[發(fā)明專利]DC-DC轉(zhuǎn)換器及其模式切換方法和電路、電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110789300.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113437870B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷雪薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海艾為電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/157
• 分類號(hào): H02M3/157;H02M3/158
• 代理公司: 深圳市嘉勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44651
• 代理人: 董琳

本申請(qǐng)公開(kāi)一種DC?DC轉(zhuǎn)換器的模式切換方法和電路，以及一種DC?DC轉(zhuǎn)換器、一種電子設(shè)備，可以改變DC?DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)入PFM模式時(shí)的負(fù)載電流大小，該方法包括：在DC?DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖寬度調(diào)制模式時(shí)檢測(cè)所述電感的電流峰值；當(dāng)檢測(cè)到所述電感的電流峰值下降至低于預(yù)設(shè)電流閾值，且維持低于所述預(yù)設(shè)電流閾值的時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)判定為輕載，并控制DC?DC轉(zhuǎn)換器的工作模式從脈沖寬度調(diào)制模式切換至脈沖頻率調(diào)制模式，所述預(yù)設(shè)電流閾值的大小可調(diào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及DC-DC轉(zhuǎn)換器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種DC-DC轉(zhuǎn)換器的模式切換方法和電路，以及一種DC-DC轉(zhuǎn)換器、一種電子設(shè)備。

背景技術(shù)

DC-DC轉(zhuǎn)換器(又稱開(kāi)關(guān)電源或開(kāi)關(guān)調(diào)整器)的調(diào)制模式主要有脈沖脈寬調(diào)制(Pulse-Width?Modulation，簡(jiǎn)稱PWM)模式和脈沖頻率調(diào)制(Pulse-FrequencyModulation，簡(jiǎn)稱PFM)模式。為了提高DC-DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換效率，可以在DC-DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載為重載時(shí)，控制DC-DC轉(zhuǎn)換器工作在脈沖寬度調(diào)制模式，在DC-DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載為輕載時(shí)，為了減少靜態(tài)電流損耗，控制DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器工作在脈沖頻率調(diào)制模式。

傳統(tǒng)的DC-DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)制模式切換方法，通過(guò)檢測(cè)電感的電流是否過(guò)零來(lái)判定是否為輕載，從而控制DC-DC轉(zhuǎn)換器從PWM模式進(jìn)入PFM模式。電流從正方向向反方向改變的過(guò)程中某一瞬間電流值等于零，即表示電流過(guò)零。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在DC-DC轉(zhuǎn)換器的電感大小、脈沖信號(hào)占空比固定的情況下，電感電流過(guò)零則從脈沖寬度調(diào)制模式進(jìn)入脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)，相應(yīng)進(jìn)入脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的負(fù)載電流大小也是固定的，即進(jìn)入脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的輕載大小不可改變。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环NDC-DC轉(zhuǎn)換器的模式切換方法和電路，以及一種DC-DC轉(zhuǎn)換器、一種電子設(shè)備，可以改變DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)入PFM模式時(shí)的負(fù)載電流大小。

第一方面，提出一種DC-DC轉(zhuǎn)換器的模式切換方法，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器包括電感，包括以下步驟：

在DC-DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖寬度調(diào)制模式時(shí)檢測(cè)所述電感的電流峰值；

當(dāng)檢測(cè)到所述電感的電流峰值下降至低于預(yù)設(shè)電流閾值，且維持低于所述預(yù)設(shè)電流閾值的時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)判定為輕載，并控制DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作模式從脈沖寬度調(diào)制模式切換至脈沖頻率調(diào)制模式，所述預(yù)設(shè)電流閾值的大小可調(diào)。

其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：檢測(cè)在DC-DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的電感的電流峰值，并控制DC-DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的電感的電流峰值為脈沖頻率調(diào)制模式下的限流值，所述脈沖頻率調(diào)制模式下的限流值可調(diào)。

其中一個(gè)實(shí)施例中，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器還包括N型開(kāi)關(guān)管和P型開(kāi)關(guān)管，所述方法還包括：

檢測(cè)所述DC-DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的輸出電壓；

在所述輸出電壓降低至降壓閾值時(shí)，控制所述N型開(kāi)關(guān)管和P型開(kāi)關(guān)管進(jìn)入交替導(dǎo)通狀態(tài)；

在所述輸出電壓上升至升壓閾值時(shí)，控制所述N型開(kāi)關(guān)管和P型開(kāi)關(guān)管均進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)；

其中，所述升壓閾值高于所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓目標(biāo)值，所述降壓閾值低于所述輸出電壓目標(biāo)值。

其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括以下步驟：

檢測(cè)所述DC-DC轉(zhuǎn)換器處于脈沖頻率調(diào)制模式時(shí)的輸出電壓；

檢測(cè)到所述輸出電壓處于下降狀態(tài)且下降量超過(guò)預(yù)定值時(shí)判定所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的負(fù)載為重載，并控制所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作模式從脈沖頻率調(diào)制模式切換至脈沖寬度調(diào)制模式。