[發(fā)明專(zhuān)利]用于在脈沖寬度調(diào)制模式或者脈沖跳過(guò)模式下操作的切換轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410537583.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105490533B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王蒙;周雪蓮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體研發(fā)(深圳)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/156
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/156
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

一種電子設(shè)備可以包括切換轉(zhuǎn)換器，配置成將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并且基于控制信號(hào)可選擇性操作在脈沖跳過(guò)模式下。切換轉(zhuǎn)換器可以包括比較器，具有配置成接收誤差信號(hào)的第一輸入，配置成接收跳過(guò)模式參考信號(hào)的第二輸入，以及配置成產(chǎn)生控制信號(hào)的輸出。可以配置參考發(fā)生器以根據(jù)輸出電壓與輸入電壓之間的差值產(chǎn)生跳過(guò)模式參考信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及DC至DC切換功率轉(zhuǎn)換器，并且更具體地涉及減小電子設(shè)備功耗的切換功率轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

當(dāng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展時(shí)，諸如蜂窩電話(huà)和平板電腦之類(lèi)的手持電池供電的電子設(shè)備的功能、處理能力和屏蔽分辨率已經(jīng)增加。當(dāng)客戶(hù)現(xiàn)在比過(guò)去對(duì)于使用這些裝置花費(fèi)更多時(shí)間周期時(shí)，已經(jīng)出現(xiàn)了對(duì)于這些裝置具有長(zhǎng)電池壽命的市場(chǎng)需求。然而與此同時(shí)，為了方便便攜性以及增強(qiáng)這些裝置的審美，已經(jīng)出現(xiàn)了對(duì)于裝置在給定屏幕尺寸下盡可能小的市場(chǎng)需求。這些市場(chǎng)需求可以相互不一致，作為增長(zhǎng)電池壽命的簡(jiǎn)單方式是增大裝置中電池的尺寸，然而這種電池尺寸增長(zhǎng)可以導(dǎo)致裝置自身尺寸增大。

增長(zhǎng)裝置的電池壽命而可以不導(dǎo)致裝置尺寸增大的一種方式可以是減小裝置的功耗。最后，這些裝置可以在其中裝置主動(dòng)的執(zhí)行功能的主動(dòng)模式、與其中裝置被動(dòng)執(zhí)行功能或者甚至不執(zhí)行功能的備用模式之間切換。因?yàn)檫@些裝置可以在備用模式下比在主動(dòng)模式下花費(fèi)更多時(shí)間，在備用模式下功耗的減小可以導(dǎo)致電池壽命的大大增長(zhǎng)。

這些電子設(shè)備可以采用電源以對(duì)它們電路供電。電源可以將電池的輸出轉(zhuǎn)換為一致并且可用的電能，并且在一些情形下切換功率轉(zhuǎn)換器可以用作電源。這種切換電能轉(zhuǎn)換器可以采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)以控制輸送至在主動(dòng)模式下電路的電能。當(dāng)PWM對(duì)于控制向在主動(dòng)模式下電路輸送的電能是有效的時(shí)，可以需要不同的調(diào)制技術(shù)以用于控制向被動(dòng)模式下電路輸送的電能。例如，可以需要脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式或脈沖跳過(guò)調(diào)制(PSM)模式以用于控制向被動(dòng)模式下電路輸送的電能，因?yàn)檫@些模式可以能夠有效的操作處于被動(dòng)模式下電路而輸送比由PWM技術(shù)應(yīng)該輸送的更少的電能，由此減小了功耗。

對(duì)于在PWM和PFM/PSM模式之間切換轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)變閾值的微調(diào)控制可以有助于進(jìn)一步減小功耗，并且因此增長(zhǎng)裝置的電池壽命。最后，需要研發(fā)能微調(diào)控制該轉(zhuǎn)變閾值的電路。

發(fā)明內(nèi)容

提供該發(fā)明內(nèi)容以引入對(duì)在以下詳細(xì)說(shuō)明書(shū)中進(jìn)一步詳述的概念的選擇。本發(fā)明內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)所請(qǐng)求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本特征，也并非旨在用于輔助限定所請(qǐng)求保護(hù)的主題的范圍。

電子設(shè)備可以包括切換轉(zhuǎn)換器，切換轉(zhuǎn)換器被配置成將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，并且可以基于控制信號(hào)而選擇性操作在脈沖跳過(guò)模式下。切換轉(zhuǎn)換器可以包括比較器，具有配置成接收誤差信號(hào)的第一輸入，配置成接收跳過(guò)模式參考信號(hào)的第二輸入，以及配置成產(chǎn)生控制信號(hào)的輸出。此外，可以配置參考發(fā)生器以根據(jù)輸出電壓與輸入電壓之間差值產(chǎn)生跳過(guò)模式參考信號(hào)。

切換轉(zhuǎn)換器可以包括誤差放大器，具有配置成接收從輸出電壓得到的反饋信號(hào)的第一輸入，配置成接收誤差參考信號(hào)的第二輸入，以及配置成產(chǎn)生誤差信號(hào)的輸出。

參考發(fā)生器可以包括配置成根據(jù)輸入電壓產(chǎn)生第一電流的第一電流發(fā)生器，以及配置成根據(jù)輸出電壓產(chǎn)生第二電流的第二電流發(fā)生器。參考發(fā)生器也可以包括配置成根據(jù)第一和第二電流之間的差值產(chǎn)生差值電流的差值電路，以及配置成將差值電流轉(zhuǎn)換為跳過(guò)模式參考信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路。

轉(zhuǎn)換電路可以包括配置成輸出轉(zhuǎn)換電壓的晶體管的配對(duì)，以及第一放大器，第一放大器具有配置成接收轉(zhuǎn)換電壓的第一輸入、配置成接收誤差參考信號(hào)的第二輸入、以及配置成根據(jù)轉(zhuǎn)換電壓與誤差參考信號(hào)之間的差值產(chǎn)生差值電壓的輸出。