NL1031388C2 - DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte. - Google Patents

DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte. Download PDF

Info

Publication number
NL1031388C2
NL1031388C2 NL1031388A NL1031388A NL1031388C2 NL 1031388 C2 NL1031388 C2 NL 1031388C2 NL 1031388 A NL1031388 A NL 1031388A NL 1031388 A NL1031388 A NL 1031388A NL 1031388 C2 NL1031388 C2 NL 1031388C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
signal
output
generate
inverter
pulse width
Prior art date
Application number
NL1031388A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1031388A1 (nl
Inventor
Kyoung-Min Koh
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL1031388A1 publication Critical patent/NL1031388A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1031388C2 publication Critical patent/NL1031388C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/738Interface circuits for coupling substations to external telephone lines
    • H04M1/74Interface circuits for coupling substations to external telephone lines with means for reducing interference; with means for reducing effects due to line faults
    • H04M1/745Protection devices or circuits for voltages surges on the line
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion 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
    • H02M3/145Conversion 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
    • H02M3/155Conversion 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
    • H02M3/156Conversion 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
    • H02M3/1563Conversion 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

Korte aanduiding: DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt- triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte.
De uitvinding heeft betrekking op een DC-DC omzetter en een werkwijze van het besturen daarvan. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het modu-5 leren van een pulsbreedte.
DC-DC omzettere worden in vele typen mobiele elektronische inrichtingen gebruikt om een vaste uitgangsspanning te verschaffen. Pulsbreedtemodulatie (PWM) is een algemeen gebruikte techniek voor het besturen van DC-DC omzetters geworden. De DC-DC omzetter, die een 10 conventionele PWM-methode gebruikt, vergelijkt een referentieingangs-signaal met een door een oscillator afgegeven oploopsignaal en genereert een pulssignaal met een werkingscyclus (of een werkingsverhou-ding), die evenredig is aan het referentieingangssignaal. Het pulssignaal wordt versterkt door een vermogensschakeraal en gelijkgericht 15 door een filter, dat bestaat uit een inductor en een condensator, om een uitgangsspanning, die evenredig is aan het referentieingangssignaal, te genereren. Het uitgangssignaal van de DC-DC omzetter wordt gestabiliseerd door een negatieve-terugkoppelingsschakeling.
De conventionele DC-DC omzetter, die de oscillator bevat voor 20 het genereren van het oploogsignaal, neemt een grote hoeveelheid chipruimte in een geïntegreerde halfgeleiderschakeling in beslag en heeft een relatief hoog energieverbruik.
Voorbeelden van DC-DC omzetters, die een oscillerend signaal genereren onder gebruikmaking van een terugkoppellus zonder het 25 gebruik van een oscillator, zijn geopenbaard in ü.S. Octrooi nrs. 5,481,178 en 5,770,940. Fig.l is een schakelingsschema, dat de conventionele DC-DC omzetter met dubbele terugkoppellussen, zoals geopenbaard in ü.S. Octrooi nr. 5,777,940, toont.
De in Fig.l weergegeven DC-DC omzetter is een voorbeeld van 30 een omlaagtransformerende schakelregulator. Verwijzend naar Fig.l, bevat de schakelregulator een foutversterker 106, een comparator 102, een schakelaar 84 en een LC-filter 86, dat bestaat uit een inductor 88 en een condensator 90.
1031388 - 2 -
De schakelaar 84 bevat ëen ingang 92, een uitgangslijn 94 en een stuurlijn 96. Zoals is weergegeven in Fig.l, bevat de schakel-regulatorschakeling twee terugkoppellussen, d.w.z., een eerste terugkoppellus 100, die een eerste terugkoppelschakeling 114 bevat, en een 5 tweede terugkoppellus 104, die een tweede terugkoppelschakeling 113 bevat.
De eerst terugkoppellus 100 is een terugkoppellus met snelle responsie, die de comparator 102 en een aanstuureenheid (niet weergegeven) bevat. De comparator 102 bevat ingebouwde hysterese, ten-10 einde daardoor een hysteresevenster, dat een bovenste spanningslimiet en een onderste spanningslimiet definieert, te verschaffen.
De tweede terugkoppellus 104 is een terugkoppellus met een relatief langzame responsie, die de foutversterker 106 bevat. De terugkoppellus met langzame responsie kan worden gebruikt om een 15 spanning te detecteren op een punt buiten de DC-DC omzetter.
In de in Fig.l weergegeven conventionele DC-DC omzetter wordt de frequentie van een uitgangsspanning VUIT bepaald door de comparator 102 met ingebouwde hysterese.
Voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding verschaffen een 20 DC-DC omzetter en een werkwijze van het moduleren van een puls-breedte.
In een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding bevat een DC-DC omzetter een pulsbreedtemodulatie (PWM) modulator, een vermogensschakelaar en een filter. De PWM-modulator is ingericht om 25 een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd om een oscillerend signaal te genereren, positief terug te koppelen, om een verschil tussen een negatief teruggekoppeld gelijkstroomuitgangssignaal en een referentiesignaal te versterken teneinde een eerste signaal af te geven, en om het 30 eerste signaal met het oscillerende signaal te vergelijken teneinde een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren. De vermogensschakelaar is ingericht om een ingangssignaal aan een eerste uitgangsknooppunt over te dragen in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, en om het pulsbreedte-35 gemoduleerde signaal te genereren, waarin het pulsbreedte-gemodu- leerde signaal wordt verschaft aan het eerste uitgangsknooppunt. Het filter genereert een DC uitgangsspanningsignaal in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, waarbij het DC uitgangsspanningsignaal op een tweede uitgangsknooppunt wordt verschaft.
- 3 -
In een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding bevat een DC-DC omzetter een versterker, een comparator, een schakelaaraan-sturing, een vermogensschakelaar, een filter, een negatieve-terug-koppelingsschakeling, en een positieve-terugkoppelsschakeling. De 5 versterker is ingericht om een verschil tussen een referentiesignaal en een eerste terugkoppelsignaal te versterken teneinde een eerste signaal te genereren. De comparator is ingericht om een tweede terugkoppelsignaal met het eerste signaal te vergelijken teneinde een tweede signaal te genereren. De schakelaaraansturing is ingericht om 10 een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren in reactie op het tweede signaal. De vermogensschakelaar is ingericht om een ingangssignaal aan een eerste uitgangsknooppunt over te dragen in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, en om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en 15 een frequentie worden gevarieerd, te genereren, waarbij het puls- breedte-gemoduleerde signaal wordt verschaft aan het eerste uitgangs-knooppunt. Het filter is ingericht om een DC uitgangsspanningsignaal te genereren in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, waarbij het DC uitgangsspanningsignaal op een tweede knooppunt wordt 20 verschaft. De negatieve-terugkoppelingsschakeling is ingericht om het eerste terugkoppelsignaal te genereren in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal. De positieve-terugkoppelingsschakeling is ingericht om het tweede terugkoppelsignaal, oscillerend in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, te genereren.
25 In een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding bevat een DC-DC omzetter een versterker, een anti-overlap schakeling, een schakelaaraansturing, een vermogensschakelaar, een filter, een negatieve-terugkoppelingsschakeling, en een positieve-terugkoppe-lingsschakeling. De versterker is ingericht om een verschil tussen 30 een referentiesignaal en een eerste terugkoppelsignaal te versterken teneinde een eerste signaal te genereren. De comparator is ingericht om een tweede terugkoppelsignaal met het eerste signaal te vergelijken teneinde een tweede signaal te genereren. De anti-overlap schakeling is ingericht om een eerste pulssignaal en een tweede 35 pulssignaal te genereren in reactie op het tweede signaal, waarbij het tweede pulssignaal een tweede pulsbreedte, die groter is dan een eerste pulsbreedte van het eerste pulssignaal, heeft. De schakelaaraansturing is ingericht om een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren in reactie op het eerste pulssignaal en - 4 - het tweede pulssignaal. De vermogensschakelaar is ingericht om een ingangssignaal aan een eerste uitgangsknooppunt over te dragen in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, en om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en 5 een frequentie worden gevarieerd, te genereren, waarbij het puls- breedte-gemoduleerde signaal wordt verschaft aan het eerste uitgangs-knooppunt. Het filter is ingericht om een DC uitgangsspanningsignaal te genereren in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, waarbij het DC uitgangsspanningsignaal aan een tweede knooppunt wordt 10 verschaft. De negatieve-terugkoppelingsschakeling is ingericht om het eerste terugkoppelsignaal te genereren in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal. De positieve-terugkoppelingsschakeling is ingericht om het tweede terugkoppelsignaal, oscillerend ir? reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, te genereren.
15 In een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding bevat een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte: het positief terugkoppelen van een pulsbreedte-gemoduleerd signaal om een oscillerend signaal te genereren; het negatief terugkoppelen van een gelijk-stroomuitgangssignaal; het versterken van een verschil tussen het 20 negatief teruggekoppelde gelijkstroomuitgangssignaal en een referen-tiesignaal om een eerste signaal af te geven; het vergelijken van het eerste signaal met het oscillerende signaal om een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren; het versterken van een verschil tussen het negatief teruggekoppelde gelijkstroomuit-25 gangssignaal en het referentiesignaal, het vergelijken van het oscillerende signaal met het referentiesignaal en het genereren van het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, waarbij het gelijkstroomuitgangssignaal het referentiesignaal volgt; het overdragen van een ingangssignaal aan een eerste uitgangsknooppunt in 30 reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, op het eerste uitgangsknooppunt te genereren; en het genereren van een DC uitgangsspanningsignaal op een tweede uitgangsknooppunt in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde 35 signaal.
De uitvinding zal duidelijker worden voor de vakman bij het lezen van beschrijvingen van voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.
- 5 -
Fig.l is een schakelingsschema, dat een conventionele DC-DC omzetter met dubbele terugkoppellussen.
Fig.2 is een schakelingsschema, dat een Schmitt-trigger-schakeling toont.
5 Fig.2B is een golfvormdiagram, dat golfvormen van signalen toont, welke signalen met de in fig.2A weergegeven Schmitt-trigger-schakeling zijn verbonden.
Fig.3 is een gedetailleerd schakelingsschema, dat de in Fig.2a weergegeven Schmitt-triggerschakeling toont.
10 Fig.4A is een schakelingsschema, dat een gemodificeerde
Schmitt-triggerschakeling volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding toont.
Fig.4B is een golfvormdiagram, dat golfvormen van signalen toont, welke signalen met de in fig.4A weergegeven gemodificeerde 15 Schmitt-triggerschakeling zijn verbonden.
Fig.5 is een schakelingsschema, dat een DC-DC omzetter toont, welke omzetter een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikt.
Fig.6 is een schakelingsschema, dat een DC-DC omzetter toont, 20 welke omzetter een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikt.
Fig.7 is een schakelingsschema, dat een anti-overlapschakeling volgens een voorbeeluitvoeringsvorm van de uitvinding toont, welke anti-overlapschakeling is opgenomen in de in Fig.6 weergegeven DC-DC 25 omzetter.
Fig.8 is een timingschema, dat signalen toont, welke signalen zijn verbonden met de in Fig.7 weergegeven anti-overlapschakeling.
Fign.9A en 9B zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresultaten van de in Fig.7 weergegeven anti-overlapschakeling tonen.
30 Fig.10 is een schakelingsschema, dat een anti-overlapschakeling volgens een andere voorbeeluitvoeringsvorm van de uitvinding toont, welke anti-overlapschakeling is opgenomen in de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter.
Fign.llA tot 11C zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresul-35 taten van de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter tonen in een geval, waarin een referentiespanning gelijk aan ongeveer 1 volt is.
Fign.l2A tot 12C zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresultaten van de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter tonen in een geval, waarin een referentiespanning gelijk aan ongeveer 2 volt is.
.-6-
Fig.13 is een schakelingsschema, dat een systeem toont, welk systeem een DC-DC omzetter volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikt, dat een uitgangsspanning van ongeveer 0 volt tot ongeveer 3,6 volt genereert.
5 Hierna zullen voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding in detail worden beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen Gelijke verwijzingscijfers verwijzen naar soortgelijke of identieke elementen in de gehele beschrijving van de figuren.
Het zal duidelijk zijn dat, hoewel de termen eerste, tweede, 10 enz. hierin gebruikt kunnen zijn om verschillende elementen, componenten, gebieden, lagen en/of secties te beschrijven, deze elementen, componenten, gebieden, lagen en/of secties niet tot deze termen dienen te worden beperkt. Deze termen zijn gebruikt om een element, component, gebied, laag of sectie van een ander element, component, gebied 15 laag of sectie te onderscheiden. Bijvoorbeeld zou een eerste element een tweede element kunnen worden genoemd. Zoals hierin gebruikt, bevat de term "en/of" enige en alle combinaties van een of meer van de opgesomde items.
Het zal duidelijk zijn dat, wanneer naar een element is ver-20 wezen als zijnde "verbonden" of "gekoppeld" met of aan een ander element, dit element direkt verbonden of gekoppeld kan zijn met of aan het andere element of tussenkomende elementen kunnen aanwezig zijn. Andere voor het beschrijven van de relatie tussen elementen gebruikte woorden dienen te worden opgevat op een zelfde wijze (bijv., "tussen" 25 versus "direkt tussen", "aangrenzend" versus "direkt aangrenzend", enz.).
Fig 2A is een schakelingsschema, dat een Schmitt-triggerschake-ling toont. Fig.2B is een golfvormdiagram, dat golfvormen van signalen toont, welke signalen zijn verbonden met de in Fig.2A weergegeven 30 Schmitt-triggerschakeling. Verwijzend naar Fig.2A, heeft de Schmitt-triggerschakeling een hysteresekarakteristiek en bevat de Schmitt-triggerschakeling een terugkoppelschakeling RF en een condensator CF.
Zoals is weergegeven in Fig.2B vertoont een ingangssignaal VP van de Schmitt-triggerschakeling een zaagtandgolfvorm of een drie-35 hoeksgolfvorm, en vertoont een uitgangssignaal VO een pulsgolfvorm. Bovendien heeft de Schmitt-triggerschakeling een hoge drempelspanning VTH en een lage drempelspanning VTL. De hoge drempelspanning VTH kan worden gedefinieerd als een bovengrens, die door het ingangssignaal VP kan worden bereikt, wanneer het uitgangssignaal VO overgaat van een - 7 - logische "lage" toestand naar een logische "hoge" toestand. De lage drempelspanning VTL kan worden gedefinieerd als een ondergrens, die door het ingangssignaal VP kan worden bereikt, wanneer het uitgangssignaal VO overgaat van de logische "hoge" toestand naar de logische 5 "lage" toestand.
Fig.3 is een gedetailleerd schakelingschema, dat de in Fig.2A weergegeven Schmitt-triggerschakeling toont. Verwijzend naar Fig.3 bevat de Schmitt-triggerschakeling een comparator 151, een inver-teerder 152, weerstanden Rl, R2 en R3, een terugkoppelschakeling RF en 10 een condensator CF.
Een hoge drempelspanning VTH en een lage drempelspanning VTL kunnen worden uitgedrukt door de volgende vergelijkingen 1 en 2.
[vergelijking 1]
VTL = R2 xVDD
15 (Rl|IR3)+R2 waarin "Rl||R3" de som van de weerstandswaarden van parallelle weerstanden Rl en R3 aanduidt.
[vergelijking 2]
VTH = (R2||R3) xVDD
20 R1+(R2I IR3) waarin "R2||R3" de som van de weerstandswaarden van parallelle weerstanden R2 en R3 aanduidt.
Een oscillatiefrequentie "fo" van de in Fig.3 weergegeven Schmitt-triggerschakeling kan worden uitgedrukt door de volgende 25 vergelijking 3.
[vergelijking 3) f0=RFxCFjy^xy^m
{VTL VDD-VTHJ
30
Fig.4A is een schakelingsschema, dat een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding toont. Fig.4B is een golfvormdiagram, dat golfvormen van signalen toont, welke signalen zijn verbonden met de in Fig^4A weer-35 gegeven gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling.
Verwijzend naar Fig.4A bevat een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling een operationele versterker 210, een comparator 220, een inverteerder 230, een filter 240, een weerstand RF en een condensator CF. De operationele versterker 210 versterkt een spannings- - 8 - verschil tussen een uitgangssignaal VO van de gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling en een referentiesignaal VREF. De comparator 220 vergelijkt een uitgangssignaal VNF van de operationele versterker 210 met een terugkoppelsignaal VPF om een pulssignaal te genereren. De 5 inverteerder 230 inverteert een uitgangssignaal van de comparator 220 en verbetert de stroomaanstuurcapaciteit. Het filter 240 richt een uitgangssignaal VIO van de inverteerder 230 gelijk, welk signaal een pulsgolfvorm heeft, om het gelijkgerichte uitgangssignaal in een DC spanningssignaal VO om te zetten. Bijvoorbeeld kan het filter 240 10 worden geïmplementeerd onder gebruikmaking van een inductor en een condensator.
Verwijzend naar Fig.4B, vertoont het uitgangssignaal VIO van de inverteerder 230 een pulsgolfvorm en vertoont het terugkoppelsignaal VPF een zaagtandgolfvorm.
15 Weer verwijzend naar Fig.4A, wanneer een spanningsniveau van
het DC spanningssignaal VO hoger is dan dat van het referentiesignaal VREF, kan het uitgangssignaal VNF van de operationele versterker 210 gelijk zijn aan een aan de operationele versterker 210 verschafte lage vermogensspanning; bijvoorbeeld kan het uitgangssignaal VNF gelijk 20 zijn aan ongeveer 0 volt. Wanneer het spanningsniveau van het DC
spanningssignaal VO lager is dan dat van het referentiesignaal VREF, kan het uitgangssignaal VNF van de operationele versterker 210 gelijk zijn aan een aan de operationele versterker 210 verschafte hoge vermogens spanning VDD; bijvoorbeeld kan het uitgangssignaal VNF gelijk 25 aan VDD zijn.
Zoals hierboven is beschreven, richt de in Fig.4A weergegeven Schmitt-triggerschakeling het uitgangssignaal VIO van de inverteerder gelijk om het DC spanningssignaal VO te genereren, en koppelt het DC spanningssignaal VO terug naar een inverterende ingangsaansluiting van 30 de operationele versterker 210 om het teruggekoppelde DC spanningssignaal VO met het referentiesignaal VREF te vergelijken. Het uitgangssignaal VNF van de operationele versterker 210 kan een "hoog niveau" of een "laag niveau" hebben.
De in Fig.4A weergegeven gemodificeerde Schmitt-triggerschake-35 ling werkt als een Schmitt-triggerschakeling, die twee drempelspan-ningen toepast. De lage drempelspanning VTL en de hoge drempelspanning VTH worden gevarieerd op basis van een sterkte van het referentiesignaal VREF. Het uitgangsisgnaal VIO van de inverteerder 230 heeft een werkingscyclus (of een werkingsverhouding) en een frequentie, die - 9 - worden gevarieerd in reactie op het referentiesignaal VREF. De in Fig.4A weergegeven Schmitt-triggerschakeling werkt zodanig, dat een spanningsniveau van het DC spanningssignaal VO gelijk wordt aan dat van het referentiesignaal VREF.
5 Fig.5 is een schakelingsschema, dat een DC-DC omzetter toont, welke omzetter een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding toepast. Verwijzend naar Fig.5, bevat de DC-DC omzetter een operationele versterker 310, een comparator 320, een schakelaaraansturing 330, een vermogensschake-10 laar 340, een filter 350, een negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 en een positieve-terugkoppelingsschakeling 360.
De operationele versterker 310 versterkt een spanningsverschil tussen een referentiesignaal VREF en een eerste terugkoppelsignaal SFEED om een eerste signaal VNF te genereren. De comparator 320 ver-15 gelijkt een tweede terugkoppelsignaal VPF met het eerste signaal VNF om een tweede signaal VCO te genereren. De schakelaaraansturing 330 genereert een eerste schakelsignaal VP en een tweede schakelsignaal VN in reactie op het tweede signaal VCO.
De vermogensschakelaar 340 draagt een ingangssignaal VI aan een 20 eerste uitgangsknooppunt NOl over in reactie op het eerste schakelsignaal VP en het tweede schakelsignaal VN om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal VLX, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, op het eerste uitgangsknooppunt NOl te genereren. Het filter 350 genereert een DC uitgangsspanningsignaal VO op een tweede uit-25 gangsknooppunt N02 in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal VLX. De negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 genereert het eerste terugkoppelsignaal SFEED in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal VO. De positieve-terugkoppelingsschakeling 360 genereert het tweede terugkoppelsignaal VPF, oscillerend in reactie op het pulsbreedte-30 gemoduleerde signaal VLX.
De negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 kan een eerste weerstand R12 en een tweede weerstand R13 bevatten. Een eerste aansluiting van de eerste weerstand R12 is gekoppeld aan het tweede uitgangsknooppunt N02 en een tweede aansluiting van de eerste weerstand R12 is 35 gekoppeld aan een inverterende ingangsaansluiting van de operationele versterker 310.
De positieve-terugkoppelingsschakeling 360 kan een eerste weerstand Ril en een condensator C12 bevatten. Een eerste aansluiting van de eerste weerstand Ril is gekoppeld aan het eerste uitgangsknooppunt - 10 - NOl en een tweede aansluiting van de eerste weerstand Ril is gekoppeld aan een niet-inverterende ingangsaansluiting van de comparator 320. De condensator C12 is geschakeld tussen de tweede aansluiting van de weerstand Ril en aarde.
5 De in Fig.5 weergegeven DC-DC omzetter koppelt het pulsbreedte- gemoduleerde signaal VLX positief terug naar de positieve-terugkoppe-lingsschakeling 360 om het tweede terugkoppelsignaal VPF te genereren. Bovendien koppelt de in Fig.5 weergegeven DC-DC omzetter het DC uit-gangsspanningsignaal VO negatief terug naar de negatieve-terugkoppe-10 lingsschakeling 370 om het eerste terugkoppelsignaal SFEED met het referentiesignaal VREF te vergelijken, en genereert vervolgens de schakelsignalen VP en VN, zodat het DC uitgangsspanningsignaal VO het referentiesignaal VREF volgt.
Fig.6 is een schakelingsschema, dat een DC-DC omzetter toont, 15 welke omzetter een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding toepast. De in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter bevat een anti-overlapschakeling 390, die niet in de in Fig.5 weergegeven DC-DC omzetter is opgenomen.
Verwijzend naar Fig.6, bevat de DC-DC omzetter een operationele 20 versterker 310, een comparator 320, de anti-overlapschakeling 390, een schakelaaraansturing 330, een vermogensschakelaar 340, een filter 350, een negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 en een positieve-terug-koppelingsschakeling 360.
De operationele versterker 310 versterkt een spanningsverschil 25 tussen een referentiesignaal VREF en een eerste terugkoppelsignaal SFEED om een eerste signaal VNF te genereren. De comparator 320 vergelijkt een tweede terugkoppelsignaal VPF met het eerste signaal VNF om een tweede signaal VCO te genereren. De anti-overlapschakeling 390 genereert een eerste pulssignaal VI in reactie op het tweede signaal 30 VCO. Bovendien genereert de anti-overlapschakeling 390 een tweede pulssignaal V2 met een pulsbreedte, die groter is dan die van het eerste pulssignaal VI. In een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding heeft het tweede pulssignaal V2 hoge niveaus en lage niveaus, die identiek zijn aan die van het eerste pulssignaal VI over dezelfde 35 tijdsintervallen.
De schakelaaraansturing 330 genereert een eerste schakelsignaal VP en een tweede schakelsignaal VN in reactie op het eerste pulssignaal VI en het tweede pulssignaal V2. De vermogensschakelaar 340, die een ingangssignaal VI aan een eerste uitgangsknooppunt NOl overdraagt - 11 - in reactie op het eerste schakelsignaal VP en het tweede schakelsig-naal VN, genereert een pulsbreedte-gemoduleerd signaal VLX, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, op het eerste uitgangsknooppunt N01. Het filter 350 genereert een DC uitgangsspan-5 ningsignaal VO op een tweede uitgangsknooppunt N02 in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal VLX.
De negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 genereert het eerste terugkoppelsignaal SFEED in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal VO. De positieve-terugkoppelingsschakeling 360 genereert het tweede 10 terugkoppelsignaal oscillerend in reactie op het pulsbreedte-gemodu-leerde signaal VLX.
Fig.7 is een schakelingsschema, dat een anti-overlapschakeling toont, welke anti-overlapschakeling is opgenomen in de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter, volgens de uitvinding. Verwijzend naar Fig.7, 15 bevat de anti-overlapschakeling 390 een eerste NOR-poort 392 en een tweede NOR-poort 393, een eerste inverteerder 391 tot een zevende inverteerder 399, en een eerste condensator C31 en een tweede condensator C32.
De eerste inverteerder 391 inverteert een kloksignaal CLK, 20 zoals het tweede signaal VCO van Fig.6. De eerste NOR-poort 392 voert een logische NOR-bewerking op het tweede signaal VCO en een derde signaal CLKP uit. De eerste condensator C31 is gekoppeld aan een uit-gangsaansluiting van de eerste NOR-poort 392. De tweede inverteerder 394 inverteert een uitgangssignaal VA van de eerste NOR-poort 392. De 25 derde inverteerder 395 inverteert een uitgangssignaal van de tweede inverteerder 394 om een vierde signaal DCLKP te genereren. De vierde inverteerder 398 inverteert een uitgangssignaal van de derde inverteerder 395 om een tweede pulssignaal V2 te genereren. De tweede NOR-poort 393 voert een logische NOR-bewerking op het uitgangssignaal DCLK 30 van de eerste inverteerder 391 en het vierde signaal DCLKP uit. De tweede condensator C32 is gekoppeld aan een uitgangsaansluiting van de tweede NOR-poort 393. De vijfde inverteerder 396 inverteert een uitgangssignaal VB van de tweede NOR-poort 393. De zesde inverteerder 397 inverteert een uitgangssignaal van de vijfde inverteerder 396 om het 35 derde signaal CLKP te genereren. De zevende inverteerder 399 inverteert een uitgangssignaal van de vijfde inverteerder 396 om een eerste pulssignaal VI te genereren.
Fig.8 is een timingdiagram, dat signalen toont, welke signalen zijn verbonden met de in Fig.7 weergegeven anti-overlapschakeling. In - 12 - het in Fig.8 weergegeven timingdiagram is een door de in Fig. 7 weergegeven inverteerders en NOR-poorten veroorzaakte vertragingstijd-periode als 'd' genomen, en is een vertraagde tijd als gevolg van de condensatoren C31 en C32 niet in beschouwing genomen.
5 Verwijzend naar Fig.8, heeft het tweede pulssignaal V2 een pulsbreedte, die groter is dan die van het eerste pulssignaal VI, en een tijdsgebied, waarin het tweede pulssignaal V2 zich op een logisch 'hoog' niveau bevindt en het eerste pulssignaal VI zich op een logisch 'laag' niveau bevindt, is bij elke puls aanwezig. Tijdens het tijds-10 gebied, zijn een P-type schakelaar (niet weergegeven) en een N-type schakelaar (niet weergegeven), die de in Fig.6 weergegeven vermogens-schakelaar 340 omvatten, uitgeschakeld.
Een dergelijke dode tijd van een schakelwerking is vereist om het vloeien van een grote stroom in een geval, waarin de P-type 15 schakelaar (niet weergegeven) en de N-type schakelaar (niet weergegeven), die de in Fig.6 weergegeven vermogensschakelaar 340 omvatten, beide zijn aangeschakeld, te voorkomen. Wanneer de vertragingstijd als gevolg van de in Fig.7 weergegeven condensatoren C31 en C32 wordt beschouwd, wordt een totale vertragingstijd bepaald door de condensa-20 toren C31 en C32 in plaats van door de inverteerders 391, 394 tot 399 en de poorten 392 en 393.
Fign.9A en 9B zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresultaten van de in Fig.7 weergegeven anti-overlapschakeling 390 tonen. Voor de simulatie is een condensator met een capaciteit van ongeveer 0,1 pF 25 gebruikt voor de condensatoren C31 en C32. Fig.9A is een golfvorm- diagram, dat een golfvorm van het uitgangssignaal VCO van de in Fig.6 weergegeven comparator 320 toont, en Fig.9B is een golfvormdiagram, dat golfvormen van het eerste pulssignaal VI en het tweede pulssignaal V2, afgegeven door de anti-overlapschakeling 390, toont.
30 Zoals is weergegeven in Fig.9B wordt het eerste pulssignaal VI
omhuld door het tweede pulssignaal V2, en is een tijdsgebied, waarin het tweede pulssignaal V2 zich op het logisch 'hoge' niveau bevindt en het eerste pulssignaal VI zich op het logisch 'lage' niveau bevindt, aanwezig bij elke puls. Bovendien is een pulsbreedte van het tweede 35 pulssignaal V2 in een mate van maximaal AWl in een linker richting groter dan die van het eerste pulssignaal VI, en in een mate van maximaal AW2 in een rechter richting groter dan die van het eerste pulssignaal VI.
- 13 -
Fig.10 is een schakelingsschema, dat een anti-overlapschakeling 390 toont, welke anti-overlapschakeling in de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter is opgenomen, volgens een andere voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding. De in Fig.10 weergegeven anti-overlapschakeling 390 5 bevat verder een vermogen-omlaag functie in vergelijking met de in Fig.10 weergegeven anti-overlapschakeling 390.
Verwijzend naar Fig.10, bevat de anti-overlapschakeling 390 een eerste NOR-poort 392 en een tweede NOR-poort 393, een eerste inver-teerder 391 tot een vijfde inverteerder 397, een eerste NAND-poort 10 401, een tweede NAND-poort 402, een eerste condensator C31 en een tweede condensator C32.
De eerste inverteerder 391 inverteert een kloksignaal CLK, d.w.z., het in Fig.6 weergegeven tweede signaal VCO. De eerste NOR-poort voert een logische NOR-bewerking uit op het tweede signaal VCO 15 en een derde signaal CLKP. De eerste condensator C31 is gekoppeld aan een uitgangsaansluiting van de eerste NOR-poort 392. De tweede inverteerder 394 inverteert een uitgangssignaal VA van de eerste NOR-poort 392. De derde inverteerder 395 inverteert een uitgangssignaal van de tweede inverteerder 394 om een vierde signaal DCLKP te genereren. De 20 eerste NAND-poort 401 voert een logische NAND-bewerking uit op het uitgangssignaal DCLKP van de derde inverteerder 395 en een vermogen-omlaag signaal PD om een tweede pulssignaal V2 te genereren. De tweede NOR-poort 393 voert een logische NOR-bewerking uit op het uitgangssignaal DCLK van de eerste inverteerder 391 en het vierde signaal 25 DCLKP. De tweede condensator C32 is gekoppeld aan een uitgangsaansluiting van de tweede NOR-poort 393. De vierde inverteerder 396 inverteert een uitgangssignaal VB van de tweede NOR-poort 393. De vijfde inverteerder 397 inverteert een uitgangssignaal van de vierde inverteerder 396 om een derde signaal CLKP te genereren. De tweede 30 NAND-poort 402 voert een logische NAND-bewerking uit op een uitgangssignaal van de vierde inverteerder 396 en het vermogen-omlaag signaal om een eerste pulssignaal VI te genereren.
De in Fig.10 weergegeven anti-overlapschakeling 390 bevat twee NAND-poorten 401 en 402 in plaats van de inverteerders 398 en 399 van 35 de in Fig.7 weergegeven anti-overlapschakeling 390 en het vermogen-omlaag signaal PD wordt aan een ingangsaansluiting van elk van de NAND-poorten 401 en 402 toegevoerd. Hierna zal de werking van de in Fig.10 weergegeven anti-overlapschakeling 390 worden toegelicht.
- 14 -
Wanneer het vermogen-omlaag signaal PD zich op een logisch 'laag' niveau bevindt, verkrijgen de door de NAND-poorten 401 en 402 afgegeven pulssignalen het logisch 'hoge' niveau. Als gevolg hiervan, verkrijgen de door de in Fig.6 weergegeven schakelaaraansturing 330 5 afgegeven schakelsignalen VP en VN het logisch 'hoge' niveau, en wordt de P-type schakelaar, die de in Fig.6 weergegeven vermogensschakelaar 340 omvat, uitgeschakeld en wordt de N-type schakelaar, die de in Fig.6 weergegeven vermogensschakelaar 340 omvat, aangeschakeld; het eerste uitgangsknooppunt NOl verkrijgt dus het logisch 'lage' niveau. 10 De vermogensschakelaar 340 volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven in Fig.13.
Fign.llA tot 11C zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresultaten van de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter tonen in een geval, waarin een referentiespanning gelijk is aan ongeveer 1 volt. Verwij-15 zend naar Fig.llA, volgt een door een DC-DC omzetter afgegeven DC
uitgangsspanningsignaal VO een referentiesignaal VREF, dat een gelijkspanning van ongeveer 1 volt heeft. Verwijzend naar Fign.llB en 11C, heeft het aan een niet-inverterende ingangsaansluiting van een comparator 320 toegevoerd tweede terugkoppelsignaal VPF een zaagtand-20 golfvorm, en heeft het op het eerste uitgangsknooppunt NOl afgegeven pulsbreedte-gemoduleerde signaal VLX een variabele pulsbreedte en freqeuntie.
Fign.l2A tot 12C zijn golfvormdiagrammen, die simulatieresultaten van de in Fig.6 weergegeven DC-DC omzetter tonen in een geval, 25 waarin een referentiespanning gelijk is aan ongeveer 2 volt. Verwijzend naar Fig.l2A, volgt een door een DC-DC omzetter afgegeven DC uitgangsspanningsignaal VO een referentiesignaal VREF, dat een gelijkspanning van ongeveer 2 volt heeft. Verwijzend naar Fign.l2B en 12C, vertoont het aan een niet-inverterende ingangsaansluiting van een 30 comparator 320 toegevoerd tweede terugkoppelsignaal VPF een zaagtand-golfvorm, en heeft het op het eerste uitgangsknooppunt NOl afgegeven pulsbreedte-gemoduleerd signaal VLX een variabele pulsbreedte en frequentie. Een werkingscyclus (of een werkingsverhouding) van het in Fig.l2C weergegeven pulsbreedte-gemoduleerde signaal VLX is groter dan 35 die van het in Fig.llC weergegeven pulsbreedte-gemoduleerde signaal VLX, aangezien de aan de in Fig.l2C weergegeven DC-DC omzetter toegevoerde referentiespanning VREF groter is dan de aan de in Fig.llC weergegeven DC-DC om-zetter toegevoerde referentiespanning.
- 15 -
Fig.13 is een schakelingsschema, dat een systeem toont, welk systeem een DC-DC omzetter volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de uitvinding toepast, die een uitgangsspanning van ongeveer 0 volt tot ongeveer 3,6 volt genereert.
5 Een pulsbreedtemodulatie (PWM) modulator 540 bevat een opera tionele versterker 310, een comparator 320, een anti-overlapschakeling 390, een negatieve-terugkoppelingsschakeling 370 en een positieve-terugkoppelingsschakeling 360, weergegeven in Fig.6. Een P-type schakelaar 520 en een N-type schakelaar 530 corresponderen met een in 10 Fig.6 weergegeven vermogensschakelaar 340. Een filter 550 correspondeert met een in Fig.6 weergegeven filter 350. Een spanningsbron VBAT correspondeert met een in Fig.6 weergegeven ingangssignaal VI.
Verwijzend naar Fig.13, bevat de DC-DC omzetter een ingangs-spanning VBAT, de P-type schakelaar 520, de N-type schakelaar 530, de 15 PWM-modulator 540 en het filter 550. Een in Fig.13 weergegeven weerstand RL representeert een belastingsweerstand.
De PWM-modulator 540 koppelt een pulsbreedte-gemoduleerd signaal VLX positief terug om een oscillerend signaal te genereren, en koppelt een DC uitgangsspanningsignaal VO negatief terug om het 20 teruggekoppelde DC uitgangsspanningsignaal VO met een referentie-signaal VREF te vergelijken. De PWM-modulator 540 genereert schakel-signalen VP en VN, zodat het DC uitgangsspanningsignaal VO het refe-rentiesignaal VREF volgt, de pulsbreedtemodulatie (PWM) uitvoerend.
Wanneer het schakelsignaal VP zich in een logisch 'hoge' toe-25 stand bevindt en het schakelsignaal VN zich in een logisch 'lage' toestand bevindt, worden de P-type schakelaar 520 en de N-type schakelaar 530 beide uitgeschakeld. Wanneer de schakelsignalen VP en VN zich beide in de logisch 'lage' toestand bevinden, wordt de P-type schakelaar 520 aangeschakeld en wordt de N-type schakelaar 530 uit-30 geschakeld, en wordt de ingangsspanning VBAT via het filter 550 afgegeven. Wanneer de schakelsignalen VP en VN zich beide in de logisch 'hoge' toestand bevinden, wordt de P-type schakelaar 520 uitgeschakeld en wordt de N-type schakelaar 530 aangeschakeld. Dientengevolge wordt de ingangsspanning VBAT niet op een uitgangsknooppunt verschaft, en is 35 door de N-type schakelaar 530 een stroomweg door een inductor L gevormd. De in Fig.13 weergegeven DC-DC omzetter geeft een stabiele DC spanning van ongeveer 0 tot ongeveer 3,6 volt af.
Zoals hierboven is beschreven is de DC-DC omzetter volgens de voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding in staat om een puls- - 16 - breedte en een pulsfrequentie te besturen onder gebruikmaking van een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling en zonder het gebruik van een hysteresecomparator. De DC-DC omzetter volgens de voorbeelduitvoe-ringsvormen van de uitvinding kan een stabiele DC uitgangsspanning 5 verschaffen.
Bovendien kan de DC-DC omzetter volgens de voorbeelduitvoe-ringsvormen van de uitvinding de chipomvang van een geïntegreerde schakeling (IC) reduceren, omdat een oscillator niet vereist is.
De DC-DC omzetter volgens de voorbeelduitvoeringsvormen van de 10 uitvinding kan snel een lage uitgangsspanning verkrijgen door middel van het verlagen van een frequentie van een pulsbreedte-gemoduleerd signaal.
Hoewel de voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding zijn beschreven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen voor illu-15 stratiedoeleinden, zal het duidelijk zijn, dat de processen en inrichtingen volgens de uitvinding niet dienen te worden opgevat als daartoe beperkt zijnde. Het zal duidelijk zijn voor de vakman, dat talrijke modificaties aan de voorgaande voorbeelduitvoeringsvormen kunnen worden aangebracht zonder het kader van de uitvinding, zoals 20 gedefinieerd door de bijgaande conclusies, te verlaten.
25 1031388

Claims (10)

  1. 2. DC-DC omzetter, omvattende: een versterker, die is ingericht om een verschil tussen een referentiesignaal en een eerste terugkoppelsignaal te versterken teneinde een eerste signaal te genereren; een comparator, die is ingericht om een tweede terugkoppelsig-25 naai met het eerste signaal te vergelijken teneinde een tweede signaal te genereren; een schakelaaraansturing, die is ingericht om een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren in reactie op het tweede signaal; 30 een vermogensschakelaar, die is ingericht om een ingangssig naal aan een eerste uitgangsknooppunt over te dragen in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, en om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, te genereren, waarbij het pulsbreedte-35 gemoduleerde signaal wordt verschaft aan het eerste uitgangsknooppunt; 1 0 3 1 3 8 8 _ - 18 - een filter, dat is ingericht om een DC uitgangsspanningsignaal te genereren in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, waarbij het DC uitgangsspanningsignaal op een tweede knooppunt wordt verschaft; 5 een negatieve-terugkoppelingsschakeling, die is ingericht om het eerste terugkoppelsignaal te genereren in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal; en eèn positieve-terugkoppelingsschakeling, die is ingericht om het tweede terugkoppelsignaal oscillerend in reactie op het puls-10 breedte-gemoduleerde signaal te genereren.
  2. 3. DC-DC omzetter volgens conclusie 2, waarin het eerste terugkoppelsignaal wordt verschaft door deling van het DC uitgangsspanningsignaal met een voorafbepaalde weerstandsverhouding.
  3. 4. DC-DC omzetter volgens conclusie 3, waarin de negatieve-15 terugkoppelingsschakeling omvat: een eerste weerstand met een eerste aansluiting, die is gekoppeld aan het tweede uitgangsknooppunt, en een tweede aansluiting, die is gekoppeld aan een inverterende ingangsaansluiting van de versterker; en 20 een tweede weerstand, die is geschakeld tussen de tweede aansluiting van de eerste weerstand en een laag-vermogenspanning.
  4. 5. DC-DC omzetter volgens conclusie 3 of 4, waarin de posi-tieve-terugkoppelingsschakeling een capacitief element omvat.
  5. 6. DC-DC omzetter volgens conclusie 5, waarin de positieve-25 terugkoppelingsschakeling omvat: een weerstand met een eerste aansluiting, die is gekoppeld aan het eerste uitgangsknooppunt, en een tweede aansluiting, die is gekoppeld aan een niet-inverterende ingangsaansluiting van de comparator; en 30 een condensator, die is geschakeld tussen de tweede aan sluiting van de weerstand en de laag-vermogenspanning.
  6. 7. DC-DC omzetter, omvattende: een versterker, die is ingericht om een verschil tussen een referentiesignaal en een eerste terugkoppelsignaal te versterken 35 teneinde een eerste signaal te genereren; een comparator, die is ingericht om een tweede terugkoppelsignaal met het eerste signaal te vergelijken teneinde een tweede signaal te genereren; - 19 - een anti-overlapschakeling, die is ingericht om een eerste pulssignaal en een tweede pulssignaal te genereren in reactie op het tweede signaal, waarbij het tweede pulssignaal een tweede puls-breedte, die groter is dan een eerste pulsbreedte van het eerste 5 pulssignaal, heeft; een schakelaaraansturing, die is ingericht om een eerste schakelsignaal en een tweede schakelsignaal te genereren in reactie op het eerste pulssignaal en het tweede pulssignaal; een vermogensschakelaar, die is ingericht om een ingangssig-10 naai aan een eerste uitgangsknooppunt over te dragen in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, en om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, te genereren, waarbij het pulsbreedte-gemoduleerde signaal wordt verschaft aan het eerste uitgangsknoop-15 punt; een filter, dat is ingericht om een DC uitgangsspanningsignaal te genereren in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal, waarbij het DC uitgangsspanningsignaal aan een tweede knooppunt wordt verschaft; 20 een negatieve-terugkoppelingsschakeling, die is ingericht om het eerste terugkoppelsignaal te genereren in reactie op het DC uitgangsspanningsignaal; en een positieve-terugkoppelingsschakeling, die is ingericht om het tweede terugkoppelsignaal oscillerend in reactie op het 25 pulsbreedte-gemoduleerde signaal te genereren.
  7. 8. DC-DC omzetter volgens conclusie 7, waarin een pulsbreedte van het tweede pulssignaal maximaal een eerste breedte in een eerste richting groter is dan die van het eerste pulssignaal, en de pulsbreedte van het tweede pulssignaal maximaal een tweede breedte in een 30 tweede richting groter is dan die van het eerste pulssignaal, waarbij de tweede richting tegengesteld is aan de eerste richting.
  8. 9. DC-DC omzetter volgens conclusie 7 of 8, waarin de anti-overlapschakeling omvat: een eerste inverteerder, die is ingericht om het tweede sig-35 naai te inverteren; een eerste NOR-poort, die is ingericht om een logische NOR-bewerking op het tweede signaal en een derde signaal uit te voeren; een eerste capacitief element, dat aan een uitgangsaansluiting van de eerste NOR-poort is gekoppeld; - 20 - een tweede inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de eerste NOR-poort te inverteren; een derde inverteerder, die is ingericht om een uitgangsignaal van de tweede inverteerder te inverteren teneinde een vierde signaal 5 te genereren; een vierde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de derde inverteerder te inverteren teneinde het tweede pulssignaal te genereren; een tweede NOR-poort, die is ingericht om een logische NOR-10 bewerking op een uitgangssignaal van de eerste inverteerder en het vierde signaal uit te voeren; een tweede capacitief element, dat is gekoppeld aan een uit-gangsaansluiting van de tweede NOR-poort; een vijfde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssig-15 naai van de tweede NOR-poort te inverteren; een zesde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de vijfde inverteerder te inverteren teneinde het derde signaal te genereren; en een zevende inverteerder, die is ingericht om een uitgangs-20 signaal van de vijfde inverteerder te inverteren teneinde het eerste pulssignaal te genereren.
  9. 10. DC-DC omzetter volgens conclusie 7 of 8, waarin de anti-overlap schakeling omvat: een eerste inverteerder, die is ingericht om het tweede sig-25 naai te inverteren; een eerste NOR-poort, die is ingericht om een logische NOR-bewerking op het tweede signaal en een derde signaal uit te voeren; een eerste capacitief element, dat is gekoppeld aan een uit-gangsaansluiting van de eerste NOR-poort; 30 een tweede inverteerder, die is ingericht om een uitgangssig naal van de eerste NOR-poort te inverteren; een derde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de tweede inverteerder te inverteren teneinde een vierde signaal te genereren; 35 een eerste NAND-poort, die is ingericht om een logische NAND- bewerking op een uitgangssignaal van de derde inverteerder en een vermogen-omlaagsignaal uit te voeren teneinde het tweede pulssignaal te genereren; - 21 - een tweede NOR-poort, die is ingericht om een logische NOR-bewerking op een uitgangssignaal van de eerste inverteerder en het vierde signaal uit te voeren; een tweede capacitief element, dat is gekoppeld aan een uit-5 gangsaansluiting van de tweede NOR-poort; een vierde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de tweede NOR-poort te inverteren; een vijfde inverteerder, die is ingericht om een uitgangssignaal van de vierde inverteerder te inverteren teneinde het derde 10 signaal te genereren; en een tweede NAND-poort, die is ingericht om een logische NAND-bewerking op een uitgangssignaal van de vierde inverteerder en het vermogen-omlaagsignaal uit te voeren teneinde het eerste pulssignaal te genereren.
  10. 11. Werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte, omvat tende : het positief terugkoppelen van een pulsbreedte-gemoduleerd signaal om een oscillerend signaal te genereren; het negatief terugkoppelen van een gelijkstroomuitgangssig- 20 naai; het versterken van een verschil tussen het negatief teruggekoppelde gelijkstroomuitgangssignaal en een referentiesignaal om een eerste signaal af te geven; het vergelijken van het eerste signaal met het oscillerende 25 signaal om een eerste schakeisignaal en een tweede schakelsignaal te genereren; het versterken van een verschil tussen het negatief teruggekoppelde gelijkstroomuitgangssignaal en het referentiesignaal, het vergelijken van het oscillerende signaal met het referentiesignaal en 30 het genereren van het eerste schakelsignaal en het tweede schakelsignaal, waarbij het gelijkstroomuitgangssignaal het referentiesignaal volgt; het overdragen van een ingangssignaal aan een eerste uitgangs-knooppunt in reactie op het eerste schakelsignaal en het tweede 35 schakelsignaal om een pulsbreedte-gemoduleerd signaal, waarvan een pulsbreedte en een frequentie worden gevarieerd, op het eerste uit-gangsknooppunt te genereren; en het genereren van een DC uitgangsspanningsignaal op een tweede uitgangsknooppunt in reactie op het pulsbreedte-gemoduleerde signaal. 1031388
NL1031388A 2005-03-29 2006-03-16 DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte. NL1031388C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050026110 2005-03-29
KR1020050026110A KR100588334B1 (ko) 2005-03-29 2005-03-29 슈도 슈미트 트리거 회로를 이용한 디시-디시 컨버터 및펄스 폭 변조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1031388A1 NL1031388A1 (nl) 2006-10-02
NL1031388C2 true NL1031388C2 (nl) 2008-08-05

Family

ID=37069582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1031388A NL1031388C2 (nl) 2005-03-29 2006-03-16 DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7417412B2 (nl)
KR (1) KR100588334B1 (nl)
NL (1) NL1031388C2 (nl)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190224B2 (en) * 2003-11-06 2007-03-13 Marvell World Trade Ltd. Class D amplifier
WO2007122530A1 (en) * 2006-04-25 2007-11-01 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Power inverter control device for switching point determination
KR100855584B1 (ko) * 2006-12-26 2008-09-01 삼성전자주식회사 불휘발성 반도체 메모리에 채용하기 적합한 전압레귤레이팅 회로
DE602008006752D1 (de) * 2007-08-13 2011-06-16 Texas Instruments Deutschland Selbstoszillierender umrichter
US8476890B2 (en) * 2008-02-05 2013-07-02 Qualcomm Incorporated Circuits and methods for controlling a switching regulator based on a derived input current
WO2010062629A1 (en) * 2008-10-27 2010-06-03 Wildcharge, Inc. Switch-mode power supply method and apparatus using switch-node feedback
US9112452B1 (en) 2009-07-14 2015-08-18 Rf Micro Devices, Inc. High-efficiency power supply for a modulated load
EP2561611B1 (en) 2010-04-19 2015-01-14 RF Micro Devices, Inc. Pseudo-envelope following power management system
US8981848B2 (en) 2010-04-19 2015-03-17 Rf Micro Devices, Inc. Programmable delay circuitry
US9431974B2 (en) 2010-04-19 2016-08-30 Qorvo Us, Inc. Pseudo-envelope following feedback delay compensation
US9099961B2 (en) 2010-04-19 2015-08-04 Rf Micro Devices, Inc. Output impedance compensation of a pseudo-envelope follower power management system
US9203301B2 (en) * 2010-06-23 2015-12-01 Volterra Semiconductor Corporation Feedback for controlling the switching frequency of a voltage regulator
US8629669B2 (en) 2010-07-27 2014-01-14 Volterra Semiconductor Corporation Sensing and feedback in a current mode control voltage regulator
WO2012047738A1 (en) 2010-09-29 2012-04-12 Rf Micro Devices, Inc. SINGLE μC-BUCKBOOST CONVERTER WITH MULTIPLE REGULATED SUPPLY OUTPUTS
US9075673B2 (en) 2010-11-16 2015-07-07 Rf Micro Devices, Inc. Digital fast dB to gain multiplier for envelope tracking systems
US8942313B2 (en) 2011-02-07 2015-01-27 Rf Micro Devices, Inc. Group delay calibration method for power amplifier envelope tracking
US9379667B2 (en) 2011-05-05 2016-06-28 Rf Micro Devices, Inc. Multiple power supply input parallel amplifier based envelope tracking
US9246460B2 (en) 2011-05-05 2016-01-26 Rf Micro Devices, Inc. Power management architecture for modulated and constant supply operation
US9247496B2 (en) 2011-05-05 2016-01-26 Rf Micro Devices, Inc. Power loop control based envelope tracking
WO2012166992A1 (en) 2011-05-31 2012-12-06 Rf Micro Devices, Inc. Rugged iq receiver based rf gain measurements
US9019011B2 (en) 2011-06-01 2015-04-28 Rf Micro Devices, Inc. Method of power amplifier calibration for an envelope tracking system
US8760228B2 (en) 2011-06-24 2014-06-24 Rf Micro Devices, Inc. Differential power management and power amplifier architecture
WO2013012787A2 (en) 2011-07-15 2013-01-24 Rf Micro Devices, Inc. Modified switching ripple for envelope tracking system
US8952710B2 (en) 2011-07-15 2015-02-10 Rf Micro Devices, Inc. Pulsed behavior modeling with steady state average conditions
US9263996B2 (en) 2011-07-20 2016-02-16 Rf Micro Devices, Inc. Quasi iso-gain supply voltage function for envelope tracking systems
CN103858338B (zh) 2011-09-02 2016-09-07 射频小型装置公司 用于包络跟踪的分离vcc和共同vcc功率管理架构
US8957728B2 (en) 2011-10-06 2015-02-17 Rf Micro Devices, Inc. Combined filter and transconductance amplifier
US9024688B2 (en) 2011-10-26 2015-05-05 Rf Micro Devices, Inc. Dual parallel amplifier based DC-DC converter
WO2013063364A1 (en) 2011-10-26 2013-05-02 Rf Micro Devices, Inc. Average frequency control of switcher for envelope tracking
US9484797B2 (en) 2011-10-26 2016-11-01 Qorvo Us, Inc. RF switching converter with ripple correction
US8878606B2 (en) 2011-10-26 2014-11-04 Rf Micro Devices, Inc. Inductance based parallel amplifier phase compensation
US8975959B2 (en) 2011-11-30 2015-03-10 Rf Micro Devices, Inc. Monotonic conversion of RF power amplifier calibration data
US9250643B2 (en) 2011-11-30 2016-02-02 Rf Micro Devices, Inc. Using a switching signal delay to reduce noise from a switching power supply
US9515621B2 (en) 2011-11-30 2016-12-06 Qorvo Us, Inc. Multimode RF amplifier system
US9280163B2 (en) 2011-12-01 2016-03-08 Rf Micro Devices, Inc. Average power tracking controller
US9256234B2 (en) 2011-12-01 2016-02-09 Rf Micro Devices, Inc. Voltage offset loop for a switching controller
US8947161B2 (en) 2011-12-01 2015-02-03 Rf Micro Devices, Inc. Linear amplifier power supply modulation for envelope tracking
US9041365B2 (en) 2011-12-01 2015-05-26 Rf Micro Devices, Inc. Multiple mode RF power converter
US9494962B2 (en) 2011-12-02 2016-11-15 Rf Micro Devices, Inc. Phase reconfigurable switching power supply
US9813036B2 (en) 2011-12-16 2017-11-07 Qorvo Us, Inc. Dynamic loadline power amplifier with baseband linearization
US9298198B2 (en) 2011-12-28 2016-03-29 Rf Micro Devices, Inc. Noise reduction for envelope tracking
US8981839B2 (en) 2012-06-11 2015-03-17 Rf Micro Devices, Inc. Power source multiplexer
WO2014018861A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 Rf Micro Devices, Inc. Programmable rf notch filter for envelope tracking
US9225231B2 (en) 2012-09-14 2015-12-29 Rf Micro Devices, Inc. Open loop ripple cancellation circuit in a DC-DC converter
US9197256B2 (en) 2012-10-08 2015-11-24 Rf Micro Devices, Inc. Reducing effects of RF mixer-based artifact using pre-distortion of an envelope power supply signal
US9207692B2 (en) 2012-10-18 2015-12-08 Rf Micro Devices, Inc. Transitioning from envelope tracking to average power tracking
US9627975B2 (en) 2012-11-16 2017-04-18 Qorvo Us, Inc. Modulated power supply system and method with automatic transition between buck and boost modes
WO2014116933A2 (en) 2013-01-24 2014-07-31 Rf Micro Devices, Inc Communications based adjustments of an envelope tracking power supply
US9178472B2 (en) 2013-02-08 2015-11-03 Rf Micro Devices, Inc. Bi-directional power supply signal based linear amplifier
WO2014152903A2 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Rf Micro Devices, Inc Envelope tracking power supply voltage dynamic range reduction
US9203353B2 (en) 2013-03-14 2015-12-01 Rf Micro Devices, Inc. Noise conversion gain limited RF power amplifier
US9479118B2 (en) 2013-04-16 2016-10-25 Rf Micro Devices, Inc. Dual instantaneous envelope tracking
US9374005B2 (en) 2013-08-13 2016-06-21 Rf Micro Devices, Inc. Expanded range DC-DC converter
US9614476B2 (en) 2014-07-01 2017-04-04 Qorvo Us, Inc. Group delay calibration of RF envelope tracking
US9941844B2 (en) 2015-07-01 2018-04-10 Qorvo Us, Inc. Dual-mode envelope tracking power converter circuitry
US9912297B2 (en) 2015-07-01 2018-03-06 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking power converter circuitry
US9973147B2 (en) 2016-05-10 2018-05-15 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking power management circuit
US10033366B2 (en) * 2016-12-22 2018-07-24 Silanna Asia Pte Ltd Minimum pulse-width assurance
JP6608866B2 (ja) * 2017-03-21 2019-11-20 株式会社東芝 Dc−dcコンバータ
US10476437B2 (en) 2018-03-15 2019-11-12 Qorvo Us, Inc. Multimode voltage tracker circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0196680A2 (en) * 1982-05-26 1986-10-08 Nippon Chemi-Con Corporation Switching regulator
DE3610035A1 (de) * 1986-03-21 1987-09-24 Knick Elekt Messgeraete Gmbh Stromvariabel gespeister verlustarmer schaltregler
US5010291A (en) * 1990-05-29 1991-04-23 Westinghouse Electric Corp. Single quadrant chopper timing control circuit for discontinuous current

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5481178A (en) 1993-03-23 1996-01-02 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
JP3119111B2 (ja) 1995-04-10 2000-12-18 株式会社豊田自動織機製作所 Dc/dcコンバータ
US5770940A (en) 1995-08-09 1998-06-23 Switch Power, Inc. Switching regulator
US5808455A (en) 1996-11-13 1998-09-15 Micro Linear Corporation DC-to-DC converter having hysteretic current limiting
JP3789364B2 (ja) * 2002-01-24 2006-06-21 Tdk株式会社 二段構成のdc−dcコンバータ
US6696825B2 (en) * 2002-03-18 2004-02-24 Intersil Americas Inc. DC-to-DC converter with fast override feedback control and associated methods
JP4110926B2 (ja) 2002-07-11 2008-07-02 富士電機デバイステクノロジー株式会社 Dc−dcコンバータ
JP2004304898A (ja) 2003-03-31 2004-10-28 Mitsumi Electric Co Ltd スイッチング電源装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0196680A2 (en) * 1982-05-26 1986-10-08 Nippon Chemi-Con Corporation Switching regulator
DE3610035A1 (de) * 1986-03-21 1987-09-24 Knick Elekt Messgeraete Gmbh Stromvariabel gespeister verlustarmer schaltregler
US5010291A (en) * 1990-05-29 1991-04-23 Westinghouse Electric Corp. Single quadrant chopper timing control circuit for discontinuous current

Also Published As

Publication number Publication date
US7417412B2 (en) 2008-08-26
US20060220627A1 (en) 2006-10-05
NL1031388A1 (nl) 2006-10-02
KR100588334B1 (ko) 2006-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1031388C2 (nl) DC-DC omzetter, die een gemodificeerde Schmitt-triggerschakeling gebruikt, en een werkwijze van het moduleren van een pulsbreedte.
US8314599B2 (en) DC/DC converter control circuit and DC/DC converter control method
US7397151B2 (en) Power supply unit and portable apparatus using the same
JP5071138B2 (ja) 電流負帰還回路およびそれを用いるdc−dcコンバータ
US7323919B2 (en) Pulse-width modulation circuits of self-oscillation type and pulse-width modulation methods
US10374413B2 (en) Switching power supply and method of short-circuit-to-ground detection therefor
US8274268B2 (en) Switching voltage regulator, control circuit and method thereof
US9184658B2 (en) DC-DC converting circuit
US8581564B2 (en) Switching power supply apparatus
US8912780B2 (en) Switching control circuit
US9641078B2 (en) Switching power supply device
CN112688542B (zh) 控制电路以及应用其的开关变换器
US20210044284A1 (en) Duty timing detector detecting duty timing of toggle signal, device including duty timing detector, and operating method of device receiving toggle signal
JP4967395B2 (ja) 半導体集積回路
US6826248B2 (en) Phase locked loop circuit
JP2004282714A (ja) パルス幅変調増幅器
US8653803B2 (en) Voltage generation circuit
JP2004328843A (ja) Dc−dcコンバータ
US10938325B2 (en) Piezoelectric actuator drive circuit
US11289998B2 (en) Current limiting technique for buck converters
EP4040662A1 (en) Switch mode power supply converter
US7595618B2 (en) DC voltage converter with a detector circuit configured to distinguish between operating modes
JP3721924B2 (ja) 半導体集積回路
US6794917B1 (en) System and method for generating minimum on-time pulses
CN115494278A (zh) 工作时段定时检测器、包括其的设备及操作设备的方法

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20080604

PD2B A search report has been drawn up