[發明專利]電流控制模式直流至直流轉換器

有效

• 申請號: 201410418511.5
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104426365B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 閔駿植;金亨奎
• 申請（專利權）人: 美格納半導體有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 姜長星;蘇銀虹

提供一種電流控制模式DC?DC轉換器，其中，所述電流控制模式DC?DC轉換器通過根據負載的功耗調整開關的閉合時間，來在PWM模式和PFM模式下進行操作。所述DC?DC轉換器包括：第一比較器，接收第一輸入電壓和第二輸入電壓并在第二輸入電壓大于第一輸入電壓時輸出第一電平狀態的第一輸出信號；第二比較器，接收用于模式切換的參考電壓和第二輸入電壓，并在第二輸入電壓大于第二參考電壓時輸出第一電平狀態的第二輸出信號；第一邏輯元件，通過在處于第一電平狀態的第一輸出信號和第二輸出信號兩者被施加到第一邏輯元件的時間點輸出用于斷開用于形成感測信號的路徑的開關的重置信號。示例可還包括用于使模式切換便利的附加元件。

本申請要求于2013年8月23日提交到韓國知識產權局的第10-2013-0100447號韓國專利申請的利益，所述申請的完整公開通過引用合并于此以用于所有目的。

技術領域

下面的描述涉及一種電流控制模式直流(DC)-DC轉換器。下面的描述還涉及一種被控制為根據負載的功耗在脈沖寬度調制(PWM)操作模式或脈沖頻率調制(PFM)操作模式下操作的電流控制模式直流DC-DC轉換器。

背景技術

DC-DC轉換器根據DC-DC轉換器進行操作的控制模式而被分類為脈沖寬度調制(PWM)模式或脈沖頻率調制(PFM)模式。

PWM控制模式是用于切換控制的更普通的模式。這個模式通過與具有恒定周期的時鐘信號同步來控制開關被反復閉合或斷開。因此，因為可將輸出電壓穩定到期望的電壓值，所以在大負載條件下，PWM控制模式保持輸出電壓。然而，在PWM控制模式下，由于在每個周期執行切換，因此相對于輸出負載的功耗，由每個周期執行的切換造成的功率損耗會相對大。因此，當PWM控制模式應用于具有小的負載的DC-DC轉換器時，存在DC-DC轉換器的效率降低的問題。

同時，PFM控制模式是僅當需要時操作開關的另一模式。因此，這樣的模式在無需不斷地使開關的閉合或斷開狀態與時鐘信號同步的情況下進行操作。因此，PFM控制模式可提高這種具有小負載的DC-DC轉換器的轉換效率。然而，PFM模式的問題在于輸出波紋相對高于PWM控制模式下的輸出波紋。

如上所述，PWM控制模式和PFM控制模式均具有互補的優點和缺點。因而，可根據在DC-DC轉換器的效率是重要問題的各種電子裝置中的負載的變化，一起使用PWM控制模式和PFM控制模式。例如，當負載的大小被劃分為重負載和輕負載時，通過在重負載時以PWM控制模式驅動DC-DC轉換器，以及在輕負載時以PFM控制模式驅動DC-DC轉換器，DC-DC轉換器以高效率進行操作，而不論負載如何。

圖1中示出的這種DC-DC轉換器的示例包括DC-DC轉換器的構造，其中，所述DC-DC轉換器具有PWM控制模式和PFM控制模式并且當小量的電流流入負載時在PFM模式下驅動DC-DC轉換器。

然而，如圖1中所示，圖1中示出的DC-DC轉換器具有以下構造：通過基于轉換控制信號(CNT)的轉換開關的操作，所述轉換器在PWM控制模式下進行操作和在PFM控制模式下進行操作之間被切換。在這個示例中，問題在于控制信號用于從一個模式切換到另一模式。

作為另一示例，可提供負載檢測電路，以便根據負載的大小，控制DC-DC轉換器在PWM操作模式或PFM操作模式下操作。因此，這個示例與負載檢測電路被連接到輸出端的情況相應。然而，在這種情況下，問題在于由于負載檢測電路集成到整個電路中，因此使得整個電路結構更加復雜。

發明內容

提供本發明內容來以簡明的形式介紹選擇的原理，在下面的詳細說明中進一步描述所述原理。本發明內容不意圖標識要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不是意圖用于幫助確定要求保護的主題的范圍。