电源变换器及dc?dc变换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及电源变换器及DC?DC变换器，在一种形式下，包括升降压变换器电路、纹波模拟器电路、基于纹波的控制器电路和开关控制电路的装置。所述升降压变换器电路包括耦接到电感器的多个开关，并且被配置成响应于输入电压生成经调节的输出电压。所述纹波模拟器电路被配置成用于所述升降压变换器的降压阶段和升压阶段的模拟电感器电流纹波，从而提供模拟电感器电流纹波。所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压，生成滞后控制信号。所述开关控制电路被配置成响应于所述滞后控制信号和时钟信号生成用于驱动所述多个开关的控制信号。
【专利说明】
电源变换器及DC-DC变换器[0001 ] 本申请要求提交于2015年4月3日、临时专利申请号N0.62/142,670、标题为“具有 双纹波模拟器和基于纹波的滞后控制器的电源变换器”、由Dominique Romeo发明的专利的 优先权，其全文以引用方式并入本文。
技术领域
[0002]本公开整体涉及电源变换器电路，并且更具体地讲，涉及直流(DC)到DC升降压变换器。【背景技术】
[0003]DC-DC变换器是能将一种直流(DC)电压转换为另一种DC电压的电源变换器。如果变换器将较高的输入电压转换为较低的输出电压，则称之为降压(buck)变换器。常规的降压变换器将电感器的第一终端连接到输入电压，并采用一对开关将电感器第二终端处的输出电压调节至所需的电平，所述一对开关将电感器的第二终端交替连接到输出终端或接地。如果变换器将较低的输入电压转换为较高的输出电压，则称之为升压(boost)变换器。 常规的升压变换器采用一对开关将电感器第二终端的输出电压调节至所需的水平，所述一对开关将电感器的第一终端交替连接到输入电压或接地。如果变换器转换一种可能略高或略低于所需输出电压的可变输入电压，那么由于这种变换器能够根据输入电压和所需输出电压的关系交替采用降压模式和升压模式或升降压模式，这种变换器被称为升降压(buck-boost) 变换器。升降压变换器通常采用四个连接到电感器，所述四个开关能够交替接通以控制运行模式。由于大量消费品采用了电压会在大范围内变化的电池，近年来升降压变换器也变得越来越普遍。
[0004]DC-DC电源变换器通常采用基于基准时钟信号的脉宽调制(PWM)。一般来讲，在电池供电产品中常见的轻负载状态下，P丽变换器的效率很低。为了克服这些缺陷，PwM变换器通常会加入第二控制回路以提高轻负载状态期间的效率，这种情况下，第二回路采用跳过模式、脉频调制、频率折返或滞后转换。然而，双回路系统在普通负载和轻负荷之间切换时遭受不佳的负载瞬变。【实用新型内容】
[0005]本实用新型的技术方案解决了现有技术的至少一些技术问题。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供一种电源变换器，包括:升降压变换器电路，所述升降压变换器电路包括多个开关以耦接到电感器，所述升降压变换器电路被配置成响应于输入电压生成经调节的输出电压;纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波;基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及开关控制电路，所述开关控制电路被配置成响应于所述滞后控制信号和时钟信号生成用于驱动所述多个开关的控制信号。
[0007]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述纹波模拟器电路包括降压纹波模拟器电路和升压纹波模拟器电路，所述降压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述降压阶段的电感器电流纹波，所述升压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升压阶段的电感器电流纹波。
[0008]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路被配置成:不管所述升降压变换器处于所述降压阶段还是所述升压阶段，能够同时运行，并且用于所述降压阶段的所述模拟电感器电流纹波与用于所述升压阶段的所述模拟电感器电流纹波相加以提供和，并且将所述和提供给所述基于纹波的控制器电路。
[0009]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路中的每个包括RC串联网络，所述RC串联网络由与所述电感器电流的导数同相的相应信号驱动。
[0010]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成以稳定的频率生成所述滞后控制信号。
[0011]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路包括:电荷放大器，所述电荷放大器被配置成根据将基准电压与所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压的结合进行比较生成误差电压；以及滞后比较器，所述滞后比较器被配置成根据所述误差电压生成所述滞后控制信号。
[0012]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述升降压变换器被配置成:响应于所述时钟信号为高而在所述降压阶段运行，并且响应于所述时钟信号为低而在所述升压阶段运行。
[0013]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成:控制所述滞后控制信号的占空比以及所述滞后控制信号相对于所述时钟信号的相位，以针对不同负载电流要求将所述输出电压维持在基准电压附近。
[0014]根据本实用新型的上述电源变换器的一个实施例，其中所述多个开关包括高侧和低侧升压阶段开关，以及高侧和低侧降压阶段开关。
[0015]根据本实用新型的另一个方面，提供一种DC-DC变换器，包括:包含多个开关的升降压变换器电路，所述升降压变换器电路响应于输入电压生成经调节的输出电压;纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波;基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及逻辑控制电路，所述逻辑控制电路被配置成响应于用于在所述降压阶段和所述升压阶段选择性驱动所述多个开关的所述滞后控制信号和时钟信号，生成用于驱动所述多个开关的控制信号。【附图说明】
[0016]为保证本公开内容更便于理解、各项特征和优点更容易让本领域内技术人员看懂，可参考附图，其中:
[0017]图1以框图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置实例；
[0018]图2以框图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置，其各方面可为图1中装置元件的实例；
[0019]图3以部分框图形式和部分示意图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置， 其各方面均可为图1和图2中装置元件的实例;并且
[0020]图4是示出图3装置运行的时序图。[〇〇21]不同图中的相同参考符号表示相似或相同的项。除非另行指明，“耦接的”和“耦接”包括本领域已知的直接连接和间接电连接两者，并且除非另行指明，有关直接连接的所有描述均适用于采用合适形式的间接电连接的另选实施例。【具体实施方式】
[0022]为了图示简洁清晰，图中元件均未按比例绘出，仅用于示意，并且均为非限制性。 此外，为了描述的简洁，已知步骤和元件的描述和细节均已省略。本领域的技术人员应当能够理解，本文所用有关电路运行的词语“在...期间”、“当...时”并非意指在引发行为时即刻发生一行为，而是可以在引发行为引发的反应之间有一些短暂且合理的延迟，诸如传播延迟。此外，术语“当...时”意指某一行为至少发生在引发行为的持续时间的一部分内。所用的词语“大约”或“基本上”意指元件的一个参数值预期与设定值或设定位置接近。但是， 正如本领域的技术人员所熟知，各参数之间可能会有细微的差异，因此实际值或位置可能与设定的有所不同。[〇〇23]图1以框图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置100的实例。图1中的装置 100包括升降压变换器电路110、纹波模拟器电路130、基于纹波的控制器电路150以及开关控制电路170。升降压变换器电路110可包括多个开关和一个电感器(或其他储能元件)，并且可被配置为能够响应于电压电源112生成的输入电压VIN，生成经调节的输出电压V0UT。 电压电源112可提供低于或高于经调节的输出电压V0UT的源电压，例如，电压电源112可为在充满时电压相对较高、电量近乎用尽时电压相对较低的电池，或包括该电池。[〇〇24]升降压变换器电路110可在降压模式(其中输出电压V0UT经调节以低于输入电压 VIN)、升压模式(其中输出电压V0UT经调节以高于输入电压VIN)或升降压模式(其中输出电压V0UT高于、低于或等于输入电压VIN)下运行。在升降压模式下，升降压变换器电路110的运行可视为具有降压阶段和升压阶段两者，在此期间，电感器中的电流为了产生所需输出电压V0UT可连续变化。
[0025]在一个实施例中，并且如下文参考图3所详述，升降压变换器电路110可为四开关非反相升降压变换器。然而在其他实施例中，升降压变换器电路110可具有不同的架构。
[0026]纹波模拟器电路130可被配置为，当升降压变换器电路110在升降压模式下运行时，能够模拟降压和升压阶段的电感器电流纹波。在一些实施例中，模拟的电感器电流纹波可独立于与升降压变换器电路110输出电容相关的一种或多种寄生效应。
[0027]基于纹波的控制器电路150可经配置以响应于模拟的电感器电流纹波和输出电压 V0UT生成滞后控制信号T0N_C0MP。滞后控制信号T0N_C0MP可由基于纹波的控制器电路150 生成，并具有稳定的频率，并且可与时钟信号CLK(在下文中详述)一起由振荡器生成，可用于生成升降压变换器电路110的控制信号。更具体地讲，在一些实施例中，通过改变滞后控制信号T0N_C0MP的占空比和滞后控制信号T0N_C0MP相对于时钟信号CLK的相位，基于纹波的控制器电路150可被配置为，通过生成用于升降压变换器电路110运行的控制信号，以针对不同负载电流要求将输出电压VOUT维持在基准电压(即目标电压)附近。这样，即使负载电流要求升高或降低(或者即使其他因素有所改变，诸如温度)，装置100能够采用基于纹波的控制器电路150生成的恒定时钟信号CLK和非同步滞后控制信号TON_COMP调节输出电压， 如本文所述。
[0028]开关控制电路170可被配置为，响应于滞后控制信号和时钟信号CLK，生成用于驱动升降压变换器电路11〇(即用于驱动升降压变换器电路110中各种内部开关)的控制信号 COMA、COMB、C0MC、C0MD〇
[0029]时钟信号CLK可控制升降压变换器电路110究竟应运行升降压模式的降压阶段还是升压阶段，例如，响应于时钟信号CLK较高时，升降压变换器电路110可运行于降压阶段， 响应于时钟信号较低时则可运行于升压阶段。另外，在一些实施例中，时钟信号CLK可与滞后控制信号T0N_C0MP不同步(反之亦然)。
[0030]图2以框图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置200,其各方面均可为图1 中装置100元件的实例。图2中，所示的纹波模拟器电路130包括降压纹波模拟器电路132和升压纹波模拟器电路136。图2中的降压纹波模拟器电路132可被配置成模拟升降压模式运行中降压阶段的电感器电流纹波，并且图2中的升压纹波模拟器电路136可被配置成模拟升降压模式运行中升压阶段的电感器电流纹波。
[0031]仍参考图2,降压纹波模拟器电路132和升压纹波模拟器电路136可被配置为同时运行。换句话讲，无论升降压变换器电路110处于升降压模式运行的降压阶段还是升压阶段，两者均可模拟电感器电流纹波，降压阶段的模拟电流纹波可与升压阶段的模拟电感器电流纹波相加，如图2所示。这样，在一些实施例中，纹波模拟器电路130可平滑地在降压和升压阶段过渡。
[0032]图2还显示，降压和升压阶段的模拟电感器电流纹波的和可提供给基于波的控制器电路150,如本文所述，基于纹波的控制器电路150将该结合的模拟电感器电流纹波与输出电压V0UT结合，以生成滞后控制信号T0N_C0MP。
[0033]图3以部分框图形式和部分示意图形式示出了一个可用于DC-DC电源转换的装置 300,其各方面可为图1和图2中装置100、200元件的实例。如图3所示，在一些实例中，升降压变换器电路110可为四开关非反相升降压电源变换器，并且可包括高侧和低侧升压和降压开关120、122、124和126。图3中的升降压变换器电路110也分别包括电感116,以及输入电容 114和输出电容118,并且也示于图中。图3中升降压变换器电路110的运行方式是，通过开启和关闭开关120、122、124、126以调节输出电压V0UT。[〇〇34]图3中纹波模拟器电路130的降压纹波模拟器电路132包括共同形成RC网络的电阻 133和电容134。电阻133由信号LXIN控制，该信号LXIN代表升降压变换器电路110的电感器 116的输入终端处的电压。如上文所述，降压纹波模拟器电路132在升降压运行的降压阶段期间模拟电流纹波。[〇〇35]图3中纹波模拟器电路130的升压纹波模拟器电路136包括共同形成RC网络的电阻 137和电容138。电阻137由信号C0MC控制，该信号C0MC代表驱动升降压变换器电路110中低侧开关124的控制信号C0MC。如上文所述，升压纹波模拟器电路136在升降压运行的升压阶段期间模拟电流纹波。
[0036] 应当理解，LXIN和C0MC信号与电感器中电流(其标记为IL)同相。在一些实施例中， LXIN和C0MC信号可与电感器电流IL的导数(derivative)同相。还应当理解，其他与电感器电流、电感器电流导数等同相的信号，均可替代性地使用。[〇〇37] 图3中基于纹波的控制器电路150包括RC网络，该RC网络包括电阻153和154以及电容152,所述电阻153和154从升降压变换器电路110中分出输出电压V0UT。分出的输出电压和来自纹波模拟器电路130的模拟电感器电流在基于纹波的控制器电路150中结合在一起， 并馈入电荷放大器156。电荷放大器156包括运算放大器(op amp)157和电容158。运算放大器157的非反相终端耦接到基准电压VREF，而运算放大器157的反相终端则耦接到将分出的输出电压和来自纹波模拟器电路130的模拟电流纹波结合的节点上。根据将基准电压V0UT 与模拟电感器电流纹波和分出的输出电压的结合进行比较，电荷放大器156生成误差电压 VERR0R〇
[0038]运算放大器157的输出耦接到滞后比较器160的输入终端，滞后比较器160被配置成，基于误差电压VERR0R超过滞后方式的特定阈值，生成滞后控制信号。
[0039]图3中开关控制电路170包括逻辑控制块172,该逻辑控制块172被配置成响应于振荡时钟信号CLK和滞后控制信号T0N_C0MP生成用于升降压变换器电路110中开关120、122、 124、126的控制信号。
[0040]图4示出图3装置300运行的时序图。图4以附图标记400标示所示出的时序图。该时序图示出的升降压周期包括降压阶段和其后的升压阶段。图4以更多的间隔尺寸示出了四个阶段:降压的TON阶段，标记为“AD” ；然后是降压的T0FF阶段，标记为“BD” ；再接着是升压的T0FF阶段，标记为“AD” ；随后是升压的TON阶段，标记为“AC” ；然后再以图4所示的模式重复。如上所述，在用于控制升降压变换器电路110的升降压模式运行期间，纹波模拟器电路 130将有关电感器电流IL的信息(例如，LXIN和C0MC信号)发送给系统，在此将会详细描述。 [0041 ] 在降压TON阶段，CLK高并且T0N_C0MP高(由于LXIN高，并且C0MC较低)。在该阶段， 开关A和D关闭，而开关B和C开启。[〇〇42] 在降压T0FF阶段，CLK依然高但T0N_C0MP变低(由于LXIN低，且C0MC也低)。在该阶段，开关B和D关闭，而开关A和C开启。[〇〇43] 在升压T0FF阶段，CLK低并且T0N_C0MP也是低(因为LXIN高，且C0MC低)。在该阶段， 开关A和D关闭，而开关B和C开启。[〇〇44] 在升压TON阶段，CLK仍低但T0N_C0MP高(因为LXIN高，且C0MC也高)。在该阶段，开关A和C关闭，而开关B和D开启。
[0045]这样，图3中的装置300可通过叠加降压阶段和升压阶段，创建升降压周期调制，如图4中电感器电流IL所示。
[0046]本文结合了特定的优选实施例和示例性实施例、前述附图及其介绍，对本实用新型的主题进行了阐述，但仅用于描述本主题的典型实施例，不应因此视为对其范围进行限制，并且本领域技术人员应当能够理解，本实用新型具有多种替代形式和变形。本公开中的创新方面可能并未涵盖前述单个公开实施例的所有特征。仅仅作为一个例子，尽管图3示出了基于纹波的控制器电路的一个实施例，但其他类型的基于纹波的控制器电路可以使用， 包括恒定导通时间或简单比较器的基于纹波的控制器电路。
[0047]因而，本实用新型一方面提供一种电源变换器，包括:升降压变换器电路，所述升降压变换器电路包括多个开关以耦接到电感器，所述升降压变换器电路被配置成响应于输入电压生成经调节的输出电压；纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波;基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及开关控制电路，所述开关控制电路被配置成响应于所述滞后控制信号和时钟信号生成用于驱动所述多个开关的控制信号。
[0048]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述纹波模拟器电路包括降压纹波模拟器电路和升压纹波模拟器电路，所述降压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述降压阶段的电感器电流纹波，所述升压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升压阶段的电感器电流纹波。
[0049]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路被配置成:不管所述升降压变换器处于所述降压阶段还是所述升压阶段，能够同时运行，并且用于所述降压阶段的所述模拟电感器电流纹波与用于所述升压阶段的所述模拟电感器电流纹波相加以提供和，并且所述和被提供给所述基于纹波的控制器电路。
[0050]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述降压模拟器电路被配置成:响应于所述电感器的输入电压(LXIN)模拟用于所述降压阶段的所述电感器电流纹波。
[0051]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述升压模拟器电路被配置成:响应于所述多个开关中低侧升压阶段开关的相位控制信号，模拟用于所述升压阶段的所述电感器电流纹波。
[0052]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路中的每个包括RC串联网络，所述RC串联网络由与所述电感器电流的导数同相的相应信号驱动。
[0053]根据上述电源变换器的一个实施例，其中用于所述降压和升压阶段的所述模拟电感器电流纹波独立于与所述升降压变换器电路的输出电容相关的寄生效应。
[0054]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成以稳定的频率生成所述滞后控制信号。
[0055]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述模拟电感器电流与所述电感器中流动的电流同相。
[0056]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路包括:电荷放大器，所述电荷放大器被配置成根据将基准电压与所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压的结合进行比较生成误差电压；以及滞后比较器，所述滞后比较器被配置成根据所述误差电压生成所述滞后控制信号。
[0057]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述时钟信号与所述滞后控制信号不同步。[〇〇58]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述升降压变换器被配置成:响应于所述时钟信号为高而在所述降压阶段运行，并且响应于所述时钟信号为低而在所述升压阶段运行。
[0059]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成: 控制所述滞后控制信号的占空比以及所述滞后控制信号相对于所述时钟信号的相位，以针对不同负载电流要求将所述输出电压维持在基准电压附近。
[0060]根据上述电源变换器的一个实施例，其中所述多个开关包括高侧和低侧升压阶段开关，以及高侧和低侧降压阶段开关。
[0061]本实用新型另一方面提供一种DC-DC变换器，包括:升降压变换器电路，所述升降压变换器电路响应于输入电压生成经调节的输出电压;纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波;基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及逻辑控制电路， 所述逻辑控制电路被配置成响应于用于在所述降压阶段和所述升压阶段选择性驱动所述多个开关的所述滞后控制信号和时钟信号，生成用于驱动所述多个开关的控制信号。[〇〇62]根据上述DC-DC变换器的一个实施例，其中所述纹波模拟器电路包括:降压纹波模拟器电路，所述降压纹波模拟器电路被配置成响应于所述电感器的输入电压(LXIN)模拟用于所述降压阶段的所述电感器电流纹波；以及升压纹波模拟器电路，所述升压纹波模拟器电路被配置成响应于所述多个开关中低侧升压阶段开关的相位控制信号(com-C)模拟用于所述升压阶段的所述电感器电流纹波。[〇〇63]根据上述DC-DC变换器的一个实施例，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路中的每个包括RC串联网络，所述RC串联网络由与所述电感器电流的导数同相的相应信号驱动。
[0064]本实用新型另一方面提供一种方法，包括:响应于输入电压，用具有降压阶段和升压阶段的升降压变换器电路生成经调节的输出电压;模拟用于所述降压阶段和所述升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波；响应于所述模拟电感器电流纹波和所述经调节的输出电压，生成滞后控制信号；以及响应于用于所述降压阶段和所述升压阶段的选择性驱动所述升降压变换器电路的所述滞后控制信号和时钟信号，生成控制信号。
[0065]根据上述方法的一个实施例，其中模拟用于所述降压阶段和所述升压阶段的电感器电流纹波从而提供所述模拟电感器电流纹波的步骤包括:对于所述降压阶段，用降压纹波模拟器电路模拟所述电感器电流纹波;对于所述升压阶段，用升压纹波模拟器电路模拟所述电感器电流纹波；以及将用于所述降压阶段的所述模拟电感器电流纹波与用于所述升压阶段的所述模拟电感器电流纹波相加，从而提供所述模拟电感器电流。[〇〇66] 根据上述DC-DC变换器的一个实施例，还包括:不管所述升降压变换器电路处于所述降压阶段还是所述升压阶段，同时运行所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波模拟器电路。
[0067]此外，如本领域的技术人员所熟知，本文所述的一些实施例包括其他实施例中的一些而非其他特征，因此不同实施例特征的结合意味着属于本公开的范围，并且形成不同的实施例。
【主权项】
1.一种电源变换器，其特征在于，包括:升降压变换器电路，所述升降压变换器电路包括多个开关以耦接到电感器，所述升降 压变换器电路被配置成响应于输入电压生成经调节的输出电压；纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶 段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波；基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器 电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及开关控制电路，所述开关控制电路被配置成响应于所述滞后控制信号和时钟信号生成 用于驱动所述多个开关的控制信号。2.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述纹波模拟器电路包括降压纹波模拟器 电路和升压纹波模拟器电路，所述降压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述降压阶段的 电感器电流纹波，所述升压纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升压阶段的电感器电流纹波。3.根据权利要求2所述的电源变换器，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波 模拟器电路被配置成:不管所述升降压变换器处于所述降压阶段还是所述升压阶段，能够 同时运行，并且用于所述降压阶段的所述模拟电感器电流纹波与用于所述升压阶段的所述 模拟电感器电流纹波相加以提供和，并且将所述和提供给所述基于纹波的控制器电路。4.根据权利要求2所述的电源变换器，其中所述降压纹波模拟器电路和所述升压纹波 模拟器电路中的每个包括RC串联网络，所述RC串联网络由与所述电感器电流的导数同相的 相应信号驱动。5.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成以稳 定的频率生成所述滞后控制信号。6.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述基于纹波的控制器电路包括:电荷放大器，所述电荷放大器被配置成根据将基准电压与所述模拟电感器电流纹波和 所述输出电压的结合进行比较生成误差电压；以及滞后比较器，所述滞后比较器被配置成根据所述误差电压生成所述滞后控制信号。7.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述升降压变换器被配置成:响应于所述时 钟信号为高而在所述降压阶段运行，并且响应于所述时钟信号为低而在所述升压阶段运 行。8.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述基于纹波的控制器电路被配置成:控制 所述滞后控制信号的占空比以及所述滞后控制信号相对于所述时钟信号的相位，以针对不 同负载电流要求将所述输出电压维持在基准电压附近。9.根据权利要求1所述的电源变换器，其中所述多个开关包括高侧升压阶段开关和低 侧升压阶段开关，以及高侧降压阶段开关和低侧降压阶段开关。10.—种DC-DC变换器，其特征在于，包括:包含多个开关的升降压变换器电路，所述升降压变换器电路响应于输入电压生成经调 节的输出电压；纹波模拟器电路，所述纹波模拟器电路被配置成模拟用于所述升降压变换器的降压阶 段和升压阶段的电感器电流纹波从而提供模拟电感器电流纹波；基于纹波的控制器电路，所述基于纹波的控制器电路被配置成响应于所述模拟电感器 电流纹波和所述输出电压生成滞后控制信号；以及逻辑控制电路，所述逻辑控制电路被配置成响应于用于在所述降压阶段和所述升压阶 段选择性驱动所述多个开关的所述滞后控制信号和时钟信号，生成用于驱动所述多个开关 的控制信号。
【文档编号】H02M3/156GK205681312SQ201620269062
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月1日 公开号201620269062.7, CN 201620269062, CN 205681312 U, CN 205681312U, CN-U-205681312, CN201620269062, CN201620269062.7, CN205681312 U, CN205681312U
【发明人】D·罗密欧
【申请人】半导体元件工业有限责任公司