用于在不连续传导模式中操作的开关模式调节器的声频静带系统和方法_5

文档序号:9508072阅读:来源:国知局
何附加支持逻辑。在所示实施例中,附加逻辑包括2-输入NAND门,在其输入 处接收LG和ZC信号并在其输出处向开关1205的栅极提供?Τ?信号。以此方式,在LG脉 冲期间,当ZC为高指示ADCM操作模式期间的低负载情况,如上被描述为LG1脉冲,将EG] 信号设为低有效状态且当电容器1203被充电时节点1202向上斜变。如果节点1202的电 压超过电压(VIN-V0),指示LG1脉冲的持续时间已经超过如上所述的对应的定时阈值(如, TSBDCM),比较器1207将其输出设为高有效状态且SRFF 1209锁存SB为高。
[0094] SBDCM控制器213还包括被插在开关控制路径内的AND门1321来检测SB并将操 作切换至SBDCM模式。因此,当SB被锁存为高,AND门1321阻碍或禁止AD信号提供至0R 门1315从而有效地旁通ADCM操作模式并转变至SBDCM操作模式。
[0095] 重置框1211包括单触发期间1333、延迟框1335、和2-输入AND门1337。PWM信号 被提供至AND门1337的一个输入和单触发期间1333的输入。单触发期间1333的输出被 提供至延迟框1335的输入,延迟框1335的输出被提供至AND门1337的另一个输入。AND 门1337在其输出处将RST信号设为有效状态,该输出被耦合至SRFF 1209的重置端。单触 发期间1333生成具有与亚音速阈值周期SBTH对应的时段"T"的脉冲,用于检测PWM信号 的开关的时段TS。
[0096] 在操作中,当时段TS (如在连续PWM脉冲之间所检测到的)超过了 SBTH且此时将 ZC设为高有效状态(逻辑1),操作维持在SBDCM模式中。如果在SBDCM中的同时上述时段 TS减少为小于SBTH时,则重置框1211将RST信号设为有效状态以将SB信号清除至低从而 离开SBDCM。如果时段TS维持大于SPTH,则操作转变至ADCM模式。如果时段TS变得小于 SPTH,则操作转变至SPDCM模式。在ZC返回零的任何时间,操作返回至CCM操作模式。
[0097] 现在,要理解,当负载相对较高时,调节器103被配置为在CCM中操作。如图7中所 示,CCM在较轻负载处相对有效。当负载减少至相对较轻水平,使得流过输出电感器L的电 流在开关循环期间到零或可能变负,调节器103被配置为切换至超音速SCM、或SPDCM。如 图7中所示,SH)CM是非常有效的操作模式。如果负载将引起调节器103的开关频率在可 听范围内,调节器103被配置为切换至ADCM。如图7中所示,ADCM比CCM更有效但是不如 DCM有效。但是,调节器103的开关频率被人为地操作为恰高于可听范围来防止音频噪声。
[0098] 在所示实施例中,控制器201的SBDCM控制器213内的SB检测电路在ADCM操作 期间经由PWM和LG信号来监测调制器205的操作并当开关频率低于可听范围时,确定何时 操作可切换回至非常低负载处的DCM(这是SBDCM操作模式)。如图7中所示,在非常低或 甚至空闲模式处的保持连接的待机操作期间,相比用ADCM可获得的,SBDCM允许较高效的 操作。以此方式,对于保持连接的待机操作实现了相对高的效率。
[0099] 虽然已参考本发明的某些优选版本相当详细地描述了本发明,但可构想其它可能 的版本和变型。本领域普通技术人员应当理解,他们能容易地利用所公开的理念和特定实 施例作为基础来设计或修改其它结构以提供本发明的相同目的,这不背离由所附权利要求 限定的本发明的精神和范围。
【主权项】
1. 一种减小开关调节器的可听噪音的方法,所述开关调节器具有随负载情况而变化的 开关周期,包括: 当所述开关周期大于第一阈值并小于第二阈值时,使所述开关调节器在超音速不连续 传导模式中操作; 当所述开关周期是至少所述第二阈值时且当亚音速阈值情况为假时,使所述开关调节 器在音频不连续传导模式中操作;以及 在使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作的同时,当亚音速阈值情况变为真 时,转变为使所述开关调节器在亚音速不连续传导模式中操作。2. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作包括:在亚音速阈值情况为假的同 时,防止所述开关周期落入预定的超音速水平之下。3. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作包括:允许通过所述开关调节器的电 感器的电流变负。4. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作包括:允许通过所述开关调节器的电 感器的电流变负,并且允许所述开关周期大于所述第二周期。5. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在亚音速不连续传导模式中操作包括:防止通过所述开关调节器的 电感器的电流变负。6. 如权利要求1所述的方法,其中, 在使所述开关调节器在亚音速不连续传导模式中操作期间,进一步包括:当所述开关 周期变为小于比所述第二阈值大的第三阈值时,转变为使所述开关调节器在音频不连续传 导模式中操作。7. 如权利要求1所述的方法,其中, 在使所述开关调节器在亚音速不连续传导模式中操作期间,进一步包括:当所述开关 周期变为小于所述第二阈值时,转变为使所述开关调节器在超音速不连续传导模式中操 作。8. 如权利要求1所述的方法,还包括: 在通过所述开关调节器的电感器的电流仍在零之上的同时,使所述开关调节器在连续 传导模式中操作;以及 在一开关循环内使所述开关调节器在超音速不连续传导模式、音频不连续传导模式和 亚音速不连续传导模式中的任一个中操作的同时,当通过所述开关调节器的电感器的电流 仍在零之上时,转变为使所述开关调节器在连续传导模式中操作。9. 如权利要求8所述的方法,还包括: 当通过所述开关调节器的电感器的电流变为零时,从使所述开关调节器在连续传导模 式中操作转变为使所述开关调节器在超音速不连续传导模式中操作。10. 如权利要求1所述的方法,还包括: 当所述开关周期小于所述第一阈值时,使所述开关调节器在连续传导模式中操作。11. 如权利要求1所述的方法,其中, 所述亚音速阈值情况是基于一开关控制信号上的脉冲的持续时间来确定的。12. 如权利要求1所述的方法,还包括: 对于所述开关调节器的每一个开关循环,提供在第一开关控制信号上的脉冲,其后跟 着在第二开关控制信号上的第一同步脉冲; 在使所述开关调节器在超音速不连续传导模式、音频不连续传导模式和亚音速不连续 传导模式中的任一个中操作期间,较早地终止第一同步脉冲,以防止通过所述开关调节器 的电感器的电流在第一同步脉冲期间变负;以及 在使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作期间较早地终止第一同步脉冲之 后,开始在第二开关控制信号上的第二同步脉冲,以防止所述开关周期增大到所述第二阈 值之上。13. 如权利要求12所述的方法,其中, 在使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作期间开始第二同步脉冲包括:允许 通过所述开关调节器的电感器的电流变负。14. 如权利要求12所述的方法,还包括: 通过测量第二同步脉冲的持续时间来确定亚音速阈值情况。15. 如权利要求12所述的方法,还包括: 当第二同步脉冲的持续时间大于预定的定时阈值时,确定亚音速阈值情况为真。16. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在超音速不连续传导模式中操作包括:在大约25千赫兹的操作频 率之上操作所述开关调节器。17. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在音频不连续传导模式中操作包括:在大约25千赫兹的操作频率 处操作所述开关调节器。18. 如权利要求1所述的方法,其中, 使所述开关调节器在亚音速不连续传导模式中操作包括:按高达大约100赫兹的操作 频率操作所述开关调节器。19. 一种在轻负载情况期间在同步开关调节器中减轻可听噪声的方法,所述同步开关 调节器在不连续传导模式中操作且包括主开关、同步开关和电感器,所述方法包括: 使所述开关调节器在可变开关周期不连续模式中操作,同时可变开关周期低于第一开 关周期阈值,其中,所述开关周期随轻负载减小而增大; 在轻负载减小的同时通过允许电感器电流在每一个开关周期内有一时间段为负而使 所述开关周期基本上维持在第一开关周期阈值处; 使所述开关调节器在可变开关周期不连续模式中操作,同时可变开关周期是在比第一 开关周期阈值大的第二开关周期阈值之上;以及 在使所述开关调节器在可变开关周期不连续模式中操作的同时在所述开关周期内使 电感器电流维持负或基本上零。
【专利摘要】本发明公开了一种用于在不连续传导模式中操作的开关模式调节器的声频静带系统和方法。一种控制器,用于控制开关调节器的操作,该开关调节器包括调制器、不连续传导模式(DCM)控制器、可听DCM(ADCM)控制器、和亚音速不连续传导模式(SBDCM)控制器。调制器一般地在连续传导模式中操作。在低负载期间,DCM控制器修改操作至DCM。ADCM控制器检测开关频率何时低于超音速频率阈值并修改操作来将开关频率维持在超音速频率水平处。SBDCM控制器在ADCM操作期间检测亚音速操作情况并响应地禁止ADMC操作模式控制器来允许在亚音速开关频率范围内的SBDCM模式。SBDCM操作模式允许有效的保持连接的待机操作。当开关频率增加至高于亚音速水平时,SBDCM控制器允许操作返回其他模式。
【IPC分类】G06F1/26, H02M3/158
【公开号】CN105262338
【申请号】CN201510585928
【发明人】M·J·休斯敦, S·P·劳尔
【申请人】英特赛尔美国有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2013年9月24日
【公告号】CN104242648A, US9136763, US20140368174, US20150349643
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