CN116458047A - 自适应增益和带宽斜坡生成器 - Google Patents

自适应增益和带宽斜坡生成器 Download PDF

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Abstract

在一些示例中,一种电路包括电阻器网络(124)、滤波器(126)、电流生成器(128)和电容器(132)。电阻器网络具有电阻器网络输出(164)并且适于耦合在功率转换器(104)的开关端子(162)和接地端子(154)之间。滤波器具有滤波器输入和滤波器输出,滤波器输入耦合到电阻器网络输出。电流生成器具有电流生成器输出以及第一和第二电流生成器输入,第一电流生成器输入被配置为接收输入电压,并且第二电流生成器输入耦合到滤波器输出。电容器耦合在电流生成器输出和接地端子之间。

Description

自适应增益和带宽斜坡生成器
背景技术
某些电路使用反馈进行操作。通常,这种反馈传统地由反馈电阻器网络提供以创建反馈电压。然而,反馈电阻器网络有时可能不利地影响利用反馈进行操作的电路的操作。
发明内容
在一些示例中,一种电路包括电阻器网络、滤波器、电流生成器和电容器。电阻器网络具有电阻器网络输出并且适于耦合在功率转换器的开关端子和接地端子之间。滤波器具有滤波器输入和滤波器输出,滤波器输入耦合到电阻器网络输出。电流生成器具有电流生成器输出以及第一和第二电流生成器输入,第一电流生成器输入被配置为接收输入电压,并且第二电流生成器输入耦合到滤波器输出。电容器耦合在电流生成器输出和接地端子之间。
在至少一些示例中,一种电路包括滤波器、电流生成器和电容器。滤波器被配置为接收表示功率转换器的输出的信号,并且从表示功率转换器的输出的信号中提取直流信息以提供滤波信号。电流生成器被配置为接收功率转换器的输入电压,接收滤波信号,并且基于功率转换器的输入电压和滤波信号提供斜坡电流。电容器被配置为根据斜坡电流基于充电和放电来提供斜坡电压。
在至少一些示例中,一种电路包括电池、滤波器、电流生成器和电容器。电池被配置为提供电池电压。滤波器被配置为接收表示功率转换器的输出的信号,并且衰减表示功率转换器的输出的信号的高频分量以提供滤波信号。电流生成器被配置为基于电池电压和滤波信号提供斜坡电流。电容器被配置为根据斜坡电流基于充电和放电来提供斜坡电压。
附图说明
图1是根据各种示例的示例开关模式电源(SMPS)的框图。
图2是根据各种示例的示例斜坡生成器的示意图。
图3是根据各种示例的示例电流源电路的示意图。
图4是根据各种示例的示例电流源电路的示意图。
图5是根据各种示例的示例电流源电路的示意图。
图6是根据各种示例的示例信号波形的图示。
图7是根据各种示例的功率转换器控制的示例方法的流程图。
具体实施方式
一些传统的电压模式和/或电流模式功率转换器实施方式使用反馈电阻器网络来提供表示功率转换器的输出电压的反馈电压(Vfb)。在一些实施方式中,Vfb与参考电压(Vref)一起用于设置功率转换器的目标输出电压。然而,在至少一些实施方式中,反馈电阻器网络可能不利地影响功率转换器的操作。例如,在至少一些实施方式中,反馈电阻器网络导致功率转换器的宽带增益和/或功率转换器的带宽的降低。在一些情况下,增益和/或带宽的降低可能限制耦合到功率转换器的负载的瞬态性能,在实现功率转换器的频率补偿方面产生挑战,并且阻碍至少一些功率转换器在市场中的使用,这些市场指定更大的输入电压(Vin)范围和/或输出电压(Vout)范围以使功率转换器被认为适合那些市场。
减轻与反馈电阻器网络相关联的增益和/或带宽的降低的一些传统方法包括将前馈电容器耦合在反馈电阻器网络的顶部电阻器上。随着前馈电容器的电容增加,与反馈电阻器网络相关联的增益和/或带宽的降低被进一步减轻(例如,增益和/或带宽损失被进一步恢复)。然而,随着前馈电容器的电容增加,其物理尺寸也增加。随着电容器尺寸的增加,其部件成本(例如,前馈电容器本身的成本)和实现成本(例如,由前馈电容器占用的空间增加而导致的成本)两者都增加。此外,前馈电容器通常不能实时快速地适用于改变的Vout。
如本文所述,电路修改在功率转换器的操作中使用的斜坡信号(Vin_ramp)的有效斜率。在至少一些示例中,Vin_ramp被用于产生或提供用于控制功率转换器的一个或多个有源开关部件(诸如晶体管)的控制信号。在至少一些示例中,Vin_ramp与Vin成比例(并且在一些示例中基于Vin来提供),并且以持续且基本上实时的方式基于从功率转换器导出的信号(Vout_sense)来修改。在至少一些示例中,基于Vout_sense对Vin_ramp的有效斜率的修改减轻了与使用反馈电阻器网络来提供Vfb相关联的增益和/或带宽损失。例如,通过修改Vin_ramp的有效斜率,与电路改为如在传统方法中那样使用前馈电容器或者不采取动作来减轻与使用反馈电阻器网络相关联的增益和/或带宽损失的情况相比,电路经历较少的增益和/或带宽的降低。
在至少一些示例中,该电路包括滤波器,诸如低通滤波器,其基于存在于功率转换器的节点处的信号提供Vout_sense。例如,在一些实施方式中,电阻器网络耦合在功率转换器的开关节点和接地节点之间。在至少一些示例中,存在于开关节点处的信号表示Vout。在此类实施方式中,滤波器具有耦合到电阻器网络的输出的输入,其中Vout_sense存在于滤波器的输出处。该电路进一步包括接收Vin和Vout_sense并提供用于控制电流源的控制信号的数学电路。在一些示例中,电流源是向电容器供应电流的压控电流源。在一些示例中,电容器为斜坡电容器,使得电容器的电压为Vin_sense。在一些示例中,电容器的顶板经由开关耦合到接地节点,以促进电容器的放电或重置。在至少一些实施方式中,开关由时钟信号控制。在一些示例中,时钟信号由振荡器或任何其它合适的时钟生成电路提供。
图1示出了示例开关模式电源(SMPS)100的框图。在至少一个示例中,SMPS 100包括控制器102和功率转换器104。SMPS 100至少通过功率转换器104将基于电源106提供的功率切换到节点156。在一些示例中,功率转换器104是根据脉宽调制(PWM)信号进行操作的降压功率转换器。本说明书的SMPS 100被示出和描述为经由控制器102在功率转换器104上实现电压模式控制。然而,其它控制方法也是可能的。
在至少一个示例中,控制器102包括或适于耦合到反馈电路112、振荡器116、频率校正电路118、斜坡生成器120和比较器122。在一些示例中,斜坡生成器120包括电阻器网络124、滤波器126、电流源电路128、电容器132和开关134。功率转换器104在至少一些示例中包括晶体管136、晶体管138、逆变器电路140且包括或适于耦合到电感器142,并且在一些示例中包括或适于耦合到电容器144。在至少一个示例中,反馈电路112包括电阻器146和电阻器148。类似地,电阻器网络124包括电阻器150和电阻器152。
SMPS 100的至少一个示例包括在同一半导体管芯上和/或在同一部件封装件中的控制器102的至少一些方面和功率转换器104的至少一些方面,而在其它示例中,控制器102和/或功率转换器104的部件可以被单独制造和/或被配置为或适于耦合在一起。例如,控制器102的至少一些方面可以被单独制造并且耦合在一起。此外,虽然未示出为包括栅极驱动器,但是在至少一个示例中,控制器102和功率转换器104适于耦合到栅极驱动器。类似地,被示出为包括在控制器102中的其它部件可改为适于全部或部分地耦合到控制器102,并且不被包括在与控制器102相同的半导体管芯上和/或相同的部件封装件中。
在SMPS 100的至少一个示例架构中,反馈电路112耦合在节点156(在该节点处存在Vout)和接地节点154之间。例如,电阻器146耦合在节点156和节点158之间,并且电阻器148耦合在节点158和接地节点154之间。在至少一些实施方式中,Vfb存在于节点158处。频率校正电路118具有耦合到节点158的第一输入(例如,正输入或非反相输入)和耦合到节点160并被配置为接收Vref的第二输入(例如,负输入或反相输入)。在一些示例中,比较器122是求和比较器。求和比较器基于由求和比较器接收的输入信号的电压总和为零或更大(例如,非负)来提供逻辑高信号,并且基于由求和比较器接收的输入信号的总和为负来提供逻辑低信号。以此方式,求和比较器确定每个接收的输入对之间的差(诸如第一输入和第二输入之间的差、第三输入和第四输入之间的差、第五输入和第六输入之间的差等)。然后求和比较器确定这些差的总和,并且基于该总和提供输出信号。在至少一些示例中,比较器122包括与比较器122的每对差分输入相关联的尾电流源(未示出),诸如压控电流源。通过修改由尾电流源为比较器122的差分输入对提供的电流的比率,比较器122的增益比被修改。在至少一些示例中,修改比较器122的增益比至少部分地补偿或减轻本文描述的宽带增益损失。
在至少一些示例中,比较器122包括耦合到频率校正电路118的第一输出(例如,正输出或非反相输出)的第一输入(例如,正输入或非反相输入)和耦合到频率校正电路118的第二输出(例如,负输出或反相输出)的第二输入(例如,负输入或反相输入)。补偿信号的正分量(Vcomp+)存在于频率校正电路118的第一输出处,并且补偿信号的负分量(Vcomp-)存在于频率校正电路118的第二输出处。比较器122的输出耦合到或适于耦合到晶体管136的栅极和反相器电路140的输入。反相器电路140的输出耦合到晶体管138的栅极。晶体管136的漏极耦合到电源106,并且被配置为从电源106接收Vin。晶体管136的源极耦合到节点162。晶体管138的漏极耦合到节点162,并且晶体管138的源极耦合到接地节点154。在至少一些示例中,功率转换器104适于耦合到节点162和节点156之间的电感器142。在一些示例中,功率转换器104进一步适于耦合到节点156和接地节点154之间的电容器144。
在至少一些示例中,电阻器网络124耦合在节点162和接地节点154之间。例如,电阻器150耦合在节点162和节点164之间,并且电阻器152耦合在节点164和接地节点154之间。滤波器126具有耦合到节点164的输入和耦合到节点166(在该节点处存在Vout_sense)的输出。电流源电路128具有耦合到电源106并被配置为接收Vin的第一输入,以及耦合到节点166的第二输入。电流源电路128的输出耦合到节点170。电流源电路128被配置为基于Vin和Vout_sense从电压源168向节点170(在该节点处存在Vin_ramp)供应电流。在一些示例中,电压源168是电源106。在其它示例中,电压源168是从电源106导出用于为电流源电路128供电的电源电压的电路。电容器132耦合在节点170和接地节点154之间。开关134耦合在节点170和接地节点154之间。振荡器116具有耦合到开关134的输出,使得由振荡器116输出的时钟信号的值控制开关134。在至少一些示例中,振荡器116是适于产生或提供在图1中示出为CLK的时钟信号的任何一个或多个部件。比较器122的第三输入(例如,正输入或非反相输入)耦合到节点166,并且比较器122的第四输入(例如,负输入或反相输入)耦合到节点170。在至少一些示例中,通过以由在图1中指示为由电流源电路128提供的I_ramp的电流值指定的充电速率对电容器132进行充电和重置(例如放电)来提供Vin_ramp。
在至少一个示例中,SMPS 100被配置为从电源106接收Vin,并且在节点156处提供Vout以便为耦合到节点156的负载(未示出)供电。SMPS 100通过切换晶体管136和/或晶体管138或通过节点162(例如,开关节点)耦合到电感器142或能够耦合到负载的另一能量存储元件的其它开关元件(未示出)来提供Vout。Vout至少部分地基于由电源106提供的Vin和由SMPS 100在节点160处接收的Vref。可从任何合适的设备(未示出)(诸如处理器、微控制器、电压源、参考电路或对SMPS 100施加控制以控制Vout的值的任何其它设备、部件或电路)接收Vref。
斜坡生成器120提供与Vin成比例并根据Vout_sense进行修改的Vin_ramp。在至少一些示例中,根据Vout_sense修改来自Vin的充电电流以提供Vin_ramp将至少部分地补偿SMPS 100的由反馈电路112导致的增益和/或带宽收缩或损失。电阻器网络124感测存在于节点162处的信号,并且在节点164处提供作为电阻器网络124的输出的信号。滤波器126对电阻器网络124的输出进行滤波,以在节点166处提供Vout_sense。在至少一些示例中,滤波器126是低通滤波器,其从电阻器网络124的输出中滤除高频分量,留下电阻器网络124的输出的低频分量作为Vout_sense。电流源电路128基于Vin和Vout_sense向节点170供应电流。在一些示例中,由电流源电路128向节点170供应的电流量通过以Vout_sense修改Vin来确定。在一些实施方式中,该修改是从Vin中减去Vout_sense。在其它实施方式中,该修改是将Vin除以Vout_sense。在另一些示例中,根据由电流源电路128实现的任何合适的功能来执行该修改。基于该修改的结果,电流源电路128向节点170供应电流。基于当开关134断开时向节点170供应的电流,电容器132充电。电容器132的电压是Vin_ramp。响应于开关134闭合,电容器132向接地节点154放电,重置Vin_ramp。开关134可以是任何合适的部件,诸如晶体管或硬件(例如,机械)开关。
频率校正电路118基于Vfb和Vref提供Vcomp+和Vcomp-。频率校正电路118可以是包括任何合适的部件的任何合适的电路。在至少一个示例中,频率校正电路118包括执行低频误差校正的积分器或误差放大器以及执行高频校正的零极点对放大器。
图2示出了示例斜坡生成器120的示意图。如以上关于图1所述,在至少一些示例中,斜坡生成器120包括包含电阻器150和电阻器152的电阻器网络124、滤波器126、电流源电路128、电容器132和开关134。在至少一些示例中,滤波器126包括电阻器202和电容器204。如图2所示的滤波器126是单级滤波器(例如,滤波器126包括单个电阻器-电容器(RC)对)。然而,在其它示例中,滤波器126可以是多级滤波器,诸如具有两级、三级、四级等。在至少一些示例中,电流源电路128包括跨导放大器208、晶体管210、电阻器212、电流镜214、电流镜216、电阻器218和电流镜220。在至少一些示例中,电流镜214包括晶体管222和晶体管224。在至少一些示例中,电流镜216包括晶体管226和晶体管228。在至少一些示例中,电流镜220包括晶体管230和晶体管232。
在斜坡生成器120的至少一个示例架构中,电阻器网络124耦合在节点162和接地节点154之间,使得电阻器150耦合在节点162和节点164之间,并且电阻器152耦合在节点164和接地节点154之间。滤波器126具有耦合到节点164的滤波器输入和耦合到节点166的滤波器输出,使得电阻器202耦合在节点164和节点166之间,并且电容器204耦合在节点166和接地节点154之间。跨导放大器208具有耦合到节点166的第一放大器输入(例如,正输入或非反相输入)和第二放大器输入(例如,负输入或反相输入)。跨导放大器208进一步具有耦合到晶体管210的栅极的放大器输出。晶体管210具有源极,该源极耦合到第二放大器输入并通过电阻器212耦合到接地节点154。晶体管210进一步具有漏极,该漏极耦合到晶体管222的漏极、晶体管222的栅极和晶体管224的栅极。晶体管222、晶体管224、晶体管226和晶体管228各自具有耦合到电压源168的源极。晶体管224具有耦合到节点234的漏极。晶体管226具有各自耦合到节点234的漏极和栅极。晶体管228具有耦合到节点234的栅极和耦合到节点170的漏极。晶体管230具有通过电阻器218耦合到电源106的漏极和栅极。晶体管230进一步具有耦合到接地节点154的源极。晶体管232具有通过电阻器218耦合到电源106的栅极、耦合到接地节点154的源极和耦合到节点234的漏极。如上所述,电容器132耦合在节点170和接地节点154之间,开关134耦合在节点170和接地节点154之间并被配置为接收诸如来自振荡器116的时钟信号并且由该时钟信号控制。
在斜坡生成器120的操作的示例中,信号存在于节点162处,并且表示功率转换器(诸如功率转换器104)的输出电压或与其成比例。电阻器网络124基于电阻器150和电阻器152的电阻之间的关系对存在于节点162处的信号进行缩放,并且滤波器126对由电阻器网络124形成的缩放信号进行滤波。在至少一些示例中,滤波器126对缩放信号进行滤波以衰减(例如,滤除)缩放信号的高频分量,从缩放信号中提取直流(DC)信息作为Vout_sense。如本文所用,缩放信号的高频分量指的是缩放信号中的频率大于滤波器126的转角频率(corner frequency)的分量。滤波器126的转角频率至少部分地根据构成滤波器126的部件的值(诸如电阻器的电阻值、电容器的电容值、电感器的电感等)来确定。在至少一些示例中,DC信息(例如,Vout_sense)指示Vout的值并且由斜坡生成器120提供。
跨导放大器208接收Vout_sense并且提供具有与Vout_sense成比例的电流的输出信号。在至少一些示例中,跨导放大器208将Vout_sense从电压转换为电流,使得在Vout_sense的电压指示Vout的值的情况下,跨导放大器208的输出信号的电流变得指示Vout的值。基于跨导放大器208的输出信号,晶体管210在其漏极端子和源极端子之间传导电流,使得表示Vout_sense的电流被电流镜214成镜像以存在于节点234处。电流镜220类似地将表示Vin的电流成镜像到节点234。在节点234处的电流求和导致在节点234处从表示Vin的电流中减去表示Vout_sense的电流。电流镜216将存在于节点234处的电流成镜像到节点170作为I_ramp。
基于I_ramp,当开关134断开时,电容器132充电。电容器132的电压是Vin_ramp并且由斜坡生成器120提供。响应于开关134闭合,电容器132向接地节点154放电,重置Vin_ramp。开关134可以是任何合适的部件,诸如晶体管或硬件(例如,机械)开关。
图3示出了示例电流源电路128的示意图。在至少一些示例中,电流源电路128包括数学电路302和电流源304。数学电路302接收Vin和Vout_sense。数学电路302的输出耦合到电流源304的控制输入,并且被配置为向电流源304提供控制信号。电流源304耦合在电压源168和节点170之间,使得电流源304从电压源168向节点170供应电流。在至少一些示例中,由电流源304提供的电流是I_ramp,并且与由数学电路302提供的控制信号成比例。
数学电路302被配置为利用Vin和Vout_sense作为输入来执行一个或多个操作或功能。例如,在一些实施方式中,数学电路302从Vin中减去Vout_sense以提供控制信号。在其它实施方式中,数学电路302将Vin除以Vout_sense以提供控制信号。在其他示例中,数学电路302基于Vin和Vout_sense执行任何一个或多个数学或逻辑功能以提供控制信号。在至少一些示例中,控制信号由数学电路302提供给电流源304,以控制由电流源304向节点170供应的电流值作为I_ramp。
图4示出了示例电流源电路128的示意图。在至少一些示例中,电流源电路128包括电流源402和电流源404。电流源402耦合在电压源168和节点170之间。电流源404耦合在节点170和接地节点154之间。在至少一些示例中,电流源402被配置为接收Vin并由其控制。类似地,在至少一些示例中,电流源404被配置为接收Vout_sense并由其控制。
电流源402从电压源168向节点170供应电流。电流源404将来自节点170的电流汇集到接地节点154。因此,存在于节点170处的电流(例如,I_ramp)大约等于由电流源402供应的电流和由电流源404汇集的电流的相减结果。因为由电流源402供应的电流与Vin成比例,并且由电流源404汇集的电流与Vout_sense成比例,所以I_ramp和与Vin成比例的电流减去与Vout_sense成比例的电流的结果成比例。
图5示出了示例电流源电路128的示意图。在至少一些示例中,电流源电路128包括除法器502和电流源504。除法器502接收Vin和Vout_sense。除法器502的输出耦合到电流源504的控制输入,并且被配置为向电流源504提供控制信号。电流源504耦合在电压源168和节点170之间,使得电流源504从电压源168向节点170供应电流。在至少一些示例中,由电流源504提供的电流是I_ramp,并且与由除法器502提供的控制信号成比例。
除法器502被配置为利用Vin和Vout_sense作为输入来执行数学除法。在至少一个示例中,除法器502将Vin除以Vout_sense以提供控制信号。在至少一些示例中,控制信号由除法器502提供给电流源504,以控制由电流源504向节点170供应的电流值作为I_ramp。
图6示出了示例信号波形的图示600。在至少一些示例中,图示600的信号波形对应于在SMPS 100的操作的至少一个示例期间存在于图1的SMPS 100中的至少一些信号。因此,在描述图示600时,可以参考图1或本文描述的任何其它附图的至少一些部件和/或信号。图示600包括沿着表示以毫秒(ms)为单位的时间的水平轴线以及表示以毫伏(mV)为单位或者在Vout的情况下以伏特(V)为单位的电压的竖直轴线的Vin_ramp、Vcomp+、Vcomp-、Vfb、Vref和Vout。图示600还包括I_ramp和在图中标记为L的电感器142的电流,每个电流都沿着表示以ms为单位的时间的水平轴线以及表示在I_ramp的情况下以纳安(nA)为单位并且在L的情况下以安(A)为单位的电流的竖直轴线。图示600中显示的每个信号是根据SMPS 100或其部件的操作来提供的(如本文别处所述),并且使SMPS 100的部件采取某些动作或提供其它信号(也如本文别处所述且此处不再重复)。
图7示出了功率转换器控制的示例方法700的流程图。在至少一些示例中,方法700在电源(诸如图1的SMPS 100)中实现。因此,在描述方法700时,可参考图1或本文描述的任何其它附图的至少一些部件和/或信号。
在操作702中,对指示功率转换器的输出的信号进行采样。在至少一些示例中,经由电阻器网络(诸如电阻器网络124)对指示功率转换器的输出的信号进行采样。在一些示例中,指示功率转换器的输出的信号是存在于功率转换器的开关节点处的信号。
在操作704中,对采样信号进行滤波。在一些示例中,由滤波器(诸如滤波器126)执行该滤波。在至少一些示例中,该滤波从采样信号中提取DC信息,并且衰减采样信号的至少一些高频分量。就此而言,在至少一些示例中,该滤波由低通滤波器执行。采样信号的滤波提供滤波信号。
在操作706中,根据功率转换器的输入电压和滤波信号提供斜坡电流。在一些示例中,通过从与功率转换器的输入电压成比例的电流中减去与滤波信号成比例的电流来提供斜坡电流。在其它示例中,通过将与功率转换器的输入电压成比例的电流除以与滤波信号成比例的电流来提供斜坡电流。在另一些其它示例中,通过由滤波信号或表示滤波信号的信号修改表示功率转换器的输入电压的信号来提供斜坡电流,并且在一些示例中,通过控制压控电流源以基于表示功率转换器的输入电压的修改信号来提供电流而提供斜坡电流。
在操作708中,基于斜坡电流提供斜坡电压。在至少一些示例中,通过以由斜坡电流确定的速率对电容器进行充电来提供斜坡电压。在一些示例中,电容器的电压是斜坡电压。在一些示例中,通过经由开关将电容器向接地节点放电来重置斜坡电压,该开关被选择性地断开和/或闭合以使得能够以周期性间隔(例如,钟控间隔)或非周期性间隔对电容器进行充电和放电。
在操作710中,至少根据滤波信号和斜坡电压提供PWM信号。在一些示例中,该PWM信号是用于控制一个或多个部件(诸如功率转换器的一个或多个功率晶体管)的控制信号。在一些示例中,由接收滤波信号和斜坡电压作为输入信号的比较器提供该PWM信号。在至少一些示例中,该比较器是也接收一个或多个补偿信号的求和比较器。如果该比较器是也接收补偿信号的求和比较器,则基于滤波信号、斜坡电压和补偿信号来提供该PWM信号。
虽然本文描述的方法700的操作已经用附图标记进行描述和标记,但在各种示例中,方法700包括本文未列举的附加操作。在一些示例中,本文列举的操作中的任何一个或多个包括一个或多个子操作。在一些示例中,省略本文列举的操作中的任何一个或多个。在一些示例中,本文列举的操作中的任何一个或多个以不同于本文呈现的顺序(诸如以相反的顺序、基本上同时、重叠等)执行。这些替代方案中的每一个都落入本说明书的范围内。
在本说明书中,术语“耦合”可涵盖实现与本说明书一致的功能关系的连接、通信或信号路径。例如,如果设备A产生或提供信号来控制设备B执行动作,那么:(a)在第一示例中,设备A耦合到设备B;或者(b)在第二示例中,如果中间部件C基本上不更改设备A和设备B之间的功能关系,则设备A通过中间部件C耦合到设备B,使得设备B由设备A经由通过设备A产生或提供的控制信号来控制。此外,在本说明书中,“被配置为”执行任务或功能的设备可在由制造商制造时被配置(例如,编程和/或硬接线)以执行该功能和/或可在制造后由用户配置(或可重新配置)以执行该功能和/或其它附加或替代功能。配置可通过设备的固件和/或软件编程、通过设备的硬件部件和互连的构造和/或布局或其组合。此外,在本说明书中,包括某些部件的电路或设备可改为适于耦合到那些部件以形成所描述的电路或设备。例如,被描述为包括一个或多个半导体元件(诸如晶体管)、一个或多个无源元件(诸如电阻器、电容器和/或电感器)和/或一个或多个源(诸如电压源和/或电流源)的结构可改为仅包括单个物理设备(例如,半导体管芯和/或集成电路(IC)封装件)内的半导体元件,并且可适于在制造时或制造后诸如由终端用户和/或第三方耦合到无源元件和/或源中的至少一些以形成所述结构。
虽然本文中可将某些部件描述为特定工艺技术的部件,但这些部件可与其它工艺技术的部件交换。本文描述的电路可重新配置以包括被替换的部件,以提供与部件替换之前可用的功能至少部分类似的功能。除非另有说明,否则示出为电阻器的部件通常表示串联和/或并联耦合以提供由所示电阻器表示的阻抗量的任何一个或多个元件。例如,作为单个部件在本文中示出和描述的电阻器或电容器可分别被替代为串联或并联耦合在与单个电阻器或电容器相同的两个节点之间的多个电阻器或电容器。此外,在本说明书中使用的短语“接地电压电势”包括机壳接地、大地接地、浮动接地、虚拟接地、数字接地、公共接地和/或适用于或适合于本说明书的教导的任何其它形式的接地连接。除非另有说明,否则数值前的“约”、“大约”或“基本上”意指所述数值的+/-10%。
在权利要求的范围内,可以对所描述的示例进行修改,并且其它示例也是可能的。

Claims (20)

1.一种电路,其包含:
电阻器网络,其具有电阻器网络输出,所述电阻器网络适于耦合在功率转换器的开关端子和接地端子之间;
滤波器,其具有滤波器输入和滤波器输出,所述滤波器输入耦合到所述电阻器网络输出;
电流生成器,其具有电流生成器输出以及第一电流生成器输入和第二电流生成器输入,所述第一电流生成器输入被配置为接收输入电压,并且所述第二电流生成器输入耦合到所述滤波器输出;以及
电容器,其耦合在所述电流生成器输出和所述接地端子之间。
2.根据权利要求1所述的电路,其中所述电流生成器包括:
第一电流源,其耦合在电压源和所述电流生成器输出之间,其中所述第一电流源被配置为基于所述输入电压的值从所述电压源向所述电流生成器输出供应一定量的电流;以及
第二电流源,其耦合在所述电流生成器输出和所述接地端子之间,其中所述第二电流源被配置为基于在所述滤波器输出处提供的信号的值从所述电流生成器输出向所述接地端子汇集一定量的电流。
3.根据权利要求1所述的电路,其中所述电流生成器包括:
除法器,其具有除法器输出以及第一除法器输入和第二除法器输入,所述第一除法器输入被配置为接收所述输入电压,并且所述第二除法器输入耦合到所述滤波器输出;以及
电流源,其耦合在电压源和所述电流生成器输出之间,其中所述电流源被配置为基于在所述除法器输出处提供的信号的值从所述电压源向所述电流生成器输出供应一定量的电流。
4.根据权利要求1所述的电路,其进一步包含:
比较器,其具有比较器输出以及第一比较器输入和第二比较器输入,所述第一比较器输入耦合到所述滤波器输出,所述第二比较器输入耦合到所述电流生成器输出,并且所述比较器输出适于耦合到功率转换器;以及
开关,其耦合在所述电流生成器输出和所述接地端子之间并且适于耦合到振荡器以接收时钟信号并由所述时钟信号控制。
5.根据权利要求4所述的电路,其中所述比较器具有第三比较器输入和第四比较器输入,所述第三比较器输入被配置为接收从所述功率转换器的输出导出的补偿信号的正分量,并且所述第四比较器输入被配置为接收从所述功率转换器的所述输出导出的所述补偿信号的负分量。
6.根据权利要求4所述的电路,其进一步包含所述功率转换器,其中所述功率转换器包含晶体管,所述晶体管具有耦合到所述比较器输出的栅极和耦合到所述开关端子的源极。
7.根据权利要求6所述的电路,其中所述电容器被配置为基于所述电流生成器的输出电流提供斜坡电压,所述比较器被配置为基于所述滤波器的输出信号和所述斜坡电压提供脉宽调制PWM信号,并且所述功率转换器被配置为基于所述PWM信号的值将所述输入电压切换到所述开关端子。
8.根据权利要求1所述的电路,其中所述电阻器网络被配置为对存在于所述开关端子处的信号进行采样以提供采样信号,所述滤波器被配置为对所述采样信号进行滤波以从所述采样信号中提取直流信息以提供滤波信号,并且所述电流生成器被配置为基于所述输入电压和所述滤波信号提供斜坡电流。
9.根据权利要求8所述的电路,其中所述电流生成器被配置为通过根据表示所述滤波信号的信号修改表示所述输入电压的信号来提供所述斜坡电流。
10.一种电路,其包含:
滤波器,其被配置为:
接收表示功率转换器的输出的信号;和
从表示所述功率转换器的所述输出的所述信号中提取直流信息以提供滤波信号;
电流生成器,其被配置为:
接收所述功率转换器的输入电压;
接收所述滤波信号;和
基于所述功率转换器的所述输入电压和所述滤波信号提供斜坡电流;以及
电容器,其被配置为根据所述斜坡电流基于充电和放电来提供斜坡电压。
11.根据权利要求10所述的电路,其中所述电流生成器包括:
第一电流源,其被配置为基于所述功率转换器的所述输入电压的值供应电流;以及
第二电流源,其被配置为通过基于来自由所述第一电流源供应的所述电流的所述滤波信号的值汇集电流来提供所述斜坡电流。
12.根据权利要求10所述的电路,其中所述电流生成器包括:
除法器,其被配置为:
接收所述功率转换器的所述输入电压;
接收所述滤波信号;和
将所述功率转换器的所述输入电压除以所述滤波信号以提供相除信号;以及
电流源,其被配置为基于所述相除信号的值提供所述斜坡电流。
13.根据权利要求10所述的电路,其进一步包含:
比较器,其被配置为至少基于所述滤波信号和所述斜坡电压来提供脉宽调制信号;以及
开关,其耦合到所述电容器并被配置为基于接收到的时钟信号周期性地对所述电容器进行放电。
14.根据权利要求13所述的电路,其进一步包含所述功率转换器,其中所述功率转换器被配置为基于所述脉宽调制信号将所述功率转换器的所述输入电压切换到开关端子,在所述开关端子处提供表示所述功率转换器的所述输出的所述信号。
15.一种电路,其包含:
电池,其被配置为提供电池电压;
滤波器,其被配置为:
接收表示功率转换器的输出的信号;和
衰减表示所述功率转换器的所述输出的所述信号的高频分量以提供滤波信号;
电流生成器,其被配置为基于所述电池电压和所述滤波信号提供斜坡电流;以及
电容器,其被配置为根据所述斜坡电流基于充电和放电来提供斜坡电压。
16.根据权利要求15所述的电路,其中所述电流生成器包括:
第一电流源,其被配置为基于所述电池电压供应电流;以及
第二电流源,其被配置为通过基于来自由所述第一电流源供应的所述电流的所述滤波信号的值汇集电流来提供所述斜坡电流。
17.根据权利要求15所述的电路,其中所述电流生成器包括:
除法器,其被配置为:
接收所述电池电压;
接收所述滤波信号;和
将所述电池电压除以所述滤波信号以提供相除信号;以及
电流源,其被配置为基于所述相除信号的值提供所述斜坡电流。
18.根据权利要求15所述的电路,其进一步包含比较器,所述比较器被配置为至少基于所述滤波信号和所述斜坡电压来提供脉宽调制信号。
19.根据权利要求18所述的电路,其进一步包含所述功率转换器,其中所述功率转换器被配置为基于脉宽调制信号将所述电池电压切换到开关端子,在所述开关端子处提供表示所述功率转换器的所述输出的所述信号。
20.根据权利要求18所述的电路,其中所述比较器被配置为修改增益比以改变所述斜坡电压的有效斜率。
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