[發(fā)明專利]低功率滯環(huán)升降壓DC-DC控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811280769.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN109728723A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 威利姆·弗蘭西斯·魯夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子美國有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158;H02M3/157
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

本發(fā)明大體上涉及功率控制器，更具體地，涉及升降壓DC?DC控制器的合成電流滯環(huán)控制。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，控制器包括具有最小電路及功耗的PFM?PWM和升降壓過渡。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2017年10月30日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/578,988的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容作為參考全部合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及功率控制器，更具體地，涉及升降壓DC-DC控制器的合成電流滯環(huán)控制。

背景技術(shù)

用于某些應(yīng)用(諸如IoT產(chǎn)品)的穩(wěn)壓器具有非常低的功耗需求。當(dāng)這種產(chǎn)品具有一定范圍的輸入功率和輸出功率差時(shí)會(huì)產(chǎn)生問題，因而用于這種產(chǎn)品的穩(wěn)壓器必須能夠提供降壓、升壓和升降壓模式。當(dāng)試圖將這樣的范圍容納于滯環(huán)控制器中時(shí)會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的問題，其中開關(guān)頻率需要被內(nèi)部調(diào)節(jié)而不使用外部或其他時(shí)鐘信號(hào)。因此，需要對(duì)這些問題的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明大體上涉及功率控制器，更具體地，涉及升降壓DC-DC控制器的合成電流滯環(huán)控制。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，控制器包括具有最小電路及功耗的PFM-PWM和升降壓過渡。

附圖說明

本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合附圖查閱以下有關(guān)具體實(shí)施例的描述后，將明了本發(fā)明的這些及其他方面和特征，附圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的全滯環(huán)升降壓控制器的示例性升降壓應(yīng)用。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性芯片框圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的3窗口比較器結(jié)構(gòu)的示例性框圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性降壓模式操作的窗口圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性升壓模式操作的窗口圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性降壓到升壓過渡的窗口圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例性升壓到降壓過渡的窗口圖。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)用于控制升降壓模式操作的狀態(tài)圖的示例性數(shù)字控制器的框圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的滯環(huán)升降壓控制器的第一示例性狀態(tài)圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的具有PFM模式的滯環(huán)升降壓控制器的另一示例性狀態(tài)圖。

圖11是示出不具有根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)旁路操作的四狀態(tài)升降壓波形的時(shí)序圖。

圖12示出根據(jù)本發(fā)明通過自動(dòng)旁路操作而使能的升降壓波形。

圖13是根據(jù)本發(fā)明的具有PFM、自動(dòng)旁路和音頻頻帶抑制的另一示例性狀態(tài)圖。

圖14示出基于電流感測(cè)技術(shù)的示例性電感器DCR。

圖15示出圖14所示的電感器DCR電流感測(cè)的平衡實(shí)現(xiàn)方式。

圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性零Iq紋波發(fā)生器的示意圖。

圖17示出電感器DCR電流感測(cè)技術(shù)固有的零極點(diǎn)對(duì)。

圖18是示出根據(jù)本發(fā)明結(jié)合了誤差放大器、紋波加法電路和窗口發(fā)生器的示例的示意圖。

圖19是示出根據(jù)本發(fā)明結(jié)合了誤差放大器、紋波加法電路和窗口發(fā)生器的具有所有特征的另一示例的示意圖。

圖20是示出根據(jù)本發(fā)明具有閾值平均的示例性多路復(fù)用比較器的示意圖。

具體實(shí)施方式