电力转换器及其补偿电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般来说涉及电气与电子电路，且更特定来说，涉及电力转换器及在所述 电力转换器中使用的补偿电路。
【背景技术】
[0002] 根据实例性情景，在各种电气与电子装置中实施切换调节器（举例来说，电力转 换器）。随着便携式及手持式装置（例如移动电话、个人数字助理（PDA)、全球定位系统 (GPS)装置等等）的使用的增加，可在此类装置中实施单个电力供应电池。此类装置可具有 包含不同电力参数的各种组件；举例来说，这些装置当中的某一组件可经配置以利用3.6 伏特（V)的电力供应，一些组件可经配置以利用3. 3V的电力供应，且一些组件可经配置以 利用1.8V的电力供应。所有这各种电力供应电平均是通过DC-DC电力转换器从单个电源 (举例来说，3V电池）产生的。因此，适当地使用DC-DC转换器来对输入电源进行降压（在 所产生输出小于输入的情况下）或升压（在所产生输出大于输入的情况下）或降压-升压 (在所产生输出可小于或大于输入的情况下）以服务于此类装置的不同组件的电力供应要 求。这些转换器的开环频率响应通常为二阶的且需要补偿。升压转换器及降压-升压转换 器在其开环转移函数中具有右半平面零点（RHPZ)。与降压转换器的补偿相比，RHPZ的存在 使得难以补偿升压转换器及降压-升压转换器。
【发明内容】
[0003] 提供此
【发明内容】
来以简化形式介绍下文在【具体实施方式】中进一步描述的概念精 选。此
【发明内容】
并不打算识别所请求标的物的关键特征或本质特征，也并不打算用作对确 定所请求标的物的范围的辅助。
[0004] 本发明揭示用于降压-升压转换器及升压转换器的补偿的各种电路。在一实施例 中，一种电路包含：（1)具有用于产生输出信号的输出的直流(X*C)-DC降压-升压转换器及 (2)与所述DC-DC降压-升压转换器耦合的控制器。所述控制器包含具有第一输入端子、第 二输入端子及输出端子的误差放大器，其中所述误差放大器经配置以在所述第一输入端子 处接收响应于所述DC-DC降压-升压转换器的所述输出信号的反馈信号且在所述第二输入 端子处接收参考信号。所述误差放大器经配置以将所述反馈信号与所述参考信号进行比较 以便在所述误差放大器的所述输出端子处产生误差信号。
[0005] 所述电路包含与所述误差放大器的所述输出端子耦合的调制器电路，其中所述调 制器电路经配置以接收所述误差信号并将所述误差信号与周期性斜波信号进行比较以便 在所述调制器电路的输出处产生经调制信号。所述电路进一步包含数字逻辑块，所述数字 逻辑块与所述调制器电路的所述输出连接以便响应于所述经调制信号而产生一或多个切 换信号，其中所述一或多个切换信号被馈送到所述DC-DC降压-升压转换器以便控制所述 DC-DC降压-升压转换器的所述输出信号。所述电路包含第一补偿电路，所述第一补偿电 路包括与所述误差放大器的所述输出耦合的电容乘法器电路以便在所述电路的转移函数 中配置主导极点，以便使右半平面零点超出所述DC-DC降压-升压转换器的单位增益带宽 (UGB)〇
[0006] 另外，在一个实施例中，一种电路包含：（1)具有用于产生输出信号的输出的 DC-DC升压转换器及（2)与所述DC-DC升压转换器耦合的控制器。所述控制器包含具有第 一输入端子、第二输入端子及输出端子的误差放大器，其中所述误差放大器经配置以在所 述第一输入端子处接收响应于所述DC-DC升压转换器的所述输出信号的反馈信号且在所 述第二输入端子处接收参考信号。所述误差放大器经配置以将所述反馈信号与所述参考信 号进行比较以便在所述误差放大器的所述输出端子处产生误差信号。
[0007] 所述电路包含与所述误差放大器的所述输出端子耦合的调制器电路，其中所述调 制器电路经配置以接收所述误差信号并将所述误差信号与周期性信号进行比较以便在所 述调制器电路的输出处产生经调制信号。所述电路进一步包含数字逻辑块，所述数字逻辑 块与所述调制器电路的所述输出连接以便响应于所述经调制信号而产生一或多个切换信 号，其中所述一或多个切换信号被馈送到所述DC-DC升压转换器以便控制所述DC-DC升压 转换器的所述输出信号。所述电路包含第一补偿电路，所述第一补偿电路包括与所述误差 放大器的所述输出耦合的电容乘法器电路以便在所述电路的转移函数中配置主导极点，以 便使右半平面零点超出所述DC-DC升压转换器的UGB。
[0008] 在另一实施例中，揭示一种用于电力转换器的补偿的控制器。所述控制器包含第 一补偿电路及第二补偿电路。所述第一补偿电路包含电容乘法器电路及电阻器。所述电阻 器将所述电力转换器的误差放大器的输出端子耦合到所述电容乘法器电路。所述电容乘法 器电路及所述电阻器经配置以在所述控制器及所述电力转换器的级联转移函数中配置主 导极点及第一零点。所述第二补偿电路与所述误差放大器的至少一个输入端子耦合。所述 第二补偿电路经配置以在所述电力转换器的所述转移函数中产生极点及第二零点。所述主 导极点、所述极点、所述第一零点及所述第二零点经配置以补偿所述电力转换器的闭环响 应。举例来说，所述经补偿电力转换器具有如下频率响应：其甚至在存在电力转换器的LC 双极点及RHPZ的情况下也具有良好相位及增益裕度。
【附图说明】
[0009] 图1A图解说明根据实例性情景的降压-升压电力转换器的示意性表示；
[0010] 图1B及1C图解说明根据实例性情景分别从图1A的降压-升压电力转换器导出 的强制降压电力转换器及强制升压电力转换器的示意性表示；
[0011] 图1D图解说明根据实例性情景的升压电力转换器的示意性电路图；
[0012] 图2图解说明根据实例性情景的电力转换器及控制器电路的示意性电路；
[0013] 图3图解说明根据实例性实施例的电力转换器及控制器的实例性示意性电路图；
[0014] 图4图解说明根据实例性实施例的电容乘法器电路的实例性电路图；
[0015]图5图解说明根据实例性实施例的模拟波特图，其图解说明由控制器的补偿电路 引入的极点及零点；且
[0016]图6图解说明根据另一实例性实施例的电力转换器及控制器的实例性示意性电 路图。
【具体实施方式】
[0017] 在以下详细描述中，陈述众多特定细节以便提供对本发明技术的透彻理解。然而， 可在不具有这些特定细节的情况下实践本发明技术。在其它例子中，未详细描述众所周知 的方法、程序、组件及电路以便不会不必要地使得本文中所呈现的实例性实施例的方面模 糊。此外，应注意，以框图形式展示结构及装置以便避免使本发明模糊。
[0018] 在本说明书通篇中对"一个实施例"或"一实施例"的提及意指结合所述实施例所 描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中的各个地 方短语"在一个实施例中"的出现未必全部指代同一实施例，单独或替代实施例与其它实施 例并非相互排斥。此外，描述了一些实施例可展现而其它实施例未展现的各种特征。类似 地，描述了可为一些实施例的参数但并非其它实施例的参数的各种参数。
[0019] 本发明技术的各种实施例提供电力转换器及其补偿方案的电路设计。参考后续各 图来描述这些实施例。
[0020] 依照实例性情景，图1A中展示电力转换器100的实例性电路表示。电力转换器100 可为DC-DC降压-升压转换器的实例。电力转换器100包含与电容器C(展示为120)耦合 的电感器L(展示为110)及耦合于电力供应（展示为VBAT)与参考电压供应（举例来说，展 示为V_的接地电位）之间的多个开关（例如122、124、126及128)。在图1A中所展示的 实例中，开关122耦合于VBAT与节点123之间，开关124耦合于节点123与V_之间，电感器 110的节点112与节点123耦