CN103001486A - Dc/dc转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法 - Google Patents

Dc/dc转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103001486A
CN103001486A CN201210337614XA CN201210337614A CN103001486A CN 103001486 A CN103001486 A CN 103001486A CN 201210337614X A CN201210337614X A CN 201210337614XA CN 201210337614 A CN201210337614 A CN 201210337614A CN 103001486 A CN103001486 A CN 103001486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
duty cycle
cycle information
skip mode
driving signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201210337614XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103001486B (zh
Inventor
S.亨茨勒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of CN103001486A publication Critical patent/CN103001486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103001486B publication Critical patent/CN103001486B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了DC/DC转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法。一种DC/DC转换器包括用于基于输入电压提供输出电压的开关模式转换器和被配置成为开关模式转换器提供驱动信号的驱动信号发生器。驱动信号发生器被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换。而且，驱动信号发生器被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。

Description

DC/DC转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法
技术领域
根据本发明的实施例涉及DC/DC转换器。根据本发明的进一步实施例涉及用于基于输入电压提供输出电压的方法。根据本发明的进一步实施例涉及计算机程序。
根据本发明的一些实施例涉及用于开关模式电压转换器的开关周期控制器。
背景技术
在非常大量的应用中使用DC/DC转换器。例如，DC/DC转换器被用来基于第一DC电压提供第二DC电压。例如，在电路上分配来自AC/DC转换器的单个DC电压并且在消费者附近在本地提供不同的DC电压看起来更高效的情况下，使用DC/DC转换器。而且，在电池供电的设备中常常使用DC/DC转换器以基于电池电压提供用于电路的供电电压，所述电池电压可以不同于电路的供电电压并且可以随着时间变化。
在许多应用中，期望能够使得DC/DC转换器适于强烈地变化的负载条件。例如，如果由DC/DC转换器供电的电路能够在高功率模式和低功率模式或睡眠模式这二者中操作，则这是必要的，在低功率模式或睡眠模式中电流消耗接近于零但不等于零。而且已经认识到，在两种操作条件中，即在高负载和低负载这二者下，DC/DC转换器的效率应当尽可能高。
发明内容
根据本发明的一个实施例创建一种DC/DC转换器，该DC/DC转换器包括用于基于输入电压提供输出电压的开关模式转换器和被配置成为开关模式转换器提供驱动信号的驱动信号发生器。驱动信号发生器被配置成在非脉冲跳过（non-pulse-skipping）模式和脉冲跳过模式之间切换。驱动信号发生器被配置成修改（adapt）脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
根据本发明的另一实施例创建一种DC/DC转换器，该DC/DC转换器包括用于基于输入电压提供输出电压的装置和用于为用于基于输入电压提供输出电压的装置提供驱动信号的装置。用于提供驱动信号的装置被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换。用于提供驱动信号的装置还被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
根据本发明的一个实施例创建一种用于使用开关模式转换器来基于输入电压提供输出电压的方法。该方法包括为开关模式转换器提供驱动信号并且基于该驱动信号切换开关模式转换器的开关以基于输入电压提供输出电压。提供驱动信号包括在非脉冲跳过模式中提供驱动信号和在脉冲跳过模式中提供驱动信号，其中在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间执行切换。而且，脉冲发生的设置被修改，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
根据本发明的另一实施例创建一种在非瞬变（non-transitory）介质上包括用于执行用于为开关模式转换器提供驱动信号的方法的指令的计算机程序，其中用于提供驱动信号的方法包括在非脉冲跳过模式中提供驱动信号和在脉冲跳过模式中提供驱动信号，其中在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间执行切换。脉冲发生的设置被修改，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
附图说明
随后将参考附图描述根据本发明的实施例，其中：
图1示出根据本发明一个实施例的DC/DC转换器的示意框图；
图2示出根据本发明一个实施例的具有改进的脉冲跳过机制的DC/DC操作的示意表示；
图3示出根据本发明一个实施例的使用所提出的脉冲跳过机制的DC/DC转换器的示意框图；
图4示出根据本发明一个实施例的使用所提出脉冲跳过机制的DC/DC转换器的可替换实施的示意框图；
图5示出在常规DC/DC转换器中的信号的图形表示；
图6示出根据本发明一个实施例的在使用具有中等最小脉冲的所提出的脉冲跳过方案的DC/DC转换器中的信号的图形表示；
图7示出根据本发明一个实施例的在使用具有大的最小脉冲的所提出的脉冲跳过方案的DC/DC转换器中的信号的图形表示；
图8a示出在根据图3的DC/DC转换器中的信号的图形表示；
图8b示出图8a的信号的放大（zoomed）表示；
图9a示出在根据图4的DC/DC转换器中的信号的图形表示；
图9b示出图9a的信号的放大表示；
图10a示出能够在根据图3的DC/DC转换器中使用的控制构思的伪程序代码表示；
图10b示出能够在根据图4的DC/DC转换器中使用的控制构思的伪程序代码表示；
图11示出在低负载电流下具有脉冲跳过的DC/DC转换器的常规操作的示意表示；以及
图12示出具有常规脉冲跳过机制的DC/DC转换器的示意框图表示。
具体实施方式
图1示出根据本发明一个实施例的DC/DC转换器的示意框图。根据图1的DC/DC转换器100包括用于基于输入电压112提供输出电压114的开关模式转换器110。DC/DC转换器100还包括被配置成为开关模式转换器110提供驱动信号122（有时还用PWM表示）的驱动信号发生器120。驱动信号发生器120被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换，在非脉冲跳过模式中驱动信号例如对于每个开关周期被激活，在脉冲跳过模式中驱动信号例如在至少一个开关周期中保持停用。驱动信号发生器120被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
DC/DC转换器带来了能够在小负载的情况下增加效率的优点。通过修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度，能够减少在非常低的负载条件下生成的脉冲的数目。通过接受在脉冲跳过之后的第一脉冲长于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度，能够延长脉冲跳过的持续时间，这有助于降低由开关模式转换器110的开关的激活和停用引起的动态损耗。而且，通过足够小地设置在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度，能够在中等负载条件下实现高动态范围和快速反应时间。因此，DC/DC转换器100带来了对于负载变化的良好反应和在低负载条件下的小的损耗这二者。
在下文中，将描述DC/DC转换器100的一些可选的改进。
在一个实施例中，DC/DC转换器100是同步DC/DC转换器。在这种情况下，DC/DC转换器包括被配置成限定开关周期的序列的定时发生器，所述开关周期可以例如包括相等的持续时间。驱动信号发生器120可以在这种情况下被配置成在非脉冲跳过模式中为每个开关周期提供驱动信号122的脉冲。而且，驱动信号发生器可以被配置成在脉冲跳过模式中在一个或多个开关周期中省略对驱动信号的脉冲的提供，以由此执行脉冲跳过。已经发现，根据本发明的构思很好地适合于在同步DC/DC转换器中的应用，并且使用这种同步DC/DC转换器能够实现高效率。而且已经发现，与其中操作频率改变的DC/DC转换器相比，能够不大费力地实施同步DC/DC转换器。而且，使用具有相等的持续时间的开关周期的同步DC/DC转换器生成能够很好预测的谐波谱，使得输入滤波和/或输出滤波能够是很好地适合的以由此减少干扰。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可以可选地被配置成基于输出电压114和参考电压之间的比较（象例如差形成）来在非脉冲跳过模式中调整驱动信号122的脉冲的占空比（例如实际占空比），使得脉冲的最小长度被遵守（例如使得脉冲的最小长度不低于由阈值占空比值限定的长度）。换言之，在非脉冲跳过模式中，占空比调整（其可以例如采取占空比调节的形式）的范围受到限制，使得驱动信号122的过分短的脉冲（具有低于最小脉冲长度的脉冲长度）被避免。已经发现，限制驱动信号122的脉冲的最小长度（或者等价地，占空比）是值得推荐的，因为驱动信号122的非常短的脉冲将导致DC/DC转换器的效率差或者甚至开关模式转换器发生故障。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可以可选地被配置成在脉冲跳过模式中和在非脉冲跳过模式中基于输出电压114和参考电压之间的比较（象例如差形成）来获得（例如通过自身生成或者从外部调节电路接收）期望占空比信息。在这种情况下，驱动信号发生器120被配置成比较期望占空比信息（其还可以被视为预期占空比信息）与阈值占空比信息（代表阈值占空比值），并且如果期望占空比信息小于或者等于阈值占空比信息，则从非脉冲跳过模式切换到脉冲跳过模式。因此，对于从非脉冲跳过模式到脉冲跳过模式的切换，存在可靠的准则，其避免不合期望地早的过渡到脉冲跳过模式。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可以可选地被配置成，如果期望占空比信息（其可以例如由数字信息表示或者由模拟信号来代表）小于或者等于由阈值占空比信息代表的阈值占空比值，则选择性地省略对驱动信号122的脉冲的提供。而且，驱动信号发生器120可以可选地被配置成响应于对驱动信号122的脉冲的提供的省略而将阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值，使得在脉冲跳过（其通常通过省略对驱动信号的脉冲的提供而开始并且可以持续一个或多个开关周期）之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。换言之，当在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换时，关于期望占空比信息存在滞后，这有助于即使在低负载条件下也保持DC/DC转换器100的效率足够高。具体而言，如果期望占空比信息降至低于第一占空比阈值，则启动脉冲跳过（即省略对驱动信号122的一个或多个脉冲的提供），并且只有当期望占空比信息达到或者超过第二占空比阈值（其大于第一占空比值）时，才重新开始对驱动信号的脉冲的提供。因此，非脉冲跳过模式的高动态范围和快速反应时间被维持，直至期望占空比信息达到或者降至低于第一阈值占空比值。然而，一旦进入脉冲跳过模式（即一个或多个脉冲已经被省略或者跳过），脉冲跳过模式的良好的功率效率就被维持，直至期望占空比信息达到或者超过第二阈值占空比值。
可替换地，能够取决于跳过的开关脉冲的数目而逐渐地增加阈值占空比信息。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可选地被配置成，如果期望占空比信息大于或者等于阈值占空比信息（其响应于对驱动信号的一个或多个脉冲的省略而被设置为第二阈值占空比值），则在省略驱动信号的一个或多个脉冲之后重新开始对驱动信号的一个或多个脉冲的提供。在这种情况下，驱动信号发生器120被配置成响应于重新开始对驱动信号122的一个或多个脉冲的提供（即响应于期望占空比信息达到或者超过第二阈值占空比值这一事实）而再次减小阈值占空比信息。因此，使用简单的构思实施了上述滞后。
在一个实施例中，驱动信号发生器120被配置成响应于重新开始对驱动信号的一个或多个脉冲的提供而将阈值占空比信息重置为阈值占空比值。因此，可以使用在两个阈值占空比值之间的简单切换。然而，可以使用阈值占空比值的不同的修改（例如从第二阈值占空比值向下平滑地过渡到第一阈值占空比值）。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可选地被配置成获得期望占空比信息，并且如果期望占空比信息小于或者等于第一阈值占空比值，则从非脉冲跳过模式切换到脉冲跳过模式。驱动信号发生器120进一步被配置成，如果期望占空比信息大于或者等于第二阈值占空比值，则从脉冲跳过模式切换到非脉冲跳过模式，其中第一阈值占空比值不同于第二阈值占空比值（其中第一阈值占空比值通常代表比第二阈值占空比值更小的、驱动信号的脉冲的占空比）。因此，能够容易地实施用于在不同模式之间切换的滞后机制。
在一个实施例中，驱动信号发生器可选地被配置成获得期望占空比信息（例如基于输出电压114和参考电压之间的比较）。在这种情况下，驱动信号发生器120被配置成，如果期望占空比信息大于或者等于第一阈值占空比值，则在非脉冲跳过中提供驱动信号122的脉冲。而且，驱动信号发生器120在这种情况下被配置成响应于期望占空比信息达到或者降至低于第一阈值占空比值而进入其中省略了对驱动信号的一个或多个脉冲的提供的脉冲跳过模式。而且，信号发生器被配置成，只有当期望占空比信息达到或者超过第二阈值占空比值时才在省略对一个或多个脉冲的提供之后重新开始对驱动信号的一个或多个脉冲的提供，其中第二阈值占空比值大于第一阈值占空比值。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可选地被配置成提供驱动信号122的脉冲，使得驱动信号122的脉冲的占空比由期望占空比信息来确定，从而在脉冲跳过之后的脉冲的长度大于由第一阈值占空比值确定的脉冲的最小长度。换言之，通过基于期望占空比信息调整驱动信号122的脉冲的长度（或者等价地，占空比），并且通过只有当期望占空比信息显著地大于第一阈值占空比值（其又在非脉冲跳过模式中代表驱动信号的脉冲的最小长度或者占空比）时才在脉冲跳过之后重新开始对驱动信号122的一个或多个脉冲的提供，以小的气力实现了在脉冲跳过之后对比较长的脉冲的提供。因此，驱动信号发生器120能够被设计成使得，在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式这二者中，驱动信号122的长度（或者占空比）对于期望占空比信息具有相同的、固定的依赖，这便于对驱动信号发生器的设计。同时，期望占空比信息能够被用来决定是否提供脉冲。因此，非常简单的实施是可能的。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可选地被配置成在脉冲跳过模式和非脉冲跳过模式这二者中基于输出电压和参考电压之间的比较（象例如差形成）来获得期望占空比信息。在这种情况下，驱动信号发生器120被配置成在脉冲跳过模式中（即，如果已经跳过驱动信号的一个或多个先前的脉冲，或者如果已经省略对驱动信号的一个或多个脉冲的提供）选择性地增加期望占空比信息，以从期望占空比信息得到经修改的占空比信息，使得在脉冲跳过之后的驱动信号122的脉冲的占空比大于由期望占空比信息（对于脉冲）描述的占空比。因此，创建了用于人为地延长在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度的另一种非常简单的机制。使用这种机制，能够实施在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间的简单切换（例如无任何滞后），同时仍然能够获得通过延长在脉冲跳过之后的第一脉冲引起的效率的提高。而且，以中等气力选择性地增加期望占空比信息通常是可能的，这可以独立于操作模式（非脉冲跳过模式或者脉冲跳过模式）而以相同的方式被提供。选择性地增加期望占空比信息以得到经修改的占空比信息能够使用数字电路或者模拟电路（无论哪个在具体实施中是适当的）来执行。 
在一个实施例中，驱动信号发生器可选地被配置成响应于对驱动信号的脉冲的提供而禁止增加期望占空比信息，直至下一脉冲跳过发生。因此，增加期望占空比信息（以获得经修改的占空比信息）可以被限制为在脉冲跳过之后的第一脉冲，这可以带来具有比较小的纹波的、特别好的调节特性。
然而，在另一实施例中，在脉冲跳过之后紧接的驱动信号的多于一个脉冲的长度（或者占空比）可以被增加（例如当与在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度相比时或者当与由期望占空比信息描述的长度相比时）。换言之，驱动信号发生器可以被配置成使得，在脉冲跳过之后的（例如驱动信号的）头N个脉冲被增加（例如关于它们的长度或者占空比）（其中N可以大于1）。这可以例如导致在开关模式转换器中当前脉冲的峰值电流增加。
在一个实施例中，驱动信号发生器120可以可选地被配置成比较期望占空比信息与预定阈值占空比值，以决定是否提供驱动信号122的脉冲或者省略对驱动信号122的脉冲的提供。在这种情况下，该预定阈值占空比值可以独立于前一脉冲是否已被跳过。因此，可以把在脉冲跳过模式中的纹波保持合理地小。然而，当与常规构思相比时，仍然可以减少脉冲的总数，这又有助于在低负载条件中提高效率。
在一个实施例中，在脉冲跳过模式中选择性地增加期望占空比信息所用的增加值可以可选地是可编程的。因此，DC/DC转换器可以适于连接到DC/DC转换器的输出的负载的特性。
在一个实施例中，驱动信号发生器可以可选地被配置成基于跳过率（例如被定义为在跳过的脉冲和总脉冲之间的比）调整在脉冲跳过模式中选择性地增加期望占空比信息所用的增加值。因此，实际负载状态能够被考虑。例如，在存在小负载的情况下（其可以通过在跳过的脉冲的数目和未跳过的脉冲的数目之间的大的比来识别），能够通过将增加值设置为比较小的值来避免过分的过冲。可替换地，有可能对跳过的脉冲的数目（例如紧接的后续跳过的脉冲的数目）进行计数并且（选择性地）基于跳过的脉冲的经计数的数目来增加期望占空比信息。
在一个实施例中，非脉冲跳过模式可以是DC/DC转换器的连续导通（conduction）模式或者非连续导通模式。因此，可以存在在连续导通模式和脉冲跳过模式之间和/或在非连续导通模式和脉冲跳过模式之间的切换。
在一个实施例中，只有当从非连续导通模式而非从连续导通模式进入脉冲跳过模式时，才进行阈值占空比的修改，反之亦然。
在一个实施例中，只有当从非连续导通模式而非从连续导通模式进入脉冲跳过模式时，占空比才被选择性地增加，反之亦然。
换言之，在一个优选实施例中，DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在脉冲跳过模式中操作。在这种情况下，驱动信号发生器被配置成，如果期望占空比信息小于或者等于由阈值占空比信息代表的阈值占空比值，则选择性地省略对驱动信号的脉冲的提供。而且，驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则响应于省略对驱动信号的脉冲的提供而选择性地将阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值。驱动信号发生器进一步被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则使阈值占空比信息不变，使得如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
在另一实施例中，DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在脉冲跳过模式中操作。在该实施例中，驱动信号发生器被配置成，如果期望占空比信息小于或者等于由阈值占空比信息代表的阈值占空比值，则选择性地省略对驱动信号的脉冲的提供。而且，驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则响应于省略对驱动信号的脉冲的提供而选择性地将阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值。驱动信号发生器进一步被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则使阈值占空比信息不变，使得如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
在另一实施例中，DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在脉冲跳过模式中操作。在该实施例中，驱动信号发生器被配置成在脉冲跳过模式中和在非脉冲跳过模式中基于在输出电压和参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息。而且，驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则响应于省略对驱动信号的脉冲的提供而选择性地增加期望占空比信息，以从期望占空比信息得到经修改的占空比信息，并且如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则省略对期望占空比信息的增加。因此，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的驱动信号的第一脉冲的占空比大于由期望占空比信息描述的占空比。
在另一实施例中，DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在脉冲跳过模式中操作。在该实施例中，驱动信号发生器被配置成在脉冲跳过模式中和在非脉冲跳过模式中基于在输出电压和参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息。而且，驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则响应于省略对驱动信号的脉冲的提供而选择性地增加期望占空比信息，以从期望占空比信息得到经修改的占空比信息，并且如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在连续导通模式中操作，则省略对期望占空比信息的增加。因此，如果紧接在省略对驱动信号的脉冲的提供之前DC/DC转换器在非连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的驱动信号的第一脉冲的占空比大于由期望占空比信息描述的占空比。
在一个实施例中，DC/DC转换器可选地包括数字控制环。这种数字控制环允许脉冲发生的灵活的重新配置，并且很好地适合于在这里描述的构思的实施。
在下文中，将参考图2描述根据本发明的具有改进的脉冲跳过机制的DC/DC操作。应当注意，可以在根据图1的DC/DC转换器100中或者在根据图3的DC/DC转换器中应用根据图2的DC/DC操作。
图2示出具有改进的跳过机制的DC/DC操作的示意表示。第一图形表示210示出电流随着时间的时间演变，其中横坐标212描述时间并且纵坐标214描述负载电流（例如流过被连接到开关模式转换器的输出的负载的电流）。第二图形表示220描述期望占空比信息的时间演变，其中横坐标222描述时间并且其中纵坐标224描述期望占空比（例如由接收输出电压和参考电压并且基于输出电压和参考电压之间的比较（象例如差形成）作为作用变量提供期望占空比信息的控制器或者调节器提供的占空比）的幅度。第三图形表示230描述驱动信号的脉冲，其中横坐标232描述时间并且其中纵坐标234描述驱动信号的状态。
如能够在图2中看到的，假设在第一图形表示210中示出的负载电流随着时间降低。因为在第一时间间隔240期间负载电流是比较大的，所以DC/DC转换器在第一时间间隔240中在连续导通模式中操作。因此，在第一时间间隔240期间，期望占空比信息采取比较大的值或者最大值。而且，在第一时间间隔240期间提供脉冲236a、236b、236c的序列，其中脉冲236a、236b、236c的占空比采取比较大的值或者甚至最大值。然而，应当注意，在稳定状态中，脉冲236a、236b、236c自然不包括100%的占空比，因为开关模式转换器的操作自然也要求驱动信号的某一关断时间。
在第二时间间隔242期间，因为负载电流继续降低，所以DC/DC转换器在非连续导通模式中操作。作为负载电流的降低的结果，期望占空比信息减小以由此描述降低的期望占空比。例如，开关模式转换器的输出电压可以由于降低的负载电流而增加，使得期望占空比信息降低。结果，驱动信号的脉冲的占空比（或者等价地，接通时间）降低。例如，提供脉冲236d、236e、236f、236g的序列，其中占空比随着时间降低。然而，应当注意，脉冲236a到236g的上升沿优选地但不一定在时间上是等距的，因为假设DC/DC转换器是同步DC/DC转换器。换言之，存在规律的开关周期。
然而，在第三时间间隔244期间，DC/DC转换器在非连续导通模式和脉冲跳过模式中操作。如能够在第一表示210中看到的，假设在第三时间间隔244期间电流进一步降低。如能够看到的，期望占空比在第三时间间隔244的第一开关周期244a中（或者在此之前不久）降至低于第一阈值占空比值226a。DC/DC转换器识别期望占空比信息已经降至低于第一阈值占空比值226a并且因此在第一开关周期244a中省略对驱动信号的脉冲的提供。因此，在第一开关周期244a中执行所谓的“脉冲跳过”（即省略对驱动信号的脉冲的提供）。而且，响应于省略对脉冲的提供（或者等价地，响应于发现在开关周期244a中期望占空比信息小于第一阈值占空比值226a），阈值占空比信息从第一阈值占空比值226a增加到第二阈值占空比值226b。
然而，因为在开关周期244a期间开关模式转换器的输出电压显著地降低，所以用于开关周期244b（其跟随开关周期244a）的期望占空比信息超过第二阈值占空比值226b。虽然在图2中的第三时间间隔244期间示出期望占空比信息的逐步演变，但是应当注意，所述期望占空比信息的连续演变自然也是可能的。然而，在一些实施例中，执行时间采样或者时间离散处理。然而，响应于发现期望占空比信息大于（和/或等于）第二阈值占空比值226b，在开关周期244b中，驱动信号发生器提供驱动信号的脉冲。而且，驱动信号发生器重置阈值占空比信息以再次采取第一阈值占空比值226a。而且应当注意，作为在脉冲跳过（其在开关周期244a中发生）之后的第一脉冲的脉冲236h包括大于在非脉冲跳过模式中的最小长度脉冲236g的长度（或者等价地，占空比）的长度（或者等价地，占空比），因为脉冲236h的长度（或者占空比）由开关周期244b的期望占空比信息确定，开关周期244b的期望占空比信息又必定大于或者等于第二阈值占空比值226b。换言之，响应于脉冲跳过而修改阈值占空比信息带来以下结果，即在脉冲跳过之后的第一脉冲236h比非脉冲跳过模式的最小长度脉冲236g更长（或者等价地，包括更大的占空比）（其中最小长度脉冲236g的长度或者占空比由等于第一阈值占空比值的、非脉冲跳过模式的最小期望占空比信息确定）。
由于在开关周期244b中提供驱动信号的比较长的脉冲236h，在开关周期244c中（或者在此之前不久），期望占空比信息再次小于第一阈值占空比值226a（响应于提供脉冲236h而将阈值占空比信息设置为第一阈值占空比值226a），使得在开关周期244c期间执行脉冲跳过。因此，驱动信号发生器再次增加阈值占空比信息以采取第二阈值占空比值226b，直至提供了驱动信号的下一脉冲。如能够在图2中看到的，假设在开关周期244d和244e期间，期望占空比信息保持低于第二阈值占空比值226b，使得在开关周期244d和244e中执行脉冲跳过。仅仅在开关周期244f中（或者在此之前不久），期望占空比信息才再次超过第二阈值占空比值226b，使得结果提供了驱动信号的另一脉冲236i。再次，脉冲236i的长度（或者占空比）由必定大于第二阈值占空比值226b的、与开关周期244f相关联的期望占空比值确定。因此，脉冲236i的长度（或者占空比）比最小长度脉冲236g的长度（或者占空比）更长（或者更大）。响应于提供脉冲236i（或者可替换地，响应于检测到期望占空比信息超过第二阈值占空比值226b），驱动信号发生器再次将阈值占空比信息重置为第一阈值占空比值226a。
假设与后续开关周期244g相关联的期望占空比信息大于第一阈值占空比值226a，使得在开关周期244g中提供另一脉冲236j。因此，在开关周期244g中，驱动信号发生器不改变阈值占空比值。
总之，如参考图2描述的DC/DC操作确保在脉冲跳过之后提供的驱动信号的脉冲的长度（或者等价地，占空比）比非脉冲跳过模式的最小长度脉冲236g的长度（或者等价地，占空比）更长。在图2的实例中，这是通过响应于脉冲跳过条件而将阈值占空比值从第一阈值占空比值226a（其限定脉冲跳过模式的进入，或者简单地驱动信号的脉冲的跳过）增加到第二阈值占空比值226b（其限定脉冲跳过模式的结束，或者另一脉冲的提供）来实现的。而且，如将在下面讨论的，为了确保在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度，不同的方法是可能的。
在下文中，将描述根据本发明的DC/DC转换器的进一步实施例。
图3示出根据本发明一个实施例的具有所提出的脉冲跳过机制的DC/DC转换器的示意框图。DC/DC转换器300包括开关模式转换器310，其可以例如是所谓的“降压转换器”或者所谓的“升压转换器”。DC/DC转换器300还包括驱动信号发生器320，驱动信号发生器320被配置成接收可以例如描述开关模式转换器310的输出电压的反馈信号321，并且基于其向开关模式转换器310提供驱动信号322。驱动信号322可以例如是脉冲宽度调制信号，并且可以用来控制开关模式转换器的受控开关，象例如在附图标记310’处示出的降压转换器的串联开关或者在附图标记310”处示出的升压转换器的并联开关。驱动信号发生器320可以可选地还接收参考信号323，或者可以可替换地通过自身提供参考信号323。驱动信号发生器320包括控制器（或者调节器）330，其被配置成接收反馈信号321和参考信号323并且基于其提供代表期望占空比的期望占空比信息332。例如，通常是闭合的控制环的一部分的控制器（或者调节器）330可以被配置成控制（或者提供或者调节）占空比信息332，以便使开关模式转换器的输出电压接近由参考信号323描述的期望值或者至少进入可接受的区间中。
驱动信号发生器320还包括脉冲宽度调制发生器340，其被配置成接收期望占空比信息332并且基于其提供脉冲宽度调制信号342。脉冲宽度调制发生器340被配置成提供脉冲宽度调制信号342，使得脉冲宽度调制信号342的占空比由期望占空比信息332确定。
在一个实施例中，脉冲宽度调制发生器340提供脉冲宽度调制信号342，使得脉冲宽度调制信号342的频率保持恒定。例如，脉冲宽度调制发生器340包括模拟或者数字斜坡发生器或者锯齿波发生器，其提供模拟或者数字锯齿波信号344a并且可以还可选地提供控制信号344b，控制信号344b可以用于定时同步并且可以例如指示在周期内的特定位置。应当注意，控制信号344应当被视为是可选的和特定于实施的。脉冲宽度调制发生器340还可以包括模拟或者数字比较器346，其接收锯齿波信号344a和期望占空比信息332并且提供脉冲宽度调制信号342，使得脉冲宽度调制信号342描述在期望占空比信息332和锯齿波信号344a之间的瞬时（或者准瞬时、离散时间）比较结果。因此，脉冲宽度调制信号342可以采取第一状态，只要锯齿波信号344a小于期望占空比信息的值，并且使得脉冲宽度调制信号342采取第二状态，只要锯齿波信号344a大于期望占空比信息332的值。因此，脉冲宽度调制信号342可以包括由期望占空比信息332确定的占空比。
驱动信号发生器320还包括门350，其被配置成接收脉冲宽度调制信号342和选通信号352。门350可以被配置成使得，如果选通信号352停用，则脉冲宽度调制信号342仅仅被转发以获得驱动信号322。换言之，如果选通信号352是激活的，则可以强制驱动信号322进入停用状态中，使得例如开关模式转换器的开关被带入停用（非导通）状态中。因此，选通信号352的激活状态可以指示脉冲跳过条件。
而且，驱动信号发生器320还包括选通信号提供器360，其被配置成基于期望占空比信息332提供选通信号352。选通信号提供器360被配置成，如果期望占空比信息（或者更确切地，由期望占空比信息332代表的值）小于（或者等于）阈值占空比信息（或者更确切地，由阈值占空比信息代表的阈值占空比值），则激活选通信号352（以实现脉冲跳过）。因此，如果由期望占空比信息332代表的值小于（或者在一些实施中等于）当前阈值占空比值，则驱动信号322的脉冲的提供被有效地跳过。然而，当前阈值占空比值可以是时变的，并且可以在脉冲跳过模式中（即如果前一脉冲已经被跳过）被增加。例如，选通信号提供器360可以包括比较器362，其接收期望占空比信息332和阈值占空比信息364。阈值占空比信息364可以描述为其生成驱动信号322的脉冲的期望占空比信息332的最小值。换言之，比较器362可以提供作为输出信号的选通信号352，其中比较器362可以提供选通信号352，使得如果期望占空比信息332小于（或者等于）还被称作最小占空比信息或者“min_duty_cycle”的阈值占空比信息364，则选通信号是激活的（以引起脉冲跳过）。选通信号提供器360还包括选择阈值占空比值364的选择逻辑。选择逻辑366、368可以被配置成选择性地向比较器362的输入提供作为阈值占空比值的第一阈值占空比值（“min_duty_cycle_dynamic”）或者第二阈值占空比值（“min_duty_cycle_skipping”）。例如，如果已经提供了最后的脉冲（即还未被跳过），则可以向比较器362的输入提供第一阈值占空比值。否则，即，如果最后的脉冲已被跳过（这由以下事实表明，即，对于最后的脉冲，选通信号352已经是激活的），则可以向比较器360的输入提供第二阈值占空比值。第二阈值占空比值可以描述信号342的比第一阈值占空比值更大的占空比（或者与之相关联）。而且，应当注意，选通信号提供器360可以以同步（时钟控制的）方式操作，使得为后续脉冲提供选通信号352是基于与当前脉冲相关联的选通信号和与后续脉冲相关联的期望占空比信息332执行的。可以通过使用控制信号344b来确保适当的定时，控制信号344b可以被用来协调选通信号提供器360的定时与脉冲宽度调制发生器340的定时。
总之，期望占空比信息332被与其相比较以决定是否跳过下一脉冲的阈值占空比值可以取决于当前脉冲（或者前一脉冲）是否已被跳过而改变。如果当前脉冲（即，在下一脉冲之前的脉冲）已被跳过，则对于有关下一脉冲是否将被跳过的决定，阈值占空比信息可以被增加。因此，如果当前脉冲（即，在下一脉冲之前的脉冲）已被跳过，则必须被期望占空比信息达到或者超过从而提供下一脉冲（即，不被跳过）的阈值被增加（当与在当前脉冲未被跳过的情况下的值相比时被增加）。而且，因为下一脉冲的占空比由期望占空比信息直接地确定（没有依赖于当前脉冲的跳过或者非跳过的任何修改），所以在脉冲跳过之后的驱动信号322的脉冲的长度（或者占空比）大于在非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度（或者占空比）。因此，在脉冲跳过模式中，DC/DC转换器的效率被增加。
应当注意，可以利用在这里关于图1、2和4的实施例描述的任何特征和功能来补充根据图3的实施例。
在下文中，将描述根据本发明另一实施例的可替换的实施。
图4示出根据本发明一个实施例的使用所提出的脉冲跳过机制的这种可替换实施的DC/DC转换器的示意框图。根据图4的DC/DC转换器400包括开关模式转换器410，其可以等价于开关模式转换器310。因此，开关模式转换器410接收驱动信号422并且基于输入电压提供输出电压。
DC/DC转换器400还包括驱动信号发生器420，驱动信号发生器420的功能类似于驱动信号发生器320的功能。然而，如将在下文中描述的，驱动信号发生器420的内部结构不同于驱动信号发生器320的内部结构。驱动信号发生器420接收可以等价于反馈信号321的反馈信号421，并且接收或者生成可以等价于参考信号323的参考信号423。驱动信号发生器420为开关模式转换器410提供驱动信号422。
驱动信号发生器420包括控制器或者调节器430，其接收反馈信号421和参考信号423并且提供期望占空比信息432。控制器或者调节器430可以等价于控制器330，并且期望占空比信息432可以等价于期望占空比信息332。
而且，驱动信号发生器420还包括脉冲宽度调制发生器440，脉冲宽度调制发生器440的功能与脉冲宽度调制发生器340的功能基本上相同。然而，脉冲宽度调制发生器440接收作为输入量的经修改的占空比信息441（而非期望占空比信息），并且基于其提供类似于脉冲宽度调制信号342的脉冲宽度调制信号442。因此，脉冲宽度调制信号442的占空比由经修改的占空比信息441确定。
而且，驱动信号发生器420包括门450，其接收脉冲宽度调制信号442和选通信号452并且提供驱动信号422。门450的功能与门350的功能基本上相同。因此，如果选通信号452是激活的，则省略对驱动信号422的脉冲的提供。
然而，应当注意，在驱动信号发生器420中生成选通信号452不同于在驱动信号发生器320中生成选通信号352。驱动信号发生器420包括比较器462，比较器462接收期望占空比信息432，并且比较期望占空比信息与阈值占空比信息464，以作为比较的结果来获得选通信号452。在一个实施例中，如果由期望占空比信息432代表的期望占空比小于（或者等于）由阈值占空比信息464代表的阈值占空比值，则选通信号被激活。否则，如果由期望占空比信息432代表的期望占空比值大于（或者等于）由阈值占空比信息464代表的阈值占空比值，则选通信号452被停用，使得对驱动信号422的脉冲的提供被启用。因此，用于关于门信号422的后续脉冲（还被称作下一脉冲）是否被跳过的决定的阈值保持不受驱动信号422的当前脉冲是否已被跳过的影响。
然而，驱动信号发生器420还包括占空比修改器470，其被配置成接收选通信号452和可选地控制信号442b，其中该控制信号指示在周期内的特定位置，可以被视为是可选的或者特定于实施的。
占空比修改器470还提供占空比修改值472，占空比修改值472被添加到期望占空比信息432，以便从期望占空比信息432得到经修改的占空比信息441。例如，占空比修改器470可以被配置成提供占空比修改信息472，使得如果前一脉冲已被跳过，即，如果已经对于前一脉冲激活了选通信号452，则当与期望占空比信息432相比时，经修改的占空比信息441被选择性地增加。然而，占空比修改器470可以被配置成提供占空比修改信息472，使得如果前一脉冲未被跳过，即，如果已经对于前一脉冲停用了选通信号452，则经修改的占空比信息441等于期望占空比信息432。因此，占空比修改器470有效地确保，如果驱动信号422的前一脉冲已被跳过，则当与期望占空比信息432相比时，经修改的占空比信息441被选择性地增加。因此，实现了在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度（或者等价地，占空比）增加至超过由期望占空比信息432描述的长度（或者等价地，占空比）。
应当注意，可以利用在这里关于图1、2和3的实施例描述的任何特征和功能来补充根据图4的实施例。
在下文中，将描述一些更多的细节并且将提出和讨论测量结果。
图3示出根据本发明的DC/DC转换器，其中由最小占空比选择块366、368基于先前的脉冲跳过决定选择最小占空比，例如，如果一个（或多个）先前的脉冲已被跳过，则选择（比较）高的最小占空比（还被称作第二阈值占空比值）。如果前一脉冲未被跳过，则选择（比较）小的最小占空比（还被称作第一阈值占空比值）。
图4示出其中用于脉冲跳过决定的阈值被固定的一种可替换的实施。然而，如果一个或多个脉冲已被跳过，则未被跳过的下一脉冲被人为地增加。这导致相同的结果，即，未被跳过的脉冲（例如在脉冲跳过之后未被跳过的脉冲）大于通常脉冲，即，向输出电容器（cap）转移更多的电荷，并且因此在开关节点处（例如在降压转换器的开关处或者在升压转换器的开关处，或者在降压-升压转换器或任何其他开关模式转换器的开关处）导致更少的脉冲。
图5、6和7示出第一实施实例（例如根据图3的DC/DC转换器）的测量结果。
图5示出在常规DC/DC转换器中的信号的图形表示。横坐标描述时间并且纵坐标描述信号电平。特别地，曲线510描述开关模式转换器的输出电压的时间演变。已经发现，在1mA负载下的效率为近似68%，并且在这种情况下纹波为大约5mV。而且，已经发现，在10mA负载下的效率为近似70%并且在10mA负载下纹波为近似5mV。
图6示出在使用具有“中等最小脉冲”的所提出的脉冲跳过方案的DC/DC转换器中的信号的图形表示。这里，术语“中等最小脉冲”指的是在脉冲跳过之后发生的最小脉冲（而非在非脉冲跳过模式中的绝对最小长度脉冲），即，“中等最小脉冲”对应于第二阈值占空比值。横坐标描述时间，并且纵坐标描述信号电平。特别地，曲线610描述DC/DC转换器的输出电压的时间演变。已经发现，在1mA负载下的效率为近似77%，其中纹波为近似20mV。而且，已经发现，在10mA负载下的效率为近似78%，其中纹波为近似20mV。
图7示出在使用具有大的最小脉冲的所提出的脉冲跳过方案的DC/DC转换器中的信号的图形表示。横坐标描述时间，并且纵坐标描述信号电平。曲线710描述DC/DC转换器的输出电压的时间演变。已经发现，在1mA负载下的效率为近似83%，其中纹波为近似35mV。而且，已经发现，在10mA负载下的效率为近似84%，其中纹波为近似35mV。
总之，可以说，测试电路的测量结果已经表明，使用所提出的脉冲跳过方案在效率方面带来显著的改进，其中纹波稍有增加。然而，看起来纹波通常在可容忍范围内。
为了进一步总结，能够从示出第一实施实例的测量结果的图5到7看到，效率在1mA负载电流下从68%增加到83%并且在10mA负载电流下从70%增加到84%。图5到7所示的示波器的屏幕快照示出所得到的在输出处的电压纹波的增加。能够通过比较图6和7看到在纹波和效率之间的折衷。
在下文中，将给出关于DC/DC转换器300和400的操作的一些进一步细节。
为此，图8a和8b示出在根据图3的DC/DC转换器300中存在的信号的图形表示。图8b示出图8a的信号的时间放大表示。
当横坐标描述时间并且纵坐标描述输出电压的值时，第一图形表示810描述DC/DC转换器的输出电压的时间演变。第二图形表示820描述开关模式转换器310的电流脉冲，其中脉冲的高度（至少近似地）代表脉冲的长度（或者占空比）。第三表示830描述阈值占空比信息364的时间演变。第四图形表示840示出期望占空比信息332的时间演变。
如能够看到的，例如在时间t1，此时发现期望占空比信息降至低于例如16%的阈值占空比值，则脉冲跳过被触发。因此，作为响应，阈值占空比值增加到例如40%。因此，执行脉冲跳过，直至通过驱动信号发生器发现期望占空比值达到或者超过40%的阈值占空比值。这在时间t2发生。因此，对驱动信号的脉冲的提供在时间t2重新开始，并且阈值占空比值再次被降低至16%。因此，提供驱动信号的脉冲直至时间t3，此时通过驱动信号发生器发现期望占空比值再次达到或者降至低于16%的所述阈值占空比值。
图9a示出根据图4的DC/DC转换器400的信号的示意表示。当横坐标描述时间时并且其中纵坐标描述输出电压的值，第一图形表示910示出开关模式转换器410的输出电压的时间演变。第二图形表示920描述开关模式转换器410的电流脉冲。其中应当注意，横坐标描述时间并且纵坐标描述等于100%减去期望占空比信息432的值。第三图形表示930代表增加期望占空比信息432以获得经修改的占空比信息441所用的增加值。第四图形表示940描述期望占空比信息的时间演变。
如能够看到的，在脉冲跳过之后的第一脉冲，例如在时间t1开始的脉冲，或者在时间t2开始的脉冲，或者在时间t3开始的脉冲，当与一个或多个后续脉冲相比时被人为地延长。通过提供占空比修改值472引起这种人为脉冲延长（超过由期望占空比信息描述的脉冲长度），占空比修改值472响应于对驱动信号的一个或多个脉冲的跳过而被增加，并且因此引起经修改的占空比值大于期望占空比值。而且，响应于在脉冲跳过之后提供驱动信号的第一脉冲，占空比修改值被降低，使得后续脉冲（紧接在脉冲跳过之后的第一脉冲之后提供的，而在此之间没有任何附加脉冲跳过）不被延长（当与由期望占空比信息描述的脉冲长度相比时）或者与在脉冲跳过之后的第一脉冲相比被较短地延长（当与由期望占空比信息描述的脉冲长度相比时）。然而，紧随脉冲跳过的多于一个脉冲被人为地延长自然是可能的。
而且，应当注意，图10a和10b示出DC/DC转换器300和400的控制机制的实施实例。
为了进一步总结，根据本发明的DC/DC转换器可以在连续导通模式（CCM）和非连续导通模式（DCM）期间具有小的最小占空比。由此，非常快速的动态响应是可能的，因为（在转换器中包括的）控制器（例如驱动信号发生器220、420，或者其控制器230、430）能够在宽范围内改变占空比。而且，能够从大电池电压生成小输出电压（例如使用“降压转换器”）。
然而，在本发明一个实施例中（例如在图3的实施例中），单个脉冲一被跳过，这个最小占空比就被增加。增加最小占空比意味着在发出新脉冲之前花费更长的时间，即，更多的脉冲被跳过（当与常规方法相比时）。这增加了效率（因为更少的开关事件发生），并且导致更少的动态损耗。然而，如果脉冲发生（例如在脉冲跳过之后的第一脉冲），则它具有更大的脉冲宽度，因此向输出转移更多的电荷（例如当与非连续导通模式的最小长度脉冲相比时）。可以说，一个开关事件向输出转移更多的电荷，所以需要更少的开关事件（当与其中在脉冲跳过之后的第一脉冲在长度或者等价地占空比方面将不被延长的常规构思相比时）。一个脉冲一被发出，最小占空比极限就被再次重置（例如被重置为第一阈值占空比值），即，现在控制器能够利用满占空比动态特性来动态地控制输出电压，直至采取下一脉冲跳过决定。例如，参考图3描述了关于这种实施的细节。
在一种可替换的实施中（例如在图4的实施例中），与脉冲跳过决定有关的最小占空比极限是恒定的。然而，当转换器已经跳过（一个或多个）先前的脉冲时生成的开关脉冲被人为地增加，所以所得到的电荷再次比在正常操作模式中（例如当提供最小长度脉冲时）更大。如果发出了脉冲（例如响应于在脉冲跳过之后提供第一脉冲），则再次禁止占空比增加，即，在采取关于脉冲跳过的下一决定之前，转换器具有它的正常控制能力。在图4中示出这种实施例的示意框图。
图2示出所提出的转换器的（例如根据图1的转换器的或者根据图3的转换器的）操作。在连续导通模式（CCM）和非连续导通模式（DCM）的操作期间不存在任何差异（例如当与常规DC/DC转换器相比时，其中从脉冲跳过模式到非连续导通模式或者连续导通模式的过渡未被考虑）。在非连续导通模式中，占空比随着降低的负载电流而降低，直至某个最小值发生（例如期望占空比信息的最小值）。如果负载电流被进一步减小（这可以通过期望占空比信息的进一步降低来识别），则脉冲被跳过。能够看到，脉冲一被跳过，最小占空比（例如由阈值占空比信息来描述）就被增加。未被跳过的下一脉冲因此更大（例如当与非连续导通模式的最小长度脉冲相比时）。脉冲一发生，最小占空比（例如由阈值占空比信息来描述）就被重置为它的初始值（例如第一阈值占空比值）。
上述的所提出的脉冲跳过技术的效果在于在低负载电流下效率增加（其中上面已经参考图5、6和7讨论了参考测量结果）。
副作用在于，更少但是更大的开关脉冲引起电压纹波增加。在脉冲跳过模式中更大的最小占空比极限意味着，在脉冲被发出之前电压误差通常必定（但不是一定）变得更大。这个脉冲然后具有更大的脉冲宽度，从而导致输出电压的增加更加强烈。电压纹波能够通过在脉冲跳过模式期间选择最小占空比来控制，即，能够相对于效率进行折衷。因为增加的纹波仅仅对于非常低的负载电流发生，所以无线电的任何干扰都是非常不太可能的。所提出的技术的优点在于，同一控制器被用于所有的操作模式。控制环不需要被动态地中断并由另一个来取代。这保持了控制器的设计是简单的并且保证了可靠的操作。
为了进一步总结，本发明的一些实施例的核心是一种同步DC/DC转换器，其包括至少两种操作模式（其中一种模式是脉冲跳过模式），在第一操作模式中生成具有第一最小脉冲宽度的开关脉冲，并且在第二操作模式中生成具有第二最小脉冲宽度的开关脉冲。
在DC/DC转换器的一个实施例中，第一操作模式是连续导通模式（CCM）或者非连续导通模式（DCM），其特征在于以下事实，开关脉冲在每个开关周期中发生。第二操作模式是脉冲跳过模式，该脉冲跳过模式由下述特征来表征：在每个开关脉冲之前至少一个脉冲丢失，即被跳过。
在DC/DC转换器的一个实施例中，如果预期占空比（还被称作期望占空比）分别比操作模式的相应最小占空比更小或者更大，则在两种操作模式之间的切换自动地进行。
在DC/DC转换器的一个实施例中，如果转换器处于脉冲跳过模式中（或者紧接在提供当前脉冲之前已经处于脉冲跳过模式中），则预期占空比（还被称作期望占空比）按照增加值进行增加。可选地，增加值可以是可编程的，和/或增加值可以依赖于跳过率。
在DC/DC转换器的一个实施例中，可以包括数字控制环。
在下文中，将给出一些进一步背景信息以便于理解能够使用根据本发明的实施例所获得的性能改进。
一般而言，开关模式电压转换器被用来将输入电压从输入电平Vin转换成具有不同电平Vout的输出电压。输出电压Vout可以比输入电压Vin更小或者更大和/或可以具有不同的符号。转换器的效率描述功率损耗的分数并且由下式来定义：
效率=输出功率/输入功率=输出功率/（输出功率+功率损耗）。
对于大输出电流，效率通常由电力开关的寄生接通电阻确定。对于低负载电流，效率由用于接通和关断电力开关的动态损耗确定。每个开关事件的能量损耗不与负载电流成比例。因此，效率随着降低的负载电流而快速地下降。根据本发明的实施例在轻负载条件下改进了开关模式电压转换器的效率。
图11对于降压转换器示例性地示出常规开关模式转换器（DC/DC转换器）的操作。对于大电流，被用来接通和关断电力开关的控制信号的占空比是恒定的，即，并不或者仅仅稍微地依赖于负载（连续导通模式）。对于中等电流，占空比随着负载电流而降低（非连续导通模式），直至它达到最小占空比。最小占空比是特定于实施的并且取决于输出驱动器的速度。当电流被进一步降低时，转换器开始跳过完整脉冲（脉冲跳过模式）。这是所需要的以避免输出电压的增加。由具有最小脉冲宽度的单个脉冲转移到输出的电荷由下面的等式给出，该等式适用于降压转换器：
Q=(VB-Vo)/(2L) x VB/Vo x Tmin2 ，
其中VB描述电池电压（或者输入电压），其中Vo描述输出电压，其中L描述线圈电感，以及其中Tmin描述最小脉冲的持续时间。
能够看到，随着降低的最小脉冲宽度，电荷二次地减少。这意味着随着转换器的增加的开关频率（导致最小脉冲宽度更小），需要更多的脉冲，即，更少的脉冲被跳过，这导致效率更差。通过考虑用于接通和关断电力开关的动态功率Pdyn，这变得清楚：
Pdyn=iload x energy_for_one_switching_event/Q。
上述考虑的含义如下：
- 随着增加的开关频率，强烈地降低效率；以及
- 在低负载条件下用于大线圈的大的动态损耗，这导致差的效率；
- （在高负载条件下，这是相反的情形）。
用于即使在较高开关频率下也保持高的效率的常规方法是保持最小脉冲宽度为高。然而，这限制了在转换器处的瞬态响应期间的动态特性以及转换比。通常，这些要求意味着无法保持最小占空比是高的，即，在低负载电流下的效率实际上更差。然而，已经发现，高开关频率无论如何都是期望的以实现快速的动态响应、低纹波和更小（=更便宜）的无源部件（即线圈和电容）。
图12为了比较的目的而示出具有脉冲跳过的常规DC/DC转换器的示意框图。
为了进一步总结，应当注意，能够通过在外部测量转换器的开关节点而看到根据本发明一个实施例的DC/DC转换器的操作。在一些实施例中，开关节点是被连接到外部线圈的转换器的插脚。在一些实施例中，在这个节点处，能够直接地监视脉冲。如果转换器使用所提出的构思，则在高电流或者瞬态操作期间存在最小脉冲宽度，该最小脉冲宽度小于在脉冲跳过模式期间发生的最小脉冲宽度。
还应当注意，能够在独立电源中使用根据本发明的实施例。而且，能够在用于片上系统（SOC）的集成电源中使用根据本发明的实施例。
而且，应当注意，一种可替换的解决方案将是当负载电流是小的时自动地从脉冲宽度调制操作模式切换到PFM操作模式的DC/DC转换器。然而，这引入了使瞬态响应更差的附加延迟时间。因为根据本发明的一些实施例，从一个开关周期到下一个来启用和禁用所提出的构思，所以它立即变得有效，即，即使低负载阶段非常小，它也提高效率。
尽管在设备的上下文中已经描述了一些方面，但是显然这些方面还代表对应方法的描述，其中块或设备与方法步骤或方法步骤的特征相对应。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面还代表对应块或项目或者对应设备的特征的描述。一些或所有方法步骤可以由（或使用）硬件设备（象例如微处理器、可编程计算机或电子电路）执行。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的某一个或多个可以由这种设备执行。
取决于特定实施要求，可以以硬件或以软件实施本发明的实施例。可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质（例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器）来执行该实施，这些电子可读控制信号与可编程计算机系统进行合作（或者能够与其进行合作），从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，这些电子可读控制信号能够与可编程计算机系统进行合作，从而执行在这里描述的方法之一。
一般地，本发明的实施例可以被实施为具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码操作以用于当该计算机程序产品在计算机上运行时执行这些方法之一。该程序代码例如可以被存储在机器可读载体上。
其他实施例包括用于执行在这里描述的方法之一的、在机器可读载体上存储的计算机程序。
换言之，本发明的方法的一个实施例因此是一种具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当该计算机程序在计算机上运行时执行在这里描述的方法之一。
本发明的方法的另一实施例因此是一种数据载体（或数据存储介质，或计算机可读介质），包括其上记录的用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序。该数据载体、数字存储介质或所记录的介质典型地是有形的和/或非瞬变的。
本发明的方法的另一实施例因此是一种代表用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。该数据流或信号序列例如可以被配置成经由数据通信连接（例如经由因特网）而被传送。
另一实施例包括一种处理装置，例如被配置成或适于执行在这里描述的方法之一的计算机或可编程逻辑器件。
另一实施例包括一种其上安装有用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序的计算机。
根据本发明的另一实施例包括一种被配置成将用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序（例如以电子或光学方式）传送至接收机的设备或系统。该接收机例如可以是计算机、移动设备、存储设备等等。该设备或系统例如可以包括用于将计算机程序传送至接收机的文件服务器。
在一些实施例中，可以使用可编程逻辑器件（例如现场可编程门阵列）来执行在这里描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器进行合作，以便执行在这里描述的方法之一。一般地，这些方法优选地由任何硬件设备执行。
上述实施例对于本发明的原理来说仅仅是说明性的。将会理解，在这里描述的布置和细节的修改和变型对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，意图是仅由迫近的专利权利要求的范围来限定，而不由作为对在这里的实施例的描述和解释而给出的特定细节来限定。

Claims (28)

1. 一种DC/DC转换器，包括：
开关模式转换器，其被配置成基于输入电压提供输出电压；以及
驱动信号发生器，其被配置成为所述开关模式转换器提供驱动信号，
其中所述驱动信号发生器被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
2. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器是同步DC/DC转换器，
其中所述DC/DC转换器包括被配置成限定开关周期的序列的定时发生器，
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述非脉冲跳过模式中为每个开关周期提供所述驱动信号的脉冲，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中在一个或多个开关周期中省略对所述驱动信号的脉冲的提供，以由此执行脉冲跳过。
3. 根据权利要求2所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成基于所述输出电压和参考电压之间的比较或者差形成来调整在所述非脉冲跳过模式中所述驱动信号的脉冲的占空比，使得脉冲的所述最小长度被遵守。
4. 根据权利要求3所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中和在所述非脉冲跳过模式中基于所述输出电压和所述参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成比较所述期望占空比信息与阈值占空比信息，并且如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的阈值占空比值，则从所述非脉冲跳过模式切换到所述脉冲跳过模式。
5. 根据权利要求4所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的所述阈值占空比值，则选择性地省略对所述驱动信号的脉冲的提供，并且响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而将所述阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
6. 根据权利要求5所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息大于或者等于所述阈值占空比信息，则在省略所述驱动信号的一个或多个脉冲之后重新开始对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成响应于重新开始对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供而减小所述阈值占空比信息。
7. 根据权利要求6所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成响应于重新开始对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供而将所述阈值占空比信息重置为所述第一阈值占空比值。
8. 根据权利要求4所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在所述脉冲跳过模式中操作，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的所述阈值占空比值，则选择性地省略对所述驱动信号的脉冲的提供，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而选择性地将所述阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则使所述阈值占空比信息不变，
使得如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的所述最小长度。
9. 根据权利要求4所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在所述脉冲跳过模式中操作，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的所述阈值占空比值，则选择性地省略对所述驱动信号的脉冲的提供，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而选择性地将所述阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则使所述阈值占空比信息不变，
使得如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的所述最小长度。
10. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息小于或者等于第一阈值占空比值，则从所述非脉冲跳过模式切换到所述脉冲跳过模式，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息大于或者等于第二阈值占空比值，则从所述脉冲跳过模式切换到所述非脉冲跳过模式，
其中所述第一阈值占空比值不同于所述第二阈值占空比值。
11. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息大于或者等于第一阈值占空比值，则在所述非脉冲跳过模式中提供所述驱动信号的脉冲，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，响应于所述期望占空比信息达到或者降至低于所述第一阈值占空比值而进入所述脉冲跳过模式，在所述脉冲跳过模式中省略对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，只有当所述期望占空比信息达到或者超过第二阈值占空比值时，才在省略一个或多个脉冲之后重新开始对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供，
其中所述第二阈值占空比值大于所述第一阈值占空比值。
12. 根据权利要求11所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成提供所述驱动信号的脉冲，使得所述驱动信号的脉冲的占空比由所述期望占空比信息确定，
使得在脉冲跳过之后的脉冲的长度大于脉冲的最小长度，其中脉冲的所述最小长度由所述第一阈值占空比值确定。
13. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中和在所述非脉冲跳过模式中基于所述输出电压和所述参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中选择性地增加所述期望占空比信息以从所述期望占空比信息得到经修改的占空比信息，使得在脉冲跳过之后的所述驱动信号的第一脉冲的占空比大于由所述期望占空比信息描述的占空比。
14. 根据权利要求13所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成响应于提供所述驱动信号的脉冲而禁止增加所述期望占空比信息，直至下一脉冲跳过发生。
15. 根据权利要求13所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成比较所述期望占空比信息与预定阈值占空比值，以决定是提供所述驱动信号的脉冲还是省略对所述驱动信号的脉冲的提供，
其中所述预定阈值占空比值独立于前一脉冲是否已被跳过。
16. 根据权利要求13所述的DC/DC转换器，其中，在所述脉冲跳过模式中选择性地增加所述期望占空比信息所用的增加值是可编程的。
17. 根据权利要求13所述的DC/DC转换器，其中，所述驱动信号发生器被配置成基于跳过率或者基于跳过的脉冲的数目来调整在所述脉冲跳过模式中选择性地增加所述期望占空比信息所用的增加值。
18. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在所述脉冲跳过模式中操作，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中和在所述非脉冲跳过模式中基于所述输出电压和所述参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而选择性地增加所述期望占空比信息，以从所述期望占空比信息得到经修改的占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则省略对所述期望占空比信息的增加，
使得如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的所述驱动信号的第一脉冲的占空比大于由所述期望占空比信息描述的占空比。
19. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器被配置成在不具有脉冲跳过的连续导通模式中、在不具有脉冲跳过的非连续导通模式中和在所述脉冲跳过模式中操作，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中和在所述非脉冲跳过模式中基于所述输出电压和所述参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而选择性地增加所述期望占空比信息，以从所述期望占空比信息得到经修改的占空比信息，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述连续导通模式中操作，则省略对所述期望占空比信息的增加，
使得如果紧接在省略对所述驱动信号的脉冲的提供之前所述DC/DC转换器在所述非连续导通模式中操作，则在脉冲跳过之后的所述驱动信号的第一脉冲的占空比大于由所述期望占空比信息描述的占空比。
20. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述非脉冲跳过模式是连续导通模式或者非连续导通模式。
21. 根据权利要求1所述的DC/DC转换器，其中，所述DC/DC转换器包括数字控制环。
22. 一种DC/DC转换器，包括：
用于基于输入电压提供输出电压的装置；以及
用于为用于提供输出电压的所述装置提供驱动信号的装置，
其中用于提供驱动信号的所述装置被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换，以及
其中用于提供驱动信号的所述装置被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
23. 一种DC/DC转换器，包括：
开关模式转换器，其被配置成基于输入电压提供输出电压；以及
驱动信号发生器，其被配置成为所述开关模式转换器提供驱动信号，
其中所述驱动信号发生器被配置成在非脉冲跳过模式和脉冲跳过模式之间切换，
其中所述驱动信号发生器被配置成修改脉冲发生的设置，使得在脉冲跳过模式之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度；
其中所述DC/DC转换器是同步DC/DC转换器，
其中所述DC/DC转换器包括被配置成限定开关周期的序列的定时发生器，
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述非脉冲跳过模式中为每个开关周期提供所述驱动信号的脉冲，以及
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中在一个或多个开关周期中省略对所述驱动信号的脉冲的提供，以由此执行脉冲跳过；
其中所述驱动信号发生器被配置成基于所述输出电压和参考电压之间的比较或者差形成来在所述非脉冲跳过模式中调整所述驱动信号的脉冲的占空比，使得脉冲的所述最小长度被遵守；
其中所述驱动信号发生器被配置成在所述脉冲跳过模式中和在所述非脉冲跳过模式中基于所述输出电压和所述参考电压之间的比较或者差形成来获得期望占空比信息；
其中所述驱动信号发生器被配置成比较所述期望占空比信息与阈值占空比信息，并且如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的阈值占空比值，则从所述非脉冲跳过模式切换到所述脉冲跳过模式；以及
其中所述驱动信号发生器被配置成，如果所述期望占空比信息小于或者等于由所述阈值占空比信息代表的所述阈值占空比值，则选择性地省略对所述驱动信号的脉冲的提供，并且响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供而将所述阈值占空比信息从第一阈值占空比值增加到第二阈值占空比值，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
24. 一种用于使用开关模式转换器来基于输入电压提供输出电压的方法，所述方法包括：
为开关模式转换器提供驱动信号；以及
基于所述驱动信号来切换所述开关模式转换器的开关以基于所述输入电压提供所述输出电压，
其中提供驱动信号包括在非脉冲跳过模式中提供所述驱动信号和在脉冲跳过模式中提供所述驱动信号；
其中在所述非脉冲跳过模式和所述脉冲跳过模式之间执行切换；以及
其中所述驱动信号的脉冲发生的设置被修改，使得在脉冲跳过之后的第一脉冲的长度大于在所述非脉冲跳过模式中的脉冲的最小长度。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中，所述方法进一步包括在所述非脉冲跳过模式中提供期望占空比信息以基于负载条件调节所述驱动信号的脉冲的长度，
其中所述期望占空比信息与代表阈值占空比值的阈值占空比信息进行比较，以及
其中如果发现所述期望占空比信息小于或者等于所述阈值占空比信息，则省略对所述驱动信号的脉冲的提供，使得脉冲跳过被执行。
26. 根据权利要求24所述的方法，进一步包括修改所述脉冲发生的设置，使得与所述非脉冲跳过模式的最小长度脉冲相比，在脉冲跳过之后的第一脉冲导致更大数量的电荷转移到输出电容器。
27. 根据权利要求25所述的方法，其中，响应于省略对所述驱动信号的脉冲的提供，所述阈值占空比信息从第一阈值占空比值被增加到第二阈值占空比值，
使得只有当所述期望占空比信息达到或者超过所述第二阈值占空比值时在省略对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供之后才重新开始对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供。
28. 根据权利要求24所述的方法，其中，在省略对所述驱动信号的一个或多个脉冲的提供之后至少所述驱动信号的第一脉冲被选择性地延长以大于由所述期望占空比信息描述的占空比。
CN201210337614.XA 2011-09-13 2012-09-13 Dc/dc转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法 Active CN103001486B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/231482 2011-09-13
US13/231,482 US9219411B2 (en) 2011-09-13 2011-09-13 DC/DC converter, method for providing an output voltage on the basis of an input voltage and computer program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103001486A true CN103001486A (zh) 2013-03-27
CN103001486B CN103001486B (zh) 2015-12-09

Family

ID=47740395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210337614.XA Active CN103001486B (zh) 2011-09-13 2012-09-13 Dc/dc转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9219411B2 (zh)
CN (1) CN103001486B (zh)
DE (1) DE102012216133B4 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105490533A (zh) * 2014-10-11 2016-04-13 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于在脉冲宽度调制模式或者脉冲跳过模式下操作的切换转换器
CN105814972A (zh) * 2013-11-08 2016-07-27 卢特龙电子公司 发光二极管光源的负载控制装置
CN107078631A (zh) * 2014-11-07 2017-08-18 伊利诺斯工具制品有限公司 用于提供电弧焊机中的电力的包括通量平衡的方法和设备
US10098196B2 (en) 2016-09-16 2018-10-09 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8264192B2 (en) 2009-08-10 2012-09-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Controller and method for transitioning between control angles
US8508166B2 (en) 2009-08-10 2013-08-13 Emerson Climate Technologies, Inc. Power factor correction with variable bus voltage
US9531266B2 (en) * 2011-02-23 2016-12-27 Infineon Technologies Americas Corp. Power supply circuitry and adaptive transient control
CN103199697B (zh) * 2012-01-10 2016-07-06 台达电子企业管理（上海）有限公司 直流对直流转换器及其控制方法
US9634593B2 (en) 2012-04-26 2017-04-25 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for permanent magnet motor control
US9240749B2 (en) * 2012-08-10 2016-01-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Motor drive control using pulse-width modulation pulse skipping
US9614436B2 (en) 2013-04-10 2017-04-04 Linear Technology Corporation Circuit and method for dynamic switching frequency adjustment in a power converter
US9577527B2 (en) * 2015-03-20 2017-02-21 Active-Semi, Inc. Current metering for transitioning between operating modes in switching regulators
US9565731B2 (en) 2015-05-01 2017-02-07 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US9655180B2 (en) 2015-06-19 2017-05-16 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
US10630075B2 (en) 2015-10-30 2020-04-21 Intel IP Corporation Multi-level output circuit having centralized ESD protection
KR102592901B1 (ko) * 2016-02-26 2023-10-24 삼성디스플레이 주식회사 Dc-dc 컨버터, 이를 이용한 dc-dc 컨버팅 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
US10996281B2 (en) * 2016-12-28 2021-05-04 Silicon Laboratories Inc. Charge measurement calibration in a system using a pulse frequency modulated DC-DC converter
JP2019187004A (ja) * 2018-04-04 2019-10-24 矢崎総業株式会社 スイッチング電源装置
US10845833B1 (en) 2019-10-15 2020-11-24 Texas Instruments Incorporated Method and system for buck converter current re-use for minimum switching frequency pulse-skip operation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912552A (en) * 1997-02-12 1999-06-15 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho DC to DC converter with high efficiency for light loads
US6396252B1 (en) * 2000-12-14 2002-05-28 National Semiconductor Corporation Switching DC-to-DC converter with discontinuous pulse skipping and continuous operating modes without external sense resistor
CN101123395A (zh) * 2006-08-04 2008-02-13 凌特公司 用于开关调节器中突发模式的可调峰值电感电流和滞后的电路和方法
CN101546954A (zh) * 2008-03-27 2009-09-30 半导体元件工业有限责任公司 电源控制器形成方法及其结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4481879B2 (ja) * 2005-06-03 2010-06-16 パナソニック株式会社 スイッチング電源装置
TW200814532A (en) * 2006-09-07 2008-03-16 Richtek Techohnology Corp Device and method of generating PWM signals, power converter and power conversion method utilizing the same
US7719251B2 (en) 2007-08-06 2010-05-18 Intel Corporation Enhancement of power conversion efficiency using dynamic load detecting and tracking
US7528590B2 (en) 2007-10-01 2009-05-05 Silicon Laboratories Inc. DC/DC boost converter with pulse skipping circuitry
KR20090050318A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 삼성전자주식회사 펄스 스킵 모드로 자동 전환기능을 가진 전력 변환기 및제어 방법
US7888924B2 (en) * 2008-02-08 2011-02-15 Texas Instruments Incorporated Combination continuous and discontinuous control of a power regulator
TWI387191B (zh) * 2009-06-02 2013-02-21 Richtek Technology Corp 電壓模式切換式電源供應電路、及其控制電路與方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5912552A (en) * 1997-02-12 1999-06-15 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho DC to DC converter with high efficiency for light loads
US6396252B1 (en) * 2000-12-14 2002-05-28 National Semiconductor Corporation Switching DC-to-DC converter with discontinuous pulse skipping and continuous operating modes without external sense resistor
CN101123395A (zh) * 2006-08-04 2008-02-13 凌特公司 用于开关调节器中突发模式的可调峰值电感电流和滞后的电路和方法
CN101546954A (zh) * 2008-03-27 2009-09-30 半导体元件工业有限责任公司 电源控制器形成方法及其结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈晓飞等: "带跳周期模式的高效升压DC/DC变换器", 《电子技术应用》, no. 4, 6 April 2008 (2008-04-06) *

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10136484B2 (en) 2013-11-08 2018-11-20 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
CN105814972A (zh) * 2013-11-08 2016-07-27 卢特龙电子公司 发光二极管光源的负载控制装置
US9888535B2 (en) 2013-11-08 2018-02-06 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source
CN105814972B (zh) * 2013-11-08 2018-03-20 卢特龙电子公司 发光二极管光源的负载控制装置
US12069784B2 (en) 2013-11-08 2024-08-20 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source
US10966299B2 (en) 2013-11-08 2021-03-30 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source
US11711875B2 (en) 2013-11-08 2023-07-25 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source
US10375781B2 (en) 2013-11-08 2019-08-06 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source
US11317491B2 (en) 2013-11-08 2022-04-26 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source
US10652980B2 (en) 2013-11-08 2020-05-12 Lutron Technology Company Llc Circuits and methods for controlling an intensity of a light-emitting diode light source
CN105490533B (zh) * 2014-10-11 2019-07-09 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于在脉冲宽度调制模式或者脉冲跳过模式下操作的切换转换器
CN105490533A (zh) * 2014-10-11 2016-04-13 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于在脉冲宽度调制模式或者脉冲跳过模式下操作的切换转换器
CN107078631A (zh) * 2014-11-07 2017-08-18 伊利诺斯工具制品有限公司 用于提供电弧焊机中的电力的包括通量平衡的方法和设备
US10462867B2 (en) 2016-09-16 2019-10-29 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US10986709B2 (en) 2016-09-16 2021-04-20 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US11291093B2 (en) 2016-09-16 2022-03-29 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US10652978B2 (en) 2016-09-16 2020-05-12 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US11678416B2 (en) 2016-09-16 2023-06-13 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US10306723B2 (en) 2016-09-16 2019-05-28 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US11950336B2 (en) 2016-09-16 2024-04-02 Lutron Technology Company Llc Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes
US10098196B2 (en) 2016-09-16 2018-10-09 Lutron Electronics Co., Inc. Load control device for a light-emitting diode light source having different operating modes

Also Published As

Publication number Publication date
US20130063100A1 (en) 2013-03-14
DE102012216133B4 (de) 2023-04-20
US9219411B2 (en) 2015-12-22
DE102012216133A9 (de) 2013-04-11
DE102012216133A1 (de) 2013-03-14
CN103001486B (zh) 2015-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103001486B (zh) Dc/dc转换器以及基于输入电压提供输出电压的方法
CN102077449B (zh) 电压转换器
KR101946386B1 (ko) 전류 모드 펄스 폭 변조 부스트 변환기
US7495419B1 (en) Apparatus and method for PFM buck-or-boost converter with smooth transition between modes
US20090174384A1 (en) Switching regulator and method of controlling the same
CN106787719B (zh) 一种pwm/pfm双模式自动切换的降压型dc-dc转换器
CN101540542B (zh) 一种单电感开关直流电压变换器及四模式控制方法
US10141832B2 (en) Systems and methods for reducing switch stress in switched mode power supplies
CN104756384A (zh) 开关稳压器及其控制方法
US9667144B2 (en) DC-DC converter with reverse current detecting circuit
CN102882371A (zh) 用于降压-升压转换器的高效率pfm控制
CN102132478A (zh) 具有动态阈值的磁滞降压变换器
KR101919625B1 (ko) 전류제어 모드 dc-dc 컨버터
US10594218B1 (en) Hysteresis timing scheme for mode transition in a buck boost converter
US9577531B2 (en) Buck-boost converter and control circuit thereof
CN102122888A (zh) 升降转换电路的控制电路以及控制方法
CN110729897B (zh) 电力转换器的快速模式变换
GB2441926A (en) DC/DC converter
US10056819B1 (en) Predicting the timing of current phases of a DC-DC converter
US8547078B2 (en) Methods for light load efficiency improvement of a buck boost voltage regulator
KR101893287B1 (ko) Dc/dc 전압 컨버터 및 dc/dc 전압 변환 방법
CN103683932A (zh) 脉宽调制模式或脉冲省略模式下的电压转换器及切换方法
CN102055338B (zh) 恒定电压输出电路
US8344703B2 (en) Variable on-time control method for high light-load efficiency, small output voltage ripple, and audible-noise-free operation
Chen et al. A buck DC-DC converter with a novel PWM/PFM hybrid-mode auto-change technique

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Neubiberg, Germany

Patentee after: Intel Mobile Communications GmbH

Address before: Neubiberg, Germany

Patentee before: Intel Mobile Communications GmbH

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200710

Address after: California, USA

Patentee after: Apple Inc.

Address before: California, USA

Patentee before: INTEL Corp.

Effective date of registration: 20200710

Address after: California, USA

Patentee after: INTEL Corp.

Address before: Neubiberg, Germany

Patentee before: Intel Mobile Communications GmbH