[發明專利]用于降壓衍生開關模式電源的三象限電橋

有效

• 申請號: 201910709714.2
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110829835B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 克里斯·M·楊;阿米爾·巴巴扎德
• 申請（專利權）人: 萬國半導體（開曼）股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

1.一種具有三象限電橋(TQB)配置的降壓衍生電源(BDPS)的操作方法，該方法包括：

提供該BDPS，包括：

一輸入終端，配置用于提供輸入電壓源；

一輸出終端，配置用于驅動負載；

一電感器，電耦合至一中間開關節點和輸出終端之間；

一主開關，電耦合至輸入終端和中間開關節點之間，運行時選擇性地將輸入終端接入中間開關節點；

一續流整流器，電耦合至中間開關節點；以及

一旁路開關，電連接于中間開關節點和輸出終端之間，且與電感器并聯；

提供一控制器，運行時控制主開關和旁路開關，配置用于提供脈沖寬度調制(PWM)信號以控制主開關；

在步階瞬變加載事件期間，使BDPS進入升壓模式，該模式包括同時激活導通主開關和旁路開關；

退出升壓模式；以及

響應負載電流降低時升壓模式的退出，執行占空比校正，包括在負載電流降低之后PWM信號的下一周期中調節施加于主開關的PWM信號的占空比；

其中，旁路開關在升壓模式期間保持導通狀態。

2.如權利要求1所述之方法，還包括：在升壓模式下，將通過旁路開關的旁路電流IB與通過電感器的電感器電流IL相結合，以支持輸出終端處的輸出電壓VOUT。

3.如權利要求1所述之方法，其中執行占空比校正還包括：施加增益因數(Kg)以執行PWM信號的收縮和擴展至少其一。

4.如權利要求1所述之方法，還包括：按照旁路開關的預定電流特性，通過向旁路開關施加柵極到源極電壓(VGS)，在升壓模式下調節通過旁路開關的旁路電流IB。

5.如權利要求1所述之方法，還包括：通過改變旁路開關的接通時間(TB)，在升壓模式下調節通過旁路開關的旁路電流IB。

6.如權利要求1所述之方法，還包括：作為旁路開關柵極到源極電壓(VGS)函數，對通過旁路開關的旁路電流IB作出估計。

7.如權利要求1所述之方法，還包括：通過應用旁路開關的電流鏡執行集成電流檢測，檢測通過旁路開關的旁路電流IB。

8.如權利要求1所述之方法，還包括：

在步降瞬變卸載事件期間，使BDPS進入沉降模式，該模式包括同時激活導通旁路開關和取消激活主開關；

退出沉降模式；以及響應負載電流提高時沉降模式的退出，在負載電流提高之后PWM信號的下一周期中，調節施加于主開關的PWM信號的占空比。

9.如權利要求8所述之方法，還包括：在沉降模式下，至少有一部分電感器電流IL流通經過旁路開關。

10.如權利要求1所述之方法，其中的控制器包括降壓調整控制電路，配置用于生成驅動信號D，驅動信號D根據輸入電壓源、輸出終端處的輸出電壓、以及等于通過電感器的電感器電流IL和通過旁路開關的旁路電流IB之和的總電流IT當中的至少三者之一生成。

11.如權利要求10所述之方法，其中的控制器還包括一邏輯電路、一正向饋電電路和一旁路開關補償控制器；運行耦合生成PWM信號以驅動主開關和續流整流器，生成旁路信號BP1、BP2至少其一以驅動旁路開關。

12.如權利要求11所述之方法，其中的邏輯電路：

運行耦合至正向饋電電路以接收正向饋電驅動信號D-FF，正向饋電驅動信號D-FF作為輸入電壓源VIN和基準電壓VREF的函數；

運行耦合至降壓調整控制電路以接收驅動信號D；

運行耦合至旁路開關補償控制器以接收旁路開關補償驅動信號D-bypass；以及

配置用于生成PWM信號，該信號是至少以下信號之一的函數：正向饋電驅動信號

D-FF、驅動信號D以及旁路開關補償驅動信號D-bypass。