[發(fā)明專利]一種DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器及其控制方法和控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010637478.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111740599A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 嚴之嶽
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

1.一種DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的控制方法，所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器包括電感和與所述電感串聯(lián)的電容，其特征在于，包括：

在PWM模式下，檢測所述電感的電流，并根據(jù)所述電感的電流計算出第一平均輸出電流，判斷所述第一平均輸出電流是否小于第一預設值，若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式；

在PFM模式下，將所述電感的第二平均輸出電流控制在預設范圍內(nèi)，并檢測所述電感的電流，根據(jù)所述電感的電流計算出第二平均輸出電流，判斷所述第二平均輸出電流是否達到所述第二預設值，若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PWM模式，所述第二預設值為所述預設范圍的最大值，所述第二預設值大于或等于所述第一預設值。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在PWM模式下，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式之前，還包括：

判斷預設時間內(nèi)第一平均輸出電流小于第一預設值的次數(shù)是否大于預設次數(shù)；

若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，判斷預設時間內(nèi)第一平均輸出電流小于第一預設值的次數(shù)是否大于預設次數(shù)包括：

判斷預設時間內(nèi)波谷電流接近0的次數(shù)是否大于預設次數(shù)，所述第一平均輸出電流為波谷電流和波峰電流的平均值。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述電感的第二平均輸出電流控制在預設范圍包括：

當所述電感的電流達到最大設定值時，控制電源停止向所述電容充電；

當所述電感的電流達到最小設定值時，控制電源向所述電容充電。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述當所述電感的電流達到最小設定值時，控制電源向所述電容充電的步驟包括：

當所述電感的電流達到最小設定值時，立即控制電源向所述電容充電；或，當所述電感的電流達到最小設定值時，經(jīng)過一段時間后控制電源向所述電容充電。

6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器還包括第一開關和第二開關；所述第一開關的第一端與電源相連，所述第一開關的第二端與所述第二開關的第一端相連，所述第二開關的第二端接地；所述電感的一端與所述第一開關的第二端相連，所述電感的另一端與所述電容的一端相連，所述電容的第二端接地；所述電感的另一端與負載的一端相連，所述負載的另一端接地；

則控制電源停止向所述電容充電包括：

控制所述第一開關斷開、所述第二開關斷開，或者，控制所述第一開關斷開、所述第二開關導通；

控制電源向所述電容充電包括：

控制所述第一開關導通、所述第二開關斷開。

7.一種DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的控制系統(tǒng)，所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器包括電感和與所述電感串聯(lián)的電容，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括：

電流檢測模塊，用于在PWM模式下和/或PFM模式下，檢測所述電感的電流，并根據(jù)所述電感的電流計算出平均輸出電流，所述平均輸出電流包括PWM模式下的第一平均輸出電流和/或PFM模式下的第二平均輸出電流；

驅(qū)動模塊，用于在PFM模式下，將所述電感的第二平均輸出電流控制在預設范圍內(nèi)；

模式控制模塊，用于在PWM模式下，判斷所述第一平均輸出電流是否小于第一預設值，若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式；和/或在PFM模式下，判斷所述第二平均輸出電流是否等于所述第二預設值，若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PWM模式，所述第二預設值為所述預設范圍的最大值，所述第二預設值大于或等于所述第一預設值。

8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模式控制模塊還用于在將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式之前，判斷預設時間內(nèi)第一平均輸出電流小于第一預設值的次數(shù)是否大于預設次數(shù)，若是，將所述DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器的工作模式切換為PFM模式。