[發明專利]同步降壓DC-DC轉換器系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201310284590.0
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103580482A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 喬恩·格拉迪施;托馬斯·N·馬西斯;尚恩·T·塔爾頓
• 申請（專利權）人: 快捷半導體（蘇州）有限公司;快捷半導體公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

1.一種同步降壓DC-DC轉換器系統，包括：

連接到電源的高側開關以及低側開關，每個開關配置成從接通狀態轉換到關斷狀態以及從關斷狀態轉換到接通狀態，以向電感器以及負載傳遞電流；

低側驅動器電路系統，其配置成控制所述低側開關的導通狀態，并且配置成在第一操作模式期間利用第一柵極驅動控制信號驅動所述低側開關，以及在第二操作模式期間利用第二柵極驅動控制信號驅動所述低側開關；其中所述第一柵極驅動控制信號比所述第二柵極驅動控制信號強，并且所述第二驅動控制信號配置成與所述第一柵極控制信號相比使所述低側開關較慢地進行開關轉換。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一操作模式包括當通過所述電感器的電流相對于所述負載為正時的連續導通模式（CCM）和/或間斷導通模式（DCM），所述第二操作模式包括當通過所述電感器的電流相對于所述負載為負時的所述CCM。

3.根據權利要求1所述的系統，進一步包括邏輯電路系統，所述邏輯電路系統配置成控制所述低側驅動器電路系統的操作；并且其中，所述負載配置成生成指示需要在所述第一操作模式或所述第二操作模式下操作的負載控制信號；并且其中，所述邏輯電路系統進一步配置成至少部分地基于所述負載控制信號來控制所述低側驅動器電路系統生成所述第一柵極驅動控制信號以及所述第二柵極驅動控制信號。

4.根據權利要求3所述的系統，進一步包括過零檢測器電路系統，所述過零檢測器電路系統配置成確定所述電感器中的所述電流相對于所述負載是否為負，并且生成指示所述電感器中的所述電流相對于所述負載是否為負的過零控制信號，并且其中，所述邏輯電路系統進一步配置成至少部分地基于所述過零控制信號來控制所述低側驅動器電路系統生成所述第一柵極驅動控制信號以及第二柵極驅動控制信號。

5.根據權利要求4所述的系統，進一步包括保持電路系統，所述保持電路系統配置成至少部分地基于所述傳感器中的所述電流來鎖存所述過零控制信號的狀態，并且生成具有一狀態的經鎖存的過零控制信號。

6.根據權利要求5所述的系統，其中所述邏輯電路系統包括第一與門電路系統，所述第一與門電路系統配置成接收所述負載控制信號以及所述過零控制信號，并且生成第一控制信號以控制所述低側驅動器電路系統生成所述第一柵極驅動控制信號，第二與電路系統配置成接收反轉的負載控制信號以及經鎖存的過零控制信號，并且生成第二控制信號以控制所述低側驅動器電路系統生成所述第二柵極驅動控制信號。

7.根據權利要求1所述的系統，其中所述低側驅動器電路系統包括第一驅動器電路以及第二驅動器；并且其中，在所述第一操作模式期間，所述第一驅動器電路以及第二驅動器電路被使能生成所述第一柵極驅動控制信號；并且其中，在所述第二操作模式期間，所述第二驅動器電路被去使能，所述第一驅動器電路被使能生成所述第二柵極驅動控制信號。

8.根據權利要求1所述的系統，進一步包括高側驅動器電路系統以及延遲電路系統，所述高側驅動器電路系統配置成控制所述高側開關的所述導通狀態，所述延遲電路系統配置成在所述第二操作模式期間對所述高側驅動器電路系統進行延遲，以使所述高側開關的轉換延遲。

9.根據權利要求9所述的系統，進一步包括延遲電路系統，所述延遲電路系統配置成延遲所述高側驅動器電路系統的操作。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述高側開關配置成至少部分地基于脈沖寬度調制（PWM）信號來轉換狀態，所述低側開關配置成至少部分地基于互補的PWM信號來轉換狀態。

11.一種同步降壓DC-DC轉換器系統，包括：

連接到電源的高側開關以及低側開關，每個開關配置成從接通狀態轉換到關斷狀態以及從關斷狀態轉換到接通狀態，以向連接到所述高側開關以及所述低側開關的電感器以及負載傳遞電流；

低側驅動器電路系統，所述低側驅動器電路系統配置成至少部分地基于所述負載的功率需求，生成開關驅動控制信號以可變地控制所述低側開關的接通和/或關斷速度。

12.根據權利要求11所述的系統，其中，開關驅動控制信號包括第一開關驅動控制信號以及第二開關驅動控制信號，并且其中，所述第一開關驅動控制信號比所述第二開關驅動控制信號強，并且所述第二開關驅動控制信號配置成與所述第一開關驅動信號相比使所述低側開關較慢地進行開關轉換。