[發明專利]開關調節器電路和方法

有效

• 申請號: 201680053823.8
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN108028604B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: L·K-A·瑪西
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

在一個實施例中，一種開關調節器包括配置在輸入電壓與第一基準電壓之間的第一開關調節器級和配置在第一基準電壓與第二基準電壓之間的第二開關調節器級。電感器的第一端子耦合到第一開關調節器級的輸出以及第二開關調節器級的輸出。當輸出電壓被配置成高于第一基準電壓時，第一開關調節器級操作以在電感器的第二端子上產生輸出電壓，并且當輸出電壓被配置成低于第一基準電壓時，第二開關調節器級操作以在電感器的第二端子上產生輸出電壓。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年09月17日提交的美國專利申請No.14/857,080的優先權，將其整體通過引用并入本文以用于所有目的。

技術領域

本公開涉及電子電路、系統和裝置，并且具體涉及開關調節器電路和方法。

背景技術

開關調節器是用于向電子電路和系統提供電源電壓和電流的非常有效的方法。這種調節器使用一個或多個電感器和開關來將能量存儲在電流流過電感器時生成的磁場中。例如，開關用于選擇性地將基準電壓耦合到電感器以增加電感器中的能量或允許能量流到輸出。因此，開關調節器有時被稱為“開關器”、“變換器”(例如，升壓變換器或降壓開關器)。

圖1示出了示例降壓開關調節器。在降壓開關調節器中，輸入電壓通常大于輸出電壓。另一方面，升壓開關調節器具有小于輸出電壓的輸入電壓。存在將能量存儲在電感器中并使用開關傳送能量的各種開關調節器。在該示例中，恒定(或直流“DC”)輸入電壓Vin耦合到高側開關103的一個端子。高側開關103的另一個端子耦合到電感器(L)101的端子和低側開關102的端子。控制電路104將開關導通和關斷以在電容器Cout 199上產生經調節的輸出電壓Vout，其被提供到這里表示為負載電阻器Ro的負載中。

在一些應用中，期望具有能夠跨一個電壓范圍變化的調節的電壓。例如，開關調節器的一個應用是包絡追蹤功率放大器。在包絡追蹤應用中，基于待被放大的輸入信號來變化到功率放大器的電源電壓，使得功率放大器接收將放大過程的效率優化的電源電壓。因此，開關調節器可以接收包絡追蹤信號以隨時間改變輸出電壓。

通常，包絡追蹤電源使用單個降壓變換器，降壓變換器使用慢速高壓器件。因此開關頻率受到限制，并且開關調節器只能提供負載電流的低頻成分。負載電流的其余部分通常由高速線性放大器提供。然而，線性放大器效率非常低并且消耗大量的功率。

各種各樣的應用將受益于具有快速且有效地改變輸出電壓的能力的開關調節器架構。

發明內容

本公開涉及開關調節器電流感測電路和方法。在一個實施例中，開關調節器包括配置在輸入電壓與第一基準電壓之間的第一開關調節器級和配置在第一基準電壓與第二基準電壓之間的第二開關調節器級。電感器的第一端子耦合到第一開關調節器級的輸出和第二開關調節器級的輸出。當輸出電壓被配置成高于第一基準電壓時，第一開關調節器級操作以在電感器的第二端子上產生輸出電壓，并且當輸出電壓被配置成低于第一基準電壓時，第二開關調節器級操作以在電感器的第二端子上產生輸出電壓。

以下詳細描述和附圖提供對本公開的本質和優點的更好理解。

附圖說明

圖1圖示了典型的開關調節器。

圖2圖示了根據一個實施例的開關調節器。

圖3圖示了根據另一實施例的開關調節器。

圖4圖示了根據又一實施例的示例開關調節器。

圖5圖示了根據一個實施例的開關調節器的示例實施方式。

圖6圖示了根據另一實施例的圖5的電路的波形。

具體實施方式