[發明專利]提供智能恒定導通時間控制的系統和方法

在審

• 申請號: 202110685728.2
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN113381606A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張欣;簡·尼爾森;威廉·羅伯特·佩爾蒂埃
• 申請（專利權）人: 動力技術公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;H02M3/158;H02M1/14;H02M1/08;H03L7/085
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 羅小晨;程強

一種提供智能恒定導通時間控制的系統，該系統可以包括耦合到電源輸入端的第一開關；耦合到第一開關的第二開關；所述第一開關與所述第二開關之間的開關節點，所述開關節點被配置為連接到電感器和電源輸出端；耦合到(1)開關節點和(2)電源輸出端的反饋路徑，反饋路徑實現對來自(1)開關節點和(2)電源輸出端的信號的反饋；以及耦合到反饋路徑的處理器。處理器可以被配置為基于由反饋路徑承載的信號的組合來控制電源輸出端的電壓。

本申請是分案申請，其原案申請是申請號為201810801313.5、申請日為2018年07月20日的申請，名稱為“提供智能恒定導通時間控制的系統和方法”。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年7月25日提交的題為“SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDINGINTELLIGENT CONSTANT ON-TIME CONTROL(提供智能恒定導通時間控制的系統和方法)”的美國臨時申請No.62/536,598的優先權。上述申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及導通時間控制，并且更具體地涉及提供智能恒定導通時間(COT)控制。

背景技術

具有基于紋波的控制的開關調節器(即“紋波調節器”)可以對線路擾動和負載擾動兩者具有快速瞬態響應。特別地，一些紋波調節器可以以與DCM(不連續導通模式)下的負載電流成正比的開關頻率操作，并且由于負載變化緩慢，CCM(連續導通模式)和DCM之間的轉換可能僅引入小的輸出電壓過沖或下沖。以上特性可能使這些紋波調節器非常適合計算機和便攜式電子設備中的電源管理應用。然而，紋波調節器有一些缺點，例如(1)傾向于大信號不穩定和噪聲引起的抖動(特別是在陶瓷輸出電容器的情況下)；(2)直流調節不充分；(3)CCM操作下的開關頻率不好限定。

發明內容

本公開的一個方面涉及用于提供智能恒定導通時間控制的系統。該系統可以包括耦合到電源輸入端的第一開關；耦合到第一開關的第二開關；第一開關與第二開關之間的開關節點，開關節點被配置為連接到電感器和電源輸出端；耦合到(1)開關節點和(2)電源輸出端的反饋路徑，反饋路徑實現對來自(1)開關節點和(2)電源輸出端的信號的反饋；以及耦合到反饋路徑的處理器。處理器可以被配置為基于由反饋路徑承載的信號的組合來控制電源輸出端的電壓。

本公開的一個方面涉及用于為系統提供智能恒定導通時間控制的方法，該系統包括耦合到電源輸入端的第一開關；耦合到第一開關的第二開關；第一開關與第二開關之間的開關節點，開關節點被配置為連接到電感器和電源輸出端；以及耦合到(1)開關節點和(2)電源輸出端的反饋路徑，反饋路徑實現對來自(1)開關節點和(2)電源輸出端的信號的反饋。可以接收由反饋路徑承載的信號的組合。可以基于由反饋路徑承載的信號的組合來控制電源輸出端的電壓。

在一些實施例中，可以基于由反饋路徑承載的信號的組合來控制第一開關的導通時間。在一些實施例中，導通時間可以實時動態生成。在一些實施例中，導通時間可以通過經由鎖相環數字地改變系統的電容值、電流鏡比或閾值電壓來控制。在一些實施例中，鎖相環可以包括順序相位檢測器、狀態機以及n位雙向計數器。

在一些實施例中，可以基于由反饋路徑承載的信號的組合來控制第一開關的開關頻率。

在一些實施例中，由反饋路徑承載的信號的組合可以包括：(1)來自開關節點的DC信號和來自電源輸出端的AC信號的第一組合，第一組合不包括來自電源輸出端的DC信號；(2)來自電源輸出端的DC信號和來自第一組合的AC信號的第二組合，第二組合不包括來自第一組合的DC信號。

在一些實施例中，由反饋路徑承載的信號的組合可以包括：(1)來自開關節點的DC信號和耦合到地的AC的第一組合，第一組合不包括以地為參考的DC衰減；以及(2)來自電源輸出端的DC信號和來自第一組合的AC信號的第二組合，第二組合不包括來自第一組合的DC信號。