[發明專利]具有控制器的DC-DC電壓轉換器

在審

• 申請號: 201980030488.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112106284A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: S·W·邁赫迪;S·赫策;A·普列戈
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/158;H02M3/145;H02M3/157
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

一種系統(100)包括DC?DC電壓轉換器(102)，所述DC?DC電壓轉換器包括：高側FET(104)，其包括柵極、源極及漏極；節點(124)，其耦合到所述高側FET(104)的所述源極；低側FET(106)，其包括柵極、源極及耦合到所述節點(124)的漏極；及控制器(110)，其耦合到所述高側FET(104)的所述柵極以接通及關斷所述高側FET(104)，且耦合到所述低側FET(106)的所述柵極以接通及關斷所述低側FET(106)，所述控制器經配置以在接通所述高側FET(104)之前先接通所述低側FET(106)達一定時間間隔并在接通所述高側FET(104)之前關斷所述低側FET(106)。

背景技術

步降型DC-DC電壓轉換器調節負載電壓，其中負載電壓的值小于電源所提供的輸入電壓。降壓轉換器拓撲代表具有控制通過電感器(通常也電容器)的電流以調節負載電壓的開關裝置的一種DC-DC電壓轉換器類別。降壓轉換器包含：高側開關裝置，其將電感器耦合到電源；及低側開關裝置，其在高側開關裝置關斷時提供從接地到電感器的電流路徑。在一些降壓轉換器中，高側開關裝置是場效晶體管(FET)，被稱為高側FET，且低側裝置是FET，被稱為低側FET或二極管，有時被稱為回掃二極管。

發明內容

根據本發明的至少一個實例，一種包括DC-DC電壓轉換器的系統，所述DC-DC電壓轉換器包括：高側FET，其包括柵極、源極及漏極；節點，其耦合到所述高側FET的所述源極；低側FET，其包括柵極、源極及耦合到所述節點的漏極；及控制器，其耦合到所述高側FET的所述柵極以接通及關斷所述高側FET，且耦合到所述低側FET的所述柵極以接通及關斷所述低側FET，所述控制器經配置以在接通所述高側FET之前先接通低側FET達一定時間間隔，并在接通所述高側FET之前關斷所述低側FET。

根據本發明的至少一個實例，一種系統包括：電感器；第一場效晶體管FET，其在接通時將電流傳導到所述電感器；二極管，其耦合到所述電感器以在所述第一FET關斷時將電流傳導到所述電感器；第二FET，其與所述二極管并聯耦合；及控制器，其在接通所述第一FET之前先接通所述第二FET達一定時間間隔，并在接通所述第一FET之前關斷所述第二FET。

根據本發明的至少一個實例，一種操作DC-DC電壓轉換器的方法包括：接通及關斷所述DC-DC電壓轉換器中的高側場效晶體管FET及低側FET以調節所述DC-DC電壓轉換器中的節點處的電壓；在所述DC-DC電壓轉換器的異步操作期間，在接通所述高側FET之前先接通所述低側FET達一定時間間隔；及在所述DC-DC電壓轉換器的異步操作期間，在接通所述高側FET之前關斷所述低側FET。

附圖說明

為詳細描述各種實例，現在將參考附圖，在附圖中：

圖1展示包括根據各種實例的DC-DC電壓轉換器的系統；

圖2展示根據各種實例的時序圖；

圖3展示包括根據各種實例的DC-DC電壓轉換器的系統；

圖4展示根據各種實例的方法。

圖5展示根據各種實例的控制器；

圖6展示根據各種實例的時序圖；

圖7展示包括根據各種實例的DC-DC電壓轉換器的系統；及

圖8展示包括根據各種實例的DC-DC電壓轉換器的系統。

具體實施方式

在具有包括高側裝置及低側裝置的降壓轉換器拓撲的很多常規DC-DC電壓轉換器中，在異步模式操作期間當低側裝置正在進行正向二極管傳導時，多數載流子在低側裝置中的傳導電流使得對其空間區充電。當高側裝置接通以將電流提供到負載時，高側裝置中的電流中的一些用于將空間區放電，這會造成不期望的功耗。此外，由于寄生電感，用于將空間區放電的電流可造成不期望的噪聲尖峰，此可會干擾耦合到常規DC-DC電壓轉換器的其它電路。