CN115441728A - 具有转换率控制机制的电源转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有转换率控制机制的电源转换器。上桥开关的第一端耦接输入电压。下桥开关的第一端连接上桥开关的第二端。第一电容的第二端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。电感的第一端连接第一电容的第二端，并连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。第二电容的第一端连接电感的第二端。第二电容的第二端接地。电流控制装置的输入端连接上桥缓冲器的电源输出端。电流控制装置的输出端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。

Description

具有转换率控制机制的电源转换器
技术领域
本发明涉及一种电源转换器，特别是涉及一种具有转换率控制机制的电源转换器。
背景技术
对于电子装置而言，电压转换器为不可缺少的装置，用以调整电压，并供应调整后的电压给电子装置。不同的电压转换器基于不同的功率需求被开发出来。应理解，电源供应器的上桥开关和下桥开关的切换频率高时，将产生高噪声。在特定应用中，例如采用电源转换器的电子装置例如手机在传输信号过程中，由于电源转换器的高噪声，影响信号的传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有转换率控制机制的电源转换器，包含上桥开关、下桥开关、第一电容、电感、第二电容、上桥缓冲器以及电流控制装置。上桥开关的第一端耦接输入电压。下桥开关的第一端连接上桥开关的第二端。下桥开关的第二端接地。第一电容具有第一端以及第二端。第一电容的第二端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。电感的第一端连接第一电容的第二端，并连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。第二电容的第一端连接电感的第二端。第二电容的第二端接地。上桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端。上桥缓冲器的信号输出端连接上桥开关的控制端。上桥缓冲器的电源输入端连接第一电容的第一端以及共享电压。电流控制装置的输入端连接上桥缓冲器的电源输出端。电流控制装置的输出端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。
在一实施例中，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含电阻。电阻的第一端连接上桥缓冲器的电源输入端并耦接共享电压。电阻的第二端连接第一电容的第一端。
在一实施例中，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含二极管。二极管的阳极连接共享电压。二极管的阴极连接上桥缓冲器的电源输入端。
在一实施例中，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含下桥缓冲器。下桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端。下桥缓冲器的信号输出端连接下桥开关的控制端。
在一实施例中，电流控制装置包含电阻。电阻的第一端作为电流控制装置的输入端。电阻的第二端作为电流控制装置的输出端。
在一实施例中，电流控制装置包含多个电阻。多个电阻彼此串联连接。其中一个电阻的一端作为电流控制装置的输入端。另一电阻的一端作为电流控制装置的输出端。
在一实施例中，电流控制装置包含多个电阻。多个电阻彼此并联连接。各电阻的第一端作为电流控制装置的输入端。各电阻的第二端作为电流控制装置的输出端。
在一实施例中，电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件。各电阻的第一端作为电流控制装置的输入端。多个电阻的第二端分别连接多个开关组件的第一端。各开关组件的第二端作为电流控制装置的输出端。
在一实施例中，电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件。各开关组件的第一端作为电流控制装置的输入端。多个开关组件的第二端分别连接多个电阻的第一端。各电阻的第二端作为电流控制装置的输出端。
在一实施例中，电流控制装置还包含电阻控制器。电阻控制器连接各开关组件的控制端，配置以控制多个开关组件的运行。
在一实施例中，电流控制装置包含误差放大器、晶体管以及电阻。晶体管的第一端作为电流控制装置的输入端。晶体管的第二端连接电阻的第一端。电阻的第二端作为电流控制装置的输出端。误差放大器的第一输入端耦接参考电压。误差放大器的第二输入端连接晶体管的第二端以及电阻的第一端之间的节点。误差放大器的输出端连接晶体管的控制端。
另外，本发明提供一种具有转换率控制机制的电源转换器，包含上桥开关、下桥开关、电感、电容、上桥缓冲器以及第一电流控制装置。上桥开关的第一端耦接输入电压。下桥开关的第一端连接上桥开关的第二端，下桥开关的第二端接地。电感的第一端连接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点。电容的第一端连接电感的第二端。电容的第二端接地。上桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端，上桥缓冲器的信号输出端连接上桥开关的控制端。上桥缓冲器的电源输出端接地。第一电流控制装置的输出端连接上桥缓冲器的电源输入端。第一电流控制装置的输入端连接共享电压。
在一实施例中，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含下桥缓冲器。下桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端，下桥缓冲器的信号输出端连接下桥开关的控制端。
在一实施例中，第一电流控制装置包含电阻。电阻的第一端作为第一电流控制装置的输入端。电阻的第二端作为第一电流控制装置的输出端。
在一实施例中，第一电流控制装置包含多个电阻。多个电阻彼此串联连接。其中一个电阻的一端作为第一电流控制装置的输入端。另一电阻的一端作为第一电流控制装置的输出端。
在一实施例中，第一电流控制装置包含多个电阻。多个电阻彼此并联连接。各电阻的第一端作为第一电流控制装置的输入端。各电阻的第二端作为第一电流控制装置的输出端。
在一实施例中，第一电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件。各电阻的第一端作为第一电流控制装置的输入端。多个电阻的第二端分别连接多个开关组件的第一端。各开关组件的第二端作为第一电流控制装置的输出端。
在一实施例中，第一电流控制装置还包含电阻控制器。电阻控制器连接各开关组件的控制端，配置以控制多个开关组件的运行。
在一实施例中，第一电流控制装置包含误差放大器、晶体管以及电阻。晶体管的第一端作为第一电流控制装置的输入端。晶体管的第二端连接电阻的第一端。电阻的第二端作为第一电流控制装置的输出端。误差放大器的第一输入端耦接参考电压。误差放大器的第二输入端连接晶体管的第二端以及电阻的第一端之间的节点。误差放大器的输出端连接晶体管的控制端。
在一实施例中，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含第二电流控制装置。第二电流控制装置设置在上桥缓冲器以及地之间。第二电流控制装置的输入端连接上桥缓冲器的电源输出端，第二电流控制装置的输出端接地。
如上所述，本发明提供一种具有转换率控制机制的电源转换器，其设有电流控制装置，可依据实际需求提供不同大小的阻值。借由提供不同大小的阻值，以调整上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点的电压信号的每个波形的下降沿的电压转换率，或是调整上桥开关的控制端的电压转换率，以使电源转换器的噪声降低至期望噪声值并以期望的效率运行。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。
图2为本发明第二实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图3为本发明第三实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图4为本发明第四实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图5为本发明第五实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图6为本发明第六实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图7为本发明第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
图8为本发明第一实施例至第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的上桥开关以及下桥开关之间的节点的电压信号的波形图。
图9为本发明第一实施例至第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器输出电流的效率的曲线图。
图10为本发明第八实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。
图11为本发明第九实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[第一实施例]
请参阅图1，其为本发明第一实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。
本实施例的电源转换器可包含上桥开关UG、下桥开关LG、第一电容C1、电感L、第二电容C2以及电流控制装置CCD、上桥缓冲器BF1以及下桥缓冲器BF2。在本实施例中，上桥开关UG可为n通道金属氧化物半导体场效晶体管(NMOS)。
上桥开关UG的第一端可耦接输入电压VIN。上桥开关UG的第二端可连接下桥开关LG的第一端。下桥开关LG的第二端可接地。上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX可连接电感L的第一端。电感L的第二端连接第二电容C2的第一端。第二电容C2的第二端接地。
上桥开关UG的控制端以及下桥开关LG的控制端可连接驱动电路(未图标)，以分别从此驱动电路接收上桥驱动信号PWM以及下桥驱动信号PWMb。在本实施例中，上桥驱动信号PWM以及下桥驱动信号PWMb可为脉宽调变信号，但本发明不以此为限。
第一电容C1的第一端可耦接共享电压VCC。第一电容C1的第二端可连接上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，并可连接电感L的第一端。
电流控制装置CCD的输入端IN可连接上桥缓冲器BF1的电源输出端。电流控制装置CCD的输出端OUT可连接上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，并可连接第一电容C1的第二端。
下桥缓冲器BF2的一信号输入端可连接驱动电路(未图标)的输出端，以从驱动电路接收下桥驱动信号PWMb。下桥缓冲器BF2的一信号输出端可连接下桥开关LG的控制端。下桥缓冲器BF2可配置以缓冲从驱动电路输出至下桥开关LG的下桥驱动信号PWMb。
上桥缓冲器BF1的一信号输入端可连接驱动电路(未图标)的输出端，以从驱动电路接收上桥驱动信号PWM。上桥缓冲器BF1的一信号输出端可连接上桥开关UG的控制端。上桥缓冲器BF1的一电源输入端可直接连接第一电容C1的第一端。上桥缓冲器BF1的一电源输出端可连接电流控制装置CCD的输入端IN。上桥缓冲器BF1可配置以缓冲从驱动电路输出至下桥开关LG的上桥驱动信号PWM。
若有需要，本实施例的电源转换器可还包含电阻Rc。电阻Rc的第一端可耦接共享电压VCC。若设有电阻Rc，上桥缓冲器BF1的电源输入端可连接电阻Rc的第一端，电阻Rc的第二端可连接第一电容C1的第一端。
本实施例的电源转换器可还包含二极管DE，可用以防止第一电容C1的放电电流回充共享电压VCC。二极管DE的阳极连接共享电压VCC。二极管DE的阴极可(通过电阻Rc)连接第一电容C1的第一端。
[第二实施例]
请参阅图2，为本发明第二实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
在本实施例中，电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)可包含如图2所示的电阻R0。电阻R0的第一端可作为电流控制装置的输入端IN。亦即，如图2所示的电阻R0的第一端可连接如图1所示的上桥缓冲器BF1的电源输出端，或是连接如图10或图11所示的共享电压VCC。
电阻R0的第二端可作为电流控制装置的输出端OUT。亦即，如图2所示的电阻R0的第二端可连接如图1所示的节点LX，或是连接如图10或图11所示的上桥缓冲器BF1的电源输入端。
电阻R0的第二端可连接上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，并可连接第一电容C1的第二端。
第一电容C1可进行放电，第一电容C1的放电电流Ic可流入电流控制装置CCD的输入端IN。电流控制装置CCD可配置以降低放电电流Ic，降低后的放电电流Ic可朝节点LX流动。
[第三实施例]
请参阅图3，本发明第三实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
在本实施例中，电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)可包含如图3所示的多个电阻Rs1至Rsn，其中n代表电流控制装置所包含的电阻的数量，可为任意适当整数值。应理解，本发明不受限于电流控制装置所包含的电阻的数量和阻值大小。
多个电阻Rs1至Rsn可彼此串联连接。电阻Rs1的第一端可作为电流控制装置的输入端IN。亦即，如图3所示的电阻Rs1的第一端可连接如图1所示的上桥缓冲器BF1的电源输出端，或是连接如图10或图11所示的共享电压VCC。
电阻Rs1的第二端可连接电阻Rs2的第一端，电阻Rs2的第二端可连接电阻Rs3的第一端，电阻Rs3的第二端可连接电阻Rs4的第一端。其他多个电阻Rs3至Rsn依序彼此排列和相互串联连接。
电阻Rsn的第二端可作为电流控制装置的输出端OUT。亦即，电阻Rsn的第二端可连接如图1所示的上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，或是连接如图10或图11所示的上桥缓冲器BF1的电源输入端。
[第四实施例]
请参阅图4，为本发明第四实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
在本实施例中，电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)可包含如图4所示的多个电阻R1至Rn。多个电阻R1至Rn可彼此并联连接。
各电阻R1至Rn的第一端可作为电流控制装置的输入端IN。如图4所示的各电阻R1至Rn的第一端可连接如图1所示的上桥缓冲器BF1的电源输出端，或是连接如图10或图11所示的共享电压VCC。
各电阻R1至Rn的第二端可作为电流控制装置的输出端OUT。亦即，如图4所示的各电阻R1至Rn的第二端可连接如图1所示的上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，并可连接第一电容C1的第二端。
[第五实施例]
请参阅图5，为本发明第五实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
在本实施例中，电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)可包含多个电阻R1至Rn以及多个开关组件S1至Sn。
如图5所示的各电阻R1至Rn的第一端可连接如图1所示的上桥缓冲器BF1的电源输出端。
多个电阻R1至Rn的第二端可分别连接多个开关组件S1至Sn的第一端。各开关组件S1至Sn的第二端可作为电流控制装置的输出端OUT。亦即，如图5所示的各开关组件S1至Sn的第二端可连接如图1所示的上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，或是连接如图10或图11所示的上桥缓冲器BF1的电源输入端。
更进一步，如图1所示的电流控制装置可还包含电阻控制器RCT。电阻控制器RCT可连接各开关组件S1至Sn的控制端，可用以输出多个(例如n个)开关控制信号分别至多个开关组件S1至Sn，用以分别控制多个开关组件S1至Sn的运行。
电阻控制器RCT可依据实际应用需求，开启多个开关组件S1至Sn中的任一者或数者，使电流控制装置提供不同的阻值，以将如图1所示的第一电容C1的放电电流Ic降低至不同的电流值。
[第六实施例]
请参阅图6，为本发明第六实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
在本实施例中，电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)可包含误差放大器EAR、晶体管T1以及电阻Re。举例而言，晶体管T1可为场效晶体管，但本发明不以此为限。
晶体管T1的第一端可作为电流控制装置的输入端IN。如图6所示的晶体管T1的第一端可连接如图1所示的上桥缓冲器BF1的电源输出端，或是连接如图10或图11所示的共享电压VCC。
误差放大器EAR的第一输入端例如非反相输入端可耦接参考电压。误差放大器EAR的第二输入端例如反相输入端可连接晶体管T1的第二端以及电阻Re的第一端之间的节点。误差放大器EAR的输出端可连接晶体管T1的控制端。在本实施例中，此参考电压为可变电压，但实际上亦可替换为固定电压。
晶体管T1的第二端可连接电阻Re的第一端。电阻Re的第二端可作为电流控制装置的输出端OUT。亦即，电阻Re的第二端可连接如图1所示的上桥开关UG的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX，或是连接如图10或图11所示的上桥缓冲器BF1的电源输入端。
[第七实施例]
请参阅图7，为本发明第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的电路布局图。
第七实施例与第六实施例相同内容不在此赘述。第七实施例与第六实施例的差异仅在于，第七实施例的电源转换器的电流控制装置(例如图1所示的电流控制装置CCD、图10和图11所示的第一电流控制装置CCD1或第二电流控制装置CCD2)所包含的晶体管T2为双极性晶体管，但本发明不以此为限。
请参阅图8和图9，其中图8为本发明第一实施例至第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电流控制装置的上桥开关以及下桥开关之间的节点的电压信号的波形图，图9为本发明第一实施例至第七实施例的具有转换率控制机制的电源转换器输出电流的效率的曲线图。
如图2至图7所示的电流控制装置所提供的阻值可依据实际应用需求而调整，例如为24Ω或51Ω，但本发明不以此为限。相比之下，现有电源转换器未设置电流控制装置，未提供任何电阻。
如图8所示，现有电源转换器未提供阻值(即阻值为0Ω)。其结果为，电源转换器的上桥开关以及下桥开关之间的节点的电压信号快速下降。
电源转换器的电流控制装置CCD可提供不同的阻值，例如提供的阻值为24Ω或51Ω时。电流控制装置CCD提供的阻值越大，如图1所示的上桥开关UG以及下桥开关LG之间的节点LX的电压信号下降速度越慢，如此电源转换器的噪声越低。
然而，如图9所示，电源转换器的电流控制装置提供的阻值大小，会影响电源转换器的运行效率。因此，电源转换器的电流控制装置提供的阻值大小应取决于实际需求。
举例而言，当电子装置无线传输信号时，电流控制装置可提供较大的阻值，以降低电源转换器所造成的噪声。而当电子装置待机或其它不需执行传输信号等作业时，电流控制装置则降低提供的阻值，以提高电源转换器的运行效率，以延长待机时间。
[第八实施例]
请参阅图10，其为本发明第八实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。
本实施例的具有转换率控制机制的电源转换器可包含上桥开关UG2、下桥开关LG、电感L、电容C、上桥缓冲器BF1、下桥缓冲器BF2以及第一电流控制装置CCD1。与前述实施例相同之处，不在此赘述。在本实施例中，上桥开关UG2可为p通道金属氧化物半导体场效晶体管(PMOS)。
上桥开关UG2的第一端可耦接输入电压。下桥开关LG的第一端连接上桥开关UG2的第二端。下桥开关LG的第二端接地。电感L的第一端可连接上桥开关UG2的第二端以及下桥开关LG的第一端之间的节点LX。电容C的第一端可连接电感L的第二端。电容C的第二端接地。
上桥缓冲器BF1的信号输入端可连接驱动电路的输出端，上桥缓冲器BF1的信号输出端可连接上桥开关UG2的控制端。上桥缓冲器BF1的电源输出端接地。第一电流控制装置CCD1的输出端OUT可连接上桥缓冲器BF1的电源输入端。第一电流控制装置CCD1的输入端IN可连接共享电压VCC。
第一电流控制装置CCD1的输入端IN可接收共享电压VCC，并可基于共享电压VCC缓慢供应公用电流至降低上桥缓冲器BF1的电源输入端，使上桥缓冲器BF1的电源输入端的电压拉升至上桥缓冲器BF1的速度缓慢。其结果为，上桥开关UG2从开启状态切换至关闭状态的速度缓慢，如此可使电源转换器的噪音低。
[第九实施例]
请参阅图11，其为本发明第九实施例的具有转换率控制机制的电源转换器的电路布局图。与前述实施例相同之处，不在此赘述。
相比于第八实施例，第九实施例还包含第二电流控制装置CCD2。第二电流控制装置CCD2可设置在上桥缓冲器BF1以及地之间。第二电流控制装置CCD2的输入端IN可连接上桥缓冲器BF1的电源输出端。第二电流控制装置CCD2的输出端OUT可接地。
第二电流控制装置CCD2可将上桥缓冲器BF1的电源输出端接地，以将上桥缓冲器BF1的控制端拉至零值，以将上桥开关UG2从关闭状态切换至开启状态。在将上桥缓冲器BF1开启一段时间后，第一电流控制装置CCD1可如上述将上桥缓冲器BF1从开启状态切换回关闭状态。
综上所述，本发明提供一种具有转换率控制机制的电源转换器，其设有电流控制装置，可依据实际需求提供不同大小的阻值。借由提供不同大小的阻值，以调整上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点的电压信号的每个波形的下降沿的电压转换率，或是调整上桥开关的控制端的电压转换率，以使电源转换器的噪声降低至期望噪声值并以期望的效率运行。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书内。

Claims (20)

1.一种具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器包含：
上桥开关，所述上桥开关的第一端耦接输入电压；
下桥开关，所述下桥开关的第一端连接所述上桥开关的第二端，所述下桥开关的第二端接地；
第一电容，具有第一端以及第二端，所述第一电容的所述第二端连接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端之间的节点；
电感，所述电感的第一端连接所述第一电容的所述第二端，并连接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端之间的节点；
第二电容，所述第二电容的第一端连接所述电感的第二端，所述第二电容的第二端接地；
上桥缓冲器，所述上桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端，所述上桥缓冲器的信号输出端连接所述上桥开关的控制端，所述上桥缓冲器的电源输入端连接所述第一电容的所述第一端以及共享电压；以及
电流控制装置，所述电流控制装置的输入端连接所述上桥缓冲器的电源输出端，所述电流控制装置的输出端连接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端之间的节点。
2.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含电阻，所述电阻的第一端连接所述上桥缓冲器的所述电源输入端并耦接所述共享电压，所述电阻的第二端连接所述第一电容的所述第一端。
3.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含二极管，所述二极管的阳极连接所述共享电压，所述二极管的阴极连接所述上桥缓冲器的所述电源输入端。
4.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含下桥缓冲器，所述下桥缓冲器的信号输入端连接所述驱动电路的输出端，所述下桥缓冲器的信号输出端连接所述下桥开关的控制端。
5.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置包含电阻，所述电阻的第一端作为所述电流控制装置的输入端，所述电阻的第二端作为所述电流控制装置的输出端。
6.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置包含多个电阻，所述多个电阻彼此串联连接，其中一所述电阻的一端作为所述电流控制装置的输入端，另一所述电阻的一端作为所述电流控制装置的输出端。
7.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置包含多个电阻，所述多个电阻彼此并联连接，各电阻的第一端作为所述电流控制装置的输入端，各电阻的第二端作为所述电流控制装置的输出端。
8.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件，各电阻的第一端作为所述电流控制装置的输入端，所述多个电阻的第二端分别连接所述多个开关组件的第一端，各开关组件的第二端作为所述电流控制装置的输出端。
9.根据权利要求8所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置还包含电阻控制器，连接各开关组件的控制端，配置以控制所述多个开关组件的运行。
10.根据权利要求1所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述电流控制装置包含误差放大器、晶体管以及电阻，所述晶体管的第一端作为所述电流控制装置的输入端，所述晶体管的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端作为所述电流控制装置的输出端，所述误差放大器的第一输入端耦接参考电压，所述误差放大器的第二输入端连接所述晶体管的第二端以及所述电阻的第一端之间的节点，所述误差放大器的输出端连接所述晶体管的控制端。
11.一种具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器包含：
上桥开关，所述上桥开关的第一端耦接输入电压；
下桥开关，所述下桥开关的第一端连接所述上桥开关的第二端，所述下桥开关的第二端接地；
电感，所述电感的第一端连接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端之间的节点；
电容，所述电容的第一端连接所述电感的第二端，所述电容的第二端接地；
上桥缓冲器，所述上桥缓冲器的信号输入端连接驱动电路的输出端，所述上桥缓冲器的信号输出端连接所述上桥开关的控制端，所述上桥缓冲器的电源输出端接地；以及
第一电流控制装置，所述第一电流控制装置的输出端连接所述上桥缓冲器的电源输入端，所述第一电流控制装置的输入端连接共享电压。
12.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含下桥缓冲器，所述下桥缓冲器的信号输入端连接所述驱动电路的输出端，所述下桥缓冲器的信号输出端连接所述下桥开关的控制端。
13.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含电阻，所述电阻的第一端作为所述第一电流控制装置的输入端，所述电阻的第二端作为所述第一电流控制装置的输出端。
14.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含多个电阻，所述多个电阻彼此串联连接，其中一所述电阻的一端作为所述第一电流控制装置的输入端，另一所述电阻的一端作为所述第一电流控制装置的输出端。
15.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含多个电阻，所述多个电阻彼此并联连接，各电阻的第一端作为所述第一电流控制装置的输入端，各电阻的第二端作为所述第一电流控制装置的输出端。
16.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件，各电阻的第一端作为所述第一电流控制装置的输入端，所述多个电阻的第二端分别连接所述多个开关组件的第一端，各开关组件的第二端作为所述第一电流控制装置的输出端。
17.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含多个电阻以及多个开关组件，各开关组件的第一端作为所述第一电流控制装置的输入端，所述多个开关组件的第二端分别连接所述多个电阻的第一端，各电阻的第二端作为所述第一电流控制装置的输出端。
18.根据权利要求17所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置还包含电阻控制器，连接各开关组件的控制端，配置以控制所述多个开关组件的运行。
19.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述第一电流控制装置包含误差放大器、晶体管以及电阻，所述晶体管的第一端作为所述第一电流控制装置的输入端，所述晶体管的第二端连接所述电阻的第一端，所述电阻的第二端作为所述第一电流控制装置的输出端，所述误差放大器的第一输入端耦接参考电压，所述误差放大器的第二输入端连接所述晶体管的第二端以及所述电阻的第一端之间的节点，所述误差放大器的输出端连接所述晶体管的控制端。
20.根据权利要求11所述的具有转换率控制机制的电源转换器，其特征在于，所述具有转换率控制机制的电源转换器还包含第二电流控制装置，所述第二电流控制装置设置在所述上桥缓冲器以及地之间，所述第二电流控制装置的输入端连接所述上桥缓冲器的所述电源输出端，所述第二电流控制装置的输出端接地。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI343694B (en) * 2007-12-31 2011-06-11 Fitipower Integrated Tech Inc Voltage converter
US9148054B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-29 Volterra Semiconductor LLC Voltage regulators with kickback protection
US9136763B2 (en) * 2013-06-18 2015-09-15 Intersil Americas LLC Audio frequency deadband system and method for switch mode regulators operating in discontinuous conduction mode
TWI495974B (zh) * 2013-09-17 2015-08-11 Upi Semiconductor Corp 斜波信號產生方法與其產生器、以及脈寬調變信號產生器
CN110429804A (zh) * 2014-10-24 2019-11-08 意法半导体研发(深圳)有限公司 反相升降压型变换器驱动电路和方法
TWI543503B (zh) * 2015-02-03 2016-07-21 天鈺科技股份有限公司 開關電路
CN107546964B (zh) * 2017-08-22 2019-06-25 成都芯辰微电子技术有限公司 一种dc-dc转换器的环路控制系统及控制方法
TWI742257B (zh) * 2018-03-16 2021-10-11 力智電子股份有限公司 脈寬調變控制器及第三態電壓產生方法
US11462991B2 (en) * 2019-02-18 2022-10-04 Texas Instruments Incorporated Dynamic signal slope compensation
US11496050B2 (en) * 2020-03-17 2022-11-08 Texas Instruments Incorporated Gate driver for DC-DC converters
US11888384B2 (en) * 2020-11-24 2024-01-30 Stmicroelectronics S.R.L. DC-DC switching converter with adjustable driving voltages

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