[發明專利]DC-DC轉換器

有效

• 申請號: 201710238121.3
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107294382B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 杰拉爾德·維勒·皮蓋
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M1/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周祺

1.一種DC-DC功率轉換器，其特征在于，包括：

開關電容器功率轉換器，所述開關電容器功率轉換器耦合到功率轉換器輸入端、功率轉換器輸出端并包括至少一個可切換電容器；

控制器，所述控制器耦合到所述開關電容器功率轉換器；

其中，所述控制器被配置成生成至少兩個非重疊時鐘信號，并取決于所述功率轉換器輸出端、參考值和所述功率轉換器輸入端中的至少一者的電壓和/或電流值來改變非重疊持續時間；

所述控制器包括誤差檢測器、非重疊時鐘發生器和控制模塊，其中，所述誤差檢測器包括用于接收所述參考值的第一輸入端、耦合到所述功率轉換器輸出端的第二輸入端和耦合到所述非重疊時鐘發生器和所述控制模塊的輸出端，并且其中，所述控制模塊被配置成生成用于所述非重疊時鐘發生器的調制控制信號，且所述非重疊時鐘發生器被配置成取決于所述功率轉換器輸出端的電壓與所述參考值之間的差值改變時鐘頻率。

2.根據權利要求1所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述控制器耦合到所述功率轉換器輸入端、所述功率轉換器輸出端和被布置成接收所述參考值的參考輸入端，并且其中，所述開關電容器功率轉換器可通過所述至少兩個非重疊時鐘信號來控制。

3.根據權利要求1所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述非重疊時鐘發生器包括多個選擇器，每個選擇器具有耦合到所述非重疊時鐘發生器的相應輸出端的第一輸入端、可操作地耦合到斷態電壓電平的第二輸入端以及耦合到所述控制器的控制輸入端，其中，所述控制器被配置成通過響應于時間參考信號在所述第一輸入端與第二輸入端之間進行選擇來調制所述非重疊持續時間。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述控制器包括定時參考發生器。

5.根據權利要求4所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述定時參考發生器被配置成生成等于標稱開關時段的一半的時間參考信號。

6.根據權利要求4所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述定時參考發生器取決于所述可切換電容器的充電時間和放電時間中的至少一者生成時間參考信號。

7.根據權利要求1-3中任一項所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述控制器可操作以響應于減小由所述DC-DC功率轉換器提供的輸出電流、減小所述參考值和增大所述DC-DC轉換器的所述功率轉換器輸入端的電壓中的至少一者來增大所述非重疊持續時間。

8.根據權利要求1-3中任一項所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述控制器可操作以響應于增大由所述DC-DC功率轉換器提供的輸出電流、增大所述參考值和減小所述DC-DC轉換器的所述功率轉換器輸入端的電壓中的至少一者來減小所述非重疊持續時間。

9.根據權利要求1-3中任一項所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，另外包括耦合到所述開關電容器功率轉換器的所述輸出端的輸出電容器。

10.根據權利要求4所述的DC-DC功率轉換器，其特征在于，所述控制器包括振蕩器，所述定時參考發生器耦合到所述振蕩器。

11.一種控制如權利要求1-10任一項所述的DC-DC功率轉換器的方法，其特征在于，所述方法包括：

向所述開關電容器功率轉換器提供至少兩個非重疊時鐘，并取決于功率轉換器輸出端、功率轉換器輸入端和參考值中的至少一者的電壓和/或電流調制所述非重疊時間時鐘的非重疊持續時間；

取決于所述功率轉換器輸出端的電壓與所述參考值之間的差值改變所述時鐘頻率。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，另外包括響應于增大由所述DC-DC功率轉換器提供的輸出電流、增大所述參考值和減小所述功率轉換器輸入端的電壓中的至少一者來減小所述非重疊持續時間。