[發明專利]電力轉換器的快速模式變換

有效

• 申請號: 201580071633.4
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN107112900B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: S·V·維拉姆瑞迪
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/155
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;張穎

在所描述的示例中，電力轉換系統包含PFM控制器(245)、PWM控制器(255)以及輔助電壓輸出級(270)。PFM控制器(245)在PFM模式中控制電力輸出級(260)，以響應于在電力輸出級(260)在PFM模式中操作的第一時間段期間通過電力輸出級(260)產生的電力級電壓輸出。PWM控制器(255)在PWM模式中控制電力輸出級(260)，以響應于在電力輸出級(260)在PWM模式中操作的第二時間段期間通過所述電力輸出級(260)產生的電力級電壓輸出。輔助電壓輸出級(270)在第三時間段期間產生輔助電壓，其中PWM控制器(255)使用在第三時間段期間的輔助電壓來控制輔助電壓輸出級(270)。

背景技術

許多通信系統根據數據傳輸標準操作，所述通信系統通常包含進行發射和接收兩者的無線裝置。通常，數據傳輸標準規定相對嚴格的頻譜屏蔽要求，其規定在數據傳輸期間的減少量的噪聲，例如電磁干擾(EMI)。此類通信裝置的發射機包含電力放大器(PA)，其可操作以根據數據傳輸標準發射數據。PA通常從電力轉換器接收電力，例如DC-DC(直流至直流)轉換器。電力轉換器通常在傳輸期間以脈沖寬度調制(PWM)模式操作以增加EMI兼容性。電力轉換器上的工作負載通常在通信裝置的操作期間變化。例如，工作負載通常在系統處于接收模式時相對較低，在此操作時間期間，PA(和電力轉換器)被可選地斷開以節約電力。電力轉換器可被斷開，因為在此類低工作負載的時間期間在PWM模式下操作電力轉換器一般是無效的。

然而，再次接通電力轉換器需要相對較長的喚醒時間(例如，大約數百微秒)，在此期間，發射機不可用于發射。電力轉換器可被切換成在此類低負載時段期間在相對更加高效的脈沖頻率調制(PFM)模式下運行，但在轉換回到用于較高負載傳輸時段的PWM模式期間，通常需要數十微秒的建立時間。此類建立時間超出一些應用的建立要求。

發明內容

上文提出的問題可在快速模式變換電力轉換器中得到解決。在所描述的示例中，所公開的電力轉換器包含PFM控制器、PWM控制器以及輔助電壓輸出級。PFM控制器以PFM模式控制電力輸出級，以響應于在第一時間段期間由電力輸出級產生的電力級電壓輸出，在所述第一時間段期間，電力輸出級以PFM模式操作。PWM控制器以PWM模式控制電力輸出級，以響應于在第二時間段期間通過電力輸出級產生的電力級電壓輸出，在所述第二時間段期間，電力輸出級以PWM模式操作。輔助電壓輸出級在第三時間段期間產生輔助電壓，其中PWM控制器在第三時間段期間控制輔助電壓。

附圖說明

圖1示出了根據示例性實施例的說明性的電子裝置。

圖2是說明根據示例性實施例的快速模式變換電力轉換器的示意圖。

圖3是說明根據示例性實施例的快速模式變換電力轉換器的切換波形和輸出電壓的波形圖。

圖4是說明根據示例性實施例的快速模式變換電力轉換器的切換波形、輸出電壓以及電流的波形模擬。

圖5是根據示例性實施例的快速模式變換電力轉換器的操作的流程圖。

具體實施方式

術語“耦合到”或“與...耦合”意圖描述間接或直接的電連接。因此，如果第一裝置耦合到第二裝置，那么所述連接可通過直接電連接進行，或通過經由其它裝置和連接的間接電連接進行。

圖1示出了根據示例性實施例的說明性的計算裝置100。例如，計算裝置100是電子系統129，或被并入到電子系統129中，或被耦合(例如，連接)到電子系統129，例如計算機、電子控制“箱”或顯示器、通信設備(包含發射機或接收機)，或可操作以處理信息的任何類型的電子系統。在各種實施例中，電子系統129包含于電信系統(或其一部分，例如發射機-接收機或收發機)中，并且在更特定的實施例中，電子系統包含于無線和/或低電力收發機中。