本發(fā)明是大致有關(guān)于DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器，并且尤其是有關(guān)于在集成電路、晶圓、芯片或晶粒上所形成的降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變。

相關(guān)申請案的交互參照

此申請案是相關(guān)于2015年9月14日申請的名稱為"降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變"的美國臨時專利申請案序號62/218,325('325申請案)、以及2016年1月4日申請的名稱為"降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變"的美國臨時專利申請案序號62/274,533('533申請案)，并且主張其權(quán)益。所述兩個'325申請案以及'533申請案是被納入在此作為參考。

背景技術(shù)：

一項有關(guān)現(xiàn)有的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的問題是相關(guān)的控制器必須能夠有效率地調(diào)節(jié)在降壓、降壓升壓、以及升壓電力操作模式中的輸出電壓，但是改變所述模式的過程在模式轉(zhuǎn)變發(fā)生時會對于輸入與輸出電壓以及電流引發(fā)顯著的干擾。這些干擾可能會在接近電力模式邊界處導(dǎo)致電力模式顫振(chatter)以及因此的劣質(zhì)的電壓及電流的調(diào)節(jié)。明確地說，在一模式改變期間，當在降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的調(diào)節(jié)器級從降壓升壓模式轉(zhuǎn)變至降壓模式或是升壓模式的任一者時，在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的電感器電流必須減小以維持調(diào)節(jié)。然而，在一電流模式的控制實施方式中，所述電感器電流是成比例于所述控制電壓。因此，所述控制電壓亦必須減小。在所述電力模式中的突然的改變以及所述控制電壓及電感器電流的延遲的響應(yīng)會在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回路中導(dǎo)致大的干擾，因而所述轉(zhuǎn)換器的電壓及電流的調(diào)節(jié)的效率因此顯著地被降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種用于在一直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器中的電力模式轉(zhuǎn)變的方法，所述方法包括：

接收一和所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；

決定所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的一電力操作模式；

若所述電力操作模式是一第一模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第一控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓；

若所述電力操作模式是一第二模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第二控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓；以及

若所述電力操作模式是一第三模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第三控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。

進一步地，判斷所述電力操作模式是否為所述第一模式包括判斷所述電力操作模式是否為一降壓模式。

進一步地，判斷所述電力操作模式是否為所述第二模式包括判斷所述電力操作模式是否為一升壓模式。

進一步地，判斷所述電力操作模式是否為所述第三模式包括判斷所述電力操作模式是否為一降壓升壓模式。

進一步地，輸出所述第一控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括根據(jù)用于一降壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一計算出的控制電壓。

進一步地，輸出所述第二控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括根據(jù)用于一升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一計算出的控制電壓。

進一步地，輸出所述第三控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括根據(jù)用于一降壓升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一控制電壓。

進一步地，輸出所述第三控制信號以調(diào)節(jié)所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓包括輸出用于一降壓升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

進一步地，所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器包括一降壓升壓轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明實施例提供一種操作一降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的方法，所述方法包括：

監(jiān)測所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓；

響應(yīng)于所述監(jiān)測，產(chǎn)生一和所述輸出電壓相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓；

響應(yīng)于所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的一電力操作模式以修改所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓；

響應(yīng)于所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓以產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)變控制信號；以及

響應(yīng)于所述脈沖寬度調(diào)變控制信號以控制所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的一升壓電力級以及一降壓電力級中的至少一個。

進一步地，所述監(jiān)測包括一誤差放大器接收所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，以及響應(yīng)于所述輸出電壓以產(chǎn)生所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓。

進一步地，修改所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓包括一計算電路響應(yīng)于所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的所述電力操作模式以計算所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓的一經(jīng)縮放的值，以及響應(yīng)于所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓的所述計算出的經(jīng)縮放的值以產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓。

進一步地，計算所述經(jīng)縮放的值包括響應(yīng)于所述降壓升壓直流對直流轉(zhuǎn)換器的所述電力操作模式以決定所述計算電路的一縮放因子。

本發(fā)明實施例提供一種直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器，包括：

一降壓電力級；

一耦接至所述降壓電力級的第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；

一升壓電力級；

一耦接至所述升壓電力級的第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；

一邏輯電路，其耦接至所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路以及所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；以及

一耦接至所述邏輯電路的回授電路，其中所述回授電路是響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以修改一誤差信號。

進一步地，所述回授電路包含：

一耦接至所述升壓電力級的誤差放大器電路，所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；

一可變增益電路，其是耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，產(chǎn)生一用于所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式的修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以對于所述至少一電力操作模式輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；以及

一脈沖寬度調(diào)變的信號產(chǎn)生器電路，其耦接至所述可變增益電路并且被配置以響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及輸出一脈沖寬度調(diào)變信號，其中所述邏輯電路是被配置以接收所述脈沖寬度調(diào)變信號以及所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出電壓，以及產(chǎn)生一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一脈沖寬度調(diào)變信號、一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二脈沖寬度調(diào)變信號、以及一模式控制信號。

進一步地，所述誤差放大器電路包括一運算互導(dǎo)放大器。

進一步地，所述可變增益電路包括一降壓計算區(qū)塊、一升壓計算區(qū)塊、以及一多工器，所述多工器是耦接至所述降壓計算區(qū)塊、所述升壓計算區(qū)塊、以及所述誤差放大器電路的一輸出。

進一步地，所述脈沖寬度調(diào)變信號產(chǎn)生器電路包括一調(diào)變器電路，所述調(diào)變器電路是被配置以響應(yīng)于用于所述至少一電力操作模式的所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號以產(chǎn)生所述脈沖寬度調(diào)變信號。

進一步地，所述邏輯電路是被配置以接收所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓、所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以及所述脈沖寬度調(diào)變信號，響應(yīng)于所述輸入電壓以及所述輸出電壓以輸出所述模式控制信號，以及輸出一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一脈沖寬度調(diào)變信號以及一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二脈沖寬度調(diào)變信號。

進一步地，所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器包括一被形成在一集成電路、晶圓、芯片或晶粒上的降壓升壓轉(zhuǎn)換器。

進一步地，所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器包括一電壓模式控制的脈沖寬度調(diào)變控制器。

進一步地，所述回授電路包括：

一耦接至所述升壓電力級的誤差放大器電路，所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；

一調(diào)變放大器電路，其耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以及產(chǎn)生一用于所述直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式的修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變以輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；以及

一調(diào)變器電路，其耦接至所述調(diào)變放大器電路并且被配置以響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一脈沖寬度調(diào)變信號。

進一步地，在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變包括至一降壓升壓電力操作模式的一轉(zhuǎn)變、或是從一降壓升壓電力操作模式的一轉(zhuǎn)變中的至少其中一個。

進一步地，所述調(diào)變放大器電路進一步包括至少一可切換的增益電路，其中所述至少一可切換的增益電路是被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，并且響應(yīng)于一和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的控制信號以產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

進一步地，所述至少一可切換的增益電路包括一開關(guān)，所述開關(guān)是耦接至所述調(diào)變放大器電路的一輸入并且被配置以響應(yīng)于和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的所述控制信號來產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

進一步地，所述至少一可切換的增益電路包括一多工器，所述多工器是耦接至所述調(diào)變放大器電路的一輸出并且被配置以響應(yīng)于和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的所述控制信號來產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

本發(fā)明實施例提供一種電子系統(tǒng)，包括：

一數(shù)字處理器；

一耦接至所述數(shù)字處理器的外圍子系統(tǒng)；以及

一電源子系統(tǒng)，其是耦接至所述數(shù)字處理器以及所述外圍子系統(tǒng)的電路構(gòu)件，并且被配置以產(chǎn)生一輸出電壓以供電所述數(shù)字處理器以及所述外圍子系統(tǒng)的所述電路構(gòu)件，其中所述電源子系統(tǒng)包含一被配置以調(diào)節(jié)所述電源子系統(tǒng)的輸出電壓的直流對直流控制器，并且所述直流對直流控制器包含一降壓升壓轉(zhuǎn)換器，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器包括：一降壓電力級以及一升壓電力級。一誤差放大器電路是耦接至所述升壓電力級，并且所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。一可變增益電路是耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，對于所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式產(chǎn)生一修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以對于所述至少一電力操作模式輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。一脈沖寬度調(diào)變的(PWM)信號產(chǎn)生器電路是耦接至所述可變增益電路，并且被配置以響應(yīng)于在模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及輸出一PWM信號。一邏輯電路是耦接至所述PWM信號產(chǎn)生器電路，并且被配置以接收所述PWM信號以及所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓以及一輸入電壓，以及產(chǎn)生一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一PWM信號、一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二PWM信號、以及一模式控制信號。

進一步地，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器以及所述電源子系統(tǒng)是被形成在一或多個集成電路、晶圓、芯片或晶粒上。

進一步地，所述數(shù)字處理器包括被形成在一集成電路上的一微處理器或是一微控制器。

進一步地，所述電源子系統(tǒng)包括一電源管理集成電路PMIC。

附圖說明

理解到的是所述圖式只描繪范例實施例，并且因此并不被視為在范疇上限制性的，所述范例實施例將會透過所附的圖式的使用，在額外的特定性及細節(jié)下加以描述。

圖1是描繪一種可被利用以實施本發(fā)明的一范例實施例的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的概要的電路圖。

圖2是一描繪用于在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的范例的操作參數(shù)的表。

圖3A-3B是描繪用于在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的降壓、降壓升壓以及升壓電力操作模式的范例的DC操作曲線的相關(guān)的波形圖。

圖4A-4B是描繪用于在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的降壓、降壓升壓以及升壓電感器電流相對于所述輸入電壓的波形近似的相關(guān)的波形圖。

圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的一第二范例實施例的可被利用以控制一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回授電路的概要的電路圖。

圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的一第三范例實施例的可被利用以控制一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回授電路的概要的電路圖。

圖7是描繪一種具有與不具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的模擬的效能的比較的波形圖。

圖8是描繪根據(jù)本發(fā)明的一范例實施例的一種可被利用以實施在一降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變的方法的流程圖。

圖9是一種可被利用以實施本發(fā)明的一范例實施例的電子系統(tǒng)的概要的方塊圖。

附圖標記說明：

100-降壓升壓轉(zhuǎn)換器；101-電壓源；102-輸出節(jié)點；103-電阻器；104-誤差放大器；105-電容器；106-輸出；107-電阻器；108-可變增益電路；109-誤差放大器電路；110-降壓計算區(qū)塊；111-回授電路；112-輸入；113-輸出電流；114-升壓計算區(qū)塊；116-多工器；117-控制信號；118-輸入；120-輸入；122-PWM信號產(chǎn)生器電路；123-調(diào)變器；124-PWM及模式邏輯電路；126-驅(qū)動器；128-降壓電力級；130-驅(qū)動器；132-升壓電力級；200-表；300-A-B波形圖；400-A-B波形圖；500-回授電路；502-誤差放大器；504-電阻器；506-電容器；508電阻器；510-電阻器；512-開關(guān)；514-電阻器；516-運算放大器；518-電阻器；520-電阻器；522-電阻器；524-開關(guān)；526-調(diào)變器電路；528-PWM調(diào)變器；600-回授電路；602-誤差放大器；604-電阻器；606-電容器；608-調(diào)變放大器；610-電阻器；612-電阻器；614-多工器；616-調(diào)變器電路；618-PWM調(diào)變器；700-波形圖；800-方法；900-電子系統(tǒng)；902-電源子系統(tǒng)；904數(shù)字處理器單元；906-外圍子系統(tǒng)；908-內(nèi)存單元；910-輸入/輸出(I/O)單元；912-DC-DC控制器；914-降壓升壓轉(zhuǎn)換器；916-線；Q1-開關(guān)晶體管；Q2-開關(guān)晶體管；Q3-開關(guān)晶體管；Q4-開關(guān)晶體管。

具體實施方式

在以下的詳細說明中是參考到構(gòu)成其一部分而且其中通過特定的舉例說明的實施例而被展示的所附的圖式。然而，將了解到的是，其它實施例可被利用，并且可以做成邏輯、機械、以及電性的改變。再者，在圖式的圖以及說明書中所呈現(xiàn)的方法并非欲被解釋為限制個別的動作可加以執(zhí)行所用的順序。因此，以下的詳細說明并非以限制性的意思來加以解釋。在所有可能之處的相同或類似的組件符號是在整個圖式被使用來指稱相同或類似的結(jié)構(gòu)的構(gòu)件或部件。

一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器是一DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器，其在降壓操作模式中步降輸入電壓，在升壓模式中步升輸入電壓，并且在降壓升壓模式中步升或是步降輸入電壓。輸出電壓至輸入電壓的比例是被利用以決定所述電力操作模式。因此，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器是產(chǎn)生一經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓，其具有一大小是小于(降壓模式)、大于(升壓模式)、或是小于、大于或等于(降壓升壓模式)所述輸入電壓的大小。降壓升壓轉(zhuǎn)換器是被利用在其中輸入電壓可能會廣泛地變化的許多應(yīng)用中，例如是在以電池供電的系統(tǒng)與類似者中。

一項有關(guān)現(xiàn)有的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的問題是相關(guān)的控制器必須能夠有效率地調(diào)節(jié)在降壓、降壓升壓、以及升壓電力操作模式中的輸出電壓，但是改變所述模式的過程在模式轉(zhuǎn)變發(fā)生時會對于輸入與輸出電壓以及電流引發(fā)顯著的干擾。這些干擾可能會在接近電力模式邊界處導(dǎo)致電力模式顫振以及因此的劣質(zhì)的電壓及電流的調(diào)節(jié)。明確地說，在一模式改變期間，當在降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的調(diào)節(jié)器級從降壓升壓模式轉(zhuǎn)變至降壓模式或是升壓模式的任一者時，在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的電感器電流必須減小以維持調(diào)節(jié)。然而，在一電流模式的控制實施方式中，所述電感器電流是成比例于所述控制電壓。因此，所述控制電壓亦必須減小。在所述電力模式中的突然的改變以及所述控制電壓及電感器電流的延遲的響應(yīng)會在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回路中導(dǎo)致大的干擾，因而所述轉(zhuǎn)換器的電壓及電流的調(diào)節(jié)的效率因此顯著地被降低。然而，如同在以下敘述的，本發(fā)明是利用被形成于集成電路、晶圓、芯片或晶粒上的DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器或控制器內(nèi)所利用的降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變，來解決這些以及其它相關(guān)的問題。

圖1是描繪一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的概要的電路圖，其可被利用以實施本發(fā)明的一范例實施例。在所展示的范例實施例中，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100是操作在電流模式的控制下。在圖1中描繪的范例的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100是包含一降壓電力級128、一升壓電力級132、以及一耦接至所述升壓電力級132的一輸出的互導(dǎo)類型的誤差放大器電路109。在此實施例中，所述互導(dǎo)類型的誤差放大器電路109是包含一誤差放大器104、以及連接至電路接地的頻率補償構(gòu)件的電阻器R_C 103及電容器C_C 105。一可變增益電路108是耦接至所述誤差放大器104的一輸出106，并且一脈沖寬度調(diào)變(PWM)信號產(chǎn)生器電路122是耦接至所述可變增益電路108的一輸出以及所述降壓電力級128的一輸出。在某些實施例中，一緩沖器放大器(具有一可以是單一(unity)的增益)可以耦接在所述誤差放大器104的輸出106以及所述可變增益電路108的輸入112之間。一PWM及模式邏輯電路124(亦被稱為邏輯電路124)是耦接至所述PWM信號產(chǎn)生器電路122，并且一第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126是耦接至所述PWM及模式邏輯電路124以及在所述降壓電力級128中的一第一對的開關(guān)晶體管Q1、Q2。一第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路130是耦接至所述PWM及模式邏輯電路124以及在所述升壓電力級132中的一第二對的開關(guān)晶體管Q3、Q4。

更明確地說，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100是耦接至一電壓源101，其產(chǎn)生一輸入電壓V_IN、以及輸入電流I_IN。所述輸入電流I_IN是充電一輸入電容器C_IN，并且橫跨輸入電容器C_IN發(fā)展出所述輸入電壓V_IN。所述輸入電壓V_IN是耦接至所述第一開關(guān)晶體管Q1的汲極端子。所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126的一第一輸出端子是耦接至所述第一開關(guān)晶體管Q1的控制或門極端子，并且所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126的一第二輸出端子是耦接至所述第二開關(guān)晶體管Q2的控制或門極端子。所述第一開關(guān)晶體管Q1的源極端子是耦接至所述第二開關(guān)晶體管Q2的汲極端子，并且所述第二開關(guān)晶體管Q2的源極是耦接至電路接地。在所述第一開關(guān)晶體管Q1的源極端子與所述第二開關(guān)晶體管Q2的汲極端子之間的節(jié)點是在所述降壓電力級128的輸出處耦接至電感器L_O的一第一端。在所述降壓操作模式中，響應(yīng)于在所述PWM及模式邏輯電路124的兩個輸入處的輸出電壓V_O至輸入電壓V_IN的比例，PWM_BUCK信號是從所述PWM及模式邏輯電路124而被輸出，并且所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126驅(qū)動所述第一及第二開關(guān)晶體管Q1、Q2，以產(chǎn)生通過所述輸出電感器L_O的電感器電流I_L。

所述電感器L_O的第二端是耦接至一連接在所述升壓電力級132中的第三開關(guān)晶體管Q3的源極端子與第四開關(guān)晶體管Q4的汲極端子之間的節(jié)點。所述第四開關(guān)晶體管Q4的源極是耦接至電路接地。所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路130的一輸出是耦接至所述第三開關(guān)晶體管Q3的控制或門極端子，并且所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路130的第二輸出是耦接至所述第四開關(guān)晶體管Q4的控制或門極端子。所述第三開關(guān)晶體管Q3的汲極端子是耦接至所述輸出電容器C_O以及所述輸出節(jié)點102。在升壓操作模式中，響應(yīng)于在所述PWM及模式邏輯電路124的兩個輸入處的輸出電壓V_O至輸入電壓V_IN的比例，所述PWM_BOOST信號是從所述PWM及模式邏輯電路124被輸出，并且所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路130驅(qū)動所述升壓電力級132的第三及第四開關(guān)晶體管Q3、Q4，以在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的輸出節(jié)點102產(chǎn)生所述輸出電壓V_O、以及所述輸出電流I_O 113。在所述升壓操作模式期間，所述PWM及模式邏輯電路124利用所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126以將所述第一開關(guān)晶體管Q1保持導(dǎo)通，并且將所述第二開關(guān)晶體管Q2保持關(guān)斷。

對于此范例實施例而言，一回授電路111是被耦接在所述輸出節(jié)點102與PWM及邏輯電路124之間。所述回授電路111是響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變來修改一誤差信號。明確地說，在所述回授電路中，所述升壓電力級132的輸出電壓V_O是從所述輸出節(jié)點102耦接至所述互導(dǎo)類型的誤差放大器電路109中的誤差放大器104的反相的輸入。在此實施例中，一運算互導(dǎo)放大器(OTA)是被配置以作用為所述誤差放大器104。在一第二范例實施例中，一運算放大器(OA)可被配置以輸出一誤差電壓信號，并且借此作用為所述誤差放大器104。一參考電壓V_REF是耦接至所述誤差放大器104的非反相的輸入。在所述誤差放大器104的輸出處所產(chǎn)生的電流是流過頻率補償構(gòu)件的電阻器R_C 103以及電容器C_C 105至電路接地，并且在所述輸出106處發(fā)展出一經(jīng)補償?shù)恼`差信號V<sub>C</sub>。所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號V_C是從所述輸出106耦接至一可變增益電路108，所述可變增益電路108是作用以對于所述降壓、降壓升壓以及升壓模式的每一個，根據(jù)所述輸入電壓(V_IN)以及輸出電壓(V_O)的操作點來計算及輸出一唯一的控制信號例如是一修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。因此，所述控制信號是被預(yù)先設(shè)置到在模式被改變之后盡可能快速地驅(qū)動所述電感器L_O至正確的電感器電流(I_L)值所需的位準，并且對于原始的控制信號V_C只有一最小的改變。因此，每當一電力模式轉(zhuǎn)變發(fā)生時，任何對于所述調(diào)節(jié)器的狀態(tài)變量的干擾都被最小化。

明確地說，參考所述可變增益電路108，在輸出106之處的控制信號V_C是耦接至一降壓計算區(qū)塊110的一個別的輸入、一多工器116的一輸入112、以及一升壓計算區(qū)塊114。對于此范例實施例而言，所述降壓計算區(qū)塊110以及升壓計算區(qū)塊114的每一個都可以利用被配置以執(zhí)行所牽涉到的計算的適當?shù)哪M電路來加以實施，例如是一或多個分壓器以及一或多個電壓加法器或是加總器。在其它實施例中，通過所述降壓計算區(qū)塊110以及升壓計算區(qū)塊114所執(zhí)行的計算可以數(shù)字地加以達成、或者替代的是通過結(jié)合模擬及數(shù)字的方法來加以達成。對于某些實施例而言，通過所述降壓計算區(qū)塊110以及升壓計算區(qū)塊114所執(zhí)行的計算例如可以通過決定及施加一縮放因子至所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓來加以達成，其中所施加的特定縮放因子是根據(jù)所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電力操作模式而被決定出。不論在任何事件中，所述降壓計算區(qū)塊110的輸出都耦接至所述多工器116的一第二輸入118，并且所述升壓計算區(qū)塊114的輸出都耦接至所述多工器116的一第三輸入120。一控制信號MODE 117是被利用以控制所述多工器116的切換操作。所述PWM及模式邏輯電路124的MODE控制輸出117也是所述多工器116的MODE控制輸入117。因此，所述PWM及模式邏輯電路124是被配置以控制哪一個信號從所述可變增益電路108被耦接至所述PWM信號產(chǎn)生器電路122。對于在圖1中所示的范例實施例而言，所述輸出電壓V_O至所述輸入電壓V_IN的比例是被利用以決定用于所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的電力操作模式，并且此比例亦被利用以經(jīng)由所述控制信號MODE 117來控制所述多工器116的切換。例如，若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓的大小變成小于輸入電壓的大小，則所述PWM及模式邏輯電路124輸出所述控制信號MODE 117以將所述多工器116切換至降壓模式。若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓的大小變成大于輸入電壓的大小，則所述PWM及模式邏輯電路124輸出所述控制信號MODE 117以將所述多工器116切換至升壓操作模式。若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的經(jīng)調(diào)節(jié)的DC輸出電壓的大小變成實質(zhì)等于輸入電壓的大小，則所述PWM及模式邏輯電路124輸出所述控制信號MODE 117以將所述多工器116切換至所述降壓升壓操作模式。

圖2是一描繪用于圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的范例的操作參數(shù)的表200。參照在圖1中的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100以及在圖2中所示的表200，在一范例的操作中，如同在202之處所指出的，若來自所述PWM及模式邏輯電路124的控制信號MODE 117將所述多工器116切換至降壓模式，則在所述多工器116的輸出處的信號是所述控制信號其在所述降壓模式中可被表示為：

或者是，如同在204之處所指出的，若來自所述PWM及模式邏輯電路124的控制信號MODE 117將所述多工器116切換至降壓升壓模式，則在所述多工器116的輸出處的信號是所述誤差信號V_C，因為所述誤差信號V_C在所述降壓升壓模式中是從所述輸出106被直接耦接至所述多工器116。就此而論，當所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100轉(zhuǎn)變至所述降壓升壓模式時，在所述多工器116的輸出的信號是所述控制信號其在此模式中可被表示為：

V_C′＝V_C (2)

此外，如同在206之處所指出的，若來自所述PWM及模式邏輯電路124的控制信號MODE 117將所述多工器116切換至所述升壓模式，則在所述多工器116的輸出處的信號是所述控制信號其在此模式中可被表示為：

注意到的是，所述表200還指出所述工作周期以及輸出/電感器電流的關(guān)系，其決定用于所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的降壓、降壓升壓以及升壓操作模式的每一個的DC電壓以及電流操作點。

所述被預(yù)先設(shè)置的控制信號是從所述可變增益電路108被耦接至所述PWM信號產(chǎn)生器電路122。所述PWM信號產(chǎn)生器電路122是輸出一PWM信號至所述PWM及模式邏輯電路124，而所述PWM及模式邏輯電路124是響應(yīng)于所述輸出電壓V_O至所述輸入電壓V_IN的比例來產(chǎn)生所述控制信號MODE 117。如上所述，所述PWM及模式邏輯電路124還輸出所述PWM_BUCK信號，所述PWM_BUCK信號是被利用以調(diào)變所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路126，以用于所述開關(guān)晶體管Q1、Q2來在所述降壓電力級128中產(chǎn)生所述電感器電流I_L，并且所述PWM及模式邏輯電路124還輸出所述PWM_BOOST信號，所述PWM_BOOST信號是被利用以調(diào)變所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路130，以用于所述開關(guān)晶體管Q3、Q4來在所述升壓電力級132中產(chǎn)生所述輸出電壓V_O。如上所述，在所述升壓操作模式期間，所述PWM及模式邏輯電路124是保持所述第一開關(guān)晶體管Q1導(dǎo)通以及所述第二開關(guān)晶體管Q2關(guān)斷。在所述降壓操作模式期間，所述PWM及模式邏輯電路124是保持所述第三開關(guān)晶體管Q3導(dǎo)通以及所述第四開關(guān)晶體管Q4關(guān)斷。

圖3A-3B是描繪用于在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的降壓、降壓升壓以及升壓電力操作模式的范例的DC操作曲線的相關(guān)的波形圖。例如，同時還參考圖2，所述表200是展示用于在202之處的降壓操作模式、在204之處的降壓升壓操作模式、以及在206之處的升壓操作模式的工作周期以及輸出/電感器電流關(guān)系。參照圖3A，圖300A是描繪在所述輸出電壓V_O被選擇是12.6V之下，針對于在302A之處的降壓模式、在304A之處的降壓升壓模式、以及在306A之處的升壓模式，從所述表200中所展示的工作周期計算產(chǎn)生的所述工作周期D相對于所述輸入電壓V_IN的范例的操作曲線。值得注意的是，在所述降壓模式中的工作周期操作曲線302A的曲率是維持固定且未被干擾的，直到如同在308A之處所指出的所述輸入電壓V_IN以及所述輸出電壓V_O是相等的為止。類似地，在所述降壓升壓模式中的工作周期操作曲線304A的曲率在整個操作中是維持實質(zhì)固定且未被干擾的。再者，工作周期操作曲線306A的曲率亦維持固定且未被干擾的，直到如同在310A之處所指出的所述輸入電壓V_IN以及所述輸出電壓V_O是相等的為止。因此，在圖3A中描繪的波形是展示對于在圖1中所示的范例的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的降壓、降壓升壓以及升壓電力操作模式，當在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的輸入電壓被增大至輸出電壓的位準時，所述工作周期并沒有突然的改變。

在圖3B中的波形圖300B是描繪在所述輸出電壓V_O被選擇是12.6V之下，針對于在302B之處的降壓升壓模式、在304B之處的降壓模式、以及在306B之處的升壓模式，從所述表200中展示的輸出/電感器電流關(guān)系產(chǎn)生的所述電感器電流I_L相對于所述輸入電壓V_IN的范例的操作曲線。虛線308B是指出穩(wěn)定狀態(tài)的電感器電流在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100轉(zhuǎn)變在所述升壓、降壓升壓以及降壓電力操作模式之間時是如何改變的。所述虛線308B也指出中心在一12.6V的輸出電壓V_O之處的電力模式的操作范圍。值得注意的是，如同在308B及310B之處所指出的，轉(zhuǎn)變至正確的電感器電流(I_L)值是在模式被改變之后，盡可能快速地發(fā)生(例如，對于原始的控制信號VC只有一最小的改變)。因此，在圖3B中描繪的波形是展示每當一模式轉(zhuǎn)變發(fā)生時(例如，在308B及310B之處)，對于用在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100中的調(diào)節(jié)器級的狀態(tài)變量的干擾是被最小化。應(yīng)注意的是，在圖3A、圖3B中所示的波形以及在圖2中所示的方程式是假設(shè)在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的范例實施例操作在一連續(xù)的電感器電流模式(CCM)中。

圖4A-4B是描繪所述降壓、降壓升壓以及升壓的電感器電流I_L相對于所述輸入電壓V_IN的波形近似的相關(guān)的圖，其針對于在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100是利用的值。參照在圖4A中的波形400A，所述降壓以及降壓升壓的電感器電流相對于所述輸入電壓的波形曲線被展示。明確地說，波形曲線404A是指出所述降壓升壓的電感器電流I_L。波形曲線406A是指出所述降壓升壓的電感器電流I_L乘上V_IN/(V_IN+V_O)。波形曲線402A是指出所述降壓升壓電流I_L乘上0.5。在408A之處，所述輸出電壓V_O是12.6V。如同在410A之處所指出的，矩形是展示的選擇看起來是在一寬的輸入/輸出范圍上非常接近用于所述降壓操作模式的理想的計算結(jié)果。

參照在圖4B中的波形400B，所述升壓以及降壓升壓的電感器電流相對于所述輸入電壓的波形曲線被展示。波形曲線404B是指出所述降壓升壓的電感器電流I_L。波形曲線406B是指出所述降壓升壓的電感器電流I_L乘上V_O/(V_IN+V_O)。波形曲線402B是指出所述降壓升壓的電流I_L乘上0.5。在408B之處，所述輸出電壓V_O是12.6V。如同在410B之處所指出的，矩形是展示用于在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100的的選擇看起來也是在一寬的輸入/輸出范圍上非常接近用于所述升壓操作模式的理想的計算結(jié)果。

圖5是描繪根據(jù)本發(fā)明的一第二范例實施例的可被利用以控制一降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回授電路500的概要的電路圖。例如，在一實施例中，所述回授電路500可被利用以取代所述可變增益電路108以及PWM信號產(chǎn)生器電路122，以控制在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100。參照針對于所展示的范例實施例的圖5，所述回授電路500包含連接至一第一電阻器504以及一第二電阻器508的一誤差放大器502。值得注意的是，在一實施例中，所述回授電路500亦可包含一耦接在所述第一電阻器504的最上方的端子與所述第二電阻器508的最左邊的端子之間的緩沖放大器，以避免電阻器508、510及514加載所述誤差放大器502而因此降低其增益。所述輸出電壓V_O(例如，來自在圖1中的輸出節(jié)點102)是耦接至所述誤差放大器502的反相的輸入。所述誤差放大器502的非反相的輸入是連接至所述參考電壓V_REF。所述第一電阻器504是連接至一電容器506，并且所述電容器506是連接至電路接地。在此實施例中，所述誤差放大器502是被配置為一OTA，其產(chǎn)生一被加到所述第二電阻器508的電阻值的電阻值R_COMP。所述第二電阻器508是連接至一第三電阻器510，而所述第三電阻器510是連接至一第四電阻器514以及一運算放大器516的非反相的輸入。一第五電阻器518是跨接在所述運算放大器516的反相的輸入與輸出之間。所述運算放大器516的反相的輸入亦連接至一第六電阻器520的一端子，并且所述第六電阻器520的第二端子是連接至一第七電阻器522的一端子。所述第七電阻器522的第二端子是連接至一偏壓電壓(例如是用于此實施例的1.7V)。在此實施例中，所述運算放大器516是被配置以作用為一放大器級(例如，調(diào)變放大器)，以放大耦接至所述調(diào)變器電路526中的PWM調(diào)變器528的電壓信號。所述調(diào)變器電路526的輸出是一PWM信號(例如，其耦接至在圖1中的PWM及模式邏輯電路124)。一第一開關(guān)512(例如，半導(dǎo)體開關(guān))是跨接所述第三電阻器510，并且一第二開關(guān)524是跨接所述第七電阻器522。所述第一及第二開關(guān)512、524的開關(guān)位置是藉由控制信號(BUCK-BOOST)來加以控制。在此實施例中，當所述控制信號被施加至所述開關(guān)512、524時，所述開關(guān)512、524是被閉合，因而相關(guān)的電阻器510、522是被旁路。因此開關(guān)512、524形成一用于運算放大器516的“可切換的增益電路”。

在所述回授電路500的操作中，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V_O是耦接至所述誤差放大器502的反相的輸入。所述誤差放大器502的非反相的輸入是連接至所述參考電壓V_REF。產(chǎn)生在所述誤差放大器502的輸出處的補償信號R_COMP是耦接至所述運算放大器(MODAMP)516的非反相的輸入。若所述降壓升壓控制信號(BUCK-BOOST)被施加至所述開關(guān)512、開關(guān)524的一或兩者，以旁路所述個別的電阻器510、電阻器522(例如，響應(yīng)于一電力模式改變)，則在所述運算放大器516的輸出處的信號的DC位準是依此而被改變。因此，根據(jù)本申請案的教示，在所述調(diào)變器電路526的輸入處的補償電壓是借此被預(yù)先設(shè)置到在所述電力操作模式被改變之后，在相關(guān)的降壓升壓轉(zhuǎn)換器(例如，在圖1中的100)中盡可能快速地驅(qū)動電感器(例如，在圖1中的L_O)至正確的電流值(例如，I_L)所需的位準。

圖6是描繪根據(jù)本發(fā)明的一第三范例實施例的可被利用以控制一降壓升壓轉(zhuǎn)換器的回授電路600的概要的電路圖。例如，在一實施例中，所述回授電路600可被利用取代所述可變增益電路108以及PWM信號產(chǎn)生器電路122，以控制在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100。參照針對于所展示的范例實施例的圖6，所述回授電路600包含一誤差放大器602，所述誤差放大器602是連接至一第一電阻器604以及一單一增益的緩沖調(diào)變放大器(MODAMP)608的非反相的輸入。所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V_O是耦接至所述誤差放大器602的反相的輸入。所述誤差放大器602的非反相的輸入是連接至所述參考電壓V_REF。所述第一電阻器604是連接至一電容器606，并且所述電容器606是連接至電路接地。在此實施例中，所述誤差放大器602是被配置為一OTA，其產(chǎn)生一被耦接至所述調(diào)變放大器608的非反相的輸入的輸出電壓R_COMP。所述調(diào)變放大器608的輸出是被回授且連接至其反相的輸入以及一多工器614的一輸入。在此實施例中，所述調(diào)變放大器608是被配置以放大將被耦接至所述調(diào)變器電路616中的PWM調(diào)變器618的R_COMP信號。所述調(diào)變器電路616的輸出是一PWM信號(例如，其被耦接至圖1中的PWM及模式邏輯電路124)。所述調(diào)變放大器608的輸出還連接至一第二電阻器610的一端子，而所述第二電阻器610是連接至一第三電阻器612的一端子以形成一分壓器。所述第三電阻器612的第二端子是耦接至一供應(yīng)電壓(例如是用于此實施例的1.7V)。連接在所述分壓器的第二電阻器610與第三電阻器612之間的節(jié)點是連接至所述多工器614的第二輸入。所述多工器614的多任務(wù)處理操作是通過所述控制信號(BUCK-BOOST)來加以控制。在此實施例中，當所述控制信號被施加至所述多工器614時，所述多工器614的兩個輸入是被多任務(wù)在一起，并且所產(chǎn)生的信號是從所述多工器614輸出并且耦接至所述調(diào)變器電路616的輸入。以此種方式，多工器614是作用為一用于調(diào)變放大器608的可切換的增益電路。

在所述回授電路600的操作中，代表所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V_O的信號是耦接至所述誤差放大器電路602的反相的輸入。被產(chǎn)生在所述誤差放大器602的輸出處的信號R_COMP是耦接至所述調(diào)變放大器608的輸入，并且所述放大后的R_COMP信號是耦接至所述多工器614。若所述BUCK-BOOST控制信號被施加至所述多工器614的控制端子(例如，電力模式改變)，則在所述多工器614的輸出處的多任務(wù)的信號的DC位準是根據(jù)所述電阻器610、612的值而被改變。因此，根據(jù)本申請案的教示，在所述調(diào)變放大器608的輸入處的(緩沖的)補償電壓信號是藉此被預(yù)先設(shè)置到在所述電力操作模式被改變之后，在所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器中盡可能快速地驅(qū)動電感器(例如，L_O)至正確的電流值(例如，I_L)所需的位準。

圖7是描繪一種具有與不具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的模擬的效能的比較的波形圖700。例如，在一實施例中，描繪具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器的效能的波形可以是由在圖1中所示的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100提供的。參照圖7，瞬時分析是被利用來描繪在電力模式之間的轉(zhuǎn)變期間的輸入電壓(V_IN)、輸出電壓(V_OUT)、電感器電流(I_L)、輸入電流(I_IN)、以及補償電壓(V_C)的比較。注意到的是，在圖7中的較淺色陰影的波形(例如是被標示為702B、704B、等等)是那些用于一種具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器者，并且在圖7中的較深色陰影的波形(例如是被標示為702A、704A、等等)是那些用于一種不具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器者。如同由在圖7中描繪的瞬時分析及波形所展現(xiàn)的，針對于具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器(例如，702B、704B、706B及708B)的發(fā)生在模式之間的轉(zhuǎn)變期間(例如，在垂直的虛線712、714之處)的調(diào)節(jié)器狀態(tài)變量的干擾(例如，由電壓及電流擺動所展現(xiàn)的)是遠小于針對不具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變的降壓升壓轉(zhuǎn)換器(例如，702A、704A、706A及708A)的發(fā)生在模式之間的轉(zhuǎn)變期間的調(diào)節(jié)器狀態(tài)變量的干擾。

圖8是描繪根據(jù)本發(fā)明的一范例實施例的一種可被利用以實施在一降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變的方法800的流程圖。在此實施例中，所述方法800可被利用以實施在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變。然而，在其它實施例中，所述方法800可被利用以實施在其中增強型電力模式轉(zhuǎn)變是所要的其它類型的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器、或是調(diào)節(jié)器及控制器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變。參照圖1及圖8，所述范例的方法800是以在所述可變增益電路108的輸入處接收一經(jīng)補償?shù)恼`差信號(例如，V<sub>C</sub>)來開始(802)。所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電力操作模式接著是通過被施加至所述多工器116的輸入的控制信號MODE 117的狀態(tài)來加以決定(804)。若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器是操作在所述降壓模式中(806)，則從所述多工器116輸出的電壓信號是所述控制信號V<sub>C</sub>'，其是從所述降壓計算區(qū)塊110來加以輸出(808)。所述流程接著前進到802。然而，在806之處，若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器并非操作在所述降壓模式中，則一項有關(guān)所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器是否操作在所述升壓模式中的判斷是被作成(通過所述控制信號MODE 117的狀態(tài))(810)。若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器操作在所述升壓模式中，則從所述多工器116輸出的電壓信號是所述控制信號V<sub>C</sub>'，其是從所述升壓計算區(qū)塊114來加以輸出(812)。所述流程接著前進到802。然而，在810之處，若所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器并非操作在所述升壓模式中，則從所述多工器116輸出的電壓信號是所述控制信號V<sub>C</sub>'，其在此例中是所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號V_C，其是從所述多工器116以及可變增益電路108來加以輸出(814)。所述流程接著前進到802。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的一范例實施例的一種電子系統(tǒng)900的概要的方塊圖，其可被利用以實施在一降壓升壓轉(zhuǎn)換器中的增強型電力模式轉(zhuǎn)變。在所展示的范例實施例中，電子系統(tǒng)900包含一電源子系統(tǒng)902、一數(shù)字處理器單元904、以及一外圍子系統(tǒng)906。例如，所述數(shù)字處理器單元904可以是一微處理器或是微控制器與類似者。所述外圍子系統(tǒng)906包含一用于儲存通過所述數(shù)字處理器單元904處理的數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元908、以及一用于發(fā)送及接收數(shù)據(jù)以往返于所述內(nèi)存單元908以及數(shù)字處理器單元904的輸入/輸出(I/O)單元910。在圖9描繪的范例實施例中，所述電源子系統(tǒng)902包含一DC-DC控制器912、以及一具有用于所述DC-DC控制器912的電壓及電流調(diào)節(jié)的增強型電力模式轉(zhuǎn)變電路914的降壓升壓轉(zhuǎn)換器。所述DC-DC控制器912以及電源子系統(tǒng)902是經(jīng)由線916來提供一經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓，以供電在所述數(shù)字處理器單元904以及外圍子系統(tǒng)906中的電子構(gòu)件。在所展示的范例實施例中，具有增強型電力模式轉(zhuǎn)變電路914的降壓升壓轉(zhuǎn)換器例如可以利用在圖1中描繪的降壓升壓轉(zhuǎn)換器100來加以實施。在一或多個實施例中，所述電子系統(tǒng)900的構(gòu)件可以用一或多個集成電路、晶圓、芯片或晶粒來加以實施。

范例實施例

例子1是包含一種用于在一DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器中的電力模式轉(zhuǎn)變的方法，所述方法包括：接收一和所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；決定所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的一電力操作模式；若所述電力操作模式是一第一模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第一控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓；若所述電力操作模式是一第二模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第二控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓；以及若所述電力操作模式是一第三模式，則根據(jù)所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號來輸出一第三控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。

例子2是包含例子1的方法，其中判斷所述電力操作模式是否為所述第一模式是包括判斷所述電力操作模式是否為一降壓模式。

例子3是包含例子1-2的任一個的方法，其中判斷所述電力操作模式是否為所述第二模式是包括判斷所述電力操作模式是否為一升壓模式。

例子4是包含例子1-3的任一個的方法，其中判斷所述電力操作模式是否為所述第三模式是包括判斷所述電力操作模式是否為一降壓升壓模式。

例子5是包含例子1-4的任一個的方法，其中輸出所述第一控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是包括根據(jù)用于一降壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一計算出的控制電壓。

例子6是包含例子1-5的任一個的方法，其中輸出所述第二控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是包括根據(jù)用于一升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一計算出的控制電壓。

例子7是包含例子1-6的任一個的方法，其中輸出所述第三控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是包括根據(jù)用于一降壓升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一控制電壓。

例子8是包含例子1-7的任一個的方法，其中輸出所述第三控制信號以調(diào)節(jié)所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓是包括輸出用于一降壓升壓操作模式的所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

例子9是包含例子1-8的任一個的方法，其中所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器是包括一種降壓升壓轉(zhuǎn)換器。

例子10是包含一種操作一降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的方法，所述方法包括：監(jiān)測所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓；響應(yīng)于所述監(jiān)測，產(chǎn)生一和所述輸出電壓相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓；響應(yīng)于所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的一電力操作模式以修改所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓；響應(yīng)于所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓以產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)變(PWM)控制信號；以及響應(yīng)于所述PWM控制信號以控制所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的一升壓電力級以及一降壓電力級中的至少一個。

例子11是包含例子10的方法，其中所述監(jiān)測是包括一誤差放大器接收所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，以及響應(yīng)于所述輸出電壓以產(chǎn)生所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓。

例子12是包含例子10-11的任一個的方法，其中修改所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓是包括一計算電路響應(yīng)于所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的所述電力操作模式以計算所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓的一經(jīng)縮放的值，以及響應(yīng)于所述經(jīng)補償?shù)恼`差電壓的所述計算出的經(jīng)縮放的值以產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差電壓。

例子13是包含例子12的方法，其中計算所述經(jīng)縮放的值是包括響應(yīng)于所述降壓升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的所述電力操作模式以決定所述計算電路的一縮放因子。

例子14是包含一種DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其包括：一降壓電力級；一耦接至所述降壓電力級的第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；一升壓電力級；一耦接至所述升壓電力級的第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；一邏輯電路，其耦接至所述第一開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路以及所述第二開關(guān)晶體管驅(qū)動器電路；以及一耦接至所述邏輯電路的回授電路，其中所述回授電路是響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以修改一誤差信號。

例子15是包含例子14的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述回授電路包含：一耦接至所述升壓電力級的誤差放大器電路，所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；一可變增益電路，其是耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，產(chǎn)生一用于所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式的修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以對于所述至少一電力操作模式輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；以及一脈沖寬度調(diào)變的(PWM)信號產(chǎn)生器電路，其是耦接至所述可變增益電路并且被配置以響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及輸出一PWM信號，其中所述邏輯電路是被配置以接收所述PWM信號以及所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸入與輸出電壓，以及產(chǎn)生一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一PWM信號、一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二PWM信號、以及一模式控制信號。

例子16是包含例子15的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述誤差放大器電路是包括一運算互導(dǎo)放大器。

例子17是包含例子15-16的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述可變增益電路包括一降壓計算區(qū)塊、一升壓計算區(qū)塊、以及一多工器，所述多工器是耦接至所述降壓計算區(qū)塊、所述升壓計算區(qū)塊、以及所述誤差放大器電路的一輸出。

例子18是包含例子15-17的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述PWM信號產(chǎn)生器電路包括一調(diào)變器電路，所述調(diào)變器電路是被配置以響應(yīng)于用于所述至少一電力操作模式的所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號以產(chǎn)生所述PWM信號。

例子19是包含例子15-18的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述邏輯電路是被配置以接收所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓、所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓以及所述PWM信號，響應(yīng)于所述輸入電壓以及所述輸出電壓以輸出所述模式控制信號，以及輸出一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一PWM信號以及一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二PWM信號。

例子20是包含例子14-19的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器是包括一被形成在一集成電路、晶圓、芯片或晶粒上的降壓升壓轉(zhuǎn)換器。

例子21是包含例子14-20的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器包括一電壓模式控制的PWM控制器。

例子22是包含例子14-21的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述回授電路包括：一耦接至所述升壓電力級的誤差放大器電路，所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；一調(diào)變放大器電路，其是耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號以及產(chǎn)生一用于所述DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式的修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變以輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；以及一調(diào)變器電路，其是耦接至所述調(diào)變放大器電路并且被配置以響應(yīng)于在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號以輸出一PWM信號。

例子23是包含例子22的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變是包括至一降壓升壓電力操作模式的一轉(zhuǎn)變、或是從一降壓升壓電力操作模式的一轉(zhuǎn)變中的至少一個。

例子24是包含例子22-23的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，所述調(diào)變放大器電路進一步包括至少一可切換的增益電路，其中所述至少一可切換的增益電路是被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，并且響應(yīng)于一和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的控制信號以產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

例子25是包含例子24的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述至少一可切換的增益電路是包括一開關(guān)，所述開關(guān)是耦接至所述調(diào)變放大器電路的一輸入并且被配置以響應(yīng)于和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的所述控制信號來產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

例子26是包含例子24-25的任一個的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，其中所述至少一可切換的增益電路是包括一多工器，所述多工器是耦接至所述調(diào)變放大器電路的一輸出并且被配置以響應(yīng)于和在電力模式之間的所述轉(zhuǎn)變相關(guān)的所述控制信號來產(chǎn)生所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號。

例子27是包含一種電子系統(tǒng)，其包括：一數(shù)字處理器；一耦接至所述數(shù)字處理器的外圍子系統(tǒng)；以及一電源子系統(tǒng)，其是耦接至所述數(shù)字處理器以及所述外圍子系統(tǒng)的電路構(gòu)件，并且被配置以產(chǎn)生一輸出電壓以供電所述數(shù)字處理器以及所述外圍子系統(tǒng)的所述電路構(gòu)件，其中所述電源子系統(tǒng)包含一被配置以調(diào)節(jié)所述電源子系統(tǒng)的輸出電壓的DC-DC控制器，并且所述DC-DC控制器包含一降壓升壓轉(zhuǎn)換器，所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器是包括：一降壓電力級；一升壓電力級；一耦接至所述升壓電力級的誤差放大器電路，所述誤差放大器電路是被配置以從所述升壓電力級接收一輸出信號并且產(chǎn)生一和所述輸出信號相關(guān)的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；一可變增益電路，其是耦接至所述誤差放大器電路并且被配置以接收所述經(jīng)補償?shù)恼`差信號，對于所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的至少一電力操作模式產(chǎn)生一修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及響應(yīng)于一在電力模式之間的轉(zhuǎn)變以對于所述至少一電力操作模式輸出所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號；一脈沖寬度調(diào)變的(PWM)信號產(chǎn)生器電路，其是耦接至所述可變增益電路，并且被配置以響應(yīng)于在模式之間的所述轉(zhuǎn)變來接收所述修改后的經(jīng)補償?shù)恼`差信號，以及輸出一PWM信號；以及一邏輯電路，其是耦接至所述PWM信號產(chǎn)生器電路，并且被配置以接收所述PWM信號以及所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器的所述輸出電壓以及一輸入電壓，以及產(chǎn)生一用以驅(qū)動所述降壓電力級的第一PWM信號、一用以驅(qū)動所述升壓電力級的第二PWM信號、以及一模式控制信號。

例子28是包含例子27的電子系統(tǒng)，其中所述降壓升壓轉(zhuǎn)換器以及所述電源子系統(tǒng)是被形成在一或多個集成電路、晶圓、芯片或晶粒上。

例子29是包含例子27-28的任一個的電子系統(tǒng)，其中所述數(shù)字處理器是包括被形成在一集成電路上的一微處理器或是一微控制器。

例子30是包含例子27-29的任一個的電子系統(tǒng)，其中所述電源子系統(tǒng)是包括一電源管理集成電路(PMIC)。

盡管特定的實施例已經(jīng)在此加以描繪及敘述，但所述技術(shù)中具有通常技能者將會體認到的是，任何被推測是達成相同目的的配置都可以取代所展示的特定實施例。因此，本申請案明白地欲僅受限于本申請案的權(quán)利要求及其等同物。