转换器的电流限流方案的制作方法
【专利摘要】一种调制器，被配置成在将输入电压转换成输出电压的同时根据电流限流方案控制流过转换器的电感器的电流的切换，它包括电流限流发生器和比较器网络。电流限流发生器被配置成基于升压转换器的输入电压或输出电压、电感器的电感、时钟信号以及预定最大输出电流提供周期性斜变电流限流值。比较器网络被配置成通过将指示流过所述电感器的电流的电流感测值与补偿误差值和所述周期性斜变电流限流值中的较小者进行比较而提供开关控制信号来控制流过电感器的电流的切换。转换器可被配置成升压或降压模式下的峰电流模式控制转换器。
【专利说明】转换器的电流限流方案
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年I月16日提交的美国临时申请S/N.61/753，081以及2013年3月7日提交的美国临时申请S/N.61/774，453的权益，这些申请的全部内容出于所有意图和目的通过引用结合于此。
[0003]附图简述
[0004]参考以下描述以及附图将能更好地理解本发明的益处、特征以及优点，在附图中:
[0005]图1是根据一个实施例实现的配有功率系统的电子设备的简化框图，该功率系统具有降压-升压转换器，该降压-升压转换器具有包含电流限流方案的调制器；
[0006]图2是根据一个实施例实现的图1的降压-升压转换器的简化示意框图；
[0007]图3是示出在具有相对低输出负载的稳态状态期间处于升压模式的图1的转换器的操作的时序图；
[0008]图4是用于形成图2的供升压操作模式使用的PWMB脉冲控制信号的图1的调制器的一部分的简化框图；
[0009]图5是示出响应输出负载的阶梯式增加在升压模式下的图1的转换器的操作的时序图，并具有其中VI_VCL保持在固定或恒定电平的限流状态；
[0010]图6是可用来形成指示输出电压与输入电压之比的电压的比率转换网络的示意图；
[0011]图7是示出图6的比率转换电路的操作的时序图；
[0012]图8是可用来形成指示流过图2的转换器的电感器的波峰-波峰波纹电流的电压的波纹转换网络的示意图；
[0013]图9是根据一示例性实施例用于形成指示谷电流限流电平的谷电流电流电压的图4的谷电流限流发生器的简化框图；
[0014]图10是绘出对于时钟的给定切换循环的谷电流限流电压相对于时间的循环的时序图；
[0015]图11是示出响应于输出负载的阶梯式增加的图2的转换器的操作以及基本遵照方程(11)由图4的谷电流限流发生器断言的谷电流限流电压的时序图；
[0016]图12是示出被配置为峰电流模式控制转换器并同时响应输出负载随恒定电流限流值的阶梯式增加在降压模式下操作的图2的转换器的操作的时序图；
[0017]图13是示出可包含斜坡信号并可用来克服被配置成峰电流模式控制转换器并同时操作在降压模式下的图2的转换器的固定电流限流电平问题的电流限流电压的一个循环的时序图；
[0018]图14是示出可包含斜坡信号并可用来克服被配置成电流模式控制转换器并同时操作在升压模式下的图2的转换器的固定电流限流电平问题的电流限流电压的一个循环的时序图；
[0019]图15是示出被配置成峰电流模式控制转换器并响应于在降压模式下基本遵循方程(12)或在升压模式下基本遵循方程(13)的具有电流限流电平的输出负载的阶梯式增加操作在降压模式或升压模式下的图2的转换器的操作的时序图；以及
[0020]图16是取代图2的调制器以对图2被配置为峰电流模式控制转换器的转换器的降压操作模式和升压操作模式两者形成PWMA和PWMB脉冲控制信号的调制器的一部分的简化框图。
【具体实施方式】
[0021]可对流过转换器的电感器的峰电流进行限流以避免电感器的饱和。峰电流限流方案通常用于降压转换器，该降压转换器从较高的输入电压产生一经调整的输出电压。由于电流被限制在预定的最大电平，峰电流限流方案可本质上避免电感器饱和，其中该最大电平是基于电感器的尺寸选择的。谷电流限流方案常见地用于升压转换器，该升压转换器将输入电压的电平升压以产生较高的经调整输出电压。谷电流限流方案仅使用电感器电流的谷限流值以实现脉宽调制(PWM)控制。然而，谷电流限流方案的峰电流不是直接受控的。谷电流限流方案中的实际峰电流依赖于谷电流限流和电流波纹。某些使用固定谷电流限流的状态——例如负载阶梯的应用——可造成电感器电流过长的导通时间，这导致非常大的峰电流。大的波峰之后可能跟随相对短的波峰，并且大的/小的峰图案可重复若干个循环，从而造成次谐波振荡。
[0022]谷电流限流方案可能需要较大的电感器以在较大峰值期间避免饱和。大的电感器是不合需的，因为其物理上较大并因此消耗宝贵的电路空间。另外，较大的电感器更耗成本。次谐波振荡可将最大负载电流限制在所需目标电平以下。在降压-升压配置中，反常的电流限流操作可造成降压和升压操作之间的假模式过渡，由此导致不稳定和/或不当的操作。
[0023]取得基本恒定的峰电流限流电平和该电流限流状态下稳定的操作是合需的，这对于使用谷电流限流方案的转换器来说是特别有利的。更稳定的操作避免了过多的峰，这能减小电感器的尺寸，由此减小其尺寸和成本。更稳定的操作减少或甚至基本消除了次谐波振荡，这允许取得要求的输出电流电平。更稳定的操作减少了降压-升压配置中的降压和升压模式之间的假触发。
[0024]在降压操作模式和升压操作模式两者的某些状态下，对于峰电流模式控制转换器也存在类似的问题。希望减少次谐波振荡，由此取得要求的输出电流电平。更稳定的操作也减少了降压-升压配置中的降压和升压模式之间的假触发。
[0025]图1是根据一个实施例实现的配有功率系统101的电子设备100的简化框图，该功率系统101具有降压-升压转换器102，该降压-升压转换器102具有包含电流限流方案的调制器103。本发明图示为使用降压-升压转换器102，尽管也可考虑升压转换器或降压转换器。供电系统101产生为电子装置100的其他系统装置提供功率的一个或多个供电电压。例如，如图所示，转换器102产生输出电压V0。
[0026]在所示实施例中，电子装置100包括处理器107和外围系统109，处理器107和外围系统109都经由总线105耦合以接收来自供电系统101的一个或多个供电电压，总线105包括功率和/或信号导线的任何组合。总线105可分配输出电压VO或其版本。在所示实施例中，外设系统109可包括系统存储器111 (例如，包括RAM和ROM类型设备和存储器控制器等的任何组合)和输入/输出(I/O)系统113的任何组合,该输入/输出系统113可包括系统控制器等，例如图形控制器、中断控制器、键盘和鼠标控制器、系统存储设备控制器(例如，用于硬盘驱动器的控制器等)等等。所示系统只是示例性的，因为本领域技术人员可以理解，许多处理器系统和支持装置可以被集成到处理器芯片上。
[0027]电子设备100可以是任何类型的计算机或计算设备，比如计算机系统(例如，笔记本计算机、台式计算机、上网本计算机、平板计算机等等)、媒体平板设备(例如，苹果公司生产的iPad、亚马逊公司生产的Kindle等等)、通信设备(例如，蜂窝电话、智能电话等等)、其他类型的电子装置(例如，媒体播放器、记录装置等等)。供电系统101可被配置为包括电池(可再充或非可再充)和/或可配置为与交流(AC)适配器等一起工作。
[0028]图2是根据一个实施例实现的降压-升压转换器102的简化示意框图。输入电压VIN被提供给电子开关Ql的第一电流端子，该电子开关Ql具有耦合至形成第一开关电压SffA的节点205的第二电流端子。电子开关Q2具有耦合至节点205的第一电流端子以及耦合至源电压基准节点(例如地(GND))的第二电流端子。GND的电压电平可以是任何适宜的电压电平，例如正、负和零。输出电压VO形成在电子开关Q3的第一电流端子，该电子开关Q3具有耦合至形成第二开关电压SWB的节点207的第二电流端子。电子开关Q4具有耦合至节点207的第一电流端子以及耦合至GND的第二电流端子。具有电感LO的输出电感器209被耦合在节点205、207之间。
[0029]第一开关驱动器201具有接收第一 PWM信号PWMA的输入、耦合至Ql的栅极端的第一输出以及耦合至Q2的栅极端的第二输出。第一开关驱动器201以简化形式图示为包括非反相缓冲放大器202—该非反相缓冲放大器202具有接收PWMA的输入以及耦合至Ql栅极的输出，并包括反相缓冲放大器204—该反相缓冲放大器204具有接收PWMA的输入以及耦合至Q2栅极的输出。第二开关驱动器203具有接收第二 PWM信号PWMB的输入、耦合至Q3的栅极端的第一输出以及耦合至Q4的栅极端的第二输出。第二开关驱动器203也以简化形式图示为包括非反相缓冲放大器206——该非反相缓冲放大器208具有接收PWMB的输入以及耦合至Q3栅极的输出，并包括反相缓冲放大器208—该反相缓冲放大器208具有接收PWMB的输入以及耦合至Q4栅极的输出。
[0030]降压-升压转换器102包括调制器103，该调制器接收一个或多个感测信号S并形成PWMA和PWMB信号以控制信号转换。S信号可包括例如输入电压VIN、输出信号VO或其版本(例如经由分压器等)以及指示降压-升压转换器102中的一个或多个电流电平的任何一个或多个信号。在一个实施例中，流过Ql的电流端子的电流ISEN由调制器103感测到或得到以提供指示其的相应电压VISEN(图3)。输出电流IO被图示为从节点207流至产生VO的输出节点。
[0031]在一个实施例中，调制器103(直接或间接地)监测VIN和VO并在降压操作模式和升压操作模式之间切换。VO可被调整至预定的电压电平而VIN可以是未经调整的电压电平，该未经调整的电压电平在从高于VO的调整电压至高于VO的调整电压的电压范围内变化。作为非限定示例，可从电池等提供VIN，VIN可从IV至5V，而VO被调整至3.3V。当VIN低于VO时，调制器103在升压模式下操作转换器102以在比VIN更高的电压电平下调整V0。当VIN高于VO时，调制器103在降压模式下操作转换器102以在比VIN更低的电压电平下调整V0。尽管未进一步描述，然而调制器103可被配置成当VIN和VO大致相同时以平滑方式在降压和升压模式之间过渡，以避免VO的振荡或显著低频干扰或背离。
[0032]在一个实施例中，当处于降压模式时，调制器103将PWMB断言在固定的低值以导通Q3并截止Q4，由此节点207实际丧耦合至V0。在降压模式下，调制器103反复触发(toggle) PWMA以调整VO。当PWMA为高时，Ql被导通而Q2被截止，以使VIN耦合至节点205以增加电感器209中的电流。在PWM端点，例如当ISEN达到最大电平时或响应于时钟信号或其它控制条件，对于循环的第二阶段，Ql被截止然后Q2被导通以减少电感器209中的电流。调制器103监测一个或多个操作参数并以在经调整的电压范围内调整VO的方式反复触发PWMA,如本领域内技术人员理解的。
[0033]在一个实施例中，当处于升压模式时，调制器103将PWMA断言在固定的高值以导通Ql并截止Q2，由此节点205实际丧耦合至VIN。在升压模式下，调制器103反复触发PWMB以调整V0。当PWMB为高时，Q4被导通而Q3被截止，以使节点207耦合至GND以增加电感器209中的电流。在PWM端点，例如当ISEN达到最大电平时或响应于时钟信号或其它控制条件，对于循环的第二阶段，Q4被截止然后Q3被导通以减少电感器209中的电流。调制器103监测一个或多个操作参数并以在经调整的电压范围内调整VO的方式反复触发PWMB，如本领域内技术人员理解的。
[0034]驱动器201、203中的每一个以简化形式示出并可包括附加的支持电路以实现适当的操作。例如，驱动器201、203可包括附加电路以确保在一时间仅一个电子开关导通，从而避免暂时接地的VIN或W。此外，高侧驱动器202、206可包括自举电路或电荷泵电路以便于分别在VIN和VO轨道之上驱动Ql和Q3的栅极。电子开关Q1-Q4各自被图示为本领域内技术人员已知的N沟道金属氧化物半导体、场效应晶体管(MOSFET)。然而也可使用其它类型的电子开关器件，例如其它类型的FET等以及其它类型的晶体管，比如双极结型晶体管(BJT)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)等等。
[0035]图3是示出在具有相对低输出负载的稳态条件期间处于升压模式的转换器102的操作的时序图。在所示实施例中，转换器102工作在时钟信号CLK下，该时钟信号CLK具有带恒定开关周期Tsw的固定频率级。CLK信号被用作转换器102的定时信号，如本文中进一步描述的那样。CLK可从外部源(未示出)被提供给调制器103，可基于外部时钟由调制器103产生，或从内部产生。Visen是指示感测到的流过Ql的电流ISEN的电平的电压。Vkmp是下文中进一步描述的误差放大器401的输出处的补偿电压。CLK、Visen, Vcomp, SWA、PWMB和SWB信号或电压电平是相对于时间描绘的。在升压模式，PWMA保持高，由此Ql保持导通，这使SWA保持耦合于VIN。当PWMB为高时，Q4导通并且流过电感器209的电流如Visen上升所指示的那样增加。SWB被拉低至GND，而PWMB为高。
[0036]在第一时间tl，CLK上的脉冲使调制器103拉低PWMB，从而使Q4截止并使Q3导通。这将节点207耦合至VO以使SWB上升至VO的电压电平(在过渡下降后)。由于VO处于比VIN更高的电压电平，因此流过电感器209的电流，如Visen指示的那样，以基本恒定的速率减小。当Visen在时间t2下降至Vkjmp的电压电平时，调制器103再次将PWMB切换为高，以使Visen开始再次上升并使SWB回到低。在负载保持相对稳定的同时操作以这种方式重复。
[0037]图4是用于形成供升压操作模式使用的PWMB脉冲控制信号的调制器103的一部分的简化框图。输出电压VO或作为其指示的反馈信号VFB通过补偿电路被提供给误差放大器401的输入。可使用分压器等产生VFB以提供VO的表征电平。补偿电路图示为阻抗块Zl、Z2(误差放大器401的反馈)，这些阻抗块可包括无源器件的任意组合，例如电阻器和电容器之类。基准电压VREF被提供给误差放大器401的另一输入,该误差放大器401在其输出处产生补偿电SVOTP。VREF表示要求的或经调整的VO电压电平或范围。Votp—般表示VO与目标操作电压电平或范围的误差电平或背离量。
[0038]Vcomp被提供给较小电压选择(LVS)器件403的一个输入,该LVS器件403在其另一输入侧接收谷电流限流电压Vi va并在其输出侧提供谷电流限流电压V1-m。谷电流限流电压Vm指示谷电流限流电平IVa。LVS器件403在Votp和Vi va之间作出选择并将V1.m断言在与在其输入侧提供的Votp和Vi m中的较小一个相同的电压电平。如此，当Votp < (或OK—VCl时，A—m具有与V.相同的电压电平，而当V1-να< (或)VCQMP时，Vim具有与Vi vcl相同的电压电平。谷电流限流发生器407产生和提供V1 να电压。
[0039]Vi val和Visen被提供给比较器网络405的相应输入，该比较器网络405也接收CLK和模式信号MD。MD是指示降压或升压模式的信号。比较器网络405操作以将Vi m与Visen比较以在升压操作模式期间通过每次断言CLK确定何时将PWMB断言为高，何时将PWMB断言为低。当MD指示降压操作模式时，比较器网络405如前所述地将PWMB信号保持断言为低。
[0040]图5是示出响应输出负载的阶梯式增加在升压模式下的转换器102的操作的时序图，并具有其中V1 m保持在固定或恒定电平的限流状态。CLK信号和VISEN、VOTP和V1 m电压连同电压Vijicuh定)是相对于时间描绘的,其中Vijicuh定)电压表不处于固定电平的Vljia信号。SWA、PWMB和SWB信号未被示出，但以之前描述的相同方式操作。直至时间t5 (tl_t5)，操作基本类似于图3所示的步骤，同时Vkmp小于V1-va(@s)。在这个时间内，V1-m具有与Votp相同的电压电平。
[0041]如图所示，从大约时间t5开始，在输出侧采用负载阶梯，这使VO下降并响应地使Vcqmp上升。尽管￥_>保持低于V1-吣(_)，'—m随Votp上升。在时间t6，CLK的下一脉冲发生并且Visen开始向下斜变(ramp down)。随着Visen向下斜变,Vcqmp上升至高于V1.να(固定)并且Vi—m停止上升并相反地保持限于V1-TCL(Eise)的同一电压电平。Visen下降至Vcmmp之下,这不造成PWMB切换直到Visen到达固定在V1 να(Θ?6)的V1 m的后一时间t7为止。PWMB在时间t7切换并且Visen开始向上斜变并继续向上斜变直到时间t8的下一脉冲为止。自从Visen在该循环中开始相对快地上升，它继续上升相对长的时间，这导致在其再次下降之前在时间t8相对高的Visen峰电平。在时间t8，CLK脉冲使PWMB再次切换，由此Visen翻转并一路向下斜变至时间t9的V1 να(@@的电压电平。Visen的长上升时间和之后的下降时间导致在时间t8相对大的峰电流 。
[0042]当VISEN最终在时间t9下降至V1 m时，它开始再次向上斜变。在时间t9之后，下一 CLK脉冲相对快地发生在时间tlO，这导致在时间tlO相对短的Visen峰。Visen翻转并向下斜变并在时间til到达VI_VAL，这在时间tlO后相对快，由此Visen再次翻转并在后一时间tl2上升至另一高的峰电平。在VCOMP保持高于VI va(@s)的同时操作以这种方式重复，这导致Visen的一连串交替的非常高和非常低的峰。
[0043]相对大的电流峰和和流过电感器209的电流的交替高/低的峰的图案由于多种原因是不合需的。这种现象在业内被称为次谐波振荡并发生在谷电流受控的电流模式转换器低于50%的占空比下。大的峰的可能性需要较大的电感器来避免电感器的饱和。大的电感器是不合需的，因为其物理上较大并因此消耗宝贵的电路空间。另外，较大的电感器更耗成本。每个高/低的峰对及其重复的图案导致次谐波振荡，次谐波振荡可将能够达到的最大负载电流减小至低于所需电平。在降压-升压配置中，反常的电流限流操作可造成降压和升压操作之间的假模式瞬变，由此导致不稳定和/或不当的操作。
[0044]反倒希望的是在电流限流状态下获得基本恒定的峰电流限流电平和稳定的操作。可通过利用要么被加至电流感测信号要么从Vain^f号导出(如业内已知的那样)的补偿斜坡信号来获得的更稳定的操作避免了次谐波振荡和相应的过多的峰，由此允许减小电感器209的尺寸，从而进一步降低成本。更稳定的操作避免了次谐波振荡，由此允许较高的输出电流电平。更稳定的操作避免了降压-升压配置中的降压和升压模式之间的假触发。
[0045]对于升压转换器，包括操作在升压模式下的降压-升压转换器102，平均输入电流ISEN(由Visen指示)和输出电流IO之间的关系依赖于PWM信号(例如PWMB)的占空比，根据下列方程⑴:
[0046]IO=ISEN.(1-D)(I)
[0047]升压模式下的平均输入电流ISEN可被确定为电感器209的峰电流Ipeak (I _)减去流过电感器209 (由开关造成)的波纹电流的峰-峰波纹电流If-P KimE (Ι”—的一半，根据下列方程(2):
[0048]ISEN=Ipeak-0.5.IP_P—KIPPLE(2)
[0049]因此，输出电流IO可通过将方程(2)带入到方程(I)而被重写，如下面的方程(3)所示:
[0050]IO= (Ipeak-0.5.IP_P—KIPPLE).(1-D)(3)
[0051]为了获得过电流保护，输出电流IO应当被限制在预定的最大值10MX。为了将输出电流限制在10MX，电感器209的峰电流Ipeak被限制在最大峰电流电平
IPEAKM，IPEAKM 是根据下
面的方程⑷确定的:
【权利要求】
1.一种调制器，被配置成在将输入电压转换成输出电压的同时根据电流限流方案控制流过转换器的电感器的电流的切换，所述调制器包括: 电流限流发生器，被配置成基于所述输入电压和所述输出电压中选定的一个并进一步基于所述转换器的所述电感器的电感、定时信号以及预定最大输出电流来提供周期性斜变电流限流值；以及 比较器网络，被配置成通过将指示流过所述电感器的电流的电流感测值与补偿误差值和所述周期性斜变电流限流值中的较小者进行比较而提供开关控制信号来控制流过所述电感器的电流的切换。
2.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述电流限流发生器包括针对升压操作模式的谷电流限流发生器，其中所述谷电流限流发生器包括: 谷电流定时转换网络，被配置成基于所述输入电压、所述电感器的电感、所述定时信号和所述电感器的峰电流限值提供所述周期性斜变电流限流值，其中所述峰电流限值基于所述转换器的所述预定最大输出电流； 峰电流转换网络，被配置成基于所述输出电压与所述输入电压之比、所述预定最大输出电流以及流过所述电感器的峰-峰波纹电流来提供峰电流限流值；并且 所述峰电流限流值指示所述电感器的所述峰电流限值并被用来形成所述周期性斜变电流限流值作为谷电流限流值。
3.如权利要求2所述的调制器，其特征在于，所述峰电流转换网络包括: 第一组合器，被配置成将增益值与指示所述峰-峰波纹电流的峰-峰波纹值相乘并提供作为其指示的第一值； 第二组合器，被配置成将指示所述输出电压与所述输入电压之比的比值与指示所述预定最大输出电流的最大电流值相乘，以提供作为其指示的第二值；以及 第三组合器，被配置成将所述第一值和所述第二值相加以提供所述峰电流限流值。
4.如权利要求2所述的调制器，其特征在于，还包括比率转换网络，包括: 斜坡发生器，被配置成基于所述输入电压和所述定时信号形成周期性斜坡信号； 比较器，被配置成将所述周期性斜坡信号与指示所述输出电压的输出值进行比较并提供作为其指示的占空比信号；以及 滤波器，被配置成将所述占空比信号转换成指示所述输出电压与所述输入电压之比的比值。
5.如权利要求4所述的调制器，其特征在于，所述周期性斜坡信号表示当电感器耦合在所述输入电压和电源基准电压之间时的电感器电流。
6.如权利要求2所述的调制器，其特征在于，还包括波纹转换网络，包括: 放大器，被配置成将指示所述输入电压的值除以指示所述电感器的电感的值以提供波纹值； 开关电路，被配置成使用所述开关控制信号反复触发所述波纹值以形成指示流过所述电感器的峰-峰波纹电流的占空比信号；以及 滤波器，被配置成将所述占空比信号转换成所述峰-峰波纹值。
7.如权利要求2所述的调制器，其特征在于，所述谷电流定时转换网络包括: 定时电路，被配置成基于所述定时信号的切换周期将所述定时信号转换成具有峰电平的周期性斜坡信号； 第一组合器，被配置成将所述周期性斜坡信号乘以指示所述输出电压与所述电感器的电感的所述比率的比值以提供作为其指示的第一值；以及 第二组合器，被配置成从指示所述电感器的所述峰电流限值的峰电流限流值减去所述第一值以提供所述周期性斜变电流限流值。
8.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，还包括: 误差放大器，被配置成提供指示所述输出电压误差的所述补偿误差值；以及 较小值选择器件，被配置成确定所述补偿误差值和所述周期性斜变电流限流值中的较小者并提供作为其指示的选定电流限流值。
9.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述转换器被配置成作为受峰电流模式控制的升压转换器工作，并且所述电流限流发生器被配置成基于所述转换器的所述输入电压、所述电感器的电感、所述定时信号以及预定最大输出电流提供所述周期性斜变电流限流值。
10.如权利要求1所述的调制器，其特征在于，所述转换器被配置成作为峰电流模式控制降压转换器工作，并且所述电流限流发生器被配置成基于所述转换器的所述输出电压、所述电感器的电感、所述定时信号以及所述预定最大输出电流提供所述周期性斜变电流限 流值。
11.一种电子设备，包括: 转换器，包括: 电感器； 耦合至所述电感器的开关电路，被配置成切换流过所述电感器的电流以如第一开关控制信号控制地那样将输入电压转换成输出电压；以及 根据电流限流方案配置的调制器，包括: 电流限流发生器，被配置成基于指示所述输入电压的输入值和指示所述输出电压的输出值中选定的一个并进一步基于所述转换器的所述电感器的电感、时钟信号以及预定最大输出电流来提供周期性斜变电流限流值；以及 比较器网络，被配置成通过将指示流过所述电感器的电流的电流感测值与补偿误差值和所述周期性斜变电流限流值中的较小者进行比较而提供所述第一开关控制信号。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，还包括耦合至所述转换器的处理器和存储器。
13.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电流限流发生器包括针对升压操作模式的谷电流限流发生器，其中所述谷电流限流发生器包括: 谷电流定时转换网络，被配置成基于所述输入值、所述电感器的电感、所述定时信号和所述电感器的峰电流限值提供所述周期性斜变电流限流值，其中所述峰电流限值基于所述转换器的所述预定最大输出电流； 峰电流转换网络，被配置成基于所述输出电压与所述输入电压之比、所述预定最大输出电流以及指示流过所述电感器的峰-峰波纹电流的峰-峰波纹值来提供所述峰电流限流值。
14.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，还包括转换网络，其被配置成将指示所述输出电压的所述输出值与指示所述时钟信号的循环之间的所述输入电压的斜坡信号作比较以产生周期性比率信号，并被配置成对所述周期性比率信号求平均以提供所述输出电压与所述输入电压之比的比值。
15.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于，还包括转换网络，被配置成将指示所述输入电压的值放大指示所述电感器的电感的增益以提供波纹值，被配置成通过所述第一开关控制信号反复触发所述波纹值以形成周期性波纹信号，并被配置测绘能够对所述周期性波纹信号求平均以提供所述峰-峰波纹值。
16.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述转换器被配置成作为峰电流模式控制升压转换器工作，并且所述电流限流发生器被配置成基于所述转换器的所述输入电压、所述电感器的电感、所述定时信号以及所述预定最大输出电流提供所述周期性斜变电流限流值。
17.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述转换器被配置成作为峰电流模式控制降压转换器工作，并且所述电流限流发生器被配置成基于所述转换器的所述输出值、所述电感器的电感、所述定时信号以及所述预定最大输出电流提供所述周期性斜变电流限流值。
18.—种配置成对流过受电流控制的转换器的电感器的电流限流的方法，所述受电流控制的转换器将输入电压转换成输出电压，所述方法包括: 接收指示流过所述电感器的电流的电流感测值； 接收指示所述输出电压的误差的补偿值； 基于所述输出电压和所述输入电压中选定的一个并进一步基于所述转换器的所述电感器的电感、时钟信号以及预定最大输出电流来形成周期性斜变电流限流值； 确定所述补偿值和所述周期性斜变电流限流值中的较小者以提供选定的电流限流值；以及 使用所述时钟信号并通过将所述选定的电流限流值与所述电流感测值作比较来提供开关控制信号以控制流过所述电感器的电流的切换。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述形成周期性斜变谷电流限流值包括基于所述转换器的所述输入电压、所述电感器的电感、所述定时信号以及所述预定最大输出电流来形成周期性斜变谷电流限流值。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述形成周期性斜变谷电流限流值包括基于所述转换器的所述输出电压、所述电感器的电感、所述定时信号以及所述预定最大输出电流来形成周期性斜变谷电流限流值。
【文档编号】H02M3/156GK103929059SQ201310442290
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年1月16日
【发明者】裘卫红, R·J·帕里克, C·程, 梁志翔 申请人:英特赛尔美国有限公司