CN105337498A - 电压转换器以及电压转换器的电压转换方法 - Google Patents

电压转换器以及电压转换器的电压转换方法 Download PDF

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Abstract

公开了电压转换器以及电压转换器的电压转换方法。电压转换器包括第一充电元件和第二充电元件、第一开关和第二开关、以及第一开关控制器和第二开关控制器。第一开关控制器响应于脉冲宽度调制信号、第一控制信号以及第二控制信号调整第一控制信号的第一激活定时。第一控制信号是用于控制第一开关的信号。第二开关控制器响应于脉冲宽度调制信号、开关节点的开关信号以及第二控制信号调整第二控制信号的第二激活定时。第二控制信号是用于控制第二开关的信号。

Description

电压转换器以及电压转换器的电压转换方法
相关申请的交叉引用
本应用要求在2014年8月4日在韩国知识产权局(KIPO)申请的韩国专利申请第10-2014-0099936号的优先权，其公开通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明构思涉及电子电路，并且更具体地，涉及电压转换器以及其电压转换方法。
背景技术
电子设备可以包括实施各种功能的多个知识产权(IP)。
电子设备的IP可以根据它们的功能而使用各种电压。在这点上，可以使用将输入电压转换成为各种电压的电压转换器。电压转换器可以是降低输入电压的降压转换器以及提高输入电压的升压转换器。
发明内容
根据本发明构思的示例性实施例，提供一种电压转换器。所述电压转换器包括第一充电元件，第二充电元件，第一开关，第二开关，第一开关控制器，以及第二开关控制器。所述第一充电元件连接在输出节点和开关节点之间。所述第二充电元件连接在输出节点和接地节点之间。所述第一开关被配置为响应于第一控制信号控制在被供应以输入电压的输入节点与开关节点之间的连接。所述第二开关被配置为响应于第二控制信号控制在开关节点和接地节点之间的连接。所述第一开关控制器被配置为响应于脉冲宽度调制信号、第一控制信号以及第二控制信号调整第一控制信号的第一激活定时，以及使用调整的第一激活定时激活第一控制信号。所述第二开关控制器被配置为响应于脉冲宽度调制信号、开关节点的开关信号以及第二控制信号调整第二控制信号的第二激活定时，并且使用调整的第二激活定时来激活第二控制信号。
在本发明构思的示例性实施例中，当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候低于地电压时，所述第二开关控制器可以提前第二激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候不低于地电压时，所述第二开关控制器可以延迟第二激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第二开关控制器可以输出通过在脉冲宽度调制信号和脉冲宽度调制信号的延迟信号之间实施逻辑运算并且将逻辑运算的结果反相获得的第二控制信号。所述第二开关控制器可以通过改变在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间的延迟量来调整第二激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第二开关控制器可以包括第一脉冲发生器、第二脉冲发生器、触发器、计数器、延迟单元、解码器、逻辑门以及反相器。所述第一脉冲发生器可以被配置为接收第二控制信号和开关信号，并且当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候不低于地电压时输出脉冲信号。所述第二脉冲发生器可以被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号。所述触发器可以被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号。所述计数器可以被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数。所述延迟计数的增大或减少可以与脉冲宽度调制信号同步。所述延迟单元可以被配置为接收脉冲宽度调制信号，以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号。所述解码器可以被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号。所述逻辑门可以被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算。所述反相器可以被配置成将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第二控制信号。
在本发明构思的示例性实施例中，当第一控制信号在第二控制信号停用的时候被激活时，所述第一开关控制器可以延迟第一激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，当第一控制信号在第二控制信号停用的时候未被激活时，所述第一开关控制器可以提前第一激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一开关控制器可以输出通过在脉冲宽度调制信号和脉冲宽度调制信号的延迟信号之间实施逻辑运算并且将逻辑运算的结果反相获得的第一控制信号。所述第一开关控制器可以通过改变在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间的延迟量来调整第一激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一开关控制器可以包括第一脉冲发生器、第二脉冲发生器、触发器、计数器、延迟单元、解码器、逻辑门以及反相器。所述第一脉冲发生器可以被配置为接收第一控制信号和第二控制信号，并且当第一控制信号在第二控制信号停用的时候被激活时输出脉冲信号。所述第二脉冲发生器可以被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号。所述触发器可以被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号。所述计数器可以被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数。所述延迟计数的增大或减少可以与脉冲宽度调制信号同步。所述延迟单元可以被配置为接收脉冲宽度调制信号，以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号。所述解码器响应于延迟计数使用延迟单元中的多个延迟来选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号。所述逻辑门可以被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算。所述反相器可以被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第一控制信号。
在本发明构思的示例性实施例中，所述电压转换器可以进一步包括反馈控制器和脉冲宽度调制信号发生器。所述反馈控制器可以被配置为根据开关信号的电平生成控制信号。所述脉冲宽度调制信号发生器可以被配置为响应于控制信号调整脉冲宽度调制信号的脉冲宽度。
根据本发明构思的示例性实施例，提供一种电压转换器。所述电压转换器包括第一充电元件，第二充电元件，第一开关，第二开关，第一开关控制器，以及第二开关控制器。所述第一充电元件连接在被供应以输入电压的输入节点与开关节点之间。所述第二充电元件连接在输出节点与接地节点之间。所述第一开关被配置为响应于第一控制信号控制输出节点与开关节点之间的连接。所述第二开关被配置为响应于第二控制信号控制开关节点和接地节点之间的连接。所述第一开关控制器被配置为响应于脉冲宽度调制信号、开关节点的开关信号以及第一控制信号调整第一控制信号的第一激活定时，并且使用调整的第一激活定时来激活第一控制信号。所述第二开关控制器被配置为响应于脉冲宽度调制信号、第一控制信号以及第二控制信号调整第二控制信号的第二激活定时，并且使用调整的第二激活定时来激活第二控制信号。
在本发明构思的示例性实施例中，当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前达到目标电平时，所述第一开关控制器可以提前第一激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前未达到目标电平时，所述第一开关控制器可以延迟第一激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一开关控制器可以包括第一脉冲发生器、第二脉冲发生器、触发器、计数器、延迟单元、解码器、逻辑门以及反相器。所述第一脉冲发生器可以被配置为接收第一控制信号和开关信号，并且当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前未达到目标电平时输出脉冲信号。所述第二脉冲发生器可以被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号。所述触发器可以被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号。所述计数器可以被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数。所述延迟计数的增大或减少可以与脉冲宽度调制信号同步。所述延迟单元可以被配置为接收脉冲宽度调制信号，以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号。所述解码器可以被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号。所述逻辑门可以被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算。所述反相器可以被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第一控制信号。
在本发明构思的示例性实施例中，当第二控制信号在第一控制信号停用的时候处于停用状态时，所述第二开关控制器可以提前第二激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，当第二控制信号在第一控制信号激活的时候被激活时，所述第二开关控制器可以延迟第二激活定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第二开关控制器可以包括第一脉冲发生器、第二脉冲发生器、触发器、计数器、延迟单元、解码器、逻辑门以及反相器。所述第一脉冲发生器可以被配置为接收第一控制信号和第二控制信号，并且当第二控制信号在第一控制信号停用的时候被激活时输出脉冲信号。所述第二脉冲发生器可以被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号。所述触发器可以被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号。所述计数器可以被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数。所述延迟计数的增大或减少可以与脉冲宽度调制信号同步。所述延迟单元可以被配置为接收脉冲宽度调制信号，以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号。所述解码器可以被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号。所述逻辑门可以被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算。所述反相器可以被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第二控制信号。
根据本发明构思的示例性实施例，提供一种操作电压转换器的方法。所述电压转换器包括第一开关以及经由开关节点串联连接到第一开关的第二开关。所述方法包括：检测用于控制第一开关的第一信号、用于控制第二开关的第二信号、以及开关节点处的第三信号；基于第一信号是否从第二信号延迟来控制第一开关的接通定时；以及基于第三信号是否低于地电压来控制第二开关的接通定时。
在本发明构思的示例性实施例中，所述第一开关的接通定时的控制可以包括当第一信号从第二信号延迟时加快第一开关的接通定时以及当第一信号未从第二信号延迟时延迟第一开关的接通定时。所述第二开关的接通定时的控制可以包括当第三信号低于地电压时加快第二开关的接通定时以及当第三信号不低于地电压时延迟第二开关的接通定时。
根据本发明构思的示例性实施例，提供一种操作电压转换器的方法。所述电压转换器包括第一开关以及经由开关节点串联连接到第一开关的第二开关。所述方法包括：检测用于控制第一开关的第一信号、用于控制第二开关的第二信号、以及开关节点处的第三信号；当在第一信号被激活之前第三信号达到参考电平时加快第一开关的接通定时；当在第一信号被激活之前第三信号未达到参考电平时延迟第一开关的接通定时；当第二信号从第一信号延迟时加快第二开关的接通定时；以及当第二信号未从第一信号延迟时延迟第二开关的接通定时。
附图说明
通过参照以下附图描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的上述及其他特征将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器的图；
图2示出根据本发明构思的示例性实施例的、电压转换器的第一控制信号、第二控制信号以及开关电压随着时间推移的变化；
图3示出根据本发明构思当示例性实施例的、当第二空载时间(deadtime)降低时第一控制信号、第二控制信号和开关电压的变化；
图4是根据本发明构思的示例性实施例的第一开关控制器的图；
图5和图6示出根据本发明构思的示例性实施例的、第一开关控制器的内部信号以及与第一开关控制器相关联的信号的波形；
图7是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器的操作方法的流程图；
图8是根据本发明构思的示例性实施例的第二开关控制器的图；
图9和图10示出根据本发明构思的示例性实施例的、第二开关控制器的内部信号以及与第二开关控制器相关联的信号的波形；
图11是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器的操作方法的流程图；
图12是根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器的图；
图13示出根据本发明构思的示例性实施例的、电压转换器的第一控制信号、第二控制信号以及开关电压随着时间推移的变化；
图14和图15示出根据本发明构思的示例性实施例的、第一开关控制器的内部信号以及与第一开关控制器相关联的信号的波形；
图16是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器的操作方法的流程图；
图17和图18示出根据本发明构思的示例性实施例的、第二开关控制器的内部信号以及与第二开关控制器相关联的信号的波形；
图19是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器的操作方法的流程图；以及
图20是示出根据本发明构思的示例性实施例的计算设备的框图。
具体实施方式
现在将参照附图更详细地描述本发明构思的示例性实施例。然而，本发明构思可以以多种形式来具体实现，不应被解释为局限于此出阐述的示例性实施例。遍及说明书和附图，类似参考标记可以指代类似元件。附图中，为清楚起见，可能夸大了层和区域的大小及相对大小。
这里使用的单数形式也意图包括复数形式，除非上下文明确地给出相反指示。
将会理解，当一个元件或层被称为在另一元件或层“之上”、“连接”或“耦接”到另一元件或层、或者“邻近”另一元件或层时，它可以直接在该另一元件或层之上、直接连接或耦接到该另一元件或层、或直接邻近该另一元件或层，或者也可以存在居间的元件或层。
图1是根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器100的图。在电压转换器100的示例性实施例中，图1示出生成低于输入电压VIN的输出电压VOUT的降压转换器。参照图1，电压转换器100包括第一开关110、第二开关120、第一开关控制器130、第二开关控制器140、第一充电元件150、第二充电元件160、反馈控制器170以及脉冲宽度调制(PWM)信号发生器180。
第一开关110连接在被供应以输入电压VIN的输入节点与开关节点SW之间。第一开关110响应于从第一开关控制器130输出的第一控制信号PDRV而操作。第一开关110可以由P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管形成，但不限于此。
第二开关120连接在开关节点SW和接地节点之间。第二开关120响应于从第二开关控制器140输出的第二控制信号NDRV而操作。第二开关120可以由N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管形成，但不限于此。
第一开关控制器130响应于脉冲宽度调制信号PWM来控制第一开关110以激活或停用第一控制信号PDRV。第一开关控制器130响应于脉冲宽度调制信号PWM、第一控制信号PDRV以及第二控制信号NDRV来调整第一控制信号PDRV的激活定时。
第二开关控制器140响应于脉冲宽度调制信号PWM来控制第二开关120以激活或停用第二控制信号NDRV。第二开关控制器140响应于脉冲宽度调制信号PWM、第二控制信号NDRV、以及开关节点SW的开关电压VSW来调整第二控制信号NDRV的激活定时。
第一充电元件150连接在开关节点SW以及输出输出电压VOUT的输出节点OUT之间。第一充电元件150可以由电感器形成，但不限于此。
第二充电元件160连接在输出节点OUT和接地节点之间。第二充电元件160可以由电容器形成，但不限于此。
反馈控制器170检测输出电压VOUT的电平。反馈控制器170取决于输出电压VOUT的电平是高于还是低于目标电压的电平来输出控制信号CS。当输出电压VOUT的电平高于目标电压的电平时，反馈控制器170输出降低输出电压VOUT的控制信号CS。当输出电压VOUT的电平低于目标电压的电平时，反馈控制器170输出增大输出电压VOUT的控制信号CS。
脉冲宽度调制信号发生器180响应于控制信号CS生成脉冲宽度调制信号PWM。例如，当控制信号CS指示增大输出电压VOUT时，脉冲宽度调制信号发生器180可以降低(或增大)脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度。当控制信号CS指示降低输出电压VOUT时，脉冲宽度调制信号发生器180可以增大(或降低)脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度。
图2示出根据本发明构思的示例性实施例的、电压转换器100的第一控制信号PDRV、第二控制信号NDRV以及开关电压VSW随着时间T推移的变化。
参照图1和图2，在T1处，第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV具有高电平。第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV的高电平相应于输入电压VIN的电平。第一开关110在第一控制信号PDRV具有高电平时关断，并且第二开关120在第二控制信号NDRV具有高电平时接通。在T1处，因为开关节点SW通过第二开关120接地所以开关电压VSW具有低电平(例如，地电压VSS)。
在T2处，第二控制信号NDRV变换为低电平(例如，地电压VSS)，并且从而，第二开关120关断。在这种情况下，第二开关120用作连接在开关节点SW和接地节点之间的二极管(下文中，称为虚拟二极管)。例如，与开关节点SW连接的第二开关120的N型结用作虚拟二极管的阴极，并且与接地节点公共连接的第二开关120的P型体和N型结用作虚拟二极管的阳极。
包括第二开关120、第一充电元件150和第二充电元件160的电流路径在第二开关120用作虚拟二极管时形成。电压降由于第二开关120用作虚拟二极管而发生，并且从而，开关节点SW的开关电压VSW变得低于地电压VSS。例如，开关电压VSW可以变得比地电压VSS低虚拟二极管的阈值电压。
在T3处，第一控制信号PDRV变换为低电平(例如，地电压VSS)，例如，第一开关晶体管110接通。此时，开关节点SW通过第一开关110与输入节点连接，并且从而，开关节点SW的开关电压VSW可以增大直到高电平，例如，输入电压VIN的电平。当第一开关110接通时，第一充电元件150和第二充电元件160通过输入电压VIN充电。此外，输入电压VIN被供应给连接到输出节点OUT的负载作为电源。
在T4处，第一控制信号PDRV变换为高电平，并且从而，第一开关110关断。包括第二开关120的虚拟二极管、第一充电元件150和第二充电元件160的电流路径在第一开关110和第二开关120关断时形成。此外，在第一充电元件150和第二充电元件160中充电的电力被供应给负载。随着电力被负载消耗，开关节点SW的开关电压VSW降低。
在T5处，随着电力不断地被负载消耗，开关节点SW的开关电压VSW降低直到低于地电压VSS的电平。例如，开关电压VSW可以变得比地电压VSS低第二开关120的虚拟二极管的阈值电压。
在T6处，第二控制信号NDRV变换为高电平，例如，第二开关120接通。此时，开关节点SW通过第二开关120接地以具有地电压VSS。包括第二开关120、第一充电元件150和第二充电元件160的电流路径形成，并且从而，第一充电元件150和第二充电元件160中充电的电力被负载消耗。
如图2中所示，第一开关110和第二开关120交替地接通。例如，第二开关120在T2处停用，第一开关110在T3处激活，第一开关110在T4处停用，并且第二开关120在T6处激活。
第一开关110和第二开关120在被称为第一空载时间DT1的T2和T3之间关断。第一开关110和第二开关120在被称为第二空载时间DT2的T5和T6之间关断。
当第一开关110和第二开关120接通时，被供应以输入电压VIN的输入节点与接地节点短路。第一空载时间DT1和第二空载时间DT2避免输入节点与接地节点彼此短路，并且从而电压转换器110可以稳定。此外，第二开关120在第一空载时间DT1和第二空载时间DT2期间用作虚拟二极管。在这种情况下，因为当电流流过虚拟二极管时功率损失发生，所以第一空载时间DT1和第二空载时间DT2降低电压转换器100的转换效率。从而，第一空载时间DT1和第二空载时间DT2可以被缩小以减少由于虚拟二极管的功率损失。
图3示出根据本发明构思当示例性实施例的、当第二空载时间DT2缩小时第一控制信号PDRV、第二控制信号NDRV和开关电压VSW的变化。在图3中，横坐标表示时间T，而纵座标表示信号的电压电平。
与图2相比，在图3中的T5处，第二开关120在开关电压VSW被完全放电之前激活。如果第二开关120被激活，则开关电压VSW可以当开关电压VSW未被供应给负载的时候通过接地节点放电。例如，当第二开关120在开关电压VSW放电之前接通时，功率损失发生。从而，第二空载时间DT2可以被增大以降低由于接通第二晶体管120所致的功率损失。
如上所述，第一空载时间DT1和第二空载时间DT2可以提高电压转换器100的稳定性并且可以降低其转换效率。根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器100控制第一空载时间DT1和第二空载时间DT2以使得电压转换器100的稳定性和转换效率得到优化。
图4是根据本发明构思的示例性实施例的第一开关控制器130的图。参照图1和图4，第一开关控制器130包括第一脉冲发生器131、第二脉冲发生器132、D-型触发器133、计数器134、解码器135、延迟单元136、逻辑门137、以及反相器I1、I2和I3。
第一脉冲发生器131接收第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV。第一脉冲发生器131响应于第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV输出脉冲信号PUL。例如，当第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用的时候被激活时(例如，当第一控制信号PDRV被激活而同时第二控制信号NDRV被停用时)，第一脉冲发生器131输出变换到高电平(例如，激活)然后变换到低电平(例如，停用)的脉冲信号PUL。如果第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用之后被激活，则第一脉冲发生器131输出保持低电平的脉冲信号PUL。第一脉冲发生器131与脉宽调制信号PWM同步地在特定定时(例如，第二控制信号NDRV停用的定时)处将第一控制信号PDRV与第二控制信号NDRV的电平彼此进行比较。第一脉冲发生器131生成脉冲信号PUL作为比较结果。脉冲信号PUL被施加到D-型触发器133的时钟输入。
第一反相器I1接收脉冲宽度调制信号PWM以输出反相的脉冲信号PWMB。反相的脉冲信号PWMB被施加到第二脉冲发生器132。
第二脉冲发生器132接收反相的脉冲信号PWMB。第二脉冲发生器132与反相的脉冲信号PWMB同步地输出复位信号R。复位信号R与反相的脉冲信号PWMB的特定定时同步地周期性地从高电平(例如，激活)变换到低电平(例如，停用)，或者从低电平变换到高电平。复位信号R被施加到D-型触发器133的复位输入RST。
D-型触发器133响应于脉冲信号PUL和复位信号R来操作。脉冲信号PUL被施加到D-型触发器133的时钟输入。复位信号R被施加到D-型触发器133的复位输入RST。高电压VH被施加到D-型触发器133的输入D。例如，高电压VH可以是输入电压VIN。D-型触发器133响应于周期性地激活的复位信号R而被周期性地复位。例如，D-型触发器133的输出Q利用低电平被周期性地复位。D-型触发器133的输出Q在脉冲信号PUL激活时变换为高电平。D-型触发器133的输出Q通过第二反相器I2连接到计数器134。
计数器134响应于脉冲宽度调制信号PWM和第二反相器I2的输出来操作。计数器134与脉冲宽度调制信号PWM同步地周期性地调整延迟计数DC。例如，当与第二反相器I2连接的输入节点UP的电压具有高电平时，计数器134减小延迟计数DC。当输入节点UP的电压具有低电平时，计数器134增大延迟计数DC。延迟计数DC被提供给解码器135。
解码器135响应于延迟计数DC选择延迟单元136的延迟量。解码器135激活连接到延迟单元136的多个线中的第一线并且停用多个线中的除了激活的第一线之外的剩余线。
延迟单元136响应于解码器135的控制来延迟脉冲宽度调制信号PWM，以输出延迟信号PWMD。延迟单元136包括多个延迟D和多个开关SW。延迟D串联连接。开关SW分别连接到延迟D的输出。开关SW中的一个被解码器135激活。此时，开关SW中的剩余开关被解码器135停用。例如，开关SW选择延迟D的输出中的一个作为延迟信号PWMD。
在本发明构思的示例性实施例中，延迟计数DC越大，脉冲宽度调制信号PWM的延迟量越大。例如，随着延迟计数DC增大，脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD之间的延迟量增大。延迟计数DC越小，脉冲宽度调制信号PWM的延迟量越小。例如，随着延迟计数DC减小，脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD之间的延迟量减小。
逻辑门137接收脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD。逻辑门137输出脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD之间的逻辑或非(NOR)结果。逻辑门137的输出被输出到第三反相器I3。第三反相器I3将逻辑门137的输出反相并且输出第一控制信号PDRV。
第一控制信号PDRV取决于脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD之间的逻辑或非结果。当脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD具有低电平时，第一控制信号PDRV具有低电平，(例如，激活)。当脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD中的至少一个具有高电平时，第一控制信号PDRV具有高电平(例如，停用)。
图5和图6示出根据本发明构思的示例性实施例的、第一开关控制器130的内部信号以及与第一开关控制器130相关联的信号的波形。参照图1和图4到图6，在T1处，脉冲宽度调制信号PWM具有高电平，第二控制信号NDRV具有高电平(例如，激活)，第一控制信号PDRV具有高电平(例如，停用)，因为第二控制信号NDRV被激活所以开关节点SW的开关电压VSW是地电压VSS，复位信号R被激活，并且计数器134的输入节点UP的电压具有高电平。
在T2处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。第二控制信号NDRV在脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平时被停用为低电平。开关电压VSW降到低于地电压VSS的电平。
在T3处，第一控制信号PDRV被激活。当第一控制信号PDRV被激活时，开关电压VSW上升到高电平。
在T4处，计数器134与脉冲宽度调制信号PWM同步地调整延迟计数DC。例如，计数器134在从脉冲宽度调制信号PWM的下降沿(例如，T2)开始逝去了计数时间tCNT的时候调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有高电平所以减小延迟计数DC。
随着延迟计数DC减小，脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD的延迟量降低。例如，延迟信号PWMD变换到低电平的定时被提前(例如，加快或缩短)，并且从而，第一控制信号PDRV被激活的定时被提前。从而，在脉冲宽度调制信号PWM的上升沿(例如，T5)与第一控制信号PDRV被激活的定时(例如，T9)之间的第一时间tPN可以降低。降低的第一时间tPN被被施加到脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T5处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且从而，第一控制信号PDRV停用为高电平。开关电压VSW从高电平降低到低于地电压VSS。
在T6处，第二控制信号NDRV激活为高电平。第二控制信号NDRV在从脉冲宽度调制信号PWM的下降沿(例如，T2)开始逝去了第二时间tNN的时候被激活。开关电压VSW在第二控制信号NDRV被激活时去到地电压VSS。
在从脉冲宽度调制信号PWM的下降沿(例如，T2)开始逝去了复位时间tRST的T7处，复位信号R被激活并且计数器134的输入节点UP的电压具有高电平。
在T7处，检测时段DT开始。例如，在检测时段DT期间，第一脉冲发生器131比较第一控制信号PDRV与第二控制信号NDRV，并且生成脉冲信号PUL作为比较结果。检测时段DT在从脉冲宽度调制信号PWM的下降沿(例如，T2)开始逝去了检测时间tDT的时候开始。在检测时段DT中，第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用之后被激活。因此，脉冲信号PUL保持低电平。
在T8处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。
在T9处，第一控制信号PDRV激活为低电平。例如，第一控制信号PDRV当在脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平之后逝去了第一时间tPN的时候被激活。
在从T8开始逝去了计数时间tCNT的T10处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有高电平所以减小延迟计数DC，并且从而第一时间tPN缩短。
在T11处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平。第一控制信号PDRV停用为高电平。在从T8开始逝去了第二时间tNN的T12处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。
在从T8开始逝去了复位时间tRST的T13处，复位信号R被激活并且输入节点UP的电压具有高电平。检测时段DT在从T8开始逝去了检测时间tDT的T13处开始。在检测时段DT的T14处，脉冲信号PUL被激活为高电平然后停用为低电平，因为第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用时被激活。计数器134的输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换到低电平。在从T11开始逝去了第一时间tPN的T14处，第一控制信号PDRV被激活。T11和T14之间的第一时间tPN短于T5和T9之间的第一时间tPN。
在T14处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。在从T14开始逝去了计数时间tCNT的T15处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有低电平所以增大延迟计数DC。增大的第一时间tPN被被施加到脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T16处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平。在从T14开始逝去了第二时间tNN的T17处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T14开始逝去了复位时间tRST的T18处，复位信号R被激活。计数器134的输入节点UP响应于复位信号R的激活而变换为高电平。检测时段DT在从T14开始逝去了检测时间tDT的T18处开始。
在T19处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。在T20处，第一控制信号PDRV激活为低电平。在从T19开始逝去了计数时间tCNT的T21处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有高电平所以减小延迟计数DC。在T22处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平。在从T19开始逝去了第二时间tNN的T23处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T19开始逝去了复位时间tRST的T24处，复位信号R被激活并且输入节点UP的电压具有高电平。检测时段DT在从T19开始逝去了检测时间tDT的T24处开始。在检测时段DT的T25处，脉冲信号PUL被激活为高电平然后停用为低电平，因为第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用时被激活。计数器134的输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换到低电平。在从T22开始逝去了第一时间tPN的T25处，第一控制信号PDRV被激活。
在T25处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。在从T22开始逝去了计数时间tCNT的T26处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有低电平所以增大延迟计数DC。在T27处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平。在从T25开始逝去了第二时间tNN的T28处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T25开始逝去了复位时间tRST的T29处，复位信号R被激活。输入节点UP的电压响应于复位信号R的激活而变换为高电平。检测时段DT在从T25开始逝去了检测时间tDT的T29处开始。在检测时段DT中，脉冲信号PUL保持低电平并且输入节点UP的电压保持高电平。原因是第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用时被激活。
在T30处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。在从T27开始逝去了第一时间tPN的T31处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。在从T30开始逝去了计数时间tCNT的T32处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器134因为输入节点UP的电压具有高电平所以减小延迟计数DC。在T33处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平。在从T30开始逝去了第二时间tNN的T34处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T30开始逝去了复位时间tRST的T35处，复位信号R被激活并且输入节点UP的电压具有高电平。检测时段DT在从T30开始逝去了检测时间tDT的T35处开始。
如上所述，当第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用之后被激活时，第一开关控制器130提前(例如，加快或缩短)第一控制信号PDRV被激活的定时。当第一控制信号PDRV在第二控制信号NDRV停用的时候被激活时，第一开关控制器130延迟第一控制信号PDRV被激活时的定时。因此，第一开关控制器130避免被供应以输入电压VIN的输入节点与接地节点短路并且最小化第一空载时间DT1。从而，根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器100可以提高其稳定性及转换效率。
图5和图6示出与脉冲宽度调制信号PWM同步的信号的定时。然而，本发明构思不局限于此。
图7是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器100的操作方法的流程图。参照图1和图7，在步骤S110中，检测第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV的电平。例如，当第二控制信号NDRV停用时检测第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV的电平。
在步骤S120中，确定第一控制信号PDRV被激活的定时是否从第二控制信号NDRV被停用的定时开始被延迟。如果第一控制信号PDRV的激活定时从第二控制信号NDRV的停用定时开始被延迟，则延迟计数DC在步骤S130中减少。如果第一控制信号PDRV的激活定时从第二控制信号NDRV的停用定时开始未被延迟，则延迟计数DC在步骤S140中增大。
在步骤S150中，基于在步骤S130或步骤S140中调整的延迟计数DC来调整第一开关110的接通定时。例如，第一开关110的接通定时可以在延迟计数DC增大时延迟，并且第一开关110的接通定时可以在延迟计数DC减少时提前。
图8是根据本发明构思的示例性实施例的第二开关控制器140的图。参照图8，第二开关控制器140包括第一脉冲发生器141、第二脉冲发生器142、D-型触发器143、计数器144、解码器145、延迟单元146、逻辑门147、以及反相器I1、I2和I3。除了第二控制信号NDRV和开关电压VSW被供应给第一脉冲发生器141、以及逻辑门146实施NAND操作之外，第二开关控制器140基本上具有与图4的第一开关控制器130相同的结构。从而，将省略与图4的第一开关控制器130重复的第二开关控制器140的描述。
第一脉冲发生器141接收第二控制信号PDRV和开关电压VSW。当开关电压VSW在第二控制信号NDRV激活的时候不低于地电压VSS时，第一脉冲发生器141将脉冲信号PUL激活为高电平然后将脉冲信号PUL停用为低电平。当开关电压VSW在第二控制信号NDRV激活的时候低于地电压VSS时，第一脉冲发生器141保持脉冲信号PUL的低电平。第一脉冲发生器141与脉冲宽度调制信号PWM同步地比较在特定定时处(例如，第二控制信号NDRV停用的定时)的第二控制信号NDRV的电平与开关电压VSW的电平。第一脉冲发生器141生成脉冲信号PUL作为比较结果。
逻辑门147接收脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD。逻辑门147输出脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD之间的逻辑NAND结果。逻辑门147的输出被输出到第三反相器I3。第三反相器I3将逻辑门137的输出反相并且输出第二控制信号NDRV。
第二控制信号NDRV取决于脉冲宽度调制信号PWM与延迟信号PWMD之间的逻辑NAND结果。当脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD具有高电平时，第二控制信号NDRV被激活为高电平。当脉冲宽度调制信号PWM和延迟信号PWMD中的至少一个具有低电平时，第二控制信号NDRV被停用为低电平。
图9和图10示出根据本发明构思的示例性实施例的、第二开关控制器140的内部信号以及与第二开关控制器140相关联的信号的波形。参照图1和图8到图10，在T1处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。此时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW变得低于地电压VSS。
在从T1开始逝去了第一时间tPN的T2处，第一控制信号PDRV被激活为低电平，并且开关电压VSW升高到高电平。在从T1开始逝去了复位时间tRST的T3处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。在T4处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。在从T1开始逝去了检测时间tDT的T5处，第一脉冲发生器141比较第二控制信号NDRV的电压电平与开关电压VSW的电平并且生成脉冲信号PUL作为比较结果。因为在第二控制信号NDRV激活时开关电压VSW变得低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL保持低电平。在从T1开始逝去了第二时间tNN的T6处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T1开始逝去了计数时间tCNT的T7处，计数器144响应于输入节点UP的电压电平调整延迟计数DC。在这种情况下，计数器144因为输入节点UP的电压具有高电平所以减小延迟计数DC，并且从而第二时间tNN缩短。减少的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T8处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。在从T8开始逝去了第一时间tPN的T9处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。在从T8开始逝去了复位时间tRST的T10处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。在T11处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。检测时段DT在从T8开始逝去了检测时间tDT的T12处开始。因为在第二控制信号NDRV激活时(例如，在T13处)开关电压VSW低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL保持低电平。在从T8开始逝去了第二时间tNN的T13处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。在从T8开始逝去了计数时间tCNT的T14处，延迟计数DC被调整。在这种情况下，因为输入节点UP的电压具有高电平所以延迟计数DC被减少，并且从而，第二时间tNN缩短。调整的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T15处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。在从T15开始逝去了第一时间tPN的T16处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。在从T15开始逝去了复位时间tRST的T17处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。在T18处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。检测时段DT在从T15开始逝去了检测时间tDT的T19处开始。在检测时段DT期间，因为在第二控制信号NDRV激活时开关电压VSW不低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL被激活。计数器144的输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换到低电平。在从T15开始逝去了第二时间tNN的T20处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。延迟计数DC在从T15开始逝去了计数时间tCNT的T21处被调整。在这种情况下,因为输入节点UP的电压具有低电平所以延迟计数DC被增大,并且从而,第二时间tNN增大。调整的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T22处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。在从T22开始逝去了第一时间tPN的T23处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。复位信号R在从T22开始逝去了复位时间tRST的T24处被激活。计数器144的输入节点UP的电压响应于复位信号R的激活而变换到高电平。在T25处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。检测时段DT在从T22开始逝去了检测时间tDT的T26处开始。因为在第二控制信号NDRV激活时(例如，在T27处)开关电压VSW低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL保持低电平。在从T22开始逝去了第二时间tNN的T27处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。延迟计数DC在从T22开始逝去了计数时间tCNT的T28处被调整。在这种情况下，因为输入节点UP的电压具有高电平所以延迟计数DC被减少，并且从而，第二时间tNN减少。调整的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T29处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。在从T29开始逝去了第一时间tPN的T30处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。在从T29开始逝去了复位时间tRST的T31处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。在T32处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。检测时段DT在从T29开始逝去了检测时间tDT的T33处开始。在检测时段DT期间，因为在第二控制信号NDRV激活时(例如，在T34处)开关电压VSW不低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL被激活。计数器144的输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换到低电平。在从T29开始逝去了第二时间tNN的T34处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。延迟计数DC在从T29开始逝去了计数时间tCNT的T35处被调整。在这种情况下,因为输入节点UP的电压具有低电平所以延迟计数DC被增大,并且从而,第二时间tNN增大。调整的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
在T36处，脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平，并且第二控制信号NDRV停用为低电平。在从T36开始逝去了第一时间tPN的T37处，第一控制信号PDRV被激活为低电平。复位信号R在从T36开始逝去了复位时间tRST的T38处被激活。计数器144的输入节点UP的电压响应于复位信号R的激活而变换到高电平。在T39处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。检测时段DT在从T36开始逝去了检测时间tDT的T40处开始。因为在第二控制信号NDRV激活时(例如，在T41处)开关电压VSW低于地电压VSS，所以脉冲信号PUL保持低电平。在从T36开始逝去了第二时间tNN的T41处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。延迟计数DC在从T36开始逝去了计数时间tCNT的T42处被调整。在这种情况下，因为输入节点UP的电压具有高电平所以延迟计数DC被减少，并且从而，第二时间tNN减少。调整的延迟计数DC或第二时间tNN被应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。
如上所述，当在第二控制信号NDRV激活之后开关电压VSW低于地电压VSS时，第二开关控制器140提前第二控制信号PDRV被激活的定时。当在第二控制信号NDRV激活之后开关电压VSW不低于地电压VSS时，第二开关控制器140延迟第二控制信号PDRV被激活的定时。因此，第二开关控制器140在开关节点SW中充电的电力被负载消耗之后将开关节点SW连接到接地节点，并且最小化第二空载时间DT2。从而，根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器100可以提高其稳定性及转换效率。
例如，当被负载消耗的电量变化时，开关电压VSW沿着从高电平降低的斜率变化。根据本发明构思的示例性实施例的第二开关控制器140可以即使开关电压VSW沿着从高电平降低的斜率变化时也遵循第二开关120的最佳接通定时。从而，进一步改善电压转换器100的转换效率。
图9和图10示出与脉冲宽度调制信号PWM同步的信号的定时。然而，本发明构思不局限于此。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器100的操作方法的流程图。参照图1和图11，在步骤S210中，检测第二控制信号NDRV和开关电压VSW的电平。例如，当第二控制信号NDRV被激活时检测第二控制信号NDRV和开关电压VSW的电平。
在步骤S120中，确定开关电压VSW是否低于地电压VSS。如果开关电压VSW低于地电压VSS，则延迟计数DC在步骤S230中减少。如果开关电压VSW不低于地电压VSS，则延迟计数DC在步骤S240中增大。
在步骤S250中，基于在步骤S230或步骤S240中调整的延迟计数DC来调整第二开关120的接通定时。例如，第二开关120的接通定时可以在延迟计数DC增大时延迟，并且第二开关120的接通定时可以在延迟计数DC减少时提前。
图12是根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器200的图。在电压转换器1200的示例性实施例中，图12示出生成高于输入电压VIN的输出电压VOUT的升压转换器。参照图12，电压转换器200包括第一开关210、第二开关220、第一开关控制器230、第二开关控制器240、第一充电元件250、第二充电元件260、反馈控制器270以及脉冲宽度调制(PWM)信号发生器280。
第一开关210连接在被供应以输出电压VOUT的输出节点与开关节点SW之间。第一开关210响应于从第一开关控制器230输出的第一控制信号PDRV而操作。第一开关210可以由PMOS晶体管形成，但不限于此。
第二开关220连接在开关节点SW和接地节点之间。第二开关220响应于从第二开关控制器240输出的第二控制信号NDRV而操作。第二开关220可以由NMOS晶体管形成，但不限于此。
第一开关控制器230响应于脉冲宽度调制信号PWM来控制第一开关210以激活或停用第一控制信号PDRV。第一开关控制器230响应于脉冲宽度调制信号PWM、第一控制信号PDRV以及开关节点SW的开关电压来调整第一控制信号PDRV的激活定时。
第二开关控制器240响应于脉冲宽度调制信号PWM来控制第二开关220以激活和停用第二控制信号NDRV。第二开关控制器240响应于脉冲宽度调制信号PWM、第一控制信号PDRV、以及第二控制信号NDRV来调整第二控制信号NDRV的激活定时。
第一充电元件250连接在被供应以输入电压VIN的开关节点SW和输入节点之间。第一充电元件250可以由电感器形成，但不限于此。
第二充电元件260连接在输出节点OUT和接地节点之间。第二充电元件260可以由电容器形成，但不限于此。
反馈控制器270检测输出电压VOUT的电平。反馈控制器270取决于输出电压VOUT的电平高于还是低于目标电压的电平来输出控制信号CS。当输出电压VOUT的电平高于目标电压的电平时，反馈控制器270输出降低输出电压VOUT的控制信号CS。当输出电压VOUT的电平低于目标电压的电平时，反馈控制器270输出增大输出电压VOUT的控制信号CS。
脉冲宽度调制信号发生器280响应于控制信号CS生成脉冲宽度调制信号PWM。例如，当控制信号CS指示增大输出电压VOUT时，脉冲宽度调制信号发生器280可以降低(或增大)脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度。当控制信号CS指示降低输出电压VOUT时，脉冲宽度调制信号发生器180可以增大(或降低)脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度。
在本发明构思的示例性实施例中，除第一脉冲发生器131的操作外，第一开关控制器230可以基本上具有与图4的开关控制器130相同的结构。例如，第一脉冲发生器131在第一控制信号PDRV激活之前开关节点SW处的开关电压VSW达到目标电平时激活脉冲信号PUL。第一脉冲发生器131在第一控制信号PDRV激活之前开关电压VSW未达到目标电平时不激活脉冲信号PUL(例如，保持脉冲信号PUL的低电平)。
在本发明构思的示例性实施例中，除第一脉冲发生器141的操作外，第二开关控制器240可以基本上具有与图8的开关控制器140相同的结构。当第二控制信号NDRV的激活定时晚于第一控制信号PDRV的停用定时的时候，第一脉冲发生器141不激活脉冲信号PUL(例如，保持脉冲信号PUL的低电平)。当第二控制信号NDRV的激活定时不晚于第一控制信号PDRV的停用定时的时候，第一脉冲发生器141激活脉冲信号PUL。
图13示出根据本发明构思的示例性实施例的、电压转换器200的第一控制信号PDRV、第二控制信号NDRV以及开关电压VSW随着时间推移的变化。在图13中，横坐标表示时间T，而纵座标表示信号的电压电平。
参照图12和图13，在T1处，第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV具有高电平。第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV的高电平相应于输入电压VIN的电平。第一开关210在第一控制信号PDRV具有高电平时关断，并且第二开关220在第二控制信号NDRV具有高电平时接通。在T1处，因为开关节点SW通过第二开关120接地所以开关电压VSW具有低电平(例如，地电压VSS)。
在T2处，第二控制信号NDRV变换为低电平(例如，地电压VSS)，并且从而，第二开关220关断。在这种情况下，第一开关210用作连接在开关节点SW和接地节点之间的虚拟二极管。例如，与开关节点SW连接的第一开关210的P型结用作虚拟二极管的阳极，并且与输出节点OUT公共连接的第一开关210的P型结和N型体用作虚拟二极管的阴极。
包括第一充电元件250、第一开关210和第二充电元件260的电流路径在第一开关210用作虚拟二极管时形成。电压降由于第一开关210用作虚拟二极管而发生，并且从而，开关节点SW的开关电压VSW变得高于输出节点OUT的输出电压VOUT。例如，开关电压VSW可以变得比输出节点OUT的输出电压VOUT高虚拟二极管的阈值电压。
在T3处，开关电压VSW达到目标电平。
在T4处，第一控制信号PDRV变换为低电平(例如，地电压VSS)，并且从而，第一开关210接通。此时，开关节点SW通过第一开关210连接到输出节点OUT。输出节点OUT的输出电压VOUT由于在第一充电元件250和第二充电元件260中被充电的电力而变得高于输入电压VIN。
在T5处，第一控制信号PDRV变换为高电平，并且从而，第一开关320关断。当第一开关210和第二开关220关断时(例如，在T5和T6之间)，形成了包括第一开关210的虚拟二极管、第一充电元件250和第二充电元件260的电流路径。从而，开关电压VSW变得高于输出电压VOUT。
在T6处，第二控制信号NDRV变换为高电平，并且从而，第二开关220接通。此时，开关节点SW通过第二开关220接地以具有地电压VSS。
如图13中所示，第一开关210和第二开关220可以交替地激活。例如，第二开关220在T2处停用，并且第一开关210在T3处激活。第二开关210在T4处停用，并且第二开关220在T6处激活。
提供第一空载时间DT1和第二空载时间DT2以避免第一开关210和第二开关220同时接通。第一空载时间DT1和第二空载时间DT2可以被缩小，以降低由于虚拟二极管所致的功率损失，并且第一空载时间DT1可以被增大，以使开关节点SW被正常充电。根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器200调整第一空载时间DT1和第二空载时间DT2以使得其稳定性和转换效率得到优化。
图14和图15示出根据本发明构思的示例性实施例的、第一开关控制器230的内部信号以及与第一开关控制器230相关联的信号的波形。
参照图1、图4、图14和图15，在T1处，复位信号R被激活并且计数器134的输入节点UP的电压具有高电平。
在T2处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。当脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。检测时段DT在从T2开始逝去了检测时间tDT的T3处开始。因为开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前达到目标电平，所以脉冲信号PUL保持低电平。第一控制信号PDRV在从T2开始逝去了第一时间tPN的T4处被激活为低电平。在从T2开始逝去了计数时间tCNT的T5处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下，因为输入节点UP的电压具有高电平所以延迟计数DC被减少，并且从而，第一时间tPN缩短。调整的延迟计数DC或第一时间tPN应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。在T6处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。开关电压VSW由于虚拟二极管而上升。在从T2开始逝去了第二时间tNN的T7处，第二控制信号NDRV被激活为高电平，并且开关电压VSW降到地电压VSS。在从T2开始逝去了复位时间tRST的T8处，复位信号R被激活并且计数器134的输入节点UP的电压具有高电平。
在T9处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。当脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。检测时段DT在从T9开始逝去了检测时间tDT的T10处开始。因为开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前(例如，T11)未达到目标电平，所以脉冲信号PUL被激活。输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换为低电平。第一控制信号PDRV在从T9开始逝去了第一时间tPN的T11处被激活。在从T9开始逝去了计数时间tCNT的T12处，计数器134调整延迟计数DC。在这种情况下,因为输入节点UP的电压具有低电平所以延迟计数DC被增大,并且从而,第一时间tPN增大。调整的延迟计数DC或第一时间tPN应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。在T13处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。开关电压VSW由于虚拟二极管而上升。在从T9开始逝去了第二时间tNN的T14处，第二控制信号NDRV被激活为高电平，并且开关电压VSW降到地电压VSS。复位信号R在从T9开始逝去了复位时间tRST的T15处被激活。计数器134的输入节点UP的电压响应于复位信号R的激活而变换到高电平。
在T16处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。当脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。检测时段DT在从T16开始逝去了检测时间tDT的T17处开始。因为开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前达到目标电平，所以脉冲信号PUL保持低电平。第一控制信号PDRV在从T16开始逝去了第一时间tPN的T18处被激活为低电平。在从T16开始逝去了计数时间tCNT的T19处，计数器134调整延迟计数DC。因为输入节点UP的电压具有高电平所以延迟计数DC被减少，并且从而，第一时间tPN缩小。调整的延迟计数DC或第一时间tPN应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。在T20处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。开关电压VSW由于虚拟二极管而上升。在从T16开始逝去了第二时间tNN的T21处，第二控制信号NDRV被激活为高电平，并且开关电压VSW降到地电压VSS。在从T16开始逝去了复位时间tRST的T22处，复位信号R被激活并且计数器134的输入节点UP的电压具有高电平。
在T23处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。当脉冲宽度调制信号PWM变换到低电平时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。检测时段DT在从T23开始逝去了检测时间tDT的T24处开始。因为开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前(例如，T25处)未达到目标电平，所以脉冲信号PUL被激活。输入节点UP的电压响应于脉冲信号PUL的激活而变换为低电平电压。第一控制信号PDRV在从T23开始逝去了第一时间tPN的T25处被激活为低电平。在从T23开始逝去了计数时间tCNT的T26处，计数器134调整延迟计数DC。因为输入节点UP的电压具有低电平所以延迟计数DC被增大,并且从而,第一时间tPN增大。调整的延迟计数DC或第一时间tPN应用于脉冲宽度调制信号PWM的下一时段。在T27处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。开关电压VSW由于虚拟二极管而上升。在从T23开始逝去了第二时间tNN的T28处，第二控制信号NDRV被激活为高电平，并且开关电压VSW降到地电压VSS。复位信号R在从T23开始逝去了复位时间tRST的T29处被激活。计数器134的输入节点UP的电压响应于复位信号R的激活而变换到高电平电压。
从T30到T36，开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前达到目标电平(例如，在T32处)。从而，延迟计数DC或第一时间tPN被缩小而不激活脉冲信号PUL。
从T37到T43，开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前未达到目标电平(例如，在T39处)。从而，脉冲信号PUL在T39处被激活，并且延迟计数DC或第一时间tPN增大。
图16是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器200的操作方法的流程图。参照图12和图16，在步骤S310中，检测第一控制信号PDRV和开关电压VSW的电平。
在步骤S320中，确定开关电压VSW的充电是否完成。例如，确定开关电压VSW是否在第一控制信号PDRV被激活之前达到目标电平。如果开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前达到目标电平，则延迟计数DC在步骤S330中减少。如果开关电压VSW在第一控制信号PDRV被激活之前未达到目标电平，则延迟计数DC在步骤S340中增大。
在步骤S350中，基于在步骤S330或步骤S340中调整的延迟计数DC来调整第一开关210的接通定时。例如，第一开关210的接通定时可以在延迟计数DC增大时延迟，并且第一开关210的接通定时可以在延迟计数DC减少时提前。
图17和图18示出根据本发明构思的示例性实施例的、第二开关控制器240的内部信号以及与第二开关控制器240相关联的信号的波形。参照图1和图8、图17和图18，在T1处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。此时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。第一控制信号PDRV在从T1开始逝去了第一时间tPN的T2被激活为高电平。在从T1开始逝去了复位时间tRST的T3处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。检测时段DT在从T1开始逝去了检测时间tDT的T4处开始。因为第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T6)比第一控制信号PDRV的停用定时(例如，T2)晚，所以脉冲信号PUL保持低电平。在T5处，脉冲宽度调制信号PWM变换到高电平，并且第一控制信号PDRV被停用为高电平。在从T1开始逝去了第二时间tNN的T6处，第二控制信号NDRV被激活为高电平。延迟计数DC在从T1开始逝去了计数时间tCNT的T7处被调整。因为输入节点UP的电压具有高电平，所以延迟计数DC被减少，并且从而，第二时间tNN缩短。
从T8到T14，第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T13)比第一控制信号PDRV的停用定时(例如，T12)晚。从而，脉冲信号PUL保持低电平并且延迟计数DC减少，并且从而，第二时间tNN缩短。
在T15处，脉冲宽度调制信号PWM变换为低电平。此时，第二控制信号NDRV被停用为低电平，并且开关电压VSW开始上升。第一控制信号PDRV在从T15开始逝去了第一时间tPN的T16处被激活为低电平。在从T15开始逝去了复位时间tRST的T17处，复位信号R被激活并且计数器144的输入节点UP的电压具有高电平。检测时段DT在从T15开始逝去了检测时间tDT时从T18开始。因为第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T19)不晚于第一控制信号PDRV的停用定时(例如，T19)，所以脉冲信号PUL被激活。例如，在从T15开始逝去了第二时间tNN的T19处，脉冲宽度调制信号PWM变换为高电平，第一控制信号PDRV被停用为高电平，并且第二控制信号NDRV被激活。延迟计数DC在从T15开始逝去了计数时间tCNT的T20处被调整。因为输入节点UP的电压具有低电平，所以延迟计数DC被增大，并且从而，第二时间tNN增大。
参照图18，从T21到T26，第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T25)比第一控制信号PDRV的停用定时晚。从而，脉冲信号PUL保持低电平并且延迟计数DC减少，并且从而，第二时间tNN缩短。
从T27到T32，第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T31)不晚于第一控制信号PDRV的停用定时(例如，T31)。从而，脉冲信号PUL被激活并且延迟计数DC被增大，并且因此，第二时间tNN增大。
从T33到T38，第二控制信号NDRV的激活定时(例如，T37)比第一控制信号PDRV的停用定时晚。从而，脉冲信号PUL保持低电平并且延迟计数DC减少，并且因此，第二时间tNN缩短。
图19是示出根据本公开的示例性实施例的电压转换器200的操作方法的流程图。参照图12和图19，在步骤S410中，检测第一控制信号PDRV和第二控制信号NDRV的电平。
在步骤S420中，确定第二控制信号NDRV的激活定时是否比第一控制信号PDRV的停用定时晚。如果第二控制信号NDRV的激活定时比第一控制信号PDRV的停用定时晚，则延迟计数DC在步骤S430中减少。如果第二控制信号NDRV的激活定时不晚于第一控制信号PDRV的停用定时，则延迟计数DC在步骤S440中增大。
在步骤S450中，基于在步骤S430或步骤S440中调整的延迟计数DC来调整第二开关210的接通定时。例如，第二开关220的接通定时可以在延迟计数DC增大时延迟，并且第二开关220的接通定时可以在延迟计数DC减少时提前。
图20是示出根据本发明构思的示例性实施例的计算设备1000的框图。参照图20，计算设备1000包括处理器1100、随机存取存储器(RAM)1200、存储设备1300、调制解调器1400、用户接口1500、以及电力管理块1600。
处理器1100控制计算设备1000的总体操作并且执行逻辑运算。处理器1100可以形成为片上系统(SoC)。处理器1100可以是通用处理器、专用处理器、应用处理器等等。
RAM1200与处理器1100通信。RAM1200可以是处理器1100或计算设备1000的主存储器。处理器1100将代码或数据临时存储在RAM1200中。处理器1100可以使用RAM1200运行代码以处理数据。处理器1100可以使用RAM1200运行诸如操作系统、应用等等的各种软件。然而，软件不局限于此。处理器1100使用RAM1200控制计算设备1000的总体操作。RAM1200可以包括诸如(但不限于)静态RAM、动态RAM、同步DRAM等等的易失性存储器，或诸如(但不限于)相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、铁电随机存储器(FRAM)、等等之类的非易失性存储器。
存储设备1300与处理器1100通信。存储设备1300长期存储数据。例如，处理器110在存储设备1300中存储将长期存储的数据(下文中，称为长期数据)。存储设备1300可以存储用于驱动计算设备1000的引导图像。存储设备1300可以存储诸如操作系统、应用等等之类的各种软件的源代码。存储设备1300可以存储通过诸如操作系统、应用等等的多种软件处理的数据。
在本发明构思的示例性实施例中，处理器1100可以在RAM1200上加载存储在存储设备1300中的源代码。可以运行加载在RAM1200上的代码以执行诸如操作系统、应用等等之类的多种软件。处理器1100可以在RAM1200上加载存储在存储设备1300中的数据，并且处理加载在RAM1200上的数据。处理器1100将存储在RAM1200中的长期数据存储到存储设备1300中。
存储设备1300可以包括诸如(但不限于)快闪存储器、PRAM、MRAM、RRAM、FRAM等等之类的非易失性存储器。
调制解调器1400根据处理器1100的控制与外部设备通信。例如，调制解调器1400以有线或无线方式与外部设备通信。调制解调器1400可以基于诸如长期演进(LTE)、全球微波互联接入(WiMAX)、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、蓝牙、近场通信(NFC)、WiFi、射频识别(RFID)等等之类的无线通信方式,或诸如通用串行总线(USB)、串行高级技术附件(SATA)、高速集成电路(HSIC)、小型计算机系统接口(SCSI)、火线、外围组件互联(PCI)、外围组件快速互联(PCIe)、非易失性快速存储器(NVMe)、通用闪存存储器(UFS)、安全数字卡(SD)、安全数字输入/输出(SDIO)、通用异步收发器(UART)、串行外围接口(SPI)、高速SPI(HS-SPI)、RS232、内部集成电路(I2C)、高速I2C(HS-I2C)、集成音频接口芯片(I2S)、Sony/Philips数字接口(S/PDIF)、多媒体卡(MMC)、嵌入MMC(eMMC)等等之类的有线通信方式中的至少一个与外部设备通信。
用户接口1500根据处理器1100的控制与用户通信。例如，用户接口1500可以包括诸如键盘、键区、按钮、触摸板、触摸屏、触摸垫、触摸球、相机、麦克风、陀螺仪传感器、振动传感器等等之类的用户输入接口。用户接口1500可以还包括诸如液晶显示器(LCD)设备、有机发光二极管(OLED)显示设备、主动矩阵有机发光二级管(AMOLED)显示设备、LED、扬声器、电机等等之类的用户输出接口。
电力管理块1600接收外部电压VEXT。电力管理块1600借助于外部电压VEXT生成多种电平的电压，并且向处理器1100、RAM1200、存储设备1300、调制解调器1400以及用户接口1500供应电压。电力管理块1600包括根据本发明构思的示例性实施例的用于降低外部电压VEXT的电压转换器100。电力管理块1600包括根据本发明构思的示例性实施例的用于提高外部电压VEXT的电压转换器200。计算设备100的功率效率可以通过使用根据本发明构思的示例性实施例的电压转换器100和200来提高。
在本发明构思的示例性实施例中，计算设备1000可以包括智能设备，诸如智能电话、智能板、智能相机、智能电视等等。计算设备1000可以包括通用计算机，诸如台式计算机、便携式计算机等等。
虽然已经参照本发明构思的示例性实施例具体示出和描述了本发明构思，但是可以对其进行形式上和细节上的各种改变而不会脱离权利要求所限定的本发明构思的精神和范围。

Claims (19)

1.一种电压转换器，包括:
第一充电元件,连接在输出节点和开关节点之间；
第二充电元件,连接在输出节点和接地节点之间；
第一开关,被配置为响应于第一控制信号控制被供应输入电压的输入节点与开关节点之间的连接；
第二开关,被配置为响应于第二控制信号控制开关节点与接地节点之间的连接；
第一开关控制器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号、第一控制信号以及第二控制信号调整第一控制信号的第一激活定时，以及使用调整的第一激活定时激活第一控制信号；以及
第二开关控制器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号、开关节点的开关信号以及第二控制信号调整第二控制信号的第二激活定时，并且使用调整的第二激活定时来激活第二控制信号。
2.如权利要求1所述的电压转换器，其中当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候低于地电压时，所述第二开关控制器提前第二激活定时。
3.如权利要求1所述的电压转换器，其中当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候不低于地电压时，所述第二开关控制器延迟第二激活定时。
4.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述第二开关控制器输出通过在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间实施逻辑运算并且反相逻辑运算的结果获得的第二控制信号，以及
其中所述第二开关控制器通过改变在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间的延迟量来调整第二激活定时。
5.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述第二开关控制器包括:
第一脉冲发生器，被配置为接收第二控制信号和开关信号，并且当开关信号的电平在第二控制信号激活的时候不低于地电压时输出脉冲信号；
第二脉冲发生器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号；
触发器，被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号；
计数器，被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数，其中所述延迟计数的增大或减少与脉冲宽度调制信号同步；
延迟单元，被配置为接收脉冲宽度调制信号以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号；
解码器，被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号；
逻辑门，被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算；以及
反相器，被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第二控制信号。
6.如权利要求1所述的电压转换器，其中当第一控制信号在第二控制信号停用的时候被激活时，所述第一开关控制器延迟第一激活定时。
7.如权利要求1所述的电压转换器，其中当第一控制信号在第二控制信号停用的时候未被激活时，所述第一开关控制器提前第一激活定时。
8.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述第一开关控制器输出通过在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间实施逻辑运算并且反相逻辑运算的结果获得的第一控制信号；以及
其中所述第一开关控制器通过改变在脉冲宽度调制信号与脉冲宽度调制信号的延迟信号之间的延迟量来调整第一激活定时。
9.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述第一开关控制器包括:
第一脉冲发生器，被配置为接收第一控制信号和第二控制信号，以及当第一控制信号在第二控制信号停用的时候被激活时输出脉冲信号；
第二脉冲发生器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号；
触发器，被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号；
计数器，被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数，其中所述延迟计数的增大或减少与脉冲宽度调制信号同步；
延迟单元，被配置为接收脉冲宽度调制信号以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号；
解码器，被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号；
逻辑门，被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算；以及
反相器，被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第一控制信号。
10.如权利要求1所述的电压转换器，还包括:
反馈控制器，被配置为根据开关信号的电平生成控制信号；以及
脉冲宽度调制信号发生器，被配置为响应于控制信号调整脉冲宽度调制信号的脉冲宽度。
11.一种电压转换器，包括:
第一充电元件，连接在被供应输入电压的输入节点与开关节点之间；
第二充电元件，连接在输出节点和接地节点之间；
第一开关,被配置为响应于第一控制信号控制输出节点与接地节点之间的连接；
第二开关,被配置为响应于第二控制信号控制开关节点与接地节点之间的连接；
第一开关控制器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号、开关节点的开关信号以及第一控制信号调整第一控制信号的第一激活定时，以及使用调整的第一激活定时激活第一控制信号；以及
第二开关控制器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号、第一控制信号以及第二控制信号调整第二控制信号的第二激活定时，并且使用调整的第二激活定时来激活第二控制信号。
12.如权利要求11所述的电压转换器，其中当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前达到目标电平时，所述第一开关控制器提前第一激活定时。
13.如权利要求11所述的电压转换器，其中当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前未达到目标电平时，所述第一开关控制器延迟第一激活定时。
14.如权利要求11所述的电压转换器，其中所述第一开关控制器包括:
第一脉冲发生器，被配置为接收第一控制信号和开关信号，并且当开关信号的电平在第一控制信号被激活之前未达到目标电平时输出脉冲信号；
第二脉冲发生器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号；
触发器，被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号；
计数器，被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数，其中所述延迟计数的增大或减少与脉冲宽度调制信号同步；
延迟单元，被配置为接收脉冲宽度调制信号以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号；
解码器，被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号；
逻辑门，被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算；以及
反相器，被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第一控制信号。
15.如权利要求11所述的电压转换器，其中当第二控制信号在第一控制信号停用的时候处于停用状态时，所述第二开关控制器提前第二激活定时。
16.如权利要求11所述的电压转换器，其中当第二控制信号在第一控制信号激活的时候被激活时，所述第二开关控制器延迟第二激活定时。
17.如权利要求11所述的电压转换器，其中所述第二开关控制器包括:
第一脉冲发生器，被配置为接收第一控制信号和第二控制信号，以及当第二控制信号在第一控制信号停用的时候被激活时输出脉冲信号；
第二脉冲发生器，被配置为响应于脉冲宽度调制信号输出复位信号；
触发器，被配置为接收脉冲信号和复位信号，以及输出输出信号；
计数器，被配置为在输出信号具有第一电平时减少延迟计数，在输出信号具有不同于第一电平的第二电平时增大延迟计数，以及输出延迟计数，其中所述延迟计数的增大或减少与脉冲宽度调制信号同步；
延迟单元，被配置为接收脉冲宽度调制信号以及使用延迟单元中的多个延迟来延迟脉冲宽度调制信号；
解码器，被配置为响应于延迟计数选择所述多个延迟的输出中的一个作为延迟信号；
逻辑门，被配置为在脉冲宽度调制信号和延迟信号之间实施逻辑运算；以及
反相器，被配置为将逻辑门的输出反相以输出反相信号作为第二控制信号。
18.一种操作电压转换器的方法，该电压转换器包括第一开关以及经由开关节点串联连接到第一开关的第二开关，所述方法包括:
检测用于控制第一开关的第一信号，用于控制第二开关的第二信号，以及开关节点处的第三信号；
基于第一信号是否从第二信号延迟来控制第一开关的接通定时；以及
基于第三信号是否低于地电压来控制第二开关的接通定时。
19.如权利要求18所述的方法，其中控制第一开关的接通定时包括当第一信号从第二信号延迟时加快第一开关的接通定时，以及当第一信号未从第二信号延迟时延迟第一开关的接通定时，以及
其中控制第二开关的接通定时包括当第三信号低于地电压时加快第二开关的接通定时以及当第三信号不低于地电压时延迟第二开关的接通定时。
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