脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器。一種脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括：開關(guān)單元，該開關(guān)單元將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；比例積分微分控制器，該比例積分微分控制器產(chǎn)生比例積分微分控制電壓；比較器，該比較器產(chǎn)生開關(guān)控制電壓；開關(guān)控制器，該開關(guān)控制器向開關(guān)單元提供所述開關(guān)控制信號，在開關(guān)控制電壓的接通時(shí)間段中接通充電開關(guān)并同時(shí)斷開放電開關(guān)、并且在開關(guān)控制電壓的斷開時(shí)間段中斷開充電開關(guān)并同時(shí)接通放電開關(guān)；以及工作點(diǎn)補(bǔ)償單元，該工作點(diǎn)補(bǔ)償單元響應(yīng)于工作點(diǎn)補(bǔ)償信號進(jìn)行操作并且在初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間向節(jié)點(diǎn)提供統(tǒng)一電平的初始化電壓。
【專利說明】脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及用于輸出恒定電平的期望電壓的直流-直流轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，開關(guān)調(diào)節(jié)器是用于利用能量存儲裝置(諸如電感器和電容器)來轉(zhuǎn)換能量的裝置。直流-直流轉(zhuǎn)換器對開關(guān)調(diào)節(jié)器適當(dāng)?shù)胤答仯⑶抑鸩缴呋蚪档洼斎胫绷麟妷?，從而輸出期望電平的直流電壓。直?直流轉(zhuǎn)換器的示例包括降壓轉(zhuǎn)換器和升壓轉(zhuǎn)換器。降壓轉(zhuǎn)換器是將高的直流電壓轉(zhuǎn)換為比較低的直流電壓的降壓轉(zhuǎn)換器，而升壓轉(zhuǎn)換器是將低的直流電壓轉(zhuǎn)換為比較高的直流電壓的升壓轉(zhuǎn)換器。
[0003]直流-直流轉(zhuǎn)換器必須適當(dāng)?shù)剡x擇電路元件，諸如電感器和電容器，并且必須以合適方式來進(jìn)行控制。作為直流-直流轉(zhuǎn)換器中使用的基本控制模式，已知脈沖頻率調(diào)制(PFM)方式和脈沖寬度調(diào)制方式。脈沖寬度調(diào)制方式的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小、紋波小，并且已經(jīng)用于大部分直流-直流轉(zhuǎn)換器中。
[0004]圖1例示由脈沖寬度調(diào)制方式控制的相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的示例。更具體地，圖1示意性地例示降壓轉(zhuǎn)換器。如圖1所示，相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器包括:開關(guān)單元1、比例積分微分控制器2、比較器3和開關(guān)控制器4。開關(guān)單元I包括:充電開關(guān)和放電開關(guān)，響應(yīng)于從開關(guān)控制器4接收到的開關(guān)控制信號充電開關(guān)和放電開關(guān)被相反地接通和斷開；電感器，該電感器用于存儲充電能量；電容器，該電容器用于存儲放電能量等，并且產(chǎn)生輸出電壓Vo。比例積分微分控制器2包括誤差放大器。比例積分微分控制器2將輸入到該誤差放大器的輸出電壓Vo與之前確定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并且產(chǎn)生比例積分微分控制電壓Va。比較器3將比例積分微分控制電壓Va與斜坡電壓Vramp進(jìn)行比較并且產(chǎn)生開關(guān)控制電壓Vc。在間歇產(chǎn)生的開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段中，開關(guān)控制器4接通充電開關(guān)并且同時(shí)斷開放電開關(guān)。在開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段中，開關(guān)控制器4斷開充電開關(guān)并且同時(shí)接通放電開關(guān)。
[0005]詳細(xì)描述相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的操作。如圖2所示，當(dāng)在開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段中接通充電開關(guān)而斷開放電開關(guān)時(shí)，以(V1-Vo)/LI的斜率將由電池源施加的輸入電壓Vi充電到電感器，其中，LI是電感器的電感值。此后，當(dāng)在開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段中斷開充電開關(guān)而接通放電開關(guān)時(shí)，以(-Vo/Ll)的斜率將充電到電感器的能量放電到負(fù)載和電容器。相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器周期性地重復(fù)充電操作和放電操作，從而保持輸出電壓Vo恒定。由輸入電壓Vi和充電開關(guān)的接通時(shí)間與斷開時(shí)間之比(SP，占空比)來確定輸出電壓Vo。由此，由等式Vo=D*Vi來表達(dá)相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的最終輸出，其中，0〈D〈1。圖2例示依賴于斜坡電壓Vramp和比例積分微分控制電壓Va的充電開關(guān)的接通率和斷開率。在圖2中，當(dāng)因?yàn)檩敵鲭妷篤o低于基準(zhǔn)電壓，所以比例積分微分控制電壓Va增加時(shí)，開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段的寬度增加。在圖2中，當(dāng)因?yàn)檩敵鲭妷篤o高于基準(zhǔn)電壓，所以比例積分微分控制電壓Va減小時(shí)，開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段的寬度增加。通過上述過程來控制輸出電壓Vo，使得輸出電壓Vo保持在期望的恒定電平。
[0006]相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器通過負(fù)反饋構(gòu)造來保持輸出電壓Vo不變。然而，相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器不依賴于初始驅(qū)動時(shí)的操作條件來生成輸出電壓Vo。更具體地，當(dāng)相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器為初始驅(qū)動而操作時(shí)，比較器3將比例積分微分控制電壓Va與斜坡電壓Vramp進(jìn)行比較，并且生成開關(guān)控制電壓Vc。開關(guān)控制電壓Vc施加于開關(guān)控制器4并且用于控制充電開關(guān)和放電開關(guān)的開關(guān)操作。然而，在初始驅(qū)動中，因?yàn)橥ㄟ^比例積分微分控制器2的負(fù)反饋特性，根據(jù)初始驅(qū)動的操作條件，通過節(jié)點(diǎn)Na輸出的比例積分微分控制電壓Va具有不同的初始值。因此，相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器示出因?yàn)楸壤e分微分控制電壓Va的不同初始值的影響，所以不根據(jù)操作條件產(chǎn)生輸出電壓Vo的條件性情形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種不管操作條件如何都能夠穩(wěn)定地產(chǎn)生輸出電壓的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器。
[0008]在一個(gè)方面，一種脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，該脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器包括開關(guān)單元，該開關(guān)單元包括被相反地接通和斷開的充電開關(guān)和放電開關(guān)、用于存儲充電能量的電感器、和用于存儲放電能量的電容器，所述開關(guān)單元被構(gòu)造為將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；比例積分微分控制器，該比例積分微分控制器包括誤差放大器，所述比例積分微分控制器被構(gòu)造為將輸入到所述誤差放大器的所述輸出電壓與預(yù)定確定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并且產(chǎn)生比例積分微分控制電壓；比較器，該比較器被構(gòu)造為將所述比例積分微分控制電壓與斜坡電壓進(jìn)行比較并且產(chǎn)生開關(guān)控制電壓；開關(guān)控制器，該開關(guān)控制器被構(gòu)造為基于所述開關(guān)控制電壓來產(chǎn)生開關(guān)控制信號、向所述開關(guān)單元提供所述開關(guān)控制信號，在所述開關(guān)控制電壓的接通時(shí)間段中接通所述充電開關(guān)并同時(shí)斷開所述放電開關(guān)，并且在所述開關(guān)控制電壓的斷開時(shí)間段中斷開所述充電開關(guān)并同時(shí)接通所述放電開關(guān)；以及工作點(diǎn)補(bǔ)償單元，該工作點(diǎn)補(bǔ)償單元被構(gòu)造為響應(yīng)于工作點(diǎn)補(bǔ)償信號進(jìn)行操作并且在初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間向所述比例積分微分控制電壓所輸出到的節(jié)點(diǎn)Na提供統(tǒng)一電平的初始化電壓。
[0009]所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元僅在針對所述初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間進(jìn)行操作，并且在所述初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間停止操作。
[0010]所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元包括電阻器串；第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)分別連接到所述電阻器串的兩端；第一啟動開關(guān)，該第一啟動開關(guān)連接在高電勢電壓源與所述第一節(jié)點(diǎn)之間并且響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號被接通或斷開；以及第二啟動開關(guān)，該第二啟動開關(guān)連接在低電勢電壓源與所述第二節(jié)點(diǎn)之間并且響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號被接通或斷開，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)連接到所述節(jié)點(diǎn)Na,并且由其中電流在內(nèi)流動的所述電阻器串確定的所述初始化電壓施加于所述第一節(jié)點(diǎn)。
[0011]所述第一啟動開關(guān)和所述第二啟動開關(guān)響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號，僅在針對所述初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間接通，并且在所述初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間斷開。當(dāng)接通所述第一啟動開關(guān)和所述第二啟動開關(guān)時(shí)，所述節(jié)點(diǎn)Na被重置為所述初始化電壓。[0012]所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元還包括多個(gè)電壓確定開關(guān)，所述多個(gè)電壓確定開關(guān)連接在所述電阻器串的電壓劃分節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間。各個(gè)所述電壓確定開關(guān)響應(yīng)于用于確定所述初始化電壓的電平的電壓確定控制信號來接通或斷開。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]包括附圖來提供對發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖被并入并構(gòu)成本說明書的一部分，附圖例示了發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0014]圖1例示相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器的示例；
[0015]圖2例示相關(guān)技術(shù)的直流-直流轉(zhuǎn)換器中的依賴于斜坡電壓和比例積分微分控制電壓的充電開關(guān)的接通率和斷開率；
[0016]圖3例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器；以及
[0017]圖4例示圖3中所示的工作點(diǎn)補(bǔ)償單元的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的示例。在可能的情況下，附圖中將通篇使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同或類似的部件。要注意的是，如果確定已知技術(shù)會誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式，則省略對這些技術(shù)的詳細(xì)描述。
[0019]下面將參照圖3和圖4來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
[0020]圖3例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器。
[0021]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器包括開關(guān)單元10、比例積分微分控制器20、比較器30、開關(guān)控制器40和工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50。
[0022]開關(guān)單元10包括充電開關(guān)SI和放電開關(guān)S2，響應(yīng)于從開關(guān)控制器40接收到的開關(guān)控制信號CONT來相反地接通和斷開該充電開關(guān)SI和放電開關(guān)S2 ；電感器L，該電感器L用于存儲充電能量；電容器C，該電容器C用于存儲放電能量等。開關(guān)單元10通過逐步降低輸入電壓Vi來產(chǎn)生輸出電壓Vo。詳細(xì)描述開關(guān)單元10的連接構(gòu)造。開關(guān)單元10包括輸入電源Vs，該輸入電源Vs用于施加輸入電壓Vi ;充電開關(guān)SI和電阻器R1，充電開關(guān)SI和電阻器Rl彼此串聯(lián)連接在輸入電源Vs與節(jié)點(diǎn)Nx之間；電阻器R2和放電開關(guān)S2，電阻器R2和放電開關(guān)S2彼此串聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)Nx與節(jié)點(diǎn)Ny之間；電感器L和電阻器DCR，電感器L和電阻器DCR彼此串聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)Nx與節(jié)點(diǎn)No之間；電阻器ESR和電容器C，電阻器ESR和電容器C彼此串聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)No與節(jié)點(diǎn)Ny之間；以及輸出電流源lout，該輸出電流源1ut在節(jié)點(diǎn)No和節(jié)點(diǎn)Ny之間與電阻器ESR和電容器C并聯(lián)連接。因?yàn)殚_關(guān)單元10包括電感器L和電容器C，所以開關(guān)單元10的操作特性實(shí)現(xiàn)二階系統(tǒng)。
[0023]比例積分微分控制器20具有兩個(gè)零點(diǎn)和三個(gè)極點(diǎn)，并且執(zhí)行頻率補(bǔ)償，以便使開關(guān)單元10中產(chǎn)生的振蕩現(xiàn)象穩(wěn)定。比例積分微分控制器20包括誤差放大器21和負(fù)反饋單元22。比例積分微分控制器20將輸入到誤差放大器21的輸出電壓No與預(yù)先確定的基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較并且產(chǎn)生比例積分微分控制電壓Va。誤差放大器21包括負(fù)端子(-)，該負(fù)端子(_)通過電阻器Rxl從開關(guān)單元10接收輸出電壓No ;正端子( + )，該正端子(+ )接收基準(zhǔn)電壓Vref ;以及輸出端子，該輸出端子連接到節(jié)點(diǎn)Na。誤差放大器21中產(chǎn)生的比例積分微分控制電壓Va施加于節(jié)點(diǎn)Na。負(fù)反饋單元22連接在誤差放大器21的負(fù)端子(-)與節(jié)點(diǎn)Na之間，并且實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。電阻器Rx2可以連接在節(jié)點(diǎn)No與地電平電壓源GND之間。
[0024]比較器30將比例積分微分控制電壓Va與斜坡電壓Vramp進(jìn)行比較并且產(chǎn)生開關(guān)控制電壓Vc。比較器30包括負(fù)端子(_)，該負(fù)端子(_)從比例積分微分控制器20接收比例積分微分控制電壓Va ;正端子( + )，該正端子(+ )接收斜坡電壓Vramp ;以及輸出端子，該輸出端子輸出開關(guān)控制電壓Vc。
[0025]開關(guān)控制器40從比較器30接收開關(guān)控制電壓Vc并且輸出開關(guān)控制信號C0NT。開關(guān)控制器40向開關(guān)單元10施加開關(guān)控制信號C0NT。因此，在如圖2所示的間歇產(chǎn)生的開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段中，開關(guān)控制器40接通充電開關(guān)SI并且同時(shí)斷開放電開關(guān)S2。進(jìn)一步地，開關(guān)控制器40將開關(guān)控制信號CONT施加于開關(guān)單元10，從而在開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段中斷開充電開關(guān)SI并同時(shí)接通放電開關(guān)S2。
[0026]工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50響應(yīng)于從外部接收到的工作點(diǎn)補(bǔ)償信號來進(jìn)行操作，并且向節(jié)點(diǎn)Na提供統(tǒng)一電平的初始化電壓Vrst。工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50僅在直流-直流轉(zhuǎn)換器被初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段(即，初始驅(qū)動時(shí)間段)期間進(jìn)行操作，并且在初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間停止操作。不管操作條件如何，工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50都將節(jié)點(diǎn)Na統(tǒng)一重置為期望電平的初始化電壓Vrst，從而改進(jìn)直流-直流轉(zhuǎn)換器的操作特性。因此，解決了不根據(jù)直流-直流轉(zhuǎn)換器的初始驅(qū)動時(shí)的操作條件來生成輸出電壓Vo的問題。在初始驅(qū)動時(shí)間段中，由工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50產(chǎn)生的初始化電壓Vrst施加于節(jié)點(diǎn)Na。在正常驅(qū)動時(shí)間段中，由比例積分微分控制器20產(chǎn)生的比例積分微分控制電壓Va施加于節(jié)點(diǎn)Na。
[0027]更詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器的操作。當(dāng)在圖2中示出的開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段中接通充電開關(guān)SI而斷開放電開關(guān)S2時(shí)，以(V1-Vo)/LI的斜率將由輸入電池源Vs施加的輸入電壓Vi充電到電感器L，其中，LI是電感器的電感值。此后，當(dāng)在圖2所示的開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段中斷開充電開關(guān)SI而接通放電開關(guān)S2時(shí)，以(-Vo/Ll)的斜率將充電到電感器L的能量放電到負(fù)載側(cè)和電容器C。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器在正常驅(qū)動時(shí)周期性地重復(fù)充電操作和放電操作，從而保持輸出電壓Vo恒定。由輸入電壓Vi和充電開關(guān)SI的接通時(shí)間與斷開時(shí)間之比(例如，占空比)來確定輸出電壓Vo。由此，由算式Vo=D*Vi來表達(dá)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器的最終輸出，其中，0〈D〈1。如圖2所示，圖2例示依賴于斜坡電壓Vramp和比例積分微分控制電壓Va的充電開關(guān)的接通率和斷開率，當(dāng)因?yàn)檩敵鲭妷篤o低于基準(zhǔn)電壓Vref，所以比例積分微分控制電壓Va增加時(shí)，開關(guān)控制電壓Vc的接通時(shí)間段的寬度增加。相反，當(dāng)因?yàn)檩敵鲭妷篤o高于基準(zhǔn)電壓Vref，所以比例積分微分控制電壓Va減小時(shí)，開關(guān)控制電壓Vc的斷開時(shí)間段的寬度增加。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器通過負(fù)反饋構(gòu)造來保持輸出電壓Vo恒定。
[0028]在初始驅(qū)動時(shí)，由于借助比例積分微分控制器20的負(fù)反饋特性，通過節(jié)點(diǎn)Na輸出的比例積分微分控制電壓Va根據(jù)初始驅(qū)動的操作條件而具有不同的初始值。然而，相關(guān)技術(shù)示出條件性情形，其中由于比例積分微分控制電壓Va的不同初始值的影響，所以不會根據(jù)操作條件產(chǎn)生輸出電壓Vo。另一方面，本發(fā)明的實(shí)施方式不管操作條件如何都利用工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50將節(jié)點(diǎn)Na統(tǒng)一重置為期望電平的初始化電壓Vrst，從而解決了相關(guān)技術(shù)的問題。[0029]圖4例示圖3中所示的工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50的示例。
[0030]如圖4所示，工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50包括第一節(jié)點(diǎn)NI和第二節(jié)點(diǎn)N2，該第一節(jié)點(diǎn)NI和第二節(jié)點(diǎn)N2分別連接到電阻器串的兩端；第一啟動開關(guān)SW1，該第一啟動開關(guān)SWl連接在高電勢電壓源VDD與第一節(jié)點(diǎn)NI之間并且響應(yīng)于工作點(diǎn)補(bǔ)償信號OP被接通或斷開；以及第二啟動開關(guān)SW2，該第二啟動開關(guān)SW2連接在低電勢電壓源VSS與第二節(jié)點(diǎn)N2之間并且響應(yīng)于工作點(diǎn)補(bǔ)償信號OP被接通或斷開。由其中電流在內(nèi)流動的電阻器串所確定的初始化電壓施加于第一節(jié)點(diǎn)NI并且提供到連接于第一節(jié)點(diǎn)NI的節(jié)點(diǎn)Na。
[0031]僅在直流-直流轉(zhuǎn)換器被初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段(即，初始驅(qū)動時(shí)間段)期間以啟動電平生成工作點(diǎn)補(bǔ)償信號0P。響應(yīng)于該工作點(diǎn)補(bǔ)償信號0P，僅在初始驅(qū)動時(shí)間段期間接通第一啟動開關(guān)SWl和第二啟動開關(guān)SW2，并且在初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間斷開第一啟動開關(guān)SWl和第二啟動開關(guān)SW2。當(dāng)接通第一啟動開關(guān)SWl和第二啟動開關(guān)SW2時(shí)，節(jié)點(diǎn)Na被重置為初始化電壓Vrst。
[0032]初始化電壓Vrst可以被設(shè)置為與輸出電壓Vo的各種目標(biāo)對應(yīng)的各種值。為此，工作點(diǎn)補(bǔ)償單元50還包括多個(gè)電壓確定開關(guān)TO-Tn，所述電壓確定開關(guān)連接在電阻器串的電壓劃分節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)Ν2之間。響應(yīng)于用于確定初始化電壓Vrst的電平的電壓確定控制信號BO來接通或斷開電壓確定開關(guān)TO至Tn中的每個(gè)確定開關(guān)。電壓確定控制信號BO至Bn中的每一個(gè)電壓確定控制信號由表示接通的“I”和表示斷開的“O”中的一個(gè)來構(gòu)成，并且可以從外部接收。雖然圖4未示出，但是分別在高電勢電壓源VDD與第一啟動開關(guān)SWl之間和在低電勢電壓源VSS與第二啟動開關(guān)SW2之間連接有電流源。
[0033]如上所述，本發(fā)明的實(shí)施方式不管操作條件如何都將節(jié)點(diǎn)Na (該節(jié)點(diǎn)Na接收由比例積分微分控制器產(chǎn)生的比例積分微分控制電壓)統(tǒng)一重置為期望電平的初始化電壓Vrst,從而改善直流-直流轉(zhuǎn)換器的操作特性。因此，不管操作條件如何，本發(fā)明的實(shí)施方式都可以穩(wěn)定地產(chǎn)生輸出電壓。進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施方式可以調(diào)節(jié)與輸出電壓的各種目標(biāo)對應(yīng)的初始化電壓，從而將輸出電壓快速跟蹤到給定目標(biāo)。因此，本發(fā)明的實(shí)施方式可以大大縮短在初始驅(qū)動中到達(dá)輸出電壓的給定目標(biāo)所需的時(shí)間。
[0034]盡管參照多個(gè)示例性實(shí)施方式描述了以上實(shí)施方式，但是應(yīng)理解的是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)出的各種其他修改例和實(shí)施方式均落入本公開的原理的范圍內(nèi)。更具體地說，在本公開、附圖以及所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在主題組合配置的組成部分和/或配置方面可以進(jìn)行各種變型和修改。除了組成部分和/或配置方面的變型和修改之外，另選的使用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯而易見的。
[0035]本申請要求2012年11月23日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0134029的權(quán)益，此處為了一切目的以引證的方式并入本文上述申請，如同在本文中完全闡述一樣。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，該脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器包括: 開關(guān)單元，該開關(guān)單元包括被相反地接通和斷開的充電開關(guān)和放電開關(guān)、用于存儲充電能量的電感器、和用于存儲放電能量的電容器，所述開關(guān)單元被構(gòu)造為將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓； 比例積分微分控制器，該比例積分微分控制器包括誤差放大器，所述比例積分微分控制器被構(gòu)造為將輸入到所述誤差放大器的所述輸出電壓與預(yù)定確定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并且產(chǎn)生比例積分微分控制電壓； 比較器，該比較器被構(gòu)造為將所述比例積分微分控制電壓與斜坡電壓進(jìn)行比較并且產(chǎn)生開關(guān)控制電壓； 開關(guān)控制器，該開關(guān)控制器被構(gòu)造為基于所述開關(guān)控制電壓來產(chǎn)生開關(guān)控制信號，向所述開關(guān)單元提供所述開關(guān)控制信號，在所述開關(guān)控制電壓的接通時(shí)間段中接通所述充電開關(guān)并同時(shí)斷開所述放電開關(guān)，并且在所述開關(guān)控制電壓的斷開時(shí)間段中斷開所述充電開關(guān)并同時(shí)接通所述放電開關(guān)；以及 工作點(diǎn)補(bǔ)償單元，該工作點(diǎn)補(bǔ)償單元被構(gòu)造為響應(yīng)于工作點(diǎn)補(bǔ)償信號進(jìn)行操作并且在初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間向所述比例積分微分控制電壓所輸出到的節(jié)點(diǎn)Na提供統(tǒng)一電平的初始化電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元僅在針對所述初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間進(jìn)行操作，并且在所述初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間停止操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元包括: 電阻器串； 第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)，該第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)分別連接到所述電阻器串的兩端； 第一啟動開關(guān)，該第一啟動開關(guān)連接在高電勢電壓源與所述第一節(jié)點(diǎn)之間并且響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號被接通或斷開；以及 第二啟動開關(guān)，該第二啟動開關(guān)連接在低電勢電壓源與所述第二節(jié)點(diǎn)之間并且響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號被接通或斷開， 其中，所述第一節(jié)點(diǎn)連接到所述節(jié)點(diǎn)Na，并且由電流在內(nèi)流動的所述電阻器串所確定的所述初始化電壓施加于所述第一節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述第一啟動開關(guān)和所述第二啟動開關(guān)響應(yīng)于所述工作點(diǎn)補(bǔ)償信號，僅在針對所述初始驅(qū)動的預(yù)定時(shí)間段期間接通，并且在所述初始驅(qū)動時(shí)間段之后的正常驅(qū)動時(shí)間段期間斷開， 其中，當(dāng)所述第一啟動開關(guān)和所述第二啟動開關(guān)被接通時(shí)，所述節(jié)點(diǎn)Na被重置為所述初始化電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖寬度調(diào)制直流-直流轉(zhuǎn)換器，其中，所述工作點(diǎn)補(bǔ)償單元還包括多個(gè)電壓確定開關(guān)，所述多個(gè)電壓確定開關(guān)連接在所述電阻器串的電壓劃分節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)之間， 其中，各個(gè)所述電壓確定開關(guān)響應(yīng)于用于確定所述初始化電壓的電平的電壓確定控制信號來接通或斷開。
【文檔編號】H02M3/156GK103840663SQ201310597045
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】李丞胤 申請人:樂金顯示有限公司