用于输入电流调节的方法以及具有输入电压前馈和输出负载前馈的有源功率滤波器与流程

本公开的某些方面总体涉及电子电路，并且更具体地，涉及包括升压转换器的供电电路。

背景技术：

1、理想地，不管负载电流或输入电压的如何改变，电压调节器都提供恒定的直流(dc)输出电压。电压调节器可以被分为线性调节器或切换调节器。虽然线性调节器趋于较小和紧凑，但许多应用可以受益于切换调节器的效率增加。例如，线性调节器可以由低压差(ldo)调节器实现。切换调节器可以通过诸如降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器或电荷泵的切换模式电源(smps)来实现。

2、例如，升压转换器是用于从输入到输出升高电压(并且降低电流)的一种类型的smps。升压转换器通常包括：(1)耦合在输入供电节点和切换节点之间的电感器，(2)耦合在切换节点和基准电位节点之间的开关，以及(3)耦合在切换节点和负载(例如，由分流电容元件表示)之间的另一个开关(或二极管)。开关通常利用功率晶体管来实现。

3、电压调节器(例如，升压转换器)可以由功率管理集成电路(功率管理ic或pmic)控制(或者电压调节器的至少一部分可以被包括在功率管理集成电路中)。pmic可以用于管理主机系统的功率需求，并且可以被用在电池操作的设备(诸如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴设备等)中，以控制设备中电功率的流动和方向。pmic可以为设备执行各种功能，诸如dc-dc转换(例如，使用如上所述的电压调节器)、电池充电、电源选择、电压缩放、功率排序等。

技术实现思路

1、本公开的系统、方法和设备均具有几个方面，其中没有一个方面单独负责其期望的属性。在不限制由所附权利要求表达的本公开的范围的情况下，现在将简要讨论一些特征。在考虑该讨论之后，特别是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，将理解本公开的特征如何提供本文描述的优点。

2、本公开的某些方面总体涉及升压转换器电路，该升压转换器电路具有反馈控制电路(例如，电流模式反馈控制电路)和提供给反馈控制电路的前馈路径。前馈路径可以是前馈-反馈组合路径或纯前馈路径，但为了描述方便和与初级升压反馈回路(包括反馈控制电路)区别，混合或纯前馈路径在本文中被简称为“前馈路径”。

3、本公开的某些方面提供了一种供电电路。供电电路包括升压转换器和反馈控制电路。升压转换器通常包括耦合在输入电压节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关、耦合在切换节点和输出电压节点之间的第二开关或二极管。反馈控制电路具有耦合到输出电压节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路通常包括电压节点和前馈路径，该电压节点被配置为影响升压转换器的占空比，前馈路径耦合到该电压节点并且被配置为具有从输出电压节点处的输出信号导出的电压信号。

4、本公开的某些方面提供了一种供电电路。供电电路包括升压转换器和反馈控制电路。升压转换器通常包括耦合在输入电压节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关、耦合在切换节点和输出电压节点之间的第二开关或二极管。反馈控制电路具有耦合到输出电压节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路通常包括电压节点和前馈路径，该电压节点被配置为影响升压转换器的占空比，并且前馈路径耦合到该电压节点，并且被配置为具有从输入电压节点处的输入电压导出的电压信号。

5、本公开的某些方面提供了一种供电电路。供电电路包括升压转换器和反馈控制电路。升压转换器通常包括耦合在输入电压节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关、耦合在切换节点和输出电压节点之间的第二开关或二极管。反馈控制电路具有耦合到输出电压节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路通常包括第一电压节点和第二电压节点，第一电压节点被配置为影响升压转换器的占空比，第二电压节点耦合到第一电压节点，并且被配置为具有从供电电路的负载功率和输入电压节点的输入电压导出的电压信号。负载功率可以是基于输出电压节点的输出电流信号和输出电压信号。

6、本公开的某些方面涉及一种提供功率的方法。方法包括操作升压转换器以在输出节点处生成输出信号。升压转换器通常包括耦合在输入节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关，以及耦合在切换节点和输出节点之间的第二开关或二极管。方法还包括使用反馈控制电路控制至少第一开关，反馈控制电路具有耦合到输出节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路包括被配置为影响升压转换器的占空比的电压节点，并且包括耦合到该电压节点的前馈路径。方法还包括从输出节点处的输出信号导出用于前馈路径的电压信号。

7、本公开的某些方面涉及一种提供功率的方法。方法包括操作升压转换器以在输出节点处生成输出信号。升压转换器通常包括耦合在输入节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关，以及耦合在切换节点和输出节点之间的第二开关或二极管。方法还包括使用反馈控制电路控制至少第一开关，反馈控制电路具有耦合到输出节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路包括被配置为影响升压转换器的占空比的电压节点，并且包括耦合到该电压节点的前馈路径。方法还包括从输入节点处的输入电压导出用于前馈路径的电压信号。

8、为了实现前述和相关目的，一个或多个方面包括在下文中全面描述和在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以采用各个方面的原理的各种方式中的一些方式。

技术特征：

1.一种供电电路，包括：

2.根据权利要求1所述的供电电路，其中所述电压信号从所述输入电压节点处的所述输入电压和所述输出电压节点的输出信号导出。

3.根据权利要求1所述的供电电路，其中所述电压信号从负载功率和所述输入电压节点处的所述输入电压导出，所述负载功率是基于所述输出电压节点的输出电流信号和输出电压信号。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其中所述反馈控制电路还包括组合器，所述组合器具有耦合到所述电压节点的输出，并且具有耦合到所述前馈路径的第一输入，使得所述前馈路径经由所述组合器耦合到所述电压节点。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其中所述反馈控制电路还包括：

6.根据权利要求5所述的供电电路，其中所述反馈控制电路还包括分压器，所述分压器耦合在所述输出电压节点和所述基准电位节点之间，其中所述分压器的抽头耦合到所述跨导放大器的所述第一输入。

7.根据权利要求5所述的供电电路，其中所述阻抗包括串联连接的电阻器和电容器。

8.根据权利要求5所述的供电电路，其中所述反馈控制电路具有第二输入，所述第二输入被配置为感测通过所述第一开关的电流，并且其中所述反馈控制电路还包括：

9.根据权利要求8所述的供电电路，其中：

10.根据权利要求8所述的供电电路，其中所述反馈控制电路还包括：

11.根据权利要求1所述的供电电路，其中所述电压信号与通过所述电感元件的输入电流成比例。

12.一种提供功率的方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述导出包括：从所述输入节点处的所述输入电压以及从所述输出节点处的所述输出信号导出所述电压信号。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述导出包括：从负载功率以及从所述输入节点处的所述输入电压导出所述电压信号，所述负载功率是基于所述输出节点的输出电流信号和输出电压信号。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述电压信号与通过所述电感元件的输入电流成比例。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括使用所述反馈控制电路的组合器将用于所述前馈路径的所述电压信号与反馈信号组合，其中所述组合器具有耦合到所述电压节点的输出，并且具有耦合到所述前馈路径的第一输入。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：使用耦合在所述输出节点和所述基准电位节点之间的分压器，对所述输出信号分压，以生成所述输出信号的所述一部分，其中所述分压器的抽头耦合到所述跨导放大器的所述第一输入。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述阻抗包括串联连接的电阻器和电容器。

技术总结
示例供电电路包括升压转换器和反馈控制电路。升压转换器通常包括：耦合在输入电压节点和切换节点之间的电感元件、耦合在切换节点和基准电位节点之间的第一开关、耦合在切换节点和输出电压节点之间的第二开关或二极管。反馈控制电路具有耦合到输出电压节点的第一输入，并且具有耦合到第一开关的至少控制输入的输出。反馈控制电路通常包括被配置为影响升压转换器的占空比的电压节点以及前馈路径，前馈路径耦合到该电压节点并且被配置为具有从输入电压节点处的输入电压或输出电压节点处的输出信号中的至少一个导出的电压信号。

技术研发人员：S·S·查基拉拉
受保护的技术使用者：高通股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15