用于串联堆叠相位DC-DC转换器中的稳定中间节点操作的系统和方法与流程

所描述实施例大体上涉及功率转换器，且更确切地说，本发明实施例涉及用于串联堆叠相位dc-dc转换器电路中的稳定中间节点操作的系统和方法。

背景技术：

1、当今消费者可使用各种各样的电子装置。这些装置中的许多具有由已调节的低电压dc电源供电的集成电路。这些低电压电源常常由使用来自电池或其它电源的更高电压输入的专用功率转换器电路产生。在一些应用中，专用功率转换器电路可能是电子装置的最大功率耗散组件之一，且有时会比其供电的集成电路消耗更多空间。随着电子装置变得更复杂和更紧凑，需要更高效的功率转换器电路。

技术实现思路

1、在一些实施例中，公开一种功率转换器电路。功率转换器电路包含：第一降压转换器，其具有具有第一栅极端子、第一漏极端子和第一源极端子的第一开关，以及具有第二栅极端子、第二漏极端子和第二源极端子的第二开关，所述第一源极端子在第一开关节点处耦合到所述第二漏极端子；第二降压转换器，其具有具有第三栅极端子、第三漏极端子和第三源极端子的第三开关，以及具有第四栅极端子、第四漏极端子和第四源极端子的第四开关，所述第三源极端子在第二开关节点处耦合到所述第四漏极端子，其中所述第二降压转换器在接合点处串联耦合到所述第一降压转换器，使得所述第三漏极端子耦合到所述第二源极端子；输入端子，其耦合到所述第一漏极端子；输出端子，其耦合到所述第一开关节点和所述第二开关节点；以及控制电路，其耦合到所述第一降压转换器和所述第二降压转换器中的每一个，且布置成连续地操作所述第一降压转换器，其中所述控制电路进一步布置成：感测所述接合点处的电压；将所述所感测电压与第一阈值电压进行比较，且响应于所述所感测电压处于低于所述第一阈值电压的电压，所述控制电路禁用所述第二降压转换器；以及将所述所感测电压与第二阈值电压进行比较，且响应于所述所感测电压处于高于所述第二阈值电压的电压，所述控制电路操作所述第二降压转换器。

2、在一些实施例中，第一降压转换器和第二降压转换器布置成在输出端子处产生低于输入端子处的输入电压的输出电压。

3、在一些实施例中，第一降压转换器和第二降压转换器布置成控制从输入端子到输出端子的功率传输。

4、在一些实施例中，控制电路包含窗口比较器，所述窗口比较器包含第一比较器和第二比较器。

5、在一些实施例中，第一比较器布置成接收接合点处的电压和接收第一阈值电压。

6、在一些实施例中，第二比较器布置成接收接合点处的电压和接收第二阈值电压。

7、在一些实施例中，输出端子通过第一电感器耦合到第一开关节点。

8、在一些实施例中，输出端子通过第二电感器耦合到第二开关节点。

9、在一些实施例中，第一电感器通过第一电容器耦合到第一开关节点。

10、在一些实施例中，第二电容器在其第一端子处耦合到接合点且在其第二端子处耦合到地。

11、在一些实施例中，公开一种操作功率转换器电路的方法。方法包含：提供第一降压转换器，所述第一降压转换器包含具有第一栅极端子、第一漏极端子和第一源极端子的第一开关，以及具有第二栅极端子、第二漏极端子和第二源极端子的第二开关，所述第一源极端子在第一开关节点处耦合到所述第二漏极端子；提供第二降压转换器，所述第二降压转换器包含具有第三栅极端子、第三漏极端子和第三源极端子的第三开关，以及具有第四栅极端子、第四漏极端子和第四源极端子的第四开关，所述第三源极端子在第二开关节点处耦合到所述第四漏极端子，其中所述第二降压转换器在接合点处串联耦合到所述第一降压转换器，使得所述第三漏极端子耦合到所述第二源极端子；提供耦合到所述第一漏极端子的输入端子；提供耦合到所述第一开关节点和所述第二开关节点的输出端子；以及提供耦合到所述第一降压转换器和所述第二降压转换器中的每一个的控制电路；由所述控制电路连续地操作所述第一降压转换器；由所述控制电路感测所述接合点处的电压；由所述控制电路将所述所感测电压与第一阈值电压进行比较；响应于所述所感测电压处于低于所述第一阈值电压的电压而由所述控制电路禁用所述第二降压转换器；由所述控制电路将所述所感测电压与第二阈值电压进行比较；以及响应于所述所感测电压处于高于所述第二阈值电压的电压而由所述控制电路操作所述第二降压转换器。

12、在一些实施例中，方法进一步包含由第一降压转换器和第二降压转换器在输出端子处产生低于输入端子处的输入电压的输出电压。

13、在一些实施例中，方法进一步包含由第一降压转换器和第二降压转换器控制从输入端子到输出端子的功率传输。

14、在一些实施例中，公开一种电路。电路包含：第一降压转换器，其具有第一开关节点；第二降压转换器，其具有第二开关节点且在接合点处串联耦合到所述第一降压转换器；输入端子，其耦合到第一降压转换器；输出端子，其耦合到所述第一开关节点和所述第二开关节点；以及控制电路，其耦合到所述第一降压转换器和所述第二降压转换器中的每一个，且布置成连续地操作所述第一降压转换器，其中所述控制电路进一步布置成：感测所述接合点处的电压；将所述所感测电压与第一阈值电压进行比较，且响应于所述所感测电压处于低于所述第一阈值电压的电压，所述控制电路禁用所述第二降压转换器；以及将所述所感测电压与第二阈值电压进行比较，且响应于所述所感测电压处于高于所述第二阈值电压的电压，所述控制电路操作所述第二降压转换器。

技术特征：

1.一种功率转换器电路，其包括：

2.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述第一降压转换器和所述第二降压转换器布置成在所述输出端子处产生低于所述输入端子处的输入电压的输出电压。

3.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述第一降压转换器和所述第二降压转换器布置成控制从所述输入端子到所述输出端子的功率传输。

4.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述控制电路包括窗口比较器，所述窗口比较器包含第一比较器和第二比较器。

5.根据权利要求4所述的功率转换器电路，其中所述第一比较器布置成接收所述接合点处的所述电压和接收所述第一阈值电压。

6.根据权利要求5所述的功率转换器电路，其中所述第二比较器布置成接收所述接合点处的所述电压和接收所述第二阈值电压。

7.根据权利要求5所述的功率转换器电路，其中所述输出端子通过第一电感器耦合到所述第一开关节点。

8.根据权利要求5所述的功率转换器电路，其中所述输出端子通过第二电感器耦合到所述第二开关节点。

9.根据权利要求7所述的功率转换器电路，其中所述第一电感器通过第一电容器耦合到所述第一开关节点。

10.根据权利要求9所述的功率转换器电路，其中第二电容器在其第一端子处耦合到所述接合点且在其第二端子处耦合到地。

11.一种操作功率转换器电路的方法，所述方法包含：

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括由所述第一降压转换器和所述第二降压转换器在所述输出端子处产生低于所述输入端子处的输入电压的输出电压。

13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括由所述第一降压转换器和所述第二降压转换器控制从所述输入端子到所述输出端子的功率传输。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述控制电路包括窗口比较器，所述窗口比较器包含第一比较器和第二比较器。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一比较器布置成接收所述接合点处的所述电压和接收所述第一阈值电压。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二比较器布置成接收所述接合点处的所述电压和接收所述第二阈值电压。

17.一种电路，其包括：

18.根据权利要求17所述的电路，其中所述第一降压转换器和所述第二降压转换器布置成在所述输出端子处产生低于所述输入端子处的输入电压的输出电压。

19.根据权利要求17所述的电路，其中所述第一降压转换器和所述第二降压转换器布置成控制从所述输入端子到所述输出端子的功率传输。

20.根据权利要求17所述的电路，其中所述控制电路包括窗口比较器，所述窗口比较器包含第一比较器和第二比较器。

技术总结
一种功率转换器电路。在一个方面，所述功率转换器电路包含在接合点处串联耦合到第二降压转换器的第一降压转换器，以及耦合到所述第一降压转换器和所述第二降压转换器中的每一个的控制电路。在另一方面，所述控制电路布置成连续地操作所述第一降压转换器，感测所述接合点处的电压，将所述所感测电压与第一阈值电压进行比较，且响应于所述所感测电压处于低于所述第一阈值电压的电压，禁用所述第二降压转换器。在又一方面，所述控制电路布置成连续地操作所述第一降压转换器，将所述所感测电压与第二阈值电压进行比较，且响应所述所感测电压处于高于所述第二阈值电压的电压，所述控制电路操作所述第二降压转换器。

技术研发人员：R·尼科尔森
受保护的技术使用者：予力半导体公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13