是在低負載狀態下；

圖9A、9B和9C說明了圖7所示電路的在不同輸出負載狀態下的輸出電感器電流的波形例子；