專(zhuān)利名稱(chēng)：將單個(gè)比較器用于恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器，尤其涉及在恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器中使用單個(gè)比較器的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
使用降壓升壓轉(zhuǎn)換器以響應(yīng)于輸入電壓而提供經(jīng)調(diào)整的電壓。在降壓工作模式中，經(jīng)調(diào)整的電壓比輸入電壓低。在升壓工作模式中，經(jīng)調(diào)整的電壓處于比輸入電壓高的一個(gè)電平。用于調(diào)制恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的現(xiàn)有方法包括使用來(lái)自誤差放大器的兩個(gè)電平移動(dòng)斜波信號(hào)或兩個(gè)電平移動(dòng)COMP(比較)信號(hào)。這些方法中的每一個(gè)都不提供降壓升壓轉(zhuǎn)換器的完全滿(mǎn)意的操作，因?yàn)樗鼈兙哂袦?zhǔn)確度、保真度和低帶寬的問(wèn)題。因此，存在對(duì)于提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)換器控制方案的需求，所述改進(jìn)的轉(zhuǎn)換器控制方案克服了使用來(lái)自誤差放大器的兩個(gè)電平移動(dòng)斜波信號(hào)或兩個(gè)電平移動(dòng)COMP信號(hào)的現(xiàn)有實(shí)施方式中固有的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
在這里揭示的和描述的本發(fā)明的一個(gè)方面中，本發(fā)明包括含降壓升壓轉(zhuǎn)換器的裝置，用于在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中響應(yīng)于輸入電壓和至少一個(gè)切換控制信號(hào)而產(chǎn)生輸出電壓?？刂七壿嬳憫?yīng)于輸出電壓、基準(zhǔn)信號(hào)和與降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中能使控制邏輯產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號(hào)。


為了更完整地理解，現(xiàn)在參考下述說(shuō)明書(shū)連同附圖，在附圖中圖1是降壓升壓轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖2示出降壓升壓轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方案的第一實(shí)施例；圖3示出在降壓模式中與圖2的電路的工作相關(guān)聯(lián)的各種波形；圖4示出在升壓模式中與圖2的電路的工作相關(guān)聯(lián)的各種波形；圖5示出在降壓升壓模式中與圖2的電路的工作相關(guān)聯(lián)的各種波形；圖6示出降壓升壓轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方案的另外的實(shí)施例；圖7a示出在降壓模式中與圖6的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；圖7b示出在沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)的降壓模式中與圖6的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；
圖示出在升壓模式中與圖6的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；圖8b示出在沒(méi)有時(shí)鐘信號(hào)的升壓模式中與圖6的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；圖9示出在降壓升壓模式中與圖6的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；圖10示出與降壓升壓轉(zhuǎn)換器一起使用的調(diào)制方案的又一個(gè)實(shí)施例；圖11示出在降壓工作模式中與圖10的電路相關(guān)聯(lián)的一些波形；圖12示出在升壓工作模式中與圖10的電路的工作相關(guān)聯(lián)的一些波形；以及圖13示出在降壓升壓工作模式中與圖10的電路的工作相關(guān)聯(lián)的一些波形。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中在所有的附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來(lái)指明相同的元件，示出和描述了使用用于恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的單個(gè)比較器的調(diào)制方案的各種視圖和實(shí)施例， 并且描述了其它可能的實(shí)施例。附圖不必按比例繪制，并且在某些情況中，在僅為了示意的一些附圖中，進(jìn)行了夸大或簡(jiǎn)化。本技術(shù)領(lǐng)域中熟知普通技術(shù)的人員根據(jù)可能實(shí)施例的下述例子會(huì)理解許多可能的應(yīng)用和變化。調(diào)制恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的現(xiàn)有方法包括使用來(lái)自誤差放大器的兩個(gè)電平移動(dòng)斜波或兩個(gè)電平移動(dòng)COMP信號(hào)。這些方法中的每一個(gè)不提供完全滿(mǎn)意的操作，并且具有準(zhǔn)確度、保真度和低帶寬的問(wèn)題。因此，存在對(duì)于提供改進(jìn)的降壓升壓調(diào)整器控制方案的需求，所述改進(jìn)的調(diào)整器控制方案克服了現(xiàn)有實(shí)施方式中固有的問(wèn)題。現(xiàn)在參考圖1，圖中示出了降壓升壓調(diào)整器102的一般示意圖。在節(jié)點(diǎn)104處施加輸入電壓VIN。晶體管106的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)104和節(jié)點(diǎn)108之間。晶體管 110的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)108和地之間。電感器112連接在節(jié)點(diǎn)108和節(jié)點(diǎn)114 之間。晶體管116的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)114和地之間。晶體管118的漏極/源極通路連接在輸出電壓節(jié)點(diǎn)Vqut 120和節(jié)點(diǎn)114之間。功率晶體管106、110、108和116中的每一個(gè)都在控制邏輯122的控制之下?？刂七壿?22可以采用任何數(shù)量的配置，這里將在下面對(duì)其中的幾個(gè)進(jìn)行更完整的描述。除了這里上述的MOS晶體管的切換之外，在某些配置中還可以用二極管代替MOS晶體管?，F(xiàn)在參考圖2，圖中示出了在控制邏輯122中實(shí)施的簡(jiǎn)單調(diào)制技術(shù)的第一實(shí)施例， 用于控制非反相降壓升壓轉(zhuǎn)換器202。降壓升壓轉(zhuǎn)換器202包括施加輸入電壓Vin的輸入電壓節(jié)點(diǎn)204。晶體管206的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)204和節(jié)點(diǎn)208之間。二極管210 的陰極連接到節(jié)點(diǎn)208，而其陽(yáng)極連接到地。電感器212連接在節(jié)點(diǎn)208和節(jié)點(diǎn)214之間。 第二開(kāi)關(guān)晶體管216的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)214和地之間。二極管218的陽(yáng)極連接到節(jié)點(diǎn)214，而其陰極連接到輸出電壓節(jié)點(diǎn)220，并且從輸出電壓節(jié)點(diǎn)220提供輸出電壓 Vott。電容器222連接在輸出電壓節(jié)點(diǎn)220和地之間。分別從驅(qū)動(dòng)器2 和230把控制信號(hào)提供給晶體管206和216的柵極，驅(qū)動(dòng)器2 和230分別連接到SR鎖存器2M和2 的Q輸出。SR鎖存器224的Q輸出連接到放大器驅(qū)動(dòng)器228的反相輸入。放大器驅(qū)動(dòng)器228的輸出連接到晶體管206的柵極。把SR鎖存器2 的Q輸出提供給放大器驅(qū)動(dòng)器230的輸入，其輸出連接到開(kāi)關(guān)晶體管216的柵極。SR 鎖存器2M把降壓控制信號(hào)提供給晶體管206，而SR鎖存器2 把升壓控制信號(hào)提供給晶體管216。
連接一比較器232，以接收來(lái)自節(jié)點(diǎn)208的電流檢測(cè)信號(hào)ISEN。可以使用任何數(shù)量的電流檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)提供給比較器232的反相輸入的電流。把ISEN電流檢測(cè)信號(hào)提供給比較器232的反相輸入。比較器232的非反相輸入連接到誤差放大器234的輸出。連接誤差放大器234的反相輸入以接收來(lái)自節(jié)點(diǎn)220的輸出電壓信號(hào)VQUT。誤差放大器234 的非反相輸入連接到基準(zhǔn)電壓REF。比較器232的輸出連接到節(jié)點(diǎn)238處的反相器236的輸入。鎖存器224的S輸入也連接到節(jié)點(diǎn)238處的比較器232的輸出。提供反相器236的輸出作為到與門(mén)240的第一輸入。連接與門(mén)240的另一個(gè)輸入以接收來(lái)自時(shí)鐘電路242的時(shí)鐘信號(hào)。與門(mén)MO的輸出連接到SR鎖存器224的R輸入。反相器236的輸出也連接到 SR鎖存器226的R輸入。SR鎖存器226的S輸入連接到與門(mén)M4的輸出。連接與門(mén)244 的第一輸入以接收來(lái)自時(shí)鐘電路M2的時(shí)鐘信號(hào)，并且其另一個(gè)輸入連接到節(jié)點(diǎn)238處的比較器232的輸出。當(dāng)節(jié)點(diǎn)204處的輸入電壓Vin大于節(jié)點(diǎn)220處的輸出電壓Vqut時(shí)，降壓升壓轉(zhuǎn)換器 202在降壓工作模式中工作，晶體管216截止，對(duì)晶體管206進(jìn)行調(diào)制而調(diào)整節(jié)點(diǎn)220處的輸出電壓Vqut。當(dāng)節(jié)點(diǎn)204處的輸入電壓Vin小于節(jié)點(diǎn)220處的輸出電壓Vqut時(shí)，降壓升壓轉(zhuǎn)換器202在升壓工作模式中工作，晶體管206導(dǎo)通，對(duì)晶體管216進(jìn)行調(diào)制而調(diào)整輸出電壓VOT。當(dāng)輸入電壓Vin和輸出電壓Vot大致相等時(shí)，降壓升壓轉(zhuǎn)換器在降壓升壓工作模式中工作，對(duì)兩個(gè)晶體管進(jìn)行調(diào)制而調(diào)整節(jié)點(diǎn)220處的輸出電壓VOTT。盡管示出晶體管206和216作為MOSFET電路，但是可以替換地利用任何類(lèi)型的受控制的開(kāi)關(guān)，諸如雙極結(jié)型晶體管、繼電器或其它。可以用同步整流器來(lái)代替二極管210 和218而不會(huì)改變降壓升壓轉(zhuǎn)換器202的工作。如2006年11月7日提出的美國(guó)專(zhuān)利 7，132,820中所描述的那樣，可以使從節(jié)點(diǎn)208提供的電感器電流反饋信號(hào)ISEN直接與電感器電流成比例或與電容器和跨導(dǎo)放大器合成，這里結(jié)合該專(zhuān)利作為參考。現(xiàn)在參考圖3，圖中分別示出節(jié)點(diǎn)208處的檢測(cè)電流ISEN 302、誤差放大器234的 COMP輸出304、時(shí)鐘電路M2的輸出時(shí)鐘信號(hào)306以及308和310處的晶體管206和216 的“導(dǎo)通”或“截止”狀態(tài)。在降壓工作模式期間，節(jié)點(diǎn)204處的輸入電壓Vin大于節(jié)點(diǎn)220 處的輸出電壓VQUT。起初，假定晶體管206導(dǎo)通，晶體管216截止，電感器電流增加，節(jié)點(diǎn)208 處的電感器電流反饋信號(hào)ISEN大于誤差放大器輸出C0MP。比較器232的輸出處于低電平， 以致例如，當(dāng)在時(shí)刻T1處時(shí)鐘信號(hào)306觸發(fā)時(shí)，降壓SR鎖存器2M復(fù)位，并且使晶體管216 導(dǎo)通。然后，從時(shí)刻T2到T3,電感器電流像ISEN信號(hào)302那樣增加，直到在時(shí)刻T3處ISEN 信號(hào)302變成大于COMP信號(hào)304。這是因?yàn)樵跁r(shí)鐘信號(hào)上的時(shí)鐘脈沖期間比較器232處于 “低電平”而引起的。現(xiàn)在參考圖4，圖中示出當(dāng)輸入電壓Vin小于輸出電壓Vot時(shí)在升壓工作模式期間圖2的降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的工作波形。起初，在時(shí)刻Tl處，假定晶體管206導(dǎo)通，晶體管216 截止，并且節(jié)點(diǎn)208處的電感器電流反饋信號(hào)ISEN大于誤差放大器輸出C0MP。比較器232 的輸出處于“低電平”，以致當(dāng)在時(shí)刻T2時(shí)發(fā)生鐘信號(hào)306中的時(shí)鐘脈沖時(shí)，使升壓SR鎖存器2 置位，并且使晶體管216導(dǎo)通。然后，從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3,電感器電流開(kāi)始像ISEN信號(hào)302那樣地增加，直到在T3處ISEN信號(hào)302變成能大于COMP信號(hào)304。這導(dǎo)致比較器 232趨向“低電平”，并且使升壓SR鎖存器2 復(fù)位和使晶體管216截止。然后從時(shí)刻T3到 T4電感器電流開(kāi)始減小，這降低了 ISEN信號(hào)302的電平。然后循環(huán)自行重復(fù)。在這個(gè)工作模式中，由于在來(lái)自時(shí)鐘電路M2的時(shí)鐘脈沖信號(hào)期間比較器232處于“高電平”，所以降壓 SR鎖存器2M保持置位狀態(tài)，晶體管206截止?，F(xiàn)在參考圖5，圖中示出輸入電壓Vin基本上等于輸出電壓Vqut時(shí)圖2的電路的降壓升壓工作模式。起初，在時(shí)刻T1處，晶體管206導(dǎo)通，并且晶體管216截止。此外，電感器電流反饋信號(hào)ISEN信號(hào)302大于誤差放大器234C0MP信號(hào)304。比較器232的輸出處于 “低電平”，以致當(dāng)時(shí)鐘電路242產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)306上的脈沖時(shí)，使SR鎖存器2 復(fù)位，并且使晶體管206截止。從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3,電感器電流像ISEN信號(hào)302那樣減小，以致當(dāng)在時(shí)刻T3處ISEN信號(hào)302變成小于COMP信號(hào)時(shí)，比較器輸出趨向“高電平”，并且使SR鎖存器2M置位，使晶體管206導(dǎo)通。比較器232的輸出保持“高電平”，以致當(dāng)在時(shí)刻T4處產(chǎn)生下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，使升壓SR鎖存器2 置位，并且使晶體管216導(dǎo)通。降壓SR鎖存器 224保持置位，并且晶體管206導(dǎo)通。從時(shí)刻T4到時(shí)刻T5,電感器電流和ISEN信號(hào)302增加，直到ISEN信號(hào)302變成大于COMP信號(hào)304。這導(dǎo)致在時(shí)刻T5處比較器輸出趨向“低電平”，并且使SR鎖存器2 復(fù)位和使晶體管216截止。當(dāng)比較器輸出趨向“低電平”和晶體管206截止時(shí)，在下一個(gè)脈沖處循環(huán)自行重復(fù)。因此，使用誤差放大器輸出COMP來(lái)控制降壓模式中的電感器谷電流以及升壓模式中的電感器峰電流，當(dāng)輸入電壓跌到降壓模式不再能夠向負(fù)載供電時(shí)，模式之間的轉(zhuǎn)換是平滑的和自然的。反饋回路除去了 COMP信號(hào)，以按需要調(diào)整降壓升壓模式或升壓模式中的輸出?，F(xiàn)在參考圖6，圖中示出使用交錯(cuò)窗口降壓升壓調(diào)整器配置的降壓升壓調(diào)整器的控制方法的另外一個(gè)實(shí)施例。在節(jié)點(diǎn)602處施加輸入電壓VIN。晶體管604的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)602和節(jié)點(diǎn)606之間。晶體管608的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)606和地之間。電感器610連接在節(jié)點(diǎn)606和節(jié)點(diǎn)612之間。晶體管614的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)612和輸出電壓Vqut節(jié)點(diǎn)616之間。電容器618連接在輸出電壓節(jié)點(diǎn)616和地之間。晶體管620的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)612和地之間。誤差放大器622的反相輸入連接到輸出電壓節(jié)點(diǎn)616以監(jiān)視輸出電壓VQUT。誤差放大器622的非反相輸入連接到基準(zhǔn)電壓REF。誤差放大器622在其輸出處產(chǎn)生到節(jié)點(diǎn)624 的誤差電壓信號(hào)(C0MP)。節(jié)點(diǎn)擬4在一個(gè)電阻串中，該電阻串包括連接在節(jié)點(diǎn)擬8和節(jié)點(diǎn) 630之間的電阻器626。電阻器632連接在節(jié)點(diǎn)630和節(jié)點(diǎn)6M之間，并且電阻器634連接在節(jié)點(diǎn)6M和節(jié)點(diǎn)636之間。最后，電阻器638連接在節(jié)點(diǎn)636和節(jié)點(diǎn)640之間。電流源Iw 642連接在節(jié)點(diǎn)6289和節(jié)點(diǎn)640之間與電阻串并聯(lián)。從節(jié)點(diǎn)630產(chǎn)生電壓L3，并且在節(jié)點(diǎn) 636處提供電壓L2。還在節(jié)點(diǎn)640和6 處分別提供電壓L1和L4。電流源642和包括電阻器6沈、632、6；34和638的電阻器階梯分別在節(jié)點(diǎn)6觀、630、6對(duì)、636和640處產(chǎn)生多個(gè)偏移電壓信號(hào)。經(jīng)由開(kāi)關(guān)648、652、662和666輪流地把這些電壓施加于比較器644和658的非反相輸入。從電阻器階梯結(jié)合誤差放大器622提供的偏移電壓能使誤差放大器622如滯后比較器那樣地工作。連接比較器644的反相輸入以檢測(cè)節(jié)點(diǎn)606處的電感器電流(ISEN)。 比較器644的非反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)646。開(kāi)關(guān)648響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)650處的降壓信號(hào)而把節(jié)點(diǎn)6 處的電阻器階梯連接到節(jié)點(diǎn)646。開(kāi)關(guān)652響應(yīng)于反相的降壓信號(hào)而把節(jié)點(diǎn)646連接到電阻器階梯的節(jié)點(diǎn)636。比較器644的輸出連接到與門(mén)656的第一輸入。連接與門(mén)656的另一個(gè)輸入以接收來(lái)自相關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘電路的時(shí)鐘信號(hào)CLK。與門(mén)656的輸出連接到節(jié)點(diǎn)650。節(jié)點(diǎn)650連接到一對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路659和660的反相輸入。驅(qū)動(dòng)器658驅(qū)動(dòng)晶體管604的柵極，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器660驅(qū)動(dòng)晶體管608的柵極。比較器658的反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)606以接收電感器電流的ISEN電流測(cè)量值。比較器658的非反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)661。開(kāi)關(guān)662響應(yīng)于來(lái)自節(jié)點(diǎn)664的升壓信號(hào)而把節(jié)點(diǎn)630連接到節(jié)點(diǎn)661。開(kāi)關(guān)666響應(yīng)于反相的升壓信號(hào)而把節(jié)點(diǎn)661連接到節(jié)點(diǎn)640。在圖6的電路的降壓工作模式中，使比較器644響應(yīng)于ISEN信號(hào)小于L2電壓電平而置位(即，它的輸出趨向邏輯高電平)。在降壓工作模式中(時(shí)鐘觸發(fā)模式)，當(dāng) RIPPLE(紋波)小于L2電壓電平時(shí)，這使晶體管604導(dǎo)通，而CLK信號(hào)使晶體管604截止。 在升壓工作模式(時(shí)鐘觸發(fā)模式)中，CLK信號(hào)使晶體管620導(dǎo)通，當(dāng)RIPPLE小于L3電壓電平時(shí)，這使晶體管620截止。在降壓升壓工作模式(時(shí)鐘觸發(fā)模式)中，具有相同的切換操作，但是在降壓和升壓模式之間輪流工作。開(kāi)關(guān)648、652、662和666響應(yīng)于與門(mén)656輸出處的降壓信號(hào)和或門(mén)670輸出處的升壓信號(hào)而把節(jié)點(diǎn)6觀、630、636和640上的各個(gè)電壓施加于比較器644和658的非反相輸入。當(dāng)降壓信號(hào)處于邏輯“0”電平時(shí)，開(kāi)關(guān)648斷開(kāi)，而開(kāi)關(guān)652閉合，把來(lái)自節(jié)點(diǎn)636的 L2電壓施加于比較器644的非反相輸入。當(dāng)降壓信號(hào)處于邏輯“高”電平時(shí)，開(kāi)關(guān)648閉合，而開(kāi)關(guān)652斷開(kāi)。這把來(lái)自節(jié)點(diǎn)628的Ll電壓施加于比較器644的非反相輸入。相似地，當(dāng)升壓信號(hào)處于邏輯“低”電平時(shí)，開(kāi)關(guān)662斷開(kāi)，而開(kāi)關(guān)666閉合。把來(lái)自節(jié)點(diǎn)640的Ll電壓施加于比較器658的非反相輸入。當(dāng)升壓信號(hào)處于邏輯“高”電平時(shí)， 開(kāi)關(guān)622閉合，而開(kāi)關(guān)666斷開(kāi)。這把節(jié)點(diǎn)630的L3信號(hào)電壓施加于比較器658的非反相輸入?，F(xiàn)在參考圖7a，圖中示出當(dāng)節(jié)點(diǎn)602處的輸入電壓Vin大于節(jié)點(diǎn)616處的輸出電壓Vott時(shí)，圖6的電路在降壓工作模式中的工作。在降壓工作模式中，晶體管Q3 614導(dǎo)通， 而晶體管Q4 620截止。來(lái)自節(jié)點(diǎn)606的電流檢測(cè)信號(hào)ISEN702在L2電壓電平和從COMP 信號(hào)和電阻器階梯得到的L4電壓電平之下的一個(gè)未定義的電平之間振蕩。直到時(shí)刻Tl， ISEN信號(hào)702始終在增加。在時(shí)刻Tl處接收到時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，Ql晶體管604截止，而晶體管 Q2 608導(dǎo)通。這導(dǎo)致從時(shí)刻T1到T2節(jié)點(diǎn)606處的ISEN信號(hào)開(kāi)始減小。在時(shí)刻T2處，當(dāng)節(jié)點(diǎn)606處的ISEN電壓達(dá)到L2電壓電平時(shí)，晶體管Ql 604返回導(dǎo)通狀態(tài)，而晶體管Q2 608 截止。這導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)606處的電壓信號(hào)ISEN開(kāi)始再次增加，直到時(shí)刻T3。然后，該處理過(guò)程以相似的方式自行重復(fù)。現(xiàn)在參考圖7b，圖中示出沒(méi)有利用電路中的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)的降壓工作模式。在該工作模式中，ISEN信號(hào)702終是在L2電壓和L4電壓之間振蕩。當(dāng)在時(shí)刻T1處ISEN信號(hào)702 超過(guò)L4電壓時(shí)，晶體管Ql 604截止，而晶體管Q2 608導(dǎo)通。這導(dǎo)致從時(shí)刻T1到時(shí)刻T2節(jié)點(diǎn)606處的ISEN電壓開(kāi)始減小。在時(shí)刻T2處，當(dāng)ISEN電壓跌到L2電壓之下時(shí)，晶體管Ql 604返回導(dǎo)通狀態(tài)，而晶體管Q2 608截止。然后，從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3，節(jié)點(diǎn)606處的電壓 ISEN開(kāi)始增加。然后，該處理過(guò)程自行重復(fù)?，F(xiàn)在參考圖8a，圖中示出當(dāng)輸入電壓Vin小于輸出電壓Vott時(shí)，圖6的電路在升壓工作模式中的工作。在升壓工作模式中，ISEN信號(hào)702在Ll電壓電平之上的一個(gè)未定義的電平和L3電壓電平之間振蕩，如圖8a所示。在升壓工作模式中，晶體管Ql 604始終導(dǎo)通，而晶體管Q2 608始終截止。節(jié)點(diǎn)606處的ISEN信號(hào)702始終增加，直到時(shí)刻T1，它超過(guò)了 L3電壓電平。這導(dǎo)致晶體管Q3 614導(dǎo)通而晶體管Q4 620截止。然后，節(jié)點(diǎn)606處的 ISEN信號(hào)開(kāi)始減小，直到在時(shí)刻T2處接收到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖。響應(yīng)于時(shí)鐘脈沖，晶體管Q3 614截止，而晶體管Q4 620通。這導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)606處的ISEN信號(hào)702從時(shí)刻T2到時(shí)刻T3開(kāi)始增加。當(dāng)在時(shí)刻T3處ISEN信號(hào)702超過(guò)L3電壓時(shí)，晶體管Q3 614再次導(dǎo)通，而晶體管 Q4 620再次截止，并且該處理過(guò)程重復(fù)，如上所述?，F(xiàn)在參考圖8b，圖中示出當(dāng)不存在時(shí)鐘信號(hào)時(shí)圖6的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的工作。既然是這樣，ISEN信號(hào)702在Ll電壓電平和來(lái)自電阻器階梯的L3電壓之間振蕩。在時(shí)刻T1 處，當(dāng)ISEN電壓702超過(guò)L3電壓時(shí)，晶體管Q3 614導(dǎo)通，而晶體管Q4 620截止。這導(dǎo)致從時(shí)刻T1到時(shí)刻T2ISEN電壓減小。當(dāng)ISEN信號(hào)702跌到Ll電壓之下時(shí)，晶體管Q3 614 截止，而晶體管Q4 620返回導(dǎo)通狀態(tài)。這再次導(dǎo)致ISEN信號(hào)開(kāi)始增加，直到它到達(dá)L3電壓。然后，該處理過(guò)程將重復(fù)?，F(xiàn)在參考圖9，圖中示出圖6的降壓升壓電路的降壓升壓工作模式。既然是這樣， 兩個(gè)比較器644和658如上所述地工作。圖6的邏輯迫使在晶體管Q1、Q2、Q3和Q4之間輪流地切換。在時(shí)刻Ttl處，響應(yīng)于時(shí)鐘脈沖，晶體管Q3 614導(dǎo)通，而晶體管Q4 620截止。這導(dǎo)致從時(shí)刻T0到時(shí)亥Ij T1ISEN信號(hào)702增加。在時(shí)刻T1處，當(dāng)ISEN信號(hào)702達(dá)到L3電壓電平時(shí)，晶體管Q3 614截止，而晶體管Q4 620導(dǎo)通。從時(shí)刻T1到時(shí)刻T3，ISEN信號(hào)702將基本上保持相同，因?yàn)檩斎腚妷篤in基本上等于輸出電壓或電感器上的電壓接近零。在時(shí)刻 T2處，響應(yīng)于下一個(gè)時(shí)鐘脈沖，晶體管Ql 604截止，而晶體管Q2 608導(dǎo)通。這導(dǎo)致從時(shí)刻 T2到時(shí)亥Ij T3ISEN信號(hào)702減小，直到ISEN信號(hào)702等于L2電壓。當(dāng)ISEN 702等于L2電壓時(shí)，晶體管Ql 604返回導(dǎo)通狀態(tài)，而晶體管Q2 608截止。這導(dǎo)致從時(shí)刻T3到時(shí)刻T4ISEN 電壓保持在L2電平，由于輸入電壓Vin基本上等于輸出電壓或電感器上的電壓接近零。在時(shí)刻T4處，響應(yīng)于下一個(gè)時(shí)鐘脈沖，該過(guò)程重復(fù)，如上所述?，F(xiàn)在參考圖10，圖中示出與降壓升壓轉(zhuǎn)換器一起使用的調(diào)制方案的又一個(gè)實(shí)施例。在節(jié)點(diǎn)1102處施加輸入電壓VIN。晶體管1104的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)1102和節(jié)點(diǎn)1106之間。開(kāi)關(guān)晶體管1108的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)1106和節(jié)點(diǎn)1110之間。 電阻器1112連接在節(jié)點(diǎn)1110和地之間。電感器1114連接在節(jié)點(diǎn)1106和節(jié)點(diǎn)1116之間。開(kāi)關(guān)晶體管1118的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)1120、輸出電壓節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)1116之間。晶體管1122的漏極/源極通路連接在節(jié)點(diǎn)1116和地之間。響應(yīng)于PWM A控制信號(hào)，晶體管1122的柵極連接到驅(qū)動(dòng)器IlM 的輸出。反相驅(qū)動(dòng)器1126響應(yīng)于PWM A控制信號(hào)而驅(qū)動(dòng)晶體管1108的柵極。連接驅(qū)動(dòng)器 1128的輸出以響應(yīng)于PWM B控制信號(hào)而驅(qū)動(dòng)晶體管1118的柵極。反相驅(qū)動(dòng)器1130響應(yīng)于 PWM B控制信號(hào)而驅(qū)動(dòng)晶體管1122的柵極。從SR鎖存器1132產(chǎn)生PWM A控制信號(hào)。連接SR鎖存器1132的R輸入以接收 CLKA時(shí)鐘信號(hào)。SR鎖存器1132的S輸入連接到比較器11；34的輸出。連接比較器11；34的反相輸入以接收來(lái)自節(jié)點(diǎn)1110的ISEN信號(hào)。連接比較器1134的非反相輸入以接收將在下面更全面地描述的C0MP_A誤差信號(hào)。從SR鎖存器1136產(chǎn)生PWM B控制信號(hào)。連接SR鎖存器1136的R輸入以接收 CLKB時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)SR鎖存器的S輸入連接到比較器1138的輸出。比較器1138的反相輸入接收C0MP_B誤差信號(hào)，同時(shí)把非反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)1110處的ISEN信號(hào)。分別在累加電路1140和1142的輸出處產(chǎn)生C0MP_A和C0MP_B信號(hào)。把來(lái)自誤差放大器的COMP信號(hào)施加于累加電路1140和1142的每一個(gè)。在累加電路1140中，把COMP 信號(hào)加到偏移電壓-Vhw中以產(chǎn)生C0MP_A誤差信號(hào)。以相對(duì)于圖6示出的相同的方式來(lái)建立累加電路1140的偏移電壓。電流源642流過(guò)電阻器626以建立偏移電壓VHW。通過(guò)調(diào)節(jié)電流源或電阻器626的值而得到不同的偏移電壓。相似地，在累加電路1142中，COMP信號(hào)與偏移電壓Vhw相加以產(chǎn)生C0MP_B信號(hào)。累加電路1140和1142分別把-VHW和+Vhw的偏移加到電壓誤差信號(hào)COMP上?？鄢似?Vhw的COMP信號(hào)提供信號(hào)C0MP_A。累加電路 1142組合COMP信號(hào)和Vhw以提供C0MP_B信號(hào)。分別在與門(mén)1144和1146的輸出處產(chǎn)生CLKA和CLKB時(shí)鐘信號(hào)。連接與門(mén)1144 的第一輸入以接收CLK時(shí)鐘信號(hào)。連接與門(mén)1144的其它輸入以接收來(lái)自比較器1148的輸出的模式信號(hào)。連接比較器1148的反相輸入以接收誤差電壓信號(hào)C0MP。連接非反相輸入以接收來(lái)自節(jié)點(diǎn)1116的ISEN信號(hào)。響應(yīng)于已經(jīng)把CLK時(shí)鐘信號(hào)施加于與門(mén)1146的第一輸入以及已經(jīng)通過(guò)反相器1150把來(lái)自比較器1148的模式信號(hào)的反相形式施加于與門(mén)1146 的其它輸入，提供從與門(mén)1146提供的CLKB時(shí)鐘信號(hào)。在比較器1134中對(duì)0)1^_々信號(hào)和來(lái)自節(jié)點(diǎn)1110的ISEN信號(hào)進(jìn)行比較，把比較器的輸出提供給SR鎖存器1132的S輸入以產(chǎn)生PWM A信號(hào)。同樣，在比較器1138中對(duì)來(lái)自節(jié)點(diǎn)1110的ISEN信號(hào)和C0MP_B信號(hào)進(jìn)行比較以產(chǎn)生到SR鎖存器1136的S輸入的輸入而提供PWM B輸出。把CLKA信號(hào)施加于SR鎖存器1132的R輸入。把CLKB信號(hào)施加于 SR鎖存器1136的R輸入?，F(xiàn)在參考圖11，當(dāng)ISEN信號(hào)始終低于(即，從未到達(dá))C0MP_B時(shí)，降壓升壓調(diào)整器進(jìn)入降壓工作模式。當(dāng)ISEN首次超過(guò)COMP而在時(shí)刻T4處ISEN信號(hào)與COMP信號(hào)交叉時(shí)， 來(lái)自比較器1148的輸出的模式信號(hào)趨向“高電平”，啟動(dòng)了鎖存器1132的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)CLKA信號(hào)的產(chǎn)生。在時(shí)刻T5處發(fā)生下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，晶體管1104截止，晶體管1108 導(dǎo)通，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)1110處的ISEN電流開(kāi)始下降。在時(shí)刻T6處，ISEN信號(hào)下降到COMP信號(hào)之下。這導(dǎo)致來(lái)自比較器1148的輸出的模式信號(hào)復(fù)位到零。接著，在時(shí)刻T7處，ISEN信號(hào)下降到較低窗口電壓C0MP_A之下，這導(dǎo)致晶體管1104返回導(dǎo)通狀態(tài)，而晶體管1108截止。這導(dǎo)致ISEN信號(hào)開(kāi)始增加，并且重復(fù)上述過(guò)程。在降壓工作模式中，ISEN斜波從不到達(dá)C0MP_B電平，并且晶體管1118始終導(dǎo)通以保持SWB節(jié)點(diǎn)1116為輸出電壓VOTT?，F(xiàn)在參考圖12，圖中示出當(dāng)ISEN信號(hào)始終高于(即，從未到達(dá)或降低到其下) C0MP_A時(shí)的升壓工作模式。例如，當(dāng)在時(shí)刻T2處ISEN信號(hào)降低到COMP信號(hào)之下時(shí)，來(lái)自比較器1148的輸出的模式信號(hào)趨向“低電平”，啟動(dòng)了鎖存器1136的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)的 CLKB信號(hào)的產(chǎn)生。在時(shí)刻T3處發(fā)生下一個(gè)時(shí)鐘脈沖升壓時(shí)，晶體管1122導(dǎo)通。這導(dǎo)致ISEN 開(kāi)始增加。在時(shí)刻T4處，ISEN信號(hào)趨向COMP信號(hào)之上，并且使模式信號(hào)設(shè)置為一。當(dāng)在時(shí)刻T5處ISEN信號(hào)趨向較高窗口 COMP電壓COMP B之上時(shí)，這使鎖存器1136置位，終止PWM 信號(hào)，并且使晶體管1122截止。這導(dǎo)致ISEN信號(hào)開(kāi)始減小。然后重復(fù)該過(guò)程。在升壓工作模式中，ISEN斜波從未到達(dá)C0MP_A電平，并且晶體管1104始終導(dǎo)通以保持SWA節(jié)點(diǎn)1106 為輸入電壓VIN?，F(xiàn)在參考圖13，圖中示出當(dāng)Vin近似地等于Vqut時(shí)的降壓升壓工作模式。在降壓升壓工作模式中，降壓升壓調(diào)整器將在一個(gè)周期中運(yùn)行于降壓模式，而在下一個(gè)周期中運(yùn)行于升壓模式，而來(lái)自比較器1148的輸出的模式信號(hào)在兩個(gè)周期期間在“零”和“一”值之間跳變。在圖13所示的左側(cè)，在時(shí)刻T4之前，ISEN信號(hào)在COMP信號(hào)之下，導(dǎo)致來(lái)自比較器 1148的輸出的模式信號(hào)設(shè)置到“低電平”值。每個(gè)周期都觸發(fā)模式信號(hào)(在降壓模式和升壓模式兩者中)。使用模式信號(hào)從CLK時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生降壓時(shí)鐘(CLKA)和升壓時(shí)鐘(CLKB)。 在發(fā)生時(shí)鐘(CLK)的時(shí)刻處，模式信號(hào)的狀態(tài)決定了轉(zhuǎn)換器是處于降壓模式還是處于升壓模式(或在每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)處當(dāng)模式的邏輯值改變時(shí)的降壓升壓模式)。當(dāng)在時(shí)刻T1處ISEN 信號(hào)下降到COMP A信號(hào)之下時(shí)，使來(lái)自鎖存器1132的PWM A輸出置位而使晶體管1108截止，把SWA節(jié)點(diǎn)1106拉到輸入電壓VIN。由于把SWB節(jié)點(diǎn)1116拉到幾乎等于輸入電壓Vin的輸出電壓VOT，所以從時(shí)刻T1到時(shí)刻T3，ISEN信號(hào)可以保持不變。當(dāng)在時(shí)刻1~3處發(fā)生下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，比較器1148的輸出處的模式信號(hào)趨向“零”，這導(dǎo)致晶體管1122導(dǎo)通。這把 SWB節(jié)點(diǎn)1116拉到“零”。然后，在時(shí)刻T3到時(shí)刻T5處ISEN開(kāi)始增加。在時(shí)刻T4處，ISEN信號(hào)趨向COMP信號(hào)之上。這導(dǎo)致模式信號(hào)趨向邏輯“高電平” 值。在時(shí)刻T5處，ISEN信號(hào)趨向較高窗口電壓COMP B，這終止了到晶體管1122的PWM信號(hào)，使晶體管1122截止。把SWA節(jié)點(diǎn)1106拉到輸入電壓Vin，并且把SWB節(jié)點(diǎn)1116拉到輸出電壓VOTT。由于輸入電壓和輸出電壓基本上是相等的，所以在時(shí)刻T5到時(shí)刻T7之間，ISEN 信號(hào)會(huì)保持相當(dāng)?shù)睾愣?。?dāng)在時(shí)刻T7處發(fā)生下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，使模式信號(hào)設(shè)置為邏輯“高電平”值，使晶體管1108導(dǎo)通，并且導(dǎo)致ISEN開(kāi)始減小。然后，重復(fù)上述過(guò)程。獲得了本揭示優(yōu)點(diǎn)的本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員會(huì)理解，用于恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的本調(diào)制方案提供了改進(jìn)的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的控制。應(yīng)該理解，認(rèn)為這里的附圖和詳細(xì)說(shuō)明是示意性的而非限制性的，并且不旨在限制這里揭示的特定的形式和例子。相反地，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域中熟知普通技術(shù)的人員來(lái)說(shuō)，所包括的任何進(jìn)一步的修改、變化、重新配置、替換、 改變、設(shè)計(jì)選擇和實(shí)施例都是顯而易見(jiàn)的，不偏離如下面權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在把下面的權(quán)利要求書(shū)解釋為包括所有如此的進(jìn)一步的修改、變化、重新配置、替換、改變、設(shè)計(jì)選擇和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括降壓升壓轉(zhuǎn)換器，用于在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中響應(yīng)于輸入電壓和至少一個(gè)切換控制信號(hào)而產(chǎn)生輸出電壓；控制邏輯，用于響應(yīng)于輸出電壓、基準(zhǔn)電壓以及與降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)；以及其中，與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓能使控制邏輯在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中選中的一個(gè)模式中產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制邏輯還包括 誤差放大器，用于響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓；比較器，用于響應(yīng)于誤差電壓以及與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生模式選擇信號(hào)，所述模式選擇信號(hào)用于選擇降壓工作模式和升壓工作模式之一；以及控制信號(hào)電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)切換控制信號(hào)還包括用于在降壓工作模式中選擇地切換第一功率晶體管的降壓切換控制信號(hào)以及用于在升壓工作模式中選擇地切換第二功率晶體管的升壓切換控制信號(hào)，進(jìn)一步，其中，降壓切換控制信號(hào)和升壓切換控制信號(hào)中的每一個(gè)在降壓升壓工作模式中切換第一和第二功率晶體管中的每一個(gè)。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)電路還包括 第一邏輯電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第一控制信號(hào)；第一鎖存器電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和第一控制信號(hào)而產(chǎn)生降壓切換控制信號(hào)；第二邏輯電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第二控制信號(hào)；以及第二鎖存器電路，用于響應(yīng)于反相的模式選擇信號(hào)和第二控制信號(hào)而產(chǎn)生升壓切換控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括電流傳感器，用于監(jiān)視通過(guò)降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器的電感器電流并且響應(yīng)于此而產(chǎn)生檢測(cè)電壓。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制邏輯還包括 誤差放大器，用于響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓； 連接到誤差放大器的輸出的電阻器階梯；連接在電阻器階梯上的電流源；其中響應(yīng)于電流源而在電阻器階梯的多個(gè)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生多個(gè)電壓電平； 第一控制邏輯，用于響應(yīng)于檢測(cè)電壓和來(lái)自電阻器階梯的至少一個(gè)電壓而產(chǎn)生降壓控制信號(hào)，所述降壓控制信號(hào)用于控制與降壓工作模式相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第一開(kāi)關(guān)晶體管的切換；以及第二控制邏輯，用于響應(yīng)于檢測(cè)電壓和來(lái)自電阻器階梯的至少一個(gè)電壓而產(chǎn)生升壓控制信號(hào)，所述升壓控制信號(hào)用于控制與升壓工作模式相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第二開(kāi)關(guān)晶體管的切換。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一控制邏輯還包括第一和第二開(kāi)關(guān)， 用于在第一狀態(tài)中響應(yīng)于降壓控制信號(hào)而把來(lái)自電阻器階梯的第一電壓施加于第一控制邏輯，還用于在第二狀態(tài)中響應(yīng)于降壓控制信號(hào)而把來(lái)自電阻器階梯的第二電壓施加于第一控制邏輯。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二控制邏輯還包括第一和第二開(kāi)關(guān)， 用于在第一狀態(tài)中響應(yīng)于升壓控制信號(hào)而把來(lái)自電阻器階梯的第三電壓施加于第二控制邏輯，還用于在第二狀態(tài)中響應(yīng)于升壓控制信號(hào)而把來(lái)自電阻器階梯的第二電壓施加于第二控制邏輯。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制邏輯還包括 誤差放大器，用于響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓；累加電路，用于響應(yīng)于誤差電壓和正偏移值而產(chǎn)生第一誤差電壓，還用于響應(yīng)于誤差電壓和負(fù)偏移值而產(chǎn)生第二誤差電壓；比較器，用于響應(yīng)于檢測(cè)電壓和誤差電壓而確定模式信號(hào)；時(shí)鐘邏輯電路，用于響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)和模式信號(hào)而產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)；降壓驅(qū)動(dòng)器電路，用于產(chǎn)生降壓升壓轉(zhuǎn)換器的降壓切換晶體管的降壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述降壓驅(qū)動(dòng)器電路包括第一比較器，用于對(duì)第一誤差電壓和檢測(cè)電壓進(jìn)行比較；第一鎖存器，用于響應(yīng)于第一比較器的輸出和第一時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生降壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 升壓驅(qū)動(dòng)器電路，用于產(chǎn)生降壓升壓轉(zhuǎn)換器的升壓切換晶體管的升壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述升壓驅(qū)動(dòng)器電路包括第二比較器，用于對(duì)第二誤差電壓和檢測(cè)電壓進(jìn)行比較；第二鎖存器，用于響應(yīng)于第二比較器的輸出和第二時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生升壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
10.一種裝置，包括降壓升壓轉(zhuǎn)換器，用于在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中響應(yīng)于輸入電壓和至少一個(gè)切換控制信號(hào)而產(chǎn)生輸出電壓；電流傳感器，用于監(jiān)視通過(guò)降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器的電感器電流并且響應(yīng)于此而產(chǎn)生檢測(cè)電壓；誤差放大器，用于響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓； 比較器，用于響應(yīng)于誤差電壓以及與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生模式選擇信號(hào)，所述模式選擇信號(hào)用于選擇降壓工作模式和升壓工作模式之一；以及控制信號(hào)電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)； 其中，與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓能使控制信號(hào)電路在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中選中的一個(gè)模式中產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，至少一個(gè)切換控制信號(hào)還包括降壓切換控制信號(hào)和升壓切換控制信號(hào)，所述降壓切換控制信號(hào)用于在降壓工作模式中選擇地切換第一功率晶體管，所述升壓切換控制信號(hào)用于在升壓工作模式中選擇地切換第二功率晶體管，進(jìn)一步，其中，在降壓升壓工作模式中降壓切換控制信號(hào)和升壓切換控制信號(hào)中的每一個(gè)切換第一和第二功率晶體管中的每一個(gè)。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)電路還包括 第一邏輯電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第一控制信號(hào)；第一鎖存器電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和第一控制信號(hào)而產(chǎn)生降壓切換控制信號(hào)；第二邏輯電路，用于響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第二控制信號(hào)；以及第二鎖存器電路，用于響應(yīng)于反相的模式選擇信號(hào)和第二控制信號(hào)而產(chǎn)生升壓切換控制信號(hào)。
13.一種用于選擇降壓升壓轉(zhuǎn)換器的工作模式的方法，包括下列步驟在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中，響應(yīng)于輸入電壓和至少一個(gè)切換控制信號(hào)而產(chǎn)生輸出電壓；在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中選中的一個(gè)模式中，響應(yīng)于輸出電壓、基準(zhǔn)電壓以及與降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生至少一個(gè)控制信號(hào)的步驟還包括下列步驟響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓；響應(yīng)于誤差電壓以及與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生模式選擇信號(hào)，所述模式選擇信號(hào)用于選擇降壓工作模式和升壓工作模式之一；以及響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟在降壓工作模式中，響應(yīng)于降壓切換控制信號(hào)而選擇地切換第一功率晶體管； 在升壓工作模式中，響應(yīng)于升壓切換控制信號(hào)而選擇地切換第二功率晶體管；以及在降壓升壓工作模式中，響應(yīng)于降壓切換控制信號(hào)和升壓切換控制信號(hào)中的每一個(gè)而選擇地切換第一和第二功率晶體管中的每一個(gè)。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟 響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第一控制信號(hào)； 響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和第一控制信號(hào)而產(chǎn)生降壓切換控制信號(hào)； 響應(yīng)于模式選擇信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生第二控制信號(hào)；以及響應(yīng)于反相的模式選擇信號(hào)和第二控制信號(hào)而產(chǎn)生升壓切換控制信號(hào)。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟監(jiān)視通過(guò)降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器的電感器電流并且響應(yīng)于此而產(chǎn)生檢測(cè)電壓。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟響應(yīng)于電流源和來(lái)自誤差放大器的誤差電壓而在電阻器階梯的多個(gè)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生多個(gè)電壓電平；響應(yīng)于檢測(cè)電壓和來(lái)自電阻器階梯的多個(gè)電壓電平中的至少一個(gè)而產(chǎn)生降壓控制信號(hào)，所述降壓控制信號(hào)用于控制與降壓工作模式相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第一開(kāi)關(guān)晶體管的切換；以及響應(yīng)于檢測(cè)電壓和來(lái)自電阻器階梯的多個(gè)電壓電平中的至少一個(gè)而產(chǎn)生升壓控制信號(hào)，所述升壓控制信號(hào)用于控制與升壓工作模式相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)第二開(kāi)關(guān)晶體管的切換。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生降壓控制信號(hào)的步驟還包括下列步驟在第一狀態(tài)中響應(yīng)于降壓控制信號(hào)而施加來(lái)自電阻器階梯的第一電壓；以及在第二狀態(tài)中響應(yīng)于降壓控制信號(hào)而施加來(lái)自電阻器階梯的第二電壓。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生升壓控制信號(hào)的步驟還包括下列步驟在第一狀態(tài)中響應(yīng)于升壓控制信號(hào)而施加來(lái)自電阻器階梯的第三電壓；以及在第二狀態(tài)中響應(yīng)于升壓控制信號(hào)而施加來(lái)自電阻器階梯的第二電壓。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生的步驟還包括下列步驟 響應(yīng)于輸出電壓和基準(zhǔn)電壓而產(chǎn)生誤差電壓；使誤差電壓和正偏移值相加以產(chǎn)生第一誤差電壓； 使誤差電壓和負(fù)偏移值相加以產(chǎn)生第二誤差電壓；對(duì)檢測(cè)電壓和誤差電壓進(jìn)行比較以確定模式信號(hào)，其中模式信號(hào)表示降壓工作模式或升壓工作模式；響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)和模式信號(hào)而產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)；對(duì)第一誤差電壓和檢測(cè)電壓進(jìn)行比較；響應(yīng)于比較的步驟和第一時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生降壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)；對(duì)第二誤差電壓和檢測(cè)電壓進(jìn)行比較；響應(yīng)于比較的步驟和第二時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生升壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了將單個(gè)比較器用于恒頻降壓升壓轉(zhuǎn)換器的調(diào)制方案。一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中響應(yīng)于輸入電壓和至少一個(gè)切換控制信號(hào)而產(chǎn)生輸出電壓?？刂七壿嬳憫?yīng)于輸出電壓、基準(zhǔn)電壓和與降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓而產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。與電感器電流相關(guān)聯(lián)的檢測(cè)電壓能使控制邏輯在降壓工作模式、升壓工作模式和降壓升壓工作模式中選中的一個(gè)模式中產(chǎn)生至少一個(gè)切換控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M3/158GK102195481SQ20111006860
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者M·M·沃爾特斯, 裘衛(wèi)紅 申請(qǐng)人:英特賽爾美國(guó)股份有限公司