CN117581463A - 用于切换电源的低导通时间控制 - Google Patents

用于切换电源的低导通时间控制 Download PDF

Info

Publication number
CN117581463A
CN117581463A CN202280046141.XA CN202280046141A CN117581463A CN 117581463 A CN117581463 A CN 117581463A CN 202280046141 A CN202280046141 A CN 202280046141A CN 117581463 A CN117581463 A CN 117581463A
Authority
CN
China
Prior art keywords
input
output
pulse
signal
coupled
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.)
Pending
Application number
CN202280046141.XA
Other languages
English (en)
Inventor
A·夏尔马
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.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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 Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of CN117581463A publication Critical patent/CN117581463A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/08—Clock generators with changeable or programmable clock frequency
    • 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
    • H02M3/158—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 including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • 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
    • 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
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
    • 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
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • 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
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • 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
    • H02M3/1563—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 without using an external clock
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/01—Details
    • H03K3/017—Adjustment of width or dutycycle of pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/037—Bistable circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01—Shaping pulses
    • H03K5/04—Shaping pulses by increasing duration; by decreasing duration
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种电子装置(110)具有调制器电路(137)、脉冲调整电路(140)和脉冲发生器电路(150)。所述调制器电路(137)基于功率转换器(100)的所感测到的电感器电流信号(IL)、误差放大器输出电压信号(VEA)以及斜坡信号(VR)而产生比较器输出信号(VC)以调节所述功率转换器(100)的输出电压信号(VO)。所述脉冲调整电路(140)基于所述比较器输出信号(VC)和所述误差放大器输出电压信号(VEA)而产生调整后的脉冲信号(Ton)，且基于输入时钟信号(VCK)和所述误差放大器输出电压信号(VEA)而产生调整后的时钟信号(CCK)。所述脉冲发生器电路(150)基于所述调整后的脉冲信号(Ton)和所述调整后的时钟信号(CCK)而产生切换控制信号(VG1、VG2)以控制所述功率转换器(100)的晶体管(101、102)。

Description

用于切换电源的低导通时间控制
背景技术
用于降压切换电源的峰值电流模式(PCM)控制在给定切换循环中使用高侧切换期间感测到的峰值电感器电流。对于低占空比操作，由于基于传感器架构、静态电流、带宽、稳定时间等的电流传感器速度有限，减少的高侧导通时间会使感测电感器电流变得困难。此外，高侧到低侧换向时间取决于栅极驱动器设计、封装、印刷电路板寄生效应、去耦电容器、路由、功率晶体管寄生效应和类似者，这在低占空比操作下变得重要。这会使在较小导通时间里感测电感器电流更加具有挑战性。
发明内容
在一个方面，一种电子装置包含调制器电路、脉冲发生器电路和脉冲调整电路。所述调制器电路具有反馈输入、电流感测输入、比较器输出和时钟输出。所述脉冲发生器电路具有第一脉冲发生器输入和第二脉冲发生器输入。所述脉冲调整电路具有调整输入、时钟输入、脉冲输出和调整后的时钟输出。所述调整输入耦合到所述比较器输出，所述时钟输入耦合到所述时钟输出，所述脉冲输出耦合到所述第一脉冲发生器输入，并且所述调整后的时钟输出耦合到所述第二脉冲发生器输入。
在另一方面，一种电子装置包含调制器电路、脉冲发生器电路和脉冲调整电路。所述调制器电路被配置成基于功率转换器的所感测到的电感器电流信号、误差放大器输出电压信号以及斜坡信号而产生比较器输出信号以调节所述功率转换器的输出电压信号。所述脉冲调整电路被配置成基于所述比较器输出信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的脉冲信号，且基于输入时钟信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的时钟信号。所述脉冲发生器电路被配置成基于所述调整后的脉冲信号和所述调整后的时钟信号而产生切换控制信号以控制所述功率转换器的晶体管。
在又一方面，一种系统包含输入、输出、晶体管、电感器、调制器电路、脉冲发生器电路和脉冲调整电路。所述晶体管具有第一端子、第二端子和控制端子，其中所述晶体管的所述第一端子耦合到所述输入，并且所述晶体管的所述第二端子耦合到切换节点。所述电感器耦合在所述切换节点与所述输出之间。所述调制器电路被配置成基于所述电感器的所感测到的电感器电流信号、误差放大器输出电压信号以及斜坡信号而产生比较器输出信号以调节所述输出处的输出电压信号。所述脉冲调整电路被配置成基于所述比较器输出信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的脉冲信号，且基于输入时钟信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的时钟信号。所述脉冲发生器电路具有耦合到所述晶体管的所述控制端子的脉冲发生器输出。所述脉冲发生器电路被配置成基于所述调整后的脉冲信号和所述调整后的时钟信号而在所述脉冲发生器输出处产生切换控制信号以控制所述晶体管。
附图说明
图1是具有脉冲调整电路的功率转换系统的示意图。
图1A是包含导通时间调整电路的脉冲调整电路的示意图。
图1B是导通时间调整电路的示意图。
图1C是导通时间调整电路中的脉冲积分器的示意图。
图1D是包含时钟拉伸电路的脉冲调整电路的示意图。
图2是方法的流程图。
图3至12是功率转换系统中的信号的信号图。
具体实施方式
在图式中，相同参考数字贯穿全文指代相同元件，且各种特征不必按比例绘制。并且，术语“耦合(couple)”或“耦合(couples)”包含间接或直接的电或机械连接或其组合。举例来说，如果第一装置耦合到第二装置或与第二装置耦合，那么所述连接可通过直接电连接，或通过经由一或多个介入装置和连接的间接电连接。下文在功能的上下文中描述了各种电路、系统和/或组件的一或多个操作特性，这些功能在一些情况下是由电路系统通电和操作时各种结构的配置和/或互连产生的。
图1展示功率转换系统100，所述功率转换系统还被称作功率转换器。系统100係降压DC-DC转换器，其包含具有第一端子D1(例如，漏极)、第二端子S1(例如，源极)和控制端子G1(例如，栅极)的第一晶体管101(例如，高侧晶体管)。系统100还包含具有第一端子D2(例如，漏极)、第二端子S2(例如，源极)和控制端子G2(例如，栅极)的第二晶体管102(例如，低侧晶体管)。在所示出的实例中，第一晶体管101和第二晶体管102是n沟道场效应晶体管(FET)。其它类型的晶体管可用于其它实施方案，例如双极晶体管、p沟道晶体管等。在系统100的供电操作期间，第一晶体管101的第一端子D1通过输入电压VIN耦合到输入103。第二晶体管102的第二端子S2耦合到具有基准电压COM的参考节点104，例如接地电路或共同电路。在另一实施方案中，低侧晶体管102被二极管(未展示)代替，所述二极管具有耦合到切换节点105的阳极和耦合到参考节点104的阴极。
第一晶体管101的第二端子S1和第二晶体管102的第一端子D2耦合到切换节点105。电感器106具有耦合到切换节点105的第一端子。电感器106的第二端子耦合到输出电容器107的第一端子，所述输出电容器的第一端子是在系统100的操作期间具有输出电压信号VO的DC-DC转换器的输出108。在此配置中，电感器106耦合在切换节点105与输出108之间。输出电容器的第二端子耦合到参考节点104。图1展示耦合在输出108与参考节点104之间的负载109。在操作中，电感器传导由相应第一晶体管101和第二晶体管102的切换操作控制的电感器电流IL。
系统100还包含电子装置110(例如，集成电路)，所述电子装置具有耦合到控制端子G1和G2的输出端子以及用于感测电感器电流IL和输出电压信号VO的输入端子。电子装置110具有反馈电路，例如电阻分压器，所述电阻分压器包含在输出108与参考节点104之间彼此串联耦合的第一分压电阻器111和第二分压电阻器112。第一分压电阻器111具有耦合到输出108的第一端子，以及耦合到电压反馈节点113的第二端子。第二分压电阻器112具有耦合到电压反馈节点113的第一端子，以及耦合到参考节点104的第二端子。在操作中，当系统100被供电时，电阻分压器电路在电压反馈节点113处提供输出电压反馈信号VFB，其中电压反馈信号VFB与输出电压信号VO成正比。
电子装置110包含调制器电路137、脉冲调整电路140和脉冲发生器电路150。调制器电路137包含误差放大器114(标记为“EA”)、反馈输入115、放大器120、电流感测输入121、122、比较器126、比较器输出129和时钟输入。反馈输入115耦合到反馈节点113。电流感测输入121、122耦合到功率转换系统100的电流传感器124。所示出的电流传感器是耦合在电感器106的第二端子与输出108之间的电阻器124。其它形式的电流传感器可用于感测电感器电流IL。
误差放大器114具有第一输入、第二输入116和输出117。误差放大器114的第一输入耦合到反馈输入115和电压反馈节点113。电压基准118具有耦合到误差放大器114的第二输入116的输出119。电压基准118在输出119处提供基准电压VREF。在操作中，误差放大器114将电压反馈信号VFB与基准电压VREF进行比较且在输出117处提供误差放大器输出电压信号VEA。在一个实例中，误差放大器输出电压信号VEA是具有与电压反馈信号VFB和基准电压VREF的幅值差成正比的幅值的模拟电压。
在一个实例中，放大器120是具有第一输入、第二输入和输出123的运算放大器。放大器120的第一输入耦合到第一电流感测输入121，并且第二输入耦合到第二电流感测输入122。比较器126具有第一输入127、第二输入128和比较器输出129。比较器126的第一输入127耦合到放大器120的输出123。在操作中，放大器120在输出123处产生电压信号VIL，所述电压信号与电感器电流IL成正比且与感测电阻器124两端的电压成正比。
图1的实例包含具有输入131和输出132的缓冲器或电平移位电路130。在此实例中，误差放大器114的输出117通过缓冲器或电平移位器电路130耦合到第二比较器输入128。在此实例中，缓冲器或电平移位器电路130的输入131耦合到误差放大器114的输出117，并且缓冲器或电平移位电路130的输出132耦合到比较器126的第二输入128。在另一实施方案中，省略缓冲器或电平移位器电路130，并且误差放大器114的输出117直接耦合到比较器126的第二输入128。在操作中，缓冲器或电平移位器电路130在比较器126的第二输入128处提供闭环电压信号VLP。比较器126具有耦合到时钟电路138的输出139的时钟输入133。在操作中，比较器126将电压信号VIL与闭环电压信号VLP进行比较。比较器126根据来自时钟电路输出139的时钟输出信号VCK而开始每一时钟循环中的比较。
在操作中，调制器电路137的比较器126基于电感器106的所感测到的电感器电流信号IL以及误差放大器输出电压信号VEA而产生比较器输出信号VC以调节输出108处的输出电压信号VO。
脉冲调整电路140具有调整输入141、时钟输入142、控制输入143、脉冲输出144和调整后的时钟输出145。调整输入141耦合到比较器输出129。脉冲调整电路140的时钟输入142耦合到时钟电路138的时钟输出139。
脉冲发生器电路150具有第一脉冲发生器输入151、第二脉冲发生器输入152、第一脉冲发生器输出153和第二脉冲发生器输出154。在一个实例中，脉冲发生器电路150是置位-复位(SR)触发器，第一脉冲发生器输入151是复位输入，第二脉冲发生器输入152是置位输入，第一脉冲发生器输出153是数据输出(例如，标记为“Q”)，并且第二脉冲发生器输出154是反相数据输出(例如，标记为“Q'”)。脉冲调整电路140的脉冲输出144耦合到第一脉冲发生器输入151，并且脉冲调整电路140的调整后的时钟输出145耦合到第二脉冲发生器输入152。第一脉冲发生器输出153耦合到第一晶体管101的控制端子G1，并且第二脉冲发生器输出154耦合到第二晶体管102的控制端子G2。
在操作中，当系统100被供电且正操作时，脉冲调整电路140基于比较器输出信号VC和误差放大器输出电压信号VEA而产生调整后的脉冲信号Ton。另外，脉冲调整电路140基于输入时钟信号VCK和误差放大器输出电压信号VEA而产生调整后的时钟信号CCK。脉冲发生器电路150基于调整后的脉冲信号Ton和调整后的时钟信号CCK而在第一脉冲发生器输出153处产生第一切换控制信号VG1以控制第一晶体管101。另外，脉冲发生器电路150基于调整后的脉冲信号Ton和调整后的时钟信号CCK而在第二脉冲发生器输出154处产生第二切换控制信号VG2以控制第二晶体管102。
还参考图1A、1B和1C，图1A展示包含导通时间调整电路170的脉冲调整电路140的示例性实施方案的其它细节，如图1A中所展示，示例性脉冲调整电路140包含AND门160、导通时间边界检测器164和导通时间调整电路170。AND门具有第一门输入161、第二门输入162和门输出163。第一门输入161耦合到比较器输出129。门输出163耦合到脉冲输出144。导通时间边界检测器164是具有检测器输入165和检测器输出166的电路。检测器输入165耦合到脉冲调整电路140的控制输入143，且耦合到图1的误差放大器输出117。导通时间边界检测器164在检测器输出166处提供使能信号Enable，以响应于误差放大器输出电压信号VEA指示调整后的脉冲信号Ton小于阈值TH而选择性地使能导通时间调整电路170。
导通时间调整电路170具有递增输入171、递减输入172、使能输入173和调整输出174。使能输入173耦合到导通时间边界检测器164的检测器输出165。调整输出174耦合到AND门160的第二门输入162。
在操作中，当系统100正操作时，比较器126基于信号VIL与VLP的比较而在比较器输出129处提供比较器输出信号VC。比较器输出信号VC在AND门160的第一输入161处提供脉冲控制模式导通时间输入信号Ton_PCM。另外，导通时间调整电路170基于递增输入171处的递增信号Incr_ton和递减输入172处的递减信号Decr_ton而在调整输出174处提供导通时间调整或调适信号Ton_adpt。导通时间调整信号Ton_adpt向AND门160的第二门输入162提供输入。AND门160在门输出163处提供调整后的脉冲信号Ton，所述调整后的脉冲信号具有与在相应第一门输入171和第二门输入172处的Ton_PCM和Ton_adpt信号的导通时间中的较小者相对应的导通时间168。
图1B展示导通时间调整电路170的示例性实施方案的其它细节，并且图1C展示导通时间调整电路180中的脉冲积分器的示例性实施方案的其它细节。图1B中的示例性导通时间调整电路170包含脉冲积分器(标记为“脉冲积分器/电荷泵)、电压-电流转换器182(标记为“V-I”)、导通时间跟踪计时器185、电容器186和输出放大器187。脉冲积分器具有递增输入171、递减输入172和脉冲积分器输出181。脉冲积分器将其输出电压调整到某一值，所述值将导通时间调整到稳态操作所需的最小值。积分器的输出电压被转换成成比例地减少导通时间的电流。导通时间跟踪/校准到维持PCM/VCM(或其它机构)边界处的平衡的值。
电压-电流转换器182具有电压输入183和电流输出184。电压输入183耦合到脉冲积分器输出181。电流输出184耦合到导通时间跟踪计时器185的输入且耦合到电容器186的第一端子。导通时间调整电路170还包含开关，所述开关与电容器186并联耦合且由输入时钟信号VCK控制以周期性地关闭以用于使电容器放电。输出放大器187具有第一输入188、第二输入189和输出190。输出放大器187的第一输入188耦合到电流输出184。输出放大器187的第二输入189耦合到第二电压基准，并且输出放大器187的输出190耦合到导通时间调整电路170的调整输出174以提供导通时间调整信号Ton_adpt。
如在图1C中所见，在一个实例中，脉冲积分器包含具有第一电流源191的电荷泵电路，所述第一电流源通过由递减输入172处的递减信号Decr_ton控制的第一开关耦合到脉冲积分器输出181。图1C中的导通时间调整电路180的电荷泵电路还包含第二电流源192，所述第二电流源通过由递增输入171处的递增信号Incr_ton控制的第二开关耦合到脉冲积分器输出181。导通时间调整电路180还包含耦合在脉冲积分器输出181与参考节点104之间的电容器。在此实例中，电压-电流转换器182包含与沟道FET，所述与沟道FET具有耦合到电流输出184的漏极、耦合到电压输入183的栅极以及通过电阻器耦合到参考节点104的源极。如图1B中所展示，电压-电流转换器182的电流输出184耦合到导通时间调整电路170的电容器186。
在操作中，电压输入183处的栅极电压vctrl控制电压-电流转换器182的电流输出184处的电流信号I_Correction，这控制调整输出174处的导通时间调整信号Ton_adpt的脉冲宽度。导通时间调整电路180的电容器集成来自相应电流源191和192的电流，并且电容器的电压响应于来自第一电流源191的电流而增大，且响应于由第二电流源192从电容器吸收的电流而减小。导通时间调整电路170产生导通时间调整信号Ton_adpt作为脉冲信号，所述脉冲信号具有等于在Ton开始时开始且在比较器187跳闸时结束的时间的宽度，其中基于递增输入171处的递增信号Incr_ton以及递减输入172处的递减信号Decr_ton而控制宽度。
图1D展示包含时钟拉伸电路或时钟拉伸器194和逻辑电路196的脉冲调整电路140的示例性实施方案的其它细节。脉冲调整电路140基于误差放大器输出电压信号VEA而在一个模式中将功率转换器100的切换周期193控制为时钟信号VCK的周期Ts加上拉伸时间Tstretch的值(例如，Ts＝1/Fs，其中Fs是输入时钟信号VCK的切换频率。在此实例中，脉冲调整电路140包含控制输入143，所述控制输入将误差放大器输出电压信号VEA提供到时钟拉伸器194的输入。时钟拉伸器194具有在输出145处提供调整后的时钟电路CCK的输出195。逻辑电路196具有第一输入197、第二输入198和输出199。逻辑电路196在输出199处产生递减信号Decr_ton信号，所述递减信号具有其输入的时间周期的差的脉冲宽度Tstretch。在另一实施方案中，第二时钟电路(未展示)可基于误差放大器输出信号VEA而直接产生Decr_ton信号。逻辑电路196的第一输入197耦合到时钟拉伸器194的输出195，逻辑电路196的第二输入198耦合到时钟输出139，并且逻辑电路196的输出199耦合到调整后的时钟输出145。
在操作中，脉冲调整电路140通过产生具有允许脉冲调整电路140将Tstretch调节到极小值的脉冲持续时间Tstretch的递减信号Decr_ton而将断开时间拉伸了时间Tstretch。最终，Incr_ton和Decr_ton脉冲两者在平衡下变得大体上相同。在一个实例中，脉冲调整电路140在第二模式中自行调节导通时间，且将系统保持在PCM与拉伸开始之间的边界条件下，在此实例中，Tstretch使用恒定导通时间(COT)谷值控制向零收敛。
图2展示方法200，其示出包含脉冲调整电路140的图1至1D的电子装置110的示例性操作。脉冲调整电路140调整调整后的时钟信号CCK的切换时间周期。通过脉冲调整电路140的输出144调整Ton。脉冲调整电路140基于时钟拉伸器194而选择性地在第一模式(例如，正常PCM模式)和第二模式(例如，STRETCH)中的一者中操作，这控制Toff阶段中的循环决策。基于循环决策，断开时间可变长了Toff+Tstretch的量，由此将断开时间增加到Ts+Tstretch。在PCM实例中的第一模式中，脉冲调整电路140根据功率转换器100的所感测到的电感器电流信号IL的峰值来基于误差放大器输出电压信号VEA而确定信号Ton的导通时间。在第二模式中，脉冲调整电路140确定断开时间，且基于所测量的导通时间168和所确定的断开时间而控制功率转换器100的切换周期193。
方法200在图2中的202处以第一模式中的操作开始，其中导通时间调整电路170例如使用图1B中的导通时间跟踪计时器185来跟踪调整后的脉冲信号Ton的导通时间168。在204处，电子装置110确定导通时间168是否小于阈值TH，从而指示需要时钟拉伸。如果不是(在204处为否)，那么方法200保持在第一模式中，且再次在202处跟踪导通时间168。否则(在204处为是，响应于导通时间168大于或等于阈值TH)，在206和208处，脉冲调整电路140在第二模式中操作。在206处，脉冲调整电路140例如通过使用图1D中的时钟拉伸器194控制Tstretch来基于误差放大器输出电压信号VEA而控制循环时间伸展。在208处，在第二模式中，脉冲调整电路140基于拉伸时间Tstretch而控制调整后的脉冲信号Ton的导通时间168，所述拉伸时间根据误差放大器输出电压信号VEA和最小导通时间值来确定。在一个实例中，最小导通时间值小于或等于与阈值TH相对应的值。脉冲调整电路140接着返回到在202处跟踪调整后的脉冲信号Ton的导通时间168，且在DC-DC功率转换系统100的每一切换循环中基于204处的阈值比较而选择性地操作第一模式和第二模式中的一者。图3至12展示功率转换系统中的信号的信号图。如图3和4中所展示，在第二模式(STRETCH)中，脉冲调整电路140基于误差放大器输出电压信号VEA而在206处选择性地延长功率转换器100的切换周期193，且基于由拉伸持续时间产生的递减信号decr_ton的宽度(例如，递减信号Decr_ton的宽度与拉伸时间Tstrecth相同)而调整调整后的脉冲信号Ton的导通时间168。导通时间调整电路180的电荷泵使得导通时间减少与Decr_ton-Incr_ton的宽度差成正比。如果Decr_ton宽度>Incr_ton宽度，那么导通时间将在正常PCM模式外的第二导通时间减少模式中减少。取决于脉冲如何产生，系统可被转换成谷值控制(例如，COT)系统。在一个实例中，递减信号Decr_ton脉冲是固定的，且递增信号Incr_ton是断开时间Toff阶段内的脉冲，指示谷值感测没有漂移。在每一循环中，Toff不会因谷值电流模式决策而终止，但导通时间经过调整以维持调节。所示出的实例允许通过Incr_ton和Decr_ton脉冲的选择项实施两种类型的控制(例如，PCM和谷值COT)。
曲线图300和图3示出在第二模式中操作期间电子装置110和功率转换器100中的信号，包含：曲线301，其示出递增输入171处的递增信号Incr_ton；曲线302，其示出递减输入172处的递减信号Decr_ton；曲线303，其示出时钟电路输出139处的时钟输出信号VCK；以及曲线304，其示出电感器106的随时间而变的电感器电流IL。
在所示出的切换循环中，调整后的脉冲信号Ton的导通时间168具有小于阈值TH的持续时间311，并且脉冲调整电路140使用时钟拉伸器194将拉伸时间Tstretch控制到与递减输入172处的递减信号Decr_ton的脉冲宽度312相对应的非零值。DC-DC功率转换系统100在与在调制器电路137的控制下的输出电压VO的闭环调节相对应的占空比下操作。如曲线图300中进一步展示，电子装置100ton在第二模式中操作以调节递增信号Incr_ton和递减信号Decr_ton的相对持续时间，其将在系统100的平衡和稳态操作下达到相等值，系统中不存在其它改变(例如，负载变化等)。如在图3中所见，递减信号Decr_ton信号的宽度与拉伸时间Tstretch相同)。在一个实例中，电荷泵180使得导通时间减少与Decr_ton-Incr_ton的宽度差成正比。在正常PCM操作中，电路140确定正常Ton信号脉冲宽度，并且第二机构取决于净差值(Decr_ton-Incr_ton))而确定Ton信号的宽度的减小。
如图3中所展示，脉冲调整电路140选择性地强制执行最小导通时间，所述最小导通时间可小于可单独通过电流感测测量的导通时间，同时允许扩展的工作范围(例如，对于系统100中的低加载条件)以用于极低系统操作占空比值。图3的实例示出递减信号Decr_ton(曲线302)的脉冲先于递增信号Incr_ton(曲线301)的脉冲的实施方案。图4展示另一实施方案中的曲线301至304的曲线图400，其中递增信号Incr_ton的脉冲先于递减信号Decr_ton(曲线302)的脉冲。此实例还达到研究状态平衡，其中递增信号Incr_ton和递减信号Decr_ton的持续时间大体上相等。在这些实例和其它实施方案中，电子装置110在第二模式中基于误差放大器输出电压信号VEA而控制调整后的脉冲信号Ton的占空比，以基于基准电压信号VREF(图1)而调节功率转换器100的输出电压信号VO。
脉冲调整电路140经由递增信号Incr_ton和递减信号Decr_ton将Ton_adpt信号(图1A)的持续时间调节或校准到自然需要的(例如，未计算的)值以基于由调制器电路137的闭环调节设置的占空比而调节输出电压VO。电子装置通过自适应性导通时间控制和时钟拉伸(例如，谷值控制或Toff控制)将输出电压调节保持为甚至超出由阈值TH设置的最低经调节导通时间168，并且不同实施方案可实施控制Toff以维持输出电压调节的任何方案。所示出的实例通过在第二模式中感测图3中所展示的谷值电流信息并且使伏秒平衡收缩调整后的脉冲信号Ton的导通时间168以保持调节中的占空比来在由阈值TH设置的边界处调节Toff(例如，在每一循环中高侧第一晶体管101断开的点)。示例性实施方案调整导通时间168以解决所示出的脉冲控制模式(PCM)功率转换系统100的最小可测量导通时间的问题，且减少感测第一晶体管101中的电流以用于输出电压调节的需求，同时调整后的脉冲信号Ton的导通时间168可收缩以维持系统100的固定频率操作。
峰值电流模式转换器操作使用在高侧(HS)相位期间所感测到的电感器电流(IL)峰值。随着占空比减小，高侧相位持续时间(导通时间)减小，并且两个部分限制了导通时间可变小的程度。电流传感器和相关联电路系统的速度取决于传感器设计(例如，传感器架构、静态电流Iq、带宽BW、稳定时间、回转速率等)。并且，高侧到低侧换向时间取决于栅极驱动器设计、封装、印刷电路板寄生效应、去耦电容器、路由以及功率FET寄生效应。示例性电子装置110在无过度应力的情况下促进可靠的换向，且缓解或避免与缓慢电流感测相关联的问题。
在示例性电子装置110中，随着占空比减小，脉冲调整电路140系统保持在用于PCM操作的第一模式中，直到达到阈值为止，并且脉冲调整电路140转变成利用时钟拉伸的操作，所述时钟拉伸通过图1C的电荷泵在第二模式中进一步产生固定的较小导通时间。所描述的实例有助于将导通时间168调节到任何最小期望值(例如，20ns)以适应可靠的高侧到低侧换向。脉冲调整电路140用以通过信号Incr_ton和Decr_ton)调节导通时间和时钟拉伸，同时使用控制Toff且维持调节(例如，COT控制)的任何控制方案来维持输出电压调节(例如，使用谷值控制或Toff控制)。
图5至7示出在无自适应性导通时间跟踪的情况下的瞬态线路升压模拟结果。图5中的曲线图500包含：曲线501，其展示输入电压VIN；曲线502，其展示输出电压VO；曲线503，其展示指示谷值和电感器电流IL的出现的谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线504，其展示调整后的时钟信号CCK；以及曲线505，其展示在大致1MHz的切换频率Fs下1.2V的目标输出电压VO的电感器电流IL。在曲线图500中，输入电压VIN以1V/us的回转速率从20V升高到35V，并且系统尝试继续调节输出电压VO。在此实例中，传感器决策和消隐限制被设置成大致50ns，其低于大致35ns的期望导通时间。在无自适应性导通时间跟踪的情况下，这种情况可使得最小导通时间固定在大致50ns以便调节输出电压VO，并且如通过曲线图500中的从大致1μs到大致1.4μs的增大切换周期所展示，断开时间Toff增大。
图6中的曲线图600包含：曲线601，其展示输入电压VIN；曲线602，其展示输出电压VO；曲线603，其展示谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线604，其展示调整后的时钟信号CCK；曲线605，其展示电感器电流IL；以及曲线606，其展示在输入电压增大之前的调整后的脉冲信号Ton。图7中的曲线图700展示了示出在输入电压VIN增大之后的操作的曲线图700，包含：曲线701，其展示输入电压VIN；曲线702，其展示输出电压VO；曲线703，其展示谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线704，其展示调整后的时钟信号CCK；曲线705，其展示电感器电流IL；以及曲线706，其展示调整后的脉冲信号Ton。
图8、9和10示出在自适应性导通时间跟踪的情况下的瞬态线路升压模拟结果。图8中的曲线图800包含：曲线801，其展示输入电压VIN；曲线802，其展示输出电压VO；曲线803，其展示指示谷值和电感器电流IL的出现的谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线804，其展示调整后的时钟信号CCK；曲线805，其展示目标输出电压VO的电感器电流IL；曲线806，其展示调整后的脉冲信号Ton；以及曲线807，其展示在大致1MHz的切换频率Fs下1.2V的目标输出电压VO的误差放大器输出电压VEA。在曲线图800中，输入电压VIN再次以1V/us的回转速率从20V升高到35V，并且脉冲调整电路140从第一模式转变成第二模式，同时继续调节输出电压VO。在此实例中，脉冲调整电路140从第一模式转变成第二模式，同时继续调节输出电压VO。在此实例中，传感器决策和消隐限制被设置成大致50ns，其低于大致35ns的期望导通时间。
图9中的曲线图900包含：曲线901，其展示输入电压VIN；曲线902，其展示输出电压VO；曲线903，其展示谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线904，其展示调整后的时钟信号CCK；曲线905，其展示电感器电流IL；曲线906，其展示输入电压增大之前的调整后的脉冲信号Ton；以及曲线907，其展示误差放大器输出电压VEA。图10中的曲线图1000展示了示出在输入电压VIN增大之后的操作的曲线图1000，包含：曲线1001，其展示输入电压VIN；曲线1002，其展示输出电压VO；曲线1003，其展示谷值电压脉冲信号VVALLEY；曲线1004，其展示调整后的时钟信号CCK；曲线1005，其展示电感器电流IL；曲线1006，其展示调整后的脉冲信号Ton；以及曲线1007，其展示误差放大器输出电压VEA。在此实例中，在第二模式中的脉冲调整电路140的操作将调整后的脉冲信号Ton的导通时间168减小到大致35ns的期望值，而无需改变切换频率。
图11和12针对瞬态线路升压和降压比较而应系统100中的比较模拟结果。曲线图1100和图11包含：曲线1101，其展示输入电压VIN；曲线1102，其展示输出电压VO；曲线1105，其展示电感器电流IL；以及曲线1107，其展示瞬态线路升压事件的误差放大器输出电压VEA。图12中的曲线图1200包含：第一曲线1201，其展示输入电压VIN；曲线1202，其展示输出电压VO；曲线1205，其展示电感器电流IL；以及曲线1207，其展示误差放大器输出电压VEA。如在图11和12中所见，下冲和过冲不受自适应性导通时间跟踪的使用的影响，并且由于电子装置110在循环需求和较高切换频率下对导通时间的较好跟踪，结果展示了瞬变的改进。在这些实例中，PCM中的导通时间边界检测与能够分别响应于模拟线路升压和降压而转变进出PCM的系统100一起工作良好。所公开的实例解决了具有高降压事件的降压转换器或其它切换DC-DC转换器的基本方面，所述高降压事件产生较小导通时间且适用于其中使用高降压转换器的所有者终端设备。
其它方法涉及猜测或计算峰值电感器电流，例如模拟电流模式ECM控制。其它方法针对COT操作而使用导通时间计算。另一方法使用不基于峰值电流模式控制(例如，谷值电流模式或电压模式控制)的不同主电流回路。所描述的实例的一个实施方案向第一模式中的PCM操作提供附加的第二模式，以通过跟踪机制选择性地实现较小导通时间，而无需改变控制架构。不同于其它方法，所描述的实例独立于封装、板和功率晶体管寄生效应。另外，所描述的实例对于过程失配具有鲁棒性，因为校正以闭环方式适应这种失配而不降低切换频率，这对于汽车和其它应用是有利的。所描述的解决方案可在较小电路区域中实施且在制造期间不需要额外测试或微调。
在权利要求书的范围内，在所描述的实例中可能进行修改，且其它实施方案是可能的。

Claims (20)

1.一种电子装置，其包括：
调制器电路，其具有反馈输入、电流感测输入、比较器输出和时钟输出，所述反馈输入适于耦合到功率转换器的反馈电路，并且所述电流感测输入适于耦合到所述功率转换器的电流传感器；
脉冲发生器电路，其具有第一脉冲发生器输入和第二脉冲发生器输入；以及
脉冲调整电路，其具有调整输入、时钟输入、脉冲输出和调整后的时钟输出，所述调整输入耦合到所述比较器输出，所述时钟输入耦合到所述时钟输出，所述脉冲输出耦合到所述第一脉冲发生器输入，并且所述调整后的时钟输出耦合到所述第二
脉冲发生器输入。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中：
所述调制器电路包括误差放大器、放大器和比较器；
所述误差放大器具有第一误差放大器输入、第二误差放大器输入和误差放大器输出，所述第一误差放大器输入耦合到所述反馈输入，并且所述第二误差放大器输入耦合到电压基准；
所述放大器具有放大器输入和放大器输出，所述放大器输入耦合到所述电流感测输入；
所述比较器具有第一比较器输入、第二比较器输入和所述比较器输出，所述第一比较器输入耦合到所述放大器输出，并且所述第二比较器输入耦合到所述误差放大器输出。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中：
所述脉冲调整电路包括AND门、导通时间边界检测器和导通时间调整电路；
所述AND门具有第一门输入、第二门输入和门输出，所述第一门输入耦合到所述比较器输出，并且所述门输出耦合到所述脉冲输出；
所述导通时间边界检测器具有检测器输入和检测器输出，所述检测器输入耦合到所述误差放大器输出；并且
所述导通时间调整电路具有递增输入、递减输入、使能输入和调整输出，所述使能输入耦合到所述检测器输出，并且所述调整输出耦合到所述第二门输入。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中：
所述导通时间调整电路包括脉冲积分器、电压-电流转换器、电容器和输出放大器；
所述脉冲积分器具有所述递增输入、所述递减输入和脉冲积分器输出；
所述电压-电流转换器具有电压输入和电流输出，所述电压输入耦合到所述脉冲积分器输出；
所述电容器具有耦合到所述电流输出的第一端子；并且
所述输出放大器具有第一输入、第二输入和输出，所述输出放大器的所述第一输入耦合到所述电流输出，所述输出放大器的所述第二输入耦合到第二电压基准，并且所述输出放大器的所述输出耦合到所述调整输出。
5.根据权利要求4所述的电子装置，其中：
所述脉冲调整电路包括控制输入和时钟拉伸器；
所述控制输入耦合到所述误差放大器输出；并且
所述时钟拉伸器具有输入和输出，所述时钟拉伸器的所述输入耦合到所述控制输入，并且所述时钟拉伸器的所述输出耦合到所述脉冲调整电路的所述脉冲输出。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其中：所述脉冲发生器电路是触发器；所述第一脉冲发生器输入是所述触发器的复位输入；所述第二脉冲发生器输入是所述触发器的置位输入；并且所述脉冲发生器电路的输出适于耦合到所述功率转换器的晶体管的控制端子。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中：
所述脉冲调整电路包括控制输入和时钟拉伸器；
所述控制输入耦合到所述误差放大器输出；并且
所述时钟拉伸器具有输入和输出，所述时钟拉伸器的所述输入耦合到所述控制输入，并且所述时钟拉伸器的所述输出耦合到所述脉冲调整电路的所述脉冲输出。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其中：所述脉冲发生器电路是触发器；所述第一脉冲发生器输入是所述触发器的复位输入；所述第二脉冲发生器输入是所述触发器的置位输入；并且所述脉冲发生器电路的输出适于耦合到所述功率转换器的晶体管的控制端子。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中：所述脉冲发生器电路是触发器；所述第一脉冲发生器输入是所述触发器的复位输入；所述第二脉冲发生器输入是所述触发器的置位输入；并且所述脉冲发生器电路的输出适于耦合到所述功率转换器的晶体管的控制端子。
10.一种电子装置，其包括：
调制器电路，其被配置成基于功率转换器的所感测到的电感器电流信号、误差放大器输出电压信号以及斜坡信号而产生比较器输出信号以调节所述功率转换器的输出电压信号；
脉冲调整电路，其被配置成基于所述比较器输出信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的脉冲信号，且基于输入时钟信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的时钟信号；以及
脉冲发生器电路，其被配置成基于所述调整后的脉冲信号和所述调整后的时钟信号而产生切换控制信号(VG1、VG2)以控制所述功率转换器的晶体管。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中所述脉冲调整电路被配置成：
响应于所述调整后的脉冲信号的导通时间大于或等于阈值而在第一模式中操作；
响应于所述调整后的脉冲信号的导通时间小于所述阈值而在第二模式中操作；
在所述第二模式中，基于所述误差放大器输出电压信号而延长所述功率转换器的切换周期；并且
在所述第二模式中，基于所述误差放大器输出电压信号而调整所述调整后的脉冲信号的所述导通时间。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述脉冲调整电路被配置成在所述第二模式中基于所述误差放大器输出电压信号而控制所述调整后的脉冲信号的占空比，以基于基准电压信号而调节所述功率转换器的所述输出电压信号。
13.根据权利要求12所述的电子装置，所述脉冲调整电路被配置成在所述第二模式中：
测量所述调整后的脉冲信号的所述导通时间；
基于所述调整后的脉冲信号的所测量的导通时间而确定所述调整后的脉冲信号的所述占空比；并且
基于所述调整后的脉冲信号的所述所测量的导通时间和所确定的占空比而控制所述功率转换器的所述切换周期。
14.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述脉冲调整电路被配置成在所述第一模式中基于所述功率转换器的所述所感测到的电感器电流信号的峰值而基于所述误差放大器输出电压信号调整所述调整后的脉冲信号的所述导通时间。
15.根据权利要求10所述的电子装置，其中：所述脉冲发生器电路是触发器。
16.一种系统，其包括：
输入；
输出；
晶体管，其具有第一端子、第二端子和控制端子，所述晶体管的所述第一端子耦合到所述输入，所述晶体管的所述第二端子耦合到切换节点；
电感器，其耦合在所述切换节点与所述输出之间；
调制器电路，其被配置成基于所述电感器的所感测到的电感器电流信号、误差放大器输出电压信号以及斜坡信号而产生比较器输出信号以调节所述输出处的输出电压信号；
脉冲调整电路，其被配置成基于所述比较器输出信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的脉冲信号，且基于输入时钟信号和所述误差放大器输出电压信号而产生调整后的时钟信号；以及
脉冲发生器电路，其具有耦合到所述晶体管的所述控制端子的脉冲发生器输出，所述脉冲发生器电路被配置成基于所述调整后的脉冲信号和所述调整后的时钟信号而在所述脉冲发生器输出处产生切换控制信号以控制所述晶体管。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述脉冲调整电路被配置成：
响应于所述调整后的脉冲信号的导通时间大于或等于阈值而在第一模式中操作；
响应于所述调整后的脉冲信号的导通时间小于所述阈值而在第二模式中操作；
在所述第二模式中，基于所述误差放大器输出电压信号而延长所述功率转换器的切换周期；并且
在所述第二模式中，基于所述误差放大器输出电压信号而调整所述调整后的脉冲信号的所述导通时间。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述脉冲调整电路被配置成在所述第二模式中基于所述误差放大器输出电压信号而控制所述调整后的脉冲信号的占空比，以基于基准电压信号而调节所述功率转换器的所述输出电压信号。
19.根据权利要求18所述的系统，所述脉冲调整电路被配置成在所述第二模式中：
测量所述调整后的脉冲信号的所述导通时间；
基于所述调整后的脉冲信号的所测量的导通时间而确定所述调整后的脉冲信号的所述占空比；并且
基于所述调整后的脉冲信号的所述所测量的导通时间和所确定的占空比而控制所述功率转换器的所述切换周期。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述脉冲调整电路被配置成在所述第一模式中基于所述功率转换器的所述所感测到的电感器电流信号的峰值而基于所述误差放大器输出电压信号调整所述调整后的脉冲信号的所述导通时间。
CN202280046141.XA 2021-08-31 2022-08-31 用于切换电源的低导通时间控制 Pending CN117581463A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/462,081 US11507128B1 (en) 2021-08-31 2021-08-31 Low on-time control for switching power supply
US17/462,081 2021-08-31
PCT/US2022/042109 WO2023034351A1 (en) 2021-08-31 2022-08-31 Low on-time control for switching power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117581463A true CN117581463A (zh) 2024-02-20

Family

ID=83457279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280046141.XA Pending CN117581463A (zh) 2021-08-31 2022-08-31 用于切换电源的低导通时间控制

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11507128B1 (zh)
CN (1) CN117581463A (zh)
WO (1) WO2023034351A1 (zh)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740213A (en) * 1994-06-03 1998-04-14 Dreyer; Stephen F. Differential charge pump based phase locked loop or delay locked loop
US6529046B1 (en) * 2001-12-12 2003-03-04 Etron Technology, Inc. Minimum pulse width detection and regeneration circuit
US7990116B2 (en) * 2007-10-25 2011-08-02 Intersil Americas Inc. Modulator with linear period stretching capability
US7804379B2 (en) * 2008-05-07 2010-09-28 Microchip Technology Incorporated Pulse width modulation dead time compensation method and apparatus
ITMI20110546A1 (it) * 2011-04-04 2012-10-05 St Microelectronics Srl Dispositivo di controllo della frequenza di commutazione di un converter quasi risonante e relativo metodo di controllo.
US10008924B1 (en) * 2017-06-15 2018-06-26 Semiconductor Components Industries, Llc Offline power converter with multiplier
US10348198B2 (en) * 2017-08-30 2019-07-09 Apple Inc. Systems and methods for generating a feedback current in a DC-DC converter
CN110224592B (zh) * 2019-06-13 2021-08-13 南京矽力微电子技术有限公司 多相临界导通功率变换器及其控制方法
US10862388B1 (en) * 2019-07-11 2020-12-08 Apple Inc. Current mode power converter with transient response compensation
CN111010028A (zh) * 2019-12-30 2020-04-14 深圳市智慧芯图科技有限公司 一种dcdc转换器、电源管理芯片及适配器
KR20210097534A (ko) * 2020-01-30 2021-08-09 삼성전자주식회사 전압 컨버터 및 이를 포함하는 전력 관리 장치
US11283351B2 (en) * 2020-05-26 2022-03-22 Analog Devices, Inc. Load transient control for switched mode converter
US11646666B2 (en) * 2020-05-29 2023-05-09 Texas Instruments Incorporated Daisy chain clock distribution system
CN112821762B (zh) * 2021-04-16 2021-09-03 深圳市拓尔微电子有限责任公司 控制电路及升压电路

Also Published As

Publication number Publication date
US11507128B1 (en) 2022-11-22
WO2023034351A1 (en) 2023-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7830132B2 (en) Output ripple control circuit and method for a PWM system
US7109692B1 (en) High-speed PWM control apparatus for power converters with adaptive voltage position and its driving signal generating method
US10181792B2 (en) Sensor-less buck current regulator with average current mode control
US11381167B2 (en) Power converter with slope compensation
US7489121B2 (en) Compensation offset adjustment scheme for fast reference voltage transitioning
US7772904B1 (en) Voltage level converter with mixed signal controller
EP2885861B1 (en) A current-mode controller for step-down (buck) converter
US7619395B2 (en) End-point prediction scheme for voltage regulators
US20080218142A1 (en) Current detector circuit and current mode switching regulator
US20050007167A1 (en) PWM switching regulator control circuit
US20210296995A1 (en) Control circuit and control method for switching regulator
US10720839B1 (en) System and method for operating a switching converter in light load
EP3468022A1 (en) Switch-mode power converter
US10193443B2 (en) Systems and methods for enhancing dynamic response of power conversion systems
US8222878B2 (en) Current mode DC-DC converter having a pulse width modulation signal of reduced delay
CN114301283B (zh) 控制器、开关变换器及用于开关变换器的控制方法
US11507128B1 (en) Low on-time control for switching power supply
US11081957B2 (en) Power converter with multi-mode timing control
CN110190748B (zh) 一种用于降压型电压转换器的瞬态响应增强电路
US11594960B2 (en) Control circuit for on-time generation during output voltage scaling for buck converter
CN115378246B (zh) 具有过冲保护的开关电源
US20230400490A1 (en) Inductance detection for power converters
US20230421039A1 (en) Control device for a switching voltage regulator having improved control performance and control method
US11411556B2 (en) Duty cycle control for switching power converters
US20240048050A1 (en) Digitally-controlled dc-dc converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication