CN102362418A - 比较器以及dc-dc变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PWM比较器，其在构成电流模式控制方式的DC-DC变换器的控制电路中不需要电流检测用差动放大器。该比较器具备：具有两组将源极共同连接的输入差动晶体管对的差动输入级；与所述两组输入差动晶体管对的共同源极分别连接的两个恒流源；与所述两组输入差动晶体管对的漏极侧连接，进行电流-电压变换的共同的负载晶体管；以及与所述差动输入级和所述负载晶体管的连接点连接的输出级。向所述两组输入差动晶体管中的一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述输出电压的反馈电压和斜坡补偿用的波形信号，向另一组输入差动晶体管对的输入端子输入与所述电感器串联连接的电流检测用电阻的两端的电压。

Description

比较器以及DC-DC变换器
技术领域
本发明涉及适合于构成电流模式控制方式的DC-DC变换器的PWM比较器的比较器以及使用该比较器的DC-DC变换器。
背景技术
作为对直流输入电压进行变换，输出不同电位的电流电压的电路，存在开关稳压器方式的DC-DC变换器。在所述DC-DC变换器中具有如下DC-DC变换器，其具备：将从电池等直流电源供给的电流电压施加在电感器(线圈)上来流过电流，在线圈中积蓄能量的驱动用开关元件；在将该驱动用开关元件断开的能量释放期间对线圈的电流进行整流的整流元件；以及对上述驱动用开关元件进行接通、断开控制的控制电路。
以往，在上述开关稳压器方式的DC-DC变换器中，通过误差放大器检测输电压的大小，反馈给PWM(脉冲宽度调制)比较器或PFM(脉冲频率调制)比较器，进行当输出电压下降时延长开关元件的接通时间，当输出电压上升时缩短开关元件的接通时间的控制。
在PWM控制中，使驱动脉冲的周期(频率)恒定，根据Vin电压与Vout电压的比来使脉冲宽度变化，由此将输出电压控制为恒定。另外，在PWM控制方式的DC-DC变换器中，也具有如下电流模式控制的DC-DC变换器：其检测流过驱动用开关元件的电流或流过线圈的电流，将电流检测信号反馈到电压反馈环路来进行控制。作为与这种DC-DC变换器相关的发明，例如有专利文献1或专利文献2所记载的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-295631号公报
专利文献2：日本特开2007-159319号公报
发明内容
发明要解决的课题
图5中表示本发明人所研究的电流模式控制的DC-DC变换器的结构例。在图5的DC-DC变换器中，通过误差放大器E-AMP对输出电压的反馈电压VFB与基准电压Vref的电位差进行放大，然后提供给PWM比较器CMP，另一方面，通过差动放大器AMP对在输入端子IN与线圈驱动用开关晶体管SW1之间连接的电流传感电阻Rs的两端子的电压进行放大，然后作为流过线圈的电流的检测信号而输入到PWM比较器CMP。
在PWM比较器CMP中还输入了斜坡(slope)补偿用的锯齿波SAW，将在电流检测用差动放大器AMP的输出上加上锯齿波而得的结果与误差放大器E-AMP的输出电压进行比较。具体来说，当将电流传感电阻Rs的端子间电压设为Vs，将电流检测用差动放大器AMP的放大率设为Ki，将锯齿波SAW的振幅设为Vsaw，将误差放大器E-AMP的输出电压设为Verr时，将PWM比较器CMP设计成，当
Ki·Vs+Vsaw-Verr  ......(1)
为正(＞0)时输出高电平的信号，为负(＜0)时输出低电平的信号。此外，斜坡补偿是为了防止反馈控制系统的振荡而控制电流反馈环路中的变化的斜率的技术，在电流模式控制中一直以来都进行。
在图5的DC-DC变换器中，流过电流传感电阻Rs的电流的波形急剧变化。因此，作为电流检测用差动放大器AMP的特性，要求为高通过速率，并且，为了即使当开关频率升高时放大率也不降低，需要为宽频带。但是，实现这种特性的差动放大器并不容易，需要具有复杂结构的电路，因此存在电路规模增大，或者为了使构成电路的晶体管的特性提高而需要改变工艺等导致成本升高的课题。
本发明是着眼于上述课题而提出的发明，其目的在于提供一种PWM比较器，其在电流模式控制方式的DC-DC变换器中不需要成为成本升高的主要原因的电流检测用差动放大器。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本申请的发明提供一种比较器，其设置在电流模式控制方式的DC-DC变换器的电压控制环路中，所述电流模式控制方式的DC-DC变换器具备：在输入直流电压的电压输入端子和连接负载的输出端子之间连接的电感器；使电流流过所述电感器的驱动元件；根据输出电压的反馈电压控制所述驱动元件的所述电压控制环路；以及将流过所述电感器的电流的检测信号反馈到所述电压控制环路的环路，
所述比较器具备：具有将源极共同连接的输入差动晶体管对的差动输入级；在所述两组输入差动晶体管对的共同源极上分别连接的两个恒流源；连接在所述两组输入差动晶体管对的漏极侧，进行电流-电压变换的共同的负载元件；以及与所述差动输入级和所述负载元件的连接点连接的输出级，
向所述两组输入差动晶体管对中的一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述输出电压的反馈电压和斜坡补偿用的波形信号，向另一组输入差动晶体管对的输入端子输入与所述电感器串联连接的电流检测用电阻的两端的电压。
根据上述结构，可以作为内置有电流检测放大器的比较器而工作。因此，不需要独立于比较器之外设置电流检测放大器，在将内置有比较器的控制电路进行半导体集成电路化的情况下，可以缩小芯片尺寸。
在此，也可以构成为所述比较器具备与所述输入差动晶体管对的漏极端子进行折叠共源共栅连接的共源共栅级。由此，可以扩大对于所述输入差动晶体管对的输入电压范围。
本申请的另一发明提供一种电流模式控制方式的DC-DC变换器，其具备：在输入直流电压的电压输入端子和连接负载的输出端子之间连接的电感器；使电流流过所述电感器的驱动元件；与所述电感器串联连接的电流检测用电阻；具有比较器，根据输出电压的反馈电压来控制所述驱动元件的电压控制环路；以及将流过所述电感器的电流的检测信号反馈到所述电压控制环路的环路，在所述DC-DC变换器中，
所述比较器具备：具有两组将源极共同连接的输入差动晶体管对的差动输入级；在所述两组输入差动晶体管对的共同的源极上分别连接的两个恒流源；连接在所述两组输入差动晶体管对的漏极侧，进行电流-电压变换的共同的负载元件；以及与所述差动输入级和所述负载元件的连接点连接的输出级，
向所述两组输入差动晶体管对中的一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述输出电压的反馈电压和斜坡补偿用的波形信号，向另一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述电流检测用电阻的两端的电压。
根据上述结构，不需要独立于比较器之外设置高通过速率、宽频带的电流检测放大器，因此，可以避免成本上升。而且，由于不需要电流检测放大器，因此可以实现即使驱动元件的开关频率升高也能对电流检测信号进行应答的电流模式控制方式的DC-DC变换器。所述比较器，也可以构成为具备与所述输入差动晶体管对的漏极端子进行折叠共源共栅连接的共源共栅级。
另外，理想的是在将所述驱动元件连接在所述电压输入端子与所述电感器之间的情况下，所述电流检测用电阻在所述电压输入端子和所述电感器之间与所述驱动元件串联连接。通过上述结构，仅在驱动元件接通的期间，在电流检测用电阻中流过电流，因此，与将电流传感用电阻连接在电感器与输出端子之间的DC-DC变换器相比，电阻中流过电流的时间缩短，可以减少电力损失。
另外，进一步理想的是，将所述驱动元件的接通电阻作为电流检测用电阻，将驱动元件两端的电压输入比较器。通过上述结构，不需要电流检测用电阻，可以进一步减少电力损失。
发明效果
根据本发明，具有可以实现一种PWM比较器的效果，该PWM比较器使得在电流模式控制方式的DC-DC变换器中不需要成为成本上升的主要原因的电流检测用差动放大器。
附图说明
图1是表示本发明的比较器的一个实施例的电路图。
图2是表示现有的一般的比较器的结构例的电路图。
图3是表示本发明的比较器的变形例的电路图。
图4是表示将本发明的比较器用作PWM比较器的电流模式控制方式的DC-DC变换器的结构例的框图。
图5是表示在本发明之前研究出的电流模式控制方式的DC-DC变换器的框图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的优选的实施方式。
图1表示本发明的比较器的一个实施例。
本实施例的比较器具备：将源极共同连接的一对输入差动晶体管Q1、Q2；同样将源极共同连接的一对输入差动晶体管Q3、Q4。并且，在各输入差动晶体管对的共同源极与接地点之间连接了恒流用晶体管Q5、Q6，并且在上述输入差动晶体管Q1～Q4的漏极侧，将进行了电流镜连接的晶体管Q7、Q8作为共同的负载与两对输入差动晶体管对连接。
晶体管Q5、Q6分别在其栅极端子上施加预定的电压Vc1、Vc2，由此作为恒流源来工作。恒流用晶体管Q5、Q6流出的电流可以相同，也可以不同。即，栅极电压可以是Vc1＝Vc2，也可以是Vc1≠Vc2。另外，在Q5、Q6中例如可以构成流过恒定电流的偏置电路的进行了二极管连接的电流-电压用晶体管和电流镜电路来流过预定的电流。
在上述负载晶体管Q7、Q8中未将栅极与漏极耦合的一方的晶体管的Q8的漏极上，连接由串联形态的晶体管Q11、Q12构成的输出级的晶体管Q11的栅极，将该晶体管Q11的漏极端子与输出端子OUT连接。在输出级的另一晶体管Q12的栅极上施加从未图示的偏置电路供给的预定的恒定电压，作为恒流源而工作。
在该实施例的比较器中，输入差动晶体管Q1～Q4以及恒流用晶体管Q5、Q6作为流出与输入电压差对应的电流In、Ip的电压-电流变换部而工作，负载晶体管Q7、Q8以及输出级的晶体管Q11、Q12作为电流-电压变换部而工作。
在该实施例中，作为晶体管Q1～Q6以及Q12，使用N沟道型MOSFET(绝缘栅型电场效应晶体管)，作为晶体管Q7、Q8以及Q11，使用P沟道型MOSFET，但是也可以代替N沟道型MOSFET而使用npn双极性晶体管，代替P沟道型MOSFET而使用pnp双极性晶体管。
在说明本实施例的比较器的特征之前说明图2所示的一般的比较器。图2的比较器是具有一个输入差动晶体管对Q1、Q2的电路。该比较器在将一对输入电压Vin(n)、Vin(p)的电位差设为ΔV，将晶体管Q1、Q2中流过的电流In、Ip的差设为ΔI，将差动对Q1、Q2的跨导(transconductance)系数设为Gm时，电压-电流变换部中的变换由下式表示。
ΔI＝Gm·ΔV  ......(2)
电流-电压变换部，若ΔI为正则输出高电平(Vcc)，若ΔI为负则输出低电平(GND)。
另一方面，图1所示的本实施例的比较器，当将以Vin(n1)、Vin(p1)为输入的差动对Q1、Q2的跨导系数设为Gm1，将以Vin(n2)、Vin(p2)作为输入的差动对Q3、Q4的跨导系数设为Gm2时，ΔI由下式表示，
ΔI＝Gm1(Vin(p1)-Vin(n1))+Gm2(Vin(p2)-Vin(n2))......(3)
若ΔI为正则输出高电平(Vcc)，若ΔI为负则输出低电平(GND)。
因此，在将该实施例的比较器作为电流模式控制方式的DC-DC变换器中的PWM比较器来使用时，作为Vin(n1)而输入图5的误差放大器E-AMP的输出Verr，作为Vin(p1)而输入图5的锯齿波Vsaw，作为Vin(n2)、Vin(p2)而输入电流传感电阻Rs的两端子的电压Vs1、Vs2，将由电流传感电阻Rs产生的电压差(Vs1-Vs2)设为Vs，则上述式(3)变形为以下的式(4)。
ΔI＝Gm1(Vsaw-Verr)+Gm2·Vs
   ＝Gm1{(Gm2/Gm1)·Vs+Vsaw-Verr}......(4)
在此，当比较前面出现的式(1)和式(4)时可知，两个差动对的跨导系数的比Gm2/Gm1相当于图5的DC-DC变换器中的电流检测放大器AMP的放大率Ki。由此可知，本实施例的比较器作为内置了放大率为Gm2/Gm1的电流检测放大器的PWM比较器而工作。
因此，在图5那样的电流模式控制方式的DC-DC变换器中，不需要独立于PWM比较器来设置电流检测放大器，在对内置了PWM比较器的控制电路进行半导体集成电路化时可以缩小芯片尺寸。另外，在设置了电流检测放大器的图5那样的DC-DC变换器中，作为其放大器的特性，希望为高通过速率、宽频带，但是当使用本实施例的比较器时不需要电流检测放大器，因此可以避免成本升高。而且，由于不需要电流检测放大器，即使驱动元件的开关频率升高也能够对电流检测信号进行应答。此外，例如可以根据具有输入差动晶体管对的电压-电流变换部的恒流晶体管Q5、Q6的电流比来设定Gm2/Gm1的值。
在图3中表示所述实施例的比较器的变形例。该变形例的比较器作为差动输入晶体管Q1～Q4而使用P沟道MOSFET，并且对于差动输入级设置了由进行了折叠共源共栅(folded cascode)连接的晶体管对Q21、Q22；Q31、Q32；Q41、Q42组成的共源共栅级。各对晶体管将栅极共同连接，从未图示的偏置电路对共同的栅极端子施加预定的偏置电压Vb0、Vb1、Vb2，或者施加内部节点的电位来构成电流镜电路。
所述折叠共源共栅型的比较器，与图1的比较器相比具有可以扩大对输入差动晶体管对的输入电压范围的优点。此外，也能够是作为输入差动晶体管Q1～Q4代替P沟道MOSFET而像图1那样使用N沟道MOSFET，并且在接地电位GND侧设置恒流用晶体管Q5、Q6的折叠共源共栅型的比较器。另外，也能够成为在图3的共源共栅级的后级进一步连接由图1的晶体管Q11、Q12组成的输出级的结构。
图4表示将本发明的比较器用于具有图5那样的结构的电流模式控制方式的DC-DC变换器中的PWM比较器的情况下的一个实施方式。
图4的DC-DC变换器，通过由在输入直流电压Vin的电压输入端子IN和接地点GND之间以串联形态连接的N沟道MOSFET构成的驱动用开关晶体管SW1以及整流用开关晶体管SW2、在SW1和SW2的连接节点N1和输出端子OUT之间连接的线圈(电感器)Lc、对所述开关晶体管SW1、SW2进行导通、截止控制的开关控制电路10等，构成了降压型的同步整流开关稳压器。另外，在电压输入端子IN和驱动用开关晶体管SW1之间连接了用于检测通过SW1流入线圈Lc的电流的电流传感电阻Rs。LD是与该DC-DC变换器的输出端子OUT连接的负载，Cs是平滑电容器。
此外，虽未特别限定，但在该实施方式中，上述开关控制电路10在一个半导体芯片上构成为控制用IC，驱动用开关晶体管SW1以及整流用开关晶体管SW2由独立部件构成，作为外接元件连接在上述控制用IC上。但是，也可以将SW1以及SW2与控制用IC形成在同一半导体芯片上。
控制用IC10具备：对输出的反馈电压VFB和预定的基准电压Vref的电位差进行放大的误差放大器11；内置振荡电路，生成斜坡补偿用的锯齿波SAW或预定频率的时钟脉冲Pc的波形生成电路12；以通过该波形生成电路12生成的锯齿波SAW和上述误差放大器11的输出以及上述电流传感电路Rs的两端子的电压Vs1、Vs2作为输入的PWM比较器13。
而且，控制用IC10具备：将通过上述波形生成电路12生成的时钟脉冲Pc输入置位端子，将PWM比较器13的输出输入复位端子的RS触发器14；对该触发器14的输出Q、
Figure BPA00001440527000081
进行电平移位的电平移位电路15；根据被电平移位后的信号，生成并输出将所述开关晶体管SW1、SW2导通、截止的驱动信号的驱动电路(驱动器)16a、16b等。
在图4的DC-DC变换器中，通过时钟脉冲Pc将触发器14置位，使驱动用开关晶体管SW1导通，由此开始1个周期。然后，当SW1被导通时，线圈(电感器)中流过的电流IL增加，通过来自输出电压的反馈信号、即误差放大器11的输出来控制其峰值。具体来说，将电流IL的检测电压与误差放大器11的输出进行比较，当一致时PWM比较器13的输出反转，将触发器14复位，进行控制以便将驱动用开关晶体管SW1截止。
此外，在该实施例中，在直流电压输入端子IN和驱动用开关晶体管SW1之间连接了电流传感电阻Rs，但是电流传感电阻Rs也可以在线圈Lc和输出端子OUT之间与线圈串联地连接。但是，在将电流传感电阻Rs连接在线圈Lc与输出端子OUT之间的情况下，即使在晶体管SW1截止的期间也在线圈以及电阻中流过电流，与之相对，在图4的实施例的DC-DC变换器那样在电压输入端子IN和晶体管SW1之间连接了电流传感电阻Rs的情况下，仅在SW1导通的期间在电阻中流过电流，因此具有减少电力损失的优点。在线圈Lc与整流用晶体管SW2的连接点N1与晶体管SW1之间连接了电流传感电阻Rs的情况下，也与图4的实施例同样可以减少电力损失。
另外，也可以将驱动用开关晶体管SW1的导通电阻作为电流传感电阻来代用，由此可以进一步减少电力损失。在这种情况下，仅在驱动用开关晶体管SW1为导通的期间，将驱动用开关晶体管SW1的两端电压输入PWM比较器13即可。
以上，根据实施例具体说明了本发明人提出的发明，但是本发明不限定于所述实施例。例如，能够应用本发明的比较器的开关控制电路10不限定于图4所示的结构本身，也可以代替触发器14而使用单稳多谐振荡器(one-shotmultivibrator)或者省略电平移位电路15等。
另外，在图4的DC-DC变换器中，将输出电压Vout直接输入了误差放大器11，但是也可以设置对输出电压Vout进行分压的串联电阻，将分压而得的电压作为反馈电压输入误差放大器11。
产业上的可利用性
在以上的说明中，说明了将本发明应用于降压型DC-DC变换器的情况，但是，也可以应用于升压型DC-DC变换器。另外，在实施例中说明了应用于开关稳压器方式的同步整流型DC-DC变换器的情况，但是本发明也可以利用于使用二极管来作为整流元件的二极管整流型的DC-DC变换器中。
符号说明
10开关控制电路(控制用IC)
11误差放大器
12波形生成电路
13PWM比较器
14触发器
15电平移位电路
16a、16b驱动电路
LD负载
Lc线圈(电感器)
Cs平滑电容器
SW1线圈驱动用开关晶体管
SW2整流用开关晶体管
AMP电流检测用差动放大器
E-AMP误差放大器

Claims (6)

1.一种比较器，其设置在电流模式控制方式的DC-DC变换器的电压控制环路中，所述电流模式控制方式的DC-DC变换器具备：在输入直流电压的电压输入端子和连接负载的输出端子之间连接的电感器；使电流流过所述电感器的驱动元件；根据输出电压的反馈电压控制所述驱动元件的所述电压控制环路；以及将流过所述电感器的电流的检测信号反馈到所述电压控制环路的环路，所述比较器的特征在于，
所述比较器具备：具有两组将源极共同连接的输入差动晶体管对的差动输入级；在所述两组输入差动晶体管对的共同源极上分别连接的两个恒流源；连接在所述两组输入差动晶体管对的漏极侧，进行电流-电压变换的共同的负载元件；以及与所述差动输入级和所述负载元件的连接点连接的输出级，
向所述两组输入差动晶体管对中的一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述输出电压的反馈电压和斜坡补偿用的波形信号，向另一组输入差动晶体管对的输入端子输入与所述电感器串联连接的电流检测用电阻的两端的电压。
2.根据权利要求1所述的比较器，其特征在于，
所述比较器具备与所述输入差动晶体管对的漏极端子进行折叠共源共栅连接的共源共栅级。
3.一种电流模式控制方式的DC-DC变换器，其具备：在输入直流电压的电压输入端子和连接负载的输出端子之间连接的电感器；使电流流过所述电感器的驱动元件；与所述电感器串联连接的电流检测用电阻；具有比较器，根据输出电压的反馈电压来控制所述驱动元件的电压控制环路；以及将流过所述电感器的电流的检测信号反馈到所述电压控制环路的环路，所述DC-DC变换器的特征在于，
所述比较器具备：具有两组将源极共同连接的输入差动晶体管对的差动输入级；在所述两组输入差动晶体管对的共同的源极上分别连接的两个恒流源；连接在所述两组输入差动晶体管对的漏极侧，进行电流-电压变换的共同的负载元件；以及与所述差动输入级和所述负载元件的连接点连接的输出级，
向所述两组输入差动晶体管对中的一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述输出电压的反馈电压和斜坡补偿用的波形信号，向另一组输入差动晶体管对的输入端子输入所述电流检测用电阻的两端的电压。
4.根据权利要求3所述的DC-DC变换器，其特征在于，
所述比较器具备与所述输入差动晶体管对的漏极端子进行折叠共源共栅连接的共源共栅级。
5.根据权利要求3或4所述的DC-DC变换器，其特征在于，
在将所述驱动元件连接在所述电压输入端子与所述电感器之间的情况下，所述电流检测用电阻在所述电压输入端子和所述电感器之间与所述驱动元件串联连接。
6.根据权利要求3或4所述的DC-DC变换器，其特征在于，
所述电流检测用电阻是所述驱动元件的接通电阻，向所述另一组输入差动晶体管对的输入端子输入了所述驱动元件的两端电压。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107134989A (zh) * 2017-05-30 2017-09-05 长沙方星腾电子科技有限公司 一种比较器电路
CN107430158A (zh) * 2015-03-05 2017-12-01 凌力尔特有限公司 精确检测低电流阈值
CN109716637A (zh) * 2016-09-15 2019-05-03 派赛公司 用于隔离dc-dc转换器的电流保护集成变压器驱动器
CN110311538A (zh) * 2018-03-21 2019-10-08 深圳卓运半导体有限公司 电流模式控制方式的开关模式供电装置及其信号产生方法
CN113965078A (zh) * 2021-09-16 2022-01-21 天津大学 基于异质集成的高功率密度同步升压dc-dc转换芯片

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5768475B2 (ja) * 2011-04-28 2015-08-26 ミツミ電機株式会社 スイッチング電源装置
CN103178789B (zh) * 2011-12-20 2016-02-03 西安航天民芯科技有限公司 一种低温漂失调自校准运算放大器电路
GB201200342D0 (en) * 2012-01-10 2012-02-22 Texas Instr Cork Ltd Hybrid peak/average current mode control using digitally assisted analog control schemes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5600234A (en) * 1995-03-01 1997-02-04 Texas Instruments Incorporated Switch mode power converter and method
JP2008043195A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Linear Technol Corp スイッチングレギュレータおよびそれを作動させるための方法
JP2008092106A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Nec Electronics Corp 差動増幅回路
JP2008104285A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Ac Technologies Kk スイッチング電源方式
CN101356718A (zh) * 2006-10-04 2009-01-28 哉英电子股份有限公司 比较器方式dc-dc转换器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127854A (en) * 1998-07-20 2000-10-03 Philips Electronics North America Corporation Differential comparator with stable switching threshold
JP3687545B2 (ja) * 2001-02-05 2005-08-24 セイコーエプソン株式会社 コンパレータ回路
US6642738B2 (en) * 2001-10-23 2003-11-04 Fairchild Semiconductor Corporation Method and apparatus for field-effect transistor current sensing using the voltage drop across drain to source resistance that eliminates dependencies on temperature of the field-effect transistor and/or statistical distribution of the initial value of drain to source resistance
US7256570B2 (en) * 2005-02-08 2007-08-14 Linear Technology Corporation Light load current-mode control for switched step up-step down regulators

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5600234A (en) * 1995-03-01 1997-02-04 Texas Instruments Incorporated Switch mode power converter and method
JP2008043195A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Linear Technol Corp スイッチングレギュレータおよびそれを作動させるための方法
JP2008092106A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Nec Electronics Corp 差動増幅回路
CN101356718A (zh) * 2006-10-04 2009-01-28 哉英电子股份有限公司 比较器方式dc-dc转换器
JP2008104285A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Ac Technologies Kk スイッチング電源方式

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107430158A (zh) * 2015-03-05 2017-12-01 凌力尔特有限公司 精确检测低电流阈值
CN109716637A (zh) * 2016-09-15 2019-05-03 派赛公司 用于隔离dc-dc转换器的电流保护集成变压器驱动器
CN107134989A (zh) * 2017-05-30 2017-09-05 长沙方星腾电子科技有限公司 一种比较器电路
CN110311538A (zh) * 2018-03-21 2019-10-08 深圳卓运半导体有限公司 电流模式控制方式的开关模式供电装置及其信号产生方法
CN110311538B (zh) * 2018-03-21 2021-06-18 深圳卓运半导体有限公司 电流模式控制方式的开关模式供电装置及其信号产生方法
CN113965078A (zh) * 2021-09-16 2022-01-21 天津大学 基于异质集成的高功率密度同步升压dc-dc转换芯片

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