用于在脉冲宽度调制模式或者脉冲跳过模式下操作的切换转换器的制造方法

文档序号:9729684阅读:578来源:国知局
用于在脉冲宽度调制模式或者脉冲跳过模式下操作的切换转换器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及DC至DC切换功率转换器,并且更具体地涉及减小电子设备功耗的切 换功率转换器。
【背景技术】
[0002] 当技术已经发展时,诸如蜂窝电话和平板电脑之类的手持电池供电的电子设备的 功能、处理能力和屏蔽分辨率已经增加。当客户现在比过去对于使用送些装置花费更多时 间周期时,已经出现了对于送些装置具有长电池寿命的市场需求。然而与此同时,为了方便 便携性W及增强送些装置的审美,已经出现了对于装置在给定屏幕尺寸下尽可能小的市场 需求。送些市场需求可W相互不一致,作为增长电池寿命的简单方式是增大装置中电池的 尺寸,然而送种电池尺寸增长可W导致装置自身尺寸增大。
[0003] 增长装置的电池寿命而可W不导致装置尺寸增大的一种方式可W是减小装置的 功耗。最后,送些装置可W在其中装置主动的执行功能的主动模式、与其中装置被动执行功 能或者甚至不执行功能的备用模式之间切换。因为送些装置可W在备用模式下比在主动模 式下花费更多时间,在备用模式下功耗的减小可W导致电池寿命的大大增长。
[0004] 送些电子设备可W采用电源W对它们电路供电。电源可W将电池的输出转换为一 致并且可用的电能,并且在一些情形下切换功率转换器可W用作电源。送种切换电能转换 器可W采用脉冲宽度调制(PWM)技术W控制输送至在主动模式下电路的电能。当PWM对 于控制向在主动模式下电路输送的电能是有效的时,可W需要不同的调制技术W用于控制 向被动模式下电路输送的电能。例如,可W需要脉冲频率调制(PFM)模式或脉冲跳过调制 (PSM)模式W用于控制向被动模式下电路输送的电能,因为送些模式可W能够有效的操作 处于被动模式下电路而输送比由PWM技术应该输送的更少的电能,由此减小了功耗。
[0005] 对于在PWM和PFM/PSM模式之间切换转换器的转变阔值的微调控制可W有助于进 一步减小功耗,并且因此增长装置的电池寿命。最后,需要研发能微调控制该转变阔值的电 路。

【发明内容】

[0006] 提供该
【发明内容】
W引入对在W下详细说明书中进一步详述的概念的选择。本发明 内容并非旨在标识所请求保护的主题的关键或基本特征,也并非旨在用于辅助限定所请求 保护的主题的范围。
[0007] 电子设备可W包括切换转换器,切换转换器被配置成将输入电压转换为输出电 压,并且可W基于控制信号而选择性操作在脉冲跳过模式下。切换转换器可W包括比较器, 具有配置成接收误差信号的第一输入,配置成接收跳过模式参考信号的第二输入,W及配 置成产生控制信号的输出。此外,可W配置参考发生器W根据输出电压与输入电压之间差 值产生跳过模式参考信号。
[0008] 切换转换器可W包括误差放大器,具有配置成接收从输出电压得到的反馈信号的 第一输入,配置成接收误差参考信号的第二输入,W及配置成产生误差信号的输出。
[0009] 参考发生器可W包括配置成根据输入电压产生第一电流的第一电流发生器,W及 配置成根据输出电压产生第二电流的第二电流发生器。参考发生器也可W包括配置成根据 第一和第二电流之间的差值产生差值电流的差值电路,W及配置成将差值电流转换为跳过 模式参考信号的转换电路。
[0010] 转换电路可W包括配置成输出转换电压的晶体管的配对,W及第一放大器,第一 放大器具有配置成接收转换电压的第一输入、配置成接收误差参考信号的第二输入、W及 配置成根据转换电压与误差参考信号之间的差值产生差值电压的输出。
[0011] 晶体管的配对可W包括第一晶体管W及包括第二晶体管,第一晶体管具有配置成 禪合至差值电流的第一导电端子、和第二导电端子,第二晶体管具有配置成禪合至第一晶 体管的第二导电端子的第一导电端子、W及配置成作为反馈禪合至第一放大器的输出的第 二导电端子。第一晶体管的第二导电端子与第二晶体管的第一导电端子可W协作W根据跨 第二二极管禪联晶体管的电压降产生转换电压。
[0012] 转换电路也可W包括第二放大器,第二放大器具有配置成接收误差参考信号的第 一输入,配置成接收差值电压的第二输入,W及配置成根据差值电压与误差参考信号之间 的差值产生跳过模式参考信号的输出。
[0013] 电子设备也可W包括配置成将误差参考信号禪合至第二放大器的第一输入的电 压分压器,W及配置成将差值电压禪合至第二放大器的第二输入的输入电阻器。反馈电阻 器可W禪合在输入电阻器与第二放大器的输出之间。输入电阻器的电阻可W与反馈电阻器 的电阻匹配。
[0014] 第一电流发生器可W包括第一电流发生器电阻器W及具有输入和输出的第一电 流镜。第一电流发生器输入晶体管可W具有配置成禪合至输入电压的控制端子,配置成禪 合至第一电流发生器电阻器的第一导电端子,W及配置成禪合至第一电流镜的输入的第二 导电端子。可W配置第一电流镜的输出W根据流过第一电流发生器输入晶体管的电流产生 第一镜像电流。
[0015] 第一电流发生器可W包括第二电流镜,具有配置成禪合至第一电流镜的输出的输 入,W及配置成第一镜像电流产生第一电流的输出。
[0016] 第二电流发生器可W包括第二电流发生器电阻器,W及具有输入和输出的第Η电 流镜。第二电流发生器输入晶体管可W具有配置成禪合至输出电压的控制端子,配置成禪 合至第二电流发生器电阻器的第一导电端子,W及配置成禪合至第Η电流镜的输入的第二 导电端子。可W配置第Η电流镜的输出根据流过第二电流发生器输入晶体管的电流产生第 二电流。
[0017] 差值电路可W包括电流比较器,电流比较器具有配置成接收第一电流的第一输 入,配置成接收第二电流的第二输入,W及配置成根据第一电流与第二电流之间的差值产 生差值电流的输出。
[001引 电子设备可W包括移动电话、平板电脑和集成电路封装中的一个。
[0019] 另一特征方面涉及另一电子设备。电子设备可W包括切换转换器。切换转换器 可W包括误差放大器,具有配置成接收从第二电压得到的反馈信号的第一输入,配置成接 收误差参考信号的第二输入,w及配置成产生误差信号的输出。第一比较器可w具有配置 成接收误差信号的第一输入,配置成接收跳过模式参考信号的第二输入,W及配置成产生 脉冲跳过模式控制信号的输出。第二比较器可W具有配置成接收误差信号的第一输入,配 置成接收宽度调制模式参考信号的第二输入,W及配置成产生脉冲宽度调制控制信号的输 出。可W配置控制逻辑W禪合至脉冲跳过模式控制信号和脉冲宽度调制控制信号。此外, 可W配置输出晶体管W禪合至控制逻辑和第一电压,并且配置成基于控制逻辑输出第二电 压。可W配置参考发生器W根据第二电压与第一电压之间的差值的平方根产生跳过模式参 考信号。
[0020] 方法方面涉及一种操作电能转换器的方法。方法可W包括使用参考发生器根据输 出电压与输入电压之间的差值产生跳过模式参考信号。可W使用比较器基于误差信号和跳 过模式参考信号而产生指示了将要进入脉冲跳过模式的控制信号。
【附图说明】
[0021] 图1是根据本公开的电子设备的示意图。
[0022] 图2是图1的电子设备的参考发生器的示意图。
【具体实施方式】
[0023] W下将描述本公开的一个或多个实施例。送些所述实施例仅是当前公开技术的示 例。此外,在提供简洁描述的努力中,在说明书中可W不描述真实实施方式的所有特征。应 该知晓的是在任何送种真实实施方式的发展中,如在任何工程设计或设计项目中,可W做 出大量实施方式具体判定W实现研发者的具体目的,诸如与可W从一个实施方式至另一个 而变化的系统相关或商业相关约束的一致性。此外,应该知晓的是送种研发努力可W是复 杂并且耗时的,但是对于受益于本公开的本领域技术人员而言仍然将是设计、制造和加工 企业的例行程序。
[0024] 当引入本公开的各个实施例的元件时,冠词"一"、"一个"和"该"旨在意味着存在 一个或多个元件。术语"包括"、"包含"和"具有"旨在包括性,并且意味着除了所列元件之 外可W存在额外的元件。此外,应该理解的是对于
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