CN114208011A - 在连续导电模式下具有预偏置启动的基于校准的纹波注入的恒定导通时间降压转换器 - Google Patents

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Abstract

根据一个或多个示例性实施方案的一个方面，提供了一种用于在连续导电模式下具有校准的纹波注入的降压转换器的恒定导通时间控制器。该恒定导通时间控制器可包括脉宽调制器(PWM)比较器、误差放大器、导通时间发生器、MOSFET驱动器和注入信号发生器；该脉宽调制器比较器生成导通时间请求；该误差放大器将平均反馈电压调节到内部基准电压并且将反馈节点纹波信号传递到该PWM比较器的输入端；该导通时间发生器输出导通时间信号，该导通时间信号基于该导通时间请求来控制该降压转换器的导通时间；该MOSFET驱动器基于该导通时间发生器的该输出来驱动该降压转换器；该注入信号发生器耦接到该导通时间发生器，其中该注入信号发生器可包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源。

Description

在连续导电模式下具有预偏置启动的基于校准的纹波注入的 恒定导通时间降压转换器
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月16日提交的美国临时专利申请号62/874,713的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及利用连续导电模式(CCM)，在具有校准的纹波注入的恒定导通时间(COT)降压(Buck)转换器/稳压器中的预偏置启动。
背景技术
每当需要直流电压降压时，常常使用降压开关转换器(降压转换器)。降压转换器可分为两类：同步和异步。图1示出了现有技术的同步降压转换器。如果图1中的Q2被二极管替换，则其变成为异步降压转换器。同步降压转换器允许反向电流，而异步降压转换器不允许反向电流流动。
每当通过低端MOSFET(图1中的Q2)检测到反向电流(从漏极端子到源极端子的电流)时，可通过关断该低端MOSFET而将同步降压转换器作为异步降压转换器来操作，这改善了非常轻的负载效率。
在转换器被启用之前，降压转换器的输出电压通常为0V。预偏置启动是特殊场景，其中在转换器被启用之前，外部电压存在于转换器的输出端处。这是系统中的多个电力轨在其输出端之间具有寄生二极管的情况。在这种情况下，重要的是确保在其输出端上存在电压的转换器在通过这些寄生二极管启用时不从另一电力轨吸收电流。
传统上，同步降压转换器在异步模式(也称为不连续导电模式)下操作，并且仅当内部基准电压超过其反馈引脚上存在的电压时才开始切换，以确保正确的预偏置启动(即，进行预偏置启动而无需从另一电力轨吸收电流)。当降压转换器在异步模式下操作时，其不允许反向电流，因此其并不从预偏置转换器输出的另一电力轨吸收电流。确保正确的预偏置启动有时还需要附加电路，以在转换器开始切换时限制任何初始负平均电流。
发明内容
根据一个或多个示例性实施方案的一个方面，提供了一种用于降压转换器的恒定导通时间控制器。该恒定导通时间控制器可包括脉宽调制器(PWM)比较器、误差放大器、导通时间发生器、MOSFET驱动器和注入信号发生器；该脉宽调制器比较器生成导通时间请求；该误差放大器将平均反馈电压调节到内部基准电压并且将反馈节点纹波信号传递到该PWM比较器的输入端；该导通时间发生器输出导通时间信号，该导通时间信号基于该导通时间请求来控制该降压转换器的导通时间；该MOSFET驱动器基于该导通时间发生器的该输出来驱动该降压转换器；该注入信号发生器耦接到该导通时间发生器，其中该注入信号发生器可包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源。
第一开关可耦接到第二开关，并且第一开关和第二开关可耦接到固定信号发生器，并且耦接到注入信号发生器的输出端。偏置电流源可耦接在第一开关和第二开关与所述注入信号发生器的输出端之间，并且误差放大器可基于注入信号发生器的输出来接收反馈电压。
注入信号发生器可包括与门，该与门具有输出端、第一输入端和第二输入端，该输出端耦接到第二开关，该第一输入端经由反相器耦接到固定信号发生器，该第二输入端耦接到从PWM比较器接收导通时间请求的触发器。
该触发器可包括输入端子、时钟端子和清零端子，该输入端子耦接到供电电压，该时钟端子耦接到PWM比较器的输出端，该清零端子耦接到控制器的使能信号。
偏置电流源可以是恒定偏置电流源或自适应偏置电流源。偏置电流源可以是基于反馈电压与基准电压的比较来生成偏置电流的自适应偏置电流源。
根据一个或多个示例性实施方案的一个方面，可提供一种设备，该设备具有降压转换器功率级、控制器和纹波电压电路，该控制器耦接到降压转换器功率级，该纹波电压电路耦接到降压转换器功率级输出端和控制器。控制器可包括脉宽调制器(PWM)比较器、导通时间发生器、MOSFET驱动器和注入信号发生器，该脉宽调制器比较器生成导通时间请求并且耦接到控制器的反馈端子；该导通时间发生器输出导通时间信号，该导通时间信号基于导通时间请求来控制降压转换器的导通时间；该MOSFET驱动器基于导通时间发生器的输出来驱动降压转换器；该注入信号发生器耦接到导通时间发生器。注入信号发生器可包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源。
第一开关可耦接到第二开关。第一开关和第二开关可耦接到固定信号发生器，并且耦接到注入信号发生器的输出端。偏置电流源可耦接在第一开关和第二开关与所述注入信号发生器的输出端之间。PWM比较器可基于注入信号发生器的输出来接收反馈电压。
纹波电压电路可包括注入电阻器、注入电容器和偏置电阻器。该注入电阻器可包括第一端子和第二端子，该第一端子耦接到注入信号发生器的输出端，该第二端子耦接到所述注入电容器。该偏置电阻器可包括第一端子和第二端子，该第一端子耦接到注入电阻器的第一端子，该第二端子接地。该注入电容器可包括第一端子和第二端子，该第一端子耦接到所述注入电阻器的所述第二端子，该第二端子耦接到控制器的所述反馈端子。
纹波电压电路还可以包括电阻分压器和前馈电容器，该电阻分压器具有第一电阻器和第二电阻器，该前馈电容器与所述电阻分压器的第一电阻器并联耦接。控制器的反馈端子可耦接在所述电阻分压器的第一电阻器与第二电阻器之间，并且降压转换器的输出端可耦接到前馈电容器和电阻分压器的第一电阻器。
注入信号发生器还可包括与门，该与门具有输出端、第一输入端和第二输入端，该输出端耦接到第二开关，该第一输入端经由反相器耦接到固定信号发生器，该第二输入端耦接到从PWM比较器接收导通时间请求的触发器。该触发器可包括输入端子、时钟端子和清零端子，该输入端子耦接到供电电压，该时钟端子耦接到PWM比较器的输出端，该清零端子耦接到控制器的使能信号。
偏置电流源可以是基于反馈电压来输出偏置电流的恒定偏置电流源或自适应偏置电流源。该自适应偏置电流源可基于反馈电压与基准电压的比较来生成偏置电流。
根据一个或多个示例性实施方案的一个方面，提供了用于为降压转换器控制器生成反馈纹波电压的注入信号发生器。该注入信号发生器可包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源。第一开关可耦接到第二开关。第一开关和第二开关可耦接到固定信号发生器，并且耦接到注入信号发生器的输出端。偏置电流源可耦接在第一开关和第二开关与注入信号发生器的输出端之间。
注入信号发生器还可包括与门，该与门具有输出端、第一输入端和第二输入端，该输出端耦接到第二开关，该第一输入端经由反相器耦接到固定信号发生器，该第二输入端耦接到从脉宽调制器(PWM)比较器接收导通时间请求的触发器。该触发器可包括输入端子、时钟端子和清零端子，该输入端子耦接到供电电压，该时钟端子被配置为接收导通时间请求，该清零端子被配置为接收控制器的使能信号。
偏置电流源可以是基于反馈电压来输出偏置电流的恒定偏置电流源或自适应偏置电流源。该自适应偏置电流源可基于反馈电压与基准电压的比较来生成偏置电流。
根据一个或多个实施方案的一个方面，提供了一种用于控制降压转换器的方法。该方法可包括将平均反馈电压调节到内部基准电压；使用PWM比较器基于反馈电压来生成导通时间请求；输出导通时间信号，该导通时间信号基于PWM比较器导通时间请求来控制降压转换器的导通时间；基于导通时间信号来驱动降压转换器；使用注入信号发生器和外部部件来产生反馈电压纹波；在控制降压转换器的控制器开始切换以确保正确的预偏置启动之前，输出偏置电流以实现目标电压；以及由注入信号发生器来输出注入信号，在稳态条件下，该注入信号发生器生成具有固定的高持续时间的脉冲电压源，并且该输出在剩余切换周期内为低的。
附图说明
图1示出了根据现有技术的具有校准的纹波注入(默认情况)的恒定导通时间控制(COT)降压转换器的功能框图和典型的应用电路。
图2示出了根据示例性实施方案的利用修改的注入(INJ)信号发生器，具有校准的纹波注入的恒定导通时间控制(COT)降压转换器的功能框图。
图3示出了根据现有技术的在具有校准的纹波注入的恒定导通时间降压转换器中使用的典型的INJ信号发生器的框图。
图4示出了根据现有技术的具有默认INJ信号发生器的典型的应用电路。
图5示出了根据示例性实施方案的利用CCM模式，在具有校准的纹波注入的恒定导通时间降压转换器中使用以实现正确的预偏置启动的修改的INJ信号发生器的框图。
图6示出了根据示例性实施方案的具有修改的INJ信号发生器的应用电路。
图7示出了图1所示的现有技术INJ信号发生器的预偏置启动模拟结果。
图8示出了图5和图6所示的示例性实施方案INJ信号发生器的预偏置启动模拟结果。
图9示出了根据图1的电路的在切换周期期间的在INJ引脚处的电流方向。
图10示出了对应于由图1的电路生成的默认INJ信号的启动波形，该波形示出了CINJ和RINJ结合节点电压。
图11示出了图10所示的初始开关部分波形的放大视图。
图12示出了对应于由图2的电路生成的INJ信号的预偏置启动模拟结果，该结果示出了CINJ和RINJ结合节点电压。
图13示出了图12所示的初始开关部分波形的放大视图。
图14示出了对应于没有预偏置电压(即，正常启动)的图2的INJ信号发生器的模拟结果。
图15示出了根据示例性实施方案的自适应IBIAS方案。
图16示出了根据示例性实施方案的在正常启动下具有和不具有自适应IBIAS方案的情况下的模拟结果比较。
图17示出了根据示例性实施方案的具有和不具有自适应IBIAS方案的预偏置启动模拟结果比较。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中示出的以下示例性实施方案，其中相同的附图标号始终表示相同的元件。示例性实施方案可能以各种形式实施，而不限于本文阐述的示例性实施方案。为了清楚起见，省略了对众所周知的部分的描述。图1至图17中描述的IC、架构、方法和时序仅仅是示例性的，并且不仅限于COT控制器，而是可以指任何COT控制器，其中纹波注入电路是外部或内部的或者再现了该想法的实质的其他等效的另选方案或修改形式。
图1是具有用于控制降压转换器功率级101的外部纹波注入电路的COT降压控制器100的功能框图和典型的应用电路。控制器100包括具有补偿电路的误差放大器105、PWM比较器102、自适应导通时间发生器106、MOSFET栅极驱动电路107、INJ信号发生器104和低压差稳压器(LDO)。
补偿电路提供两种功能。一个是高DC增益，其使得反馈电压(FB引脚处的电压)追踪基准电压(VREF1)。另一个功能是将生成的在FB引脚处的纹波电压传递到PWM比较器102的输入端。
PWM比较器102将其反相输入端处存在的纹波电压的谷值与基准电压VREF2进行比较。当其反相输入端处的纹波信号的谷值低于VREF2时，PWM比较器102请求导通时间发生器106生成导通时间脉冲。
当PWM比较器102进行请求时，导通时间发生器106生成导通时间脉冲。由导通时间发生器106生成的导通时间脉冲适应于输入电压VIN，并且取决于输出电压和已编程的开关频率。在FREQ引脚处连接的部件设置开关频率。
MOSFET驱动器107接收来自导通时间发生器106的输出，并且提供驱动降压转换器功率级101的外部MOSFET Q1和Q2的驱动信号。
INJ信号发生器104生成固定的100ns信号。该信号连同在INJ引脚处连接的外部部件一起用于生成基于COT控制的转换器所需的在FB引脚处的纹波电压。在典型的COT转换器中，使用开关节点(SW)而非INJ节点来生成在FB引脚处的纹波电压。使用INJ信号而非SW节点来生成在FB引脚处的纹波电压可以提供恒定纹波电压而不是依赖于输入电压的纹波电压的有益效果，这在输入电压在宽范围内变化并且输出电压接近最小输入电压的应用中可能特别重要。
通常，当转换器处于稳态和CCM模式时，INJ信号发生器104输出在固定时间(在这种情况下为100ns)内为高的，并且在切换周期的剩余持续时间(参考图3)内为低的。这产生在INJ引脚处的平均电压，该平均电压可使用以下公式计算：
Figure BDA0003470452410000071
其中，VINJ是当INJ信号为高(通常为5V)时该INJ信号的量值，tON(INJ)是当INJ信号为高时该INJ信号的持续时间，并且Tsw是转换器的切换周期。
当转换器处于稳态和CCM模式时，CINJ上的电压为VREF1与VINJ(Avg)之间的差值，如图9所示。当INJ输出为高时，电流从INJ引脚流出，并且电流在切换周期的剩余持续时间期间流入INJ引脚，如图9所示。INJ信号连同CINJ和RINJ一起充当具有正幅值和负幅值的脉冲电流源。在稳态下，通过RINJ的平均电流为零，这使得RINJ和CINJ结合节点的平均电压与由公式1给出的INJ引脚的平均电压相同。
前馈电容器CFF为由INJ信号、CINJ和RINJ生成的脉冲电流提供低阻抗路径。这在CFF上并因此在FB引脚处生成纹波电压。脉冲电流量值由以下公式给出(通过假设CINJ上的纹波电压与该CINJ上的平均电压相比较小)：
Figure BDA0003470452410000072
Figure BDA0003470452410000073
其中，IRINJ(INJH)为当INJ为高时通过RINJ的电流的量值，IRINJ(INJL)为当INJ为低时通过RINJ的电流的量值，VINJ为当INJ信号为高(通常为5V)时该INJ信号的幅值，并且VINJ(Avg)为INJ引脚的平均电压。
IRINJ(INJH)在固定的100ns内流动，并且IRINJ(INJL)在切换周期的剩余持续时间内流动。
在FB引脚处生成的纹波电压由公式4或公式5给出：
Figure BDA0003470452410000081
Figure BDA0003470452410000082
其中CFF是跨图1所示的反馈分压器的顶部电阻器(RFB1)连接的前馈电容器。
在FB引脚处生成的纹波电压被传递到由误差放大器105输入的PWM比较器102，如图1所示。通过将IRINJ(INJL)代入公式5，可以使用以下公式获得在FB引脚处的纹波电压：
Figure BDA0003470452410000083
纹波电压ΔVFB连同VREF1与平均FB电压之间的误差一起影响在瞬态期间的转换器的断开周期。导通周期由导通时间发生器106确定。
从公式6可以看出，在FB引脚处的纹波电压及其下降斜率取决于RINJ和CINJ结合节点的平均电压VINJ(Avg)。
RINJ和CINJ结合节点需要一些时间才能达到其平均值VINJ(Avg)。该时间取决于通常在数百微秒内的CINJ、RINJ、CFF、RFB1和RFB2电路的时间常数。当转换器开始切换时，反馈纹波的初始下降斜率将非常低，因为RINJ和CINJ结合节点的初始值非常低。这使得转换器初始断开时间长于预期时间。
图10示出了图1和图3所示的INJ信号发生器的模拟结果，并且具体地示出了在目标输出电压为5V的输出端上具有2.5V预偏置电压的启动期间的RINJ和CINJ结合节点电压、输出电压(VOUT)和电感器电流(IL)。该模拟应用以下用于模拟的参数：输入电压＝12V；目标输出电压＝5V；开关频率＝250KHz；电感器(L1)＝2.2uH；输出电容器＝(2×100uF,ESR＝5m电解)+(2×47uF MLCC)；CFF＝2.5nF；RINJ＝2KΩ；CINJ＝15nF；RFB1＝50KΩ；并且RFB2＝6.82KΩ
如图10所示，平均电感器电流(IL)初始为负，这意味着转换器正从外部预偏置电源吸收电流，这在许多应用中是不可接受的。如图11所示，转换器的断开时间比针对250KHz下的转换器切换应该的断开时间长得多。该较长的断开时间是因为RINJ和CINJ结合节点尚未达到其稳态值。
为了在转换器不从预偏置电源吸收电流的情况下实现正确的预偏置启动性能，如图5和图6的示例性实施方案所示修改INJ信号发生器。注入电路104以使得其保持在高阻抗模式下的方式进行修改，其中开关Q3和Q4均保持断开，直到第一开关事件发生。根据示例性实施方案，基于从固定的100ns信号发生器接收的信号来控制开关Q3。固定的100ns信号发生器301可耦接到导通时间发生器106的输出端或PWM比较器102的输出端。基于与门501的输出端来控制示例性实施方案的开关Q4。与门501的一个输入端可耦接到反相器302的输出端，并且反相器302的输入端可耦接到固定的100ns信号发生器301。与门的另一个输入端可耦接到D触发器502的输出端。D触发器502的输入端可耦接到VDD，并且D触发器502的CLK端子可耦接到PWM比较器102的输出端或导通时间发生器106的输出端。D触发器的清零输入端可耦接到功率确定信号，该功率确定信号可为用于控制器100的所有框的使能信号。此外，偏置电流(IBIAS)可以在INJ引脚处内部生成，并且可以耦接在两个开关Q3与Q4之间。电阻器(RBIAS)可以连接在INJ引脚处，并且将INJ引脚电压设置为IBIAS*RBIAS，直到第一开关事件发生。通过这样做，在设备开始切换之前，RINJ和CINJ结合节点被充电至IBIAS*RBIAS电压(如果存在从设备被启用的时刻到设备开始切换的时刻的足够延迟)。如果基于以下公式7选择RBIAS，则RINJ和CINJ结合节点电压将处于其稳态电压(由公式1给出)。
Figure BDA0003470452410000101
其中VINJ(Avg)为RINJ和CINJ结合节点的稳态电压，其由公式1给出。
通过将VINJ(Avg)代入公式7中，可使用公式8计算RBIAS：
Figure BDA0003470452410000102
根据示例性实施方案，VINJ＝5V，tON(INJ)＝100ns，fsw＝250KHz(Tsw＝4us)并且IBIAS＝5uA。根据该示例性实施方案，这导致RBIAS＝25KΩ。
图12示出了根据示例性实施方案的模拟结果，示出了用于如图10所述的相同预偏置启动条件的输出电压(VOUT)、电感器电流(IL)以及RINJ和CINJ结合节点的瞬时和平均电压的波形，其中RBIAS＝25KΩ。图13示出了图12的初始开关部分的放大视图。如图12所示，RBIAS连同图5和图6所示的示例性实施方案的INJ信号发生器，将RINJ和CINJ结合节点电压设置为与其在稳态条件下的电压几乎相同的电平。这使得转换器的第一次断开时间接近正确的断开时间，因此当设备开始切换时，在初始部分期间的平均电感器电流(IL)不为负。因此，根据示例性实施方案的设备不从预偏置电源吸收电流，并且输出电压保持从预偏置电平斜线上升，如图13所示。
图14示出了根据图5和图6所示的示例性实施方案的使用INJ信号发生器电路的转换器的正常启动性能。如图14所示，在启动开始时在电感器电流(IL)中存在峰值，并且RINJ和CINJ结合节点的平均电压初始减小然后增大。其原因是在“最小可控导通时间”(TONMIN)条件下的转换器操作。
大多数开关转换器MOSFET驱动器具有最小可控导通时间TONMIN。如果控制回路请求小于TONMIN的导通时间，则MOSFET驱动器强制等于TONMIN的导通时间，而不是所请求的较小导通时间。这导致在基于COT控制的开关转换器中的较长断开周期，而这导致在固定频率开关转换器中的脉冲跳跃。当设备在TONMIN下操作时，COT转换器中的较长断开周期增加了切换周期，因此开关频率降低。随着切换周期变得更长，RINJ和CINJ结合节点电压变得更小(参考公式1)。这意味着当切换周期长于已编程的切换周期时，如果转换器在TONMIN下操作，则RINJ和CINJ结合节点的平均电压低于使用公式1计算的平均电压。这使得如果使用公式8计算RBIAS，则RINJ和CINJ结合节点初始电压高于其应该的初始电压，其假设设备在已编程的开关频率下操作，而设备实际上在较低的开关频率下操作。RINJ和CINJ结合节点电压的该较高初始电压使得转换器断开时间小于其应当的时间。这初始产生电感器(L1)上的正平均电压，从而产生如图14所示的电流峰值。
当转换器开始切换时，只要转换器在TONMIN下操作，控制回路就将RINJ和CINJ结合节点电压从由IBIAS*RBIAS设置的初始高值降低到对应于与TONMIN对应的切换周期的值。控制回路所请求的导通时间随着转换器输出电压的增加而增加，并且最终转换器脱离TONMIN的操作，在该操作之上转换器以已编程的开关频率切换，并且RINJ和CINJ结合节点电压匹配使用公式1计算的值。取决于电感值、输入电压、开关频率等，电感器初始电流峰值可高达转换器电流极限。
根据示例性实施方案，INJ信号发生器的偏置电流IBIAS可基于FB电压来自适应(自适应IBIAS)，而不是作为恒定值，如图15所示。根据图15的示例性实施方案，当FB电压<VREF1的5％时，IBIAS为0uA，并且当FB电压≥VREF1的10％时，该IBIAS增加到其目标值。FB电压是设计变量，并且不限于示例性实施方案中所示的特定值，低于该FB电压时，IBIAS为0uA，高于该FB电压时，IBIAS＝目标的100％。该方法可提供消除初始电感器电流峰值以及实现预偏置启动而无需从预偏置电源吸收电流的有益效果。
图16比较了根据一个或多个示例性实施方案的具有恒定IBIAS和具有自适应IBIAS的转换器的模拟结果。根据示例性实施方案，在使用自适应IBIAS方案的情况下，不存在初始电感器电流峰值，如图16所示。在使用自适应IBIAS方案的情况下，由于IBIAS初始为0uA，因此RINJ和CINJ结合节点电压也在0V处。
图17比较了根据一个或多个示例性实施方案的使用恒定IBIAS和自适应IBIAS方案的转换器的预偏置启动性能。从图17可以观察到，波形彼此重叠，因为设备性能在两种情况之间是相同的。这是因为在该示例中为2.5V的预偏置电压是目标输出电压的50％，并且IBIAS处于其100％值，因为对应于2.5V预偏置电压的FB电压>VREF1的10％(即，预偏置电压大于目标输出电压的10％)。因此，如果预偏置电压大于或等于目标输出电压的10％，则在恒定IBIAS与自适应IBIAS方法之间将不存在差异。如果预偏置电压高于FB阈值(高于该FB阈值时，IBIAS为其目标值的100％)，则这两种方法均可以确保转换器不从预偏置电源吸收电流(参考图15)。
尽管已经相对于本公开的示例性实施方案描述和示出了本公开的发明构思，但本公开不限于本文公开的示例性实施方案，并且可以在不脱离本发明构思的范围的情况下进行修改。

Claims (20)

1.一种用于降压转换器的恒定导通时间控制器，所述控制器包括：
脉宽调制器(PWM)比较器，所述脉宽调制器比较器生成导通时间请求；
误差放大器，所述误差放大器将平均反馈电压调节到内部基准电压，并且将反馈节点纹波信号传递到所述PWM比较器的输入端；
导通时间发生器，所述导通时间发生器输出导通时间信号，所述导通时间信号基于所述导通时间请求来控制所述降压转换器的导通时间；
MOSFET驱动器，所述MOSFET驱动器基于所述导通时间发生器的所述输出来驱动所述降压转换器；和
注入信号发生器，所述注入信号发生器耦接到所述导通时间发生器，所述注入信号发生器包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源；
其中所述第一开关耦接到所述第二开关；
其中所述第一开关和所述第二开关耦接到所述固定信号发生器，并且耦接到所述注入信号发生器的输出端；
其中所述偏置电流源耦接在所述第一开关和所述第二开关与所述注入信号发生器的所述输出端之间；并且
其中所述误差放大器基于所述注入信号发生器的输出来接收反馈电压。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中所述注入信号发生器还包括与门，所述与门包括输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端耦接到所述第二开关，所述第一输入端经由反相器耦接到所述固定信号发生器，所述第二输入端耦接到从所述PWM比较器接收所述导通时间请求的触发器。
3.根据权利要求2所述的控制器，其中所述触发器包括输入端子、时钟端子和清零端子，所述输入端子耦接到供电电压，所述时钟端子耦接到所述PWM比较器的所述输出端，所述清零端子耦接到所述控制器的使能信号。
4.根据权利要求1所述的控制器，其中所述偏置电流源为恒定偏置电流源。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中所述偏置电流源为基于所述反馈电压来输出偏置电流的自适应偏置电流源。
6.根据权利要求5所述的控制器，其中基于所述反馈电压与基准电压的比较来生成所述偏置电流。
7.一种设备，包括：
降压转换器功率级；
控制器，所述控制器耦接到所述降压转换器功率级；和
纹波电压电路，所述纹波电压电路耦接到降压转换器功率级输出端和所述控制器；其中所述控制器包括：
脉宽调制器(PWM)比较器，所述脉宽调制器比较器生成导通时间请求并且耦接到所述控制器的反馈端子；
导通时间发生器，所述导通时间发生器输出导通时间信号，所述导通时间信号基于所述导通时间请求来控制所述降压转换器的导通时间；
MOSFET驱动器，所述MOSFET驱动器基于所述导通时间发生器的所述输出来驱动所述降压转换器；和
注入信号发生器，所述注入信号发生器耦接到所述导通时间发生器，所述注入信号发生器包括第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源；
其中所述第一开关耦接到所述第二开关；
其中所述第一开关和所述第二开关耦接到所述固定信号发生器，并且耦接到所述注入信号发生器的输出端；
其中所述偏置电流源耦接在所述第一开关和所述第二开关与所述注入信号发生器的所述输出端之间；并且
其中所述PWM比较器基于所述注入信号发生器的输出来接收反馈电压；
其中所述纹波电压电路包括注入电阻器、注入电容器和偏置电阻器；
其中所述注入电阻器包括第一端子和第二端子，所述第一端子耦接到所述注入信号发生器的所述输出端，所述第二端子耦接到所述注入电容器；
其中所述偏置电阻器包括第一端子和第二端子，所述第一端子耦接到所述注入电阻器的所述第一端子，所述第二端子接地；并且
其中所述注入电容器包括第一端子和第二端子，所述第一端子耦接到所述注入电阻器的所述第二端子，所述第二端子耦接到所述控制器的所述反馈端子。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述纹波电压电路还包括电阻分压器和前馈电容器，所述电阻分压器具有第一电阻器和第二电阻器，所述前馈电容器与所述电阻分压器的所述第一电阻器并联耦接；
其中所述控制器的所述反馈端子耦接在所述电阻分压器的所述第一电阻器与所述第二电阻器之间；并且
其中所述降压转换器的输出端耦接到所述前馈电容器和所述电阻分压器的所述第一电阻器。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述注入信号发生器还包括与门，所述与门包括输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端耦接到所述第二开关，所述第一输入端经由反相器耦接到所述固定信号发生器，所述第二输入端耦接到从所述PWM比较器接收所述导通时间请求的触发器。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述触发器包括输入端子、时钟端子和清零端子，所述输入端子耦接到供电电压，所述时钟端子耦接到所述PWM比较器的所述输出端，所述清零端子耦接到所述控制器的使能信号。
11.根据权利要求7所述的设备，其中所述偏置电流源为恒定偏置电流源。
12.根据权利要求7所述的设备，其中所述偏置电流源为基于所述反馈电压来输出偏置电流的自适应偏置电流源。
13.根据权利要求12所述的设备，其中基于所述反馈电压与基准电压的比较来生成所述偏置电流。
14.一种用于为降压转换器控制器生成反馈纹波电压的注入信号发生器，所述注入信号发生器包括：
第一开关和第二开关、固定信号发生器以及偏置电流源；
其中所述第一开关耦接到所述第二开关；
其中所述第一开关和所述第二开关耦接到所述固定信号发生器，并且耦接到所述注入信号发生器的输出端；
其中所述偏置电流源耦接在所述第一开关和所述第二开关与所述注入信号发生器的所述输出端之间。
15.根据权利要求14所述的注入信号发生器，还包括与门，所述与门包括输出端、第一输入端和第二输入端，所述输出端耦接到所述第二开关，所述第一输入端经由反相器耦接到所述固定信号发生器，所述第二输入端耦接到从脉宽调制器(PWM)比较器接收导通时间请求的触发器。
16.根据权利要求15所述的注入信号发生器，其中所述触发器包括输入端子、时钟端子和清零端子，所述输入端子耦接到供电电压，所述时钟端子被配置为接收所述导通时间请求，所述清零端子被配置为接收所述控制器的使能信号。
17.根据权利要求14所述的注入信号发生器，其中所述偏置电流源为恒定偏置电流源。
18.根据权利要求14所述的注入信号发生器，其中所述偏置电流源为基于反馈电压来输出偏置电流的自适应偏置电流源。
19.根据权利要求18所述的注入信号发生器，其中基于所述反馈电压与基准电压的比较来生成所述偏置电流。
20.一种用于控制降压转换器的方法，所述方法包括：
将平均反馈电压调节到内部基准电压；
使用PWM比较器基于反馈电压来生成导通时间请求；
输出导通时间信号，所述导通时间信号基于所述PWM比较器导通时间请求来控制所述降压转换器的导通时间；
基于所述导通时间信号来驱动所述降压转换器；
使用注入信号发生器和外部部件来产生反馈电压纹波；
在控制所述降压转换器的控制器开始切换以确保正确的预偏置启动之前，输出偏置电流以实现目标电压；以及
由所述注入信号发生器来输出注入信号，在稳态条件下，所述注入信号发生器生成具有固定的高持续时间的脉冲电压源，并且所述输出在剩余切换周期内为低的；
其中所述注入发生器还由电流源组成；
其中所述电流源利用所述反馈电压来自适应。
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