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使用条件偏移对降压-升压转换器进行电流控制的制作方法

2021-11-06 00:27:00 来源:中国专利 TAG:

使用条件偏移对降压

升压转换器进行电流控制
1.优先权
2.本技术要求2019年3月14日提交的美国临时专利申请62/818,135号的优先权,该申请的内容全文并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及用于功率转换的方法和系统,并且更具体地讲,涉及使用条件偏移对降压

升压转换器进行电流控制。


背景技术:

4.降压

升压转换器可将输入直流(dc)电压转换为更高或更低的输出dc电压。降压

升压转换器可与降压功能一起操作,其中降压支路或子电路在操作中以将输入电压转换为较低输出电压。降压

升压转换器可与升压功能一起操作,其中升压支路或子电路在操作中以将输入电压转换为较高输出电压。此外,降压

升压转换器可与降压

升压功能一起操作,其中降压支路和升压支路同时在操作中,并且转换器可将dc电压转换为更高或更低的电压。降压

升压转换器可被制成具有反相拓扑或非反相拓扑。在反相拓扑中,降压

升压转换器可产生与降压

升压转换器的输入电压具有相反极性的输出电压。在非反相拓扑中,降压

升压转换器可产生与降压

升压转换器的输入电压具有相同极性的输出电压。
5.为了实现可与降压、升压和降压

升压功能一起操作的降压

升压转换器,该降压

升压转换器可以四开关拓扑来实现。四开关拓扑可交替地在降压、升压和降压

升压模式中启用转换器的操作。
6.降压、升压和降压

升压功能之间的转换可由强制模式转换方法触发或处理。该方法利用比较器来监测输入电压并且将输入电压范围划分成从最低输入电压到最高输入电压的区,每个区用于升压、降压

升压和降压操作。当输入电压达到不同范围时,电路的不同部分可接通和断开。该方法在升压、降压

升压和降压操作之间的转换期间可能具有不良的输出性能。当转换器从一个操作转换到另一个操作时,通常发生电压降和过冲。
7.降压、升压和降压

升压功能之间的转换可通过使用电压模式控制的自动模式转换来触发或处理。该方法利用加到斜坡电压上的偏移电压生成两个单独的预定电压斜坡。继而将单独的斜坡电压与误差放大器的输出进行比较。误差放大器将降压

升压转换器的输出与限定的目标值进行比较。误差放大器的输出可生成脉宽调制(pwm)信号。然而,该方法限于电压模式控制转换器。这导致诸如对负载变化响应缓慢之类的缺点。
8.另一种方法可包括带有峰值电流模式控制的自动模式转换,该自动模式转换使用两个电流斜坡并将这些斜坡与电压回路补偿器的输出进行比较以生成pwm信号。电流斜坡中的一个电流斜坡是通过感测电感器电流生成的,另一个电流斜坡是通过向第一电流斜坡添加基座生成的。该方法具有缺点。限定适当的基座电压以实现两个电流斜坡之间的完美匹配是非常困难的,这些斜坡之间的重叠最小,并且斜坡之间没有间隙。为了保持正确的调节,应当优选地在降压操作区域和升压操作区域之间不存在间隙。为了确保这一点,两个区
域可一定程度地重叠以考虑可能的部件公差。然而,重叠导致效率损失,这是由于降压

升压区域中的开关损耗增加,因为所有四个开关在一个周期内被开关。因此,重叠或降压

升压区域应当优选地不大于所需要的。由于部件(诸如电容器和电感器)的非理想性,有时存在电流斜坡重叠,但有时也存在电流斜坡间距。重叠越大,转换器将更多在降压

升压操作中工作,从而降低效率。间距越大,则转换器将更多在调节不正确工作的模式下操作,其中转换器的输出未被调节,而是由转换器的负载限定。
9.另一种方法可包括带有平均电流模式控制的自动模式转换。该方法使用两个人造电流斜坡,继而将这两个人造电流斜坡与平均电流回路补偿器的输出进行比较,以生成pwm信号。与在带有峰值电流模式控制的自动模式转换中一样,一个斜坡叠加在另一个斜坡上。然而,该方法可能需要复杂的补偿网络。当针对输入、输出和负载的大范围时,转换器在所有条件下的稳定操作是非常困难的。
10.本公开的实施方案的发明人已经认识到并识别了上述各种转换器的缺点。本公开的实施方案可提供带有自动模式转换的转换器,该转换器解决此类识别的问题中的至少一些,诸如升压、降压

升压和降压操作之间的不良性能,对转换器的负载变化的缓慢响应,在各种操作条件下的补偿难以实现,电流斜坡错位,补偿网络复杂,并且在大范围的输入值、输出值和负载值上的操作稳定。
附图说明
11.图1是根据本公开的实施方案的利用有条件偏移提供电源转换的系统的图示。
12.图2是根据本公开的实施方案的稳压器和通过电感器的电流斜坡的操作的图示。
13.图3示出了根据本公开的实施方案的系统的进一步细节。
14.图4是根据本公开的实施方案的偏移发生器电路的示例性实施方式的图示。
15.图5是根据本公开的实施方案的由偏移发生电路针对输入电压和输出电压的不同值生成的偏移电压的值的图示。
16.图6是根据本公开的实施方案的处于降压模式的系统的示例性操作的图示。
17.图7是根据本公开的实施方案的处于升压模式的系统的示例性操作的图示。
18.图8是根据本公开的实施方案的处于降压

升压模式的系统的操作的图示,其中输入电压小于输出电压。
19.图9是根据本公开的实施方案的处于降压

升压模式的系统的操作的图示,其中输入电压等于输出电压。
20.图10是根据本公开的实施方案的处于降压

升压模式的系统的操作的图示,其中输入电压大于输出电压。
21.图11是根据本公开的实施方案的在输出电压增大时系统在降压

升压模式与升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。
22.图12是根据本公开的实施方案的在输出电压降低时系统在升压模式与降压

升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。
23.图13是根据本公开的实施方案的在输出电压增大时系统在降压模式与降压

升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。
24.图14是根据本公开的实施方案的在输出电压降低时系统在降压

升压模式与降压
模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。


技术实现要素:

25.本公开的实施方案包括电源转换器。电源转换器可包括电感器、耦接到电感器的第一端的升压支路电路以及耦接到电感器的第二端的降压支路电路。支路电路可以任何合适的方式诸如由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何合适的组合来实现。支路电路可各自包括由任何合适类型实现的至少两个晶体管。支路电路可在相应支路电路中的晶体管之间的中点处通过电感器彼此连接。升压支路电路可被配置为在升压模式下操作电源转换器。降压支路电路可被配置为在降压模式下操作电源转换器。降压支路电路和升压支路电路也可连接到任何合适的驱动电路。电源转换器可包括控制器电路,该控制器电路被配置为:确定通过电感器的电流;生成降压参考,降压参考被配置为与通过电感器的电流进行比较以控制降压支路电路的操作;基于电源转换器的输入电势和输出电势来计算可变偏移并将可变偏移施加到降压参考以生成升压参考;将升压参考与通过电感器的电流进行比较以控制升压支路电路的操作;以及基于通过电感器的电流分别与降压参考和升压参考的比较来操作升压支路电路和降压支路电路。
26.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路可包括由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何合适的组合实现的降压控制器电路和升压控制器电路。控制器电路可包括斜率补偿电路,该斜率补偿电路被配置为生成斜坡信号以输入到降压控制器电路和升压控制器电路中。降压控制器的斜坡信号可基于电流设定点。升压控制器的斜坡信号可基于结合可变偏移的电流设定点。可变偏移可使用模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何合适的组合来计算。可根据转换器的电压输入和电压输出来生成可变偏移。如果电压输入小于电压输出加上电压因子,则可变偏移可为特定电压v0。否则,可变偏移可以是特定电压加上一个乘法因子乘以电压输入、负电压输出和负电压因子之和。v0可为1.2v并且电压因子可为1。
27.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为生成降压参考作为降压参考斜坡,并且生成升压参考作为升压参考斜坡,其中降压参考斜坡和升压参考斜坡由可变偏移分开。
28.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为根据到电源转换器的瞬时输入电势来计算可变偏移。
29.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为根据来自电源转换器的瞬时输出电势来计算可变偏移。
30.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为当到电源转换器的输入电势小于输出电势和固定电压之和时,将可变偏移计算为恒定值。
31.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为当到电源转换器的输入电势大于输出电势和固定电压之和时,根据输入电势和输出电势来改变可变偏移。
32.结合上述实施方案中的任一个,控制器电路还可被配置为当输入电势大于输出电势和固定电压之和时,相对于输入电势与输出电势和固定电压之和之间的差值线性地改变可变偏移。
33.结合上述实施方案中的任一个,可变偏移可被配置为改变阈值以在升压模式、降


升压模式或降压模式下操作电源转换器。
34.控制器电路可由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何合适的组合来实现。
35.本公开的实施方案可以包括系统。该系统可包括电压输入、负载和上述实施方案的电源转换器中的任一个,该电源转换器被配置为基于电压输入向负载提供电压。该系统可包括微控制器、电源适配器、电源、微处理器、平板电脑、智能电话、计算机、车辆电子器件、消费器具或任何其他合适的电子设备。
36.本公开的实施方案可包括由上述实施方案的电源转换器或系统中的任一者执行的方法。
具体实施方式
37.图1是根据本公开的实施方案的利用有条件偏移提供电源转换的系统100的图示。系统100可以是例如电源、微控制器、计算机、膝上型计算机、智能电话或任何其他合适的电子设备或系统。
38.系统100可以包括电压源102。电压源102可为dc电压源。电压源102可以任何合适的方式实现并提供任何合适的电压。系统100可被配置为向负载106提供经调节的电压电平。负载106可以是电压的任何合适的消费器,诸如电路或其他电子设备或部件。为了向负载106提供经调节的电压电平,系统100可包括稳压器104。电压源102的输出可被指定为在稳压器104的输入端口160处施加的vin。提供给负载106的电压可被指定为通过连接到负载106的稳压器的输出端口162施加的vout。
39.稳压器104可被配置为将固定dc电压输出保持为vout。在输入端口160处vin的电压输入的各种值上以及在输出端口162处附接到稳压器104的输出的各种负载上,可保持固定的dc电压输出。稳压器104可由例如降压

升压转换器来实现。具体地,稳压器104可以实现为四开关、单电感器的降压

升压转换器。vout可以是具有与vin所提供的相同或不同极性的输出。
40.在一个实施方案中,稳压器104可包括输入电容器108。在另一个实施方案中,输入电容器108可在稳压器104外部实现。输入电容器108可连接在输入端口160和地之间。在一个实施方案中,稳压器可包括输出电容器110。在另一个实施方案中,输出电容器110可在稳压器104外部实现。输出电容器110可连接在输出端口162和地之间。
41.稳压器104可包括降压支路142和升压支路144。降压支路142可被配置为提供开关以在降压模式下操作稳压器104。降压支路142可被配置为降低vin以便满足vout的目标电压。升压支路144可被配置为提供开关以在升压模式下操作稳压器104。升压支路144可被配置为升高vin以便满足vout的目标电压。如果稳压器104仅利用降压支路142,则可认为稳压器104在降压模式下操作。如果稳压器104仅利用升压支路144,则可认为稳压器104在升压模式下操作。如果稳压器104利用降压支路142和升压支路144两者,则可认为稳压器104在降压

升压模式下操作。
42.降压支路142可包括串联连接的高侧晶体管112和低侧晶体管114。晶体管112、114可实现为n沟道mosfet。可通过输入端口160将vin施加到高侧晶体管112的漏极。高侧晶体管112的源极可连接到低侧晶体管114的漏极。低侧晶体管114的源极可接地。晶体管112、
114中的每一个的栅极可连接到降压驱动电路120。降压驱动电路120可由模拟或数字电路的任何合适的组合来实现。降压驱动电路120可被配置为根据稳压器104的期望操作来发出栅极控制信号以接通或断开晶体管112、114。
43.升压支路144可包括串联连接的高侧晶体管116和低侧晶体管118。晶体管116、118可实现为n沟道mosfet。可通过输出端口162将vout提供给高侧晶体管116的漏极。高侧晶体管116的源极可连接到低侧晶体管118的漏极。低侧晶体管118的源极可接地。晶体管116、118中的每一个的栅极可连接到升压驱动电路122。升压驱动电路122可由模拟或数字电路的任何合适的组合来实现。升压驱动电路122可被配置为根据稳压器104的期望操作来发出栅极控制信号以接通或断开晶体管116、118。
44.稳压器104可包括电感器150。电感器150可连接在晶体管112、116的源极之间,以及晶体管114、118的漏极之间。降压支路142可被配置为充当在本文中被表示为开关a的开关,以将电感器150的第一端子连接到输入端口160处的vin或接地。升压支路144可被配置为充当在本文中被表示为开关b的开关,以将电感器150的第二端子连接到输出端口162处的vout或接地。
45.可以任何合适的方式控制降压支路142和升压支路144。降压支路142和升压支路144可由控制器电路160控制。控制器电路160可以任何合适的方式实现。
46.控制器电路160可包括降压控制器电路124和升压控制器电路126。降压控制器电路124和升压控制器电路126可以任何合适的方式实现,诸如通过模拟电路、数字电路或它们的组合来实现。在一个实施方案中,对降压支路142和升压支路144的控制可通过峰值电流控制来进行。因此,降压控制器电路124和升压控制器电路126可被实现为峰值电流模式控制器。降压控制器电路124可被配置为向降压支路142发出开关信号。升压控制器电路126可被配置为向升压支路144发出开关信号。开关信号可由例如pwm信号实现。pwm开关信号可通过驱动电路120、122施加到晶体管112、114、116、118的栅极。施加到晶体管112、114的相应栅极的控制信号可以是彼此的反相或几乎是彼此的反相。同样,施加到晶体管116、118的相应栅极的控制信号可以是彼此的反相或几乎是彼此的反相。驱动电路120、122提供的控制信号可缓冲相应晶体管的开关操作之间的时间量,以便防止重叠或其他不期望的状况。
47.降压控制器电路124和升压控制器电路126中的每一者可被配置为接收电流设定点值和电流的测量结果。稳压器104可包括被配置为测量从输入端口160流过电感器150的电流的电流感测152。表示此类电感器电流的值的信号可被传递到降压控制器电路124和升压控制器电路126中的每一者。
48.降压控制器电路124和升压控制器126中的每一者可被配置为从任何合适的源接收电流设定点值。可将电流设定点值与由电流感测152感测到的当前电感器电流进行比较。此类比较的结果可用于确定由控制器电路124、126输出的开关信号。电流设定点值可根据vout而变化,因为vout的变化可影响电感器电流的响应,该电感器电流的响应可用于评估稳压器104要在哪个模式下操作。下文在图2的上下文中讨论电感器电流的此类变化。
49.降压控制器电路124和升压控制器126中的每一者可包括相应的比较器128、130。降压控制器电路124中的比较器128可被配置为将来自电流感测152的所感测的电流与降压模式的电流参考(表示为refbuckramp)进行比较。升压控制器电路126中的比较器130可被配置为将来自电流感测152的所感测电流与升压模式的电流参考(表示为refboostramp)进
行比较。来自比较器128、130的比较的输出可被发送到每个相应控制器中的触发器132、134。触发器132、134可被配置为将开关信号输出到相应的驱动电路120、122。
50.图2是根据本公开的实施方案的稳压器204和通过电感器150的电流斜坡的操作的图示。稳压器204可以是来自图1的稳压器104的修改表示。稳压器204可将降压支路142表示为单个开关

开关a。开关a可被配置为将电感器150的第一端通过输入端口160连接到电势vin或接地。稳压器204可将升压支路144表示为单个开关

开关b。开关b可被配置为将电感器150的第二端通过输出端口162连接到电势vout或接地。
51.表206示出了开关a和b的不同状态以及电感器150的电流斜坡的相关联的行为。降压控制器电路124和升压控制器电路126可被配置为输出相应的开关信号以使得开关a和b处于给定状态。
52.在第一状态下,开关a可以通过输入端口160将电势vin连接到电感器150的第一端。开关b可以将电感器150的第二端接地。通过电感器150的电流可上升。
53.在第二状态下,开关a可以通过输入端口160将电势vin连接到电感器150的第一端。开关b可通过输出端口162将电感器150的第二端连接到电势vout。如果vin大于vout,则通过电感器150的电流可上升,或者如果vin小于vout,则电流可下降。
54.在第三状态下,开关a可接地到电感器150的第一端。开关b可通过输出端口162将电感器150的第二端连接到vout。通过电感器150的电流可下降。
55.曲线图202示出了对于vout与vin之比(vout/vin)的不同值,通过电感器150的电流(i
l
)、输入电流(i
in
)和输出电流(i
out
)。因此,曲线图202示出了当vout从左向右增大时的此类电流,其中电势vin可以是恒定的。曲线图202内示出的是相对于此类电流的降压、降压

升压和升压模式。例如,在降压模式下,在vout与vin之比为1/2的情况下,开关可以在电感器电流i
l
上升时处于第二状态。在达到i
l
的峰值电流值时,开关可以在电感器电流i
l
下降时处于第三状态。输入电流i
in
可在第二状态下上升并且在第三状态下变为零。输出电流i
out
可在第二状态下上升并且在第三状态下下降。在降压模式中,在更高的输出电压下,诸如在vout与vin之比为3/4的情况下,开关可以在电感器电流i
l
上升到峰值时再次处于第二状态,并且然后在电感器电流i
l
下降时处于第三状态。电感器电流i
l
在3/4的比率值下的斜率可小于电感器电流i
l
在1/2的比率值下的斜率。
56.在另一个示例中,在vout与vin之比为15/16的情况下,在降压

升压模式下,开关可以在电感器电流i
l
上升时处于第一状态,然后可以很快进入第二状态,在第二状态下电感器电流i
l
是基本恒定的,仅稍微上升。在达到峰值电流值时,开关可在电感器电流i
l
下降时处于第三状态。输入电流i
in
可在第一状态下急剧上升,在第二状态下变平,并且在第三状态下变为零。输出电流i
out
可在第一状态下为零,在第二状态下立即上升但变平,并且在第三状态下下降。在降压

升压模式中,在比率值为1或16/15时,电流可以类似的方式执行,但是在与15/16的比率进行比较时,第二状态下的电流的斜率可以不同。例如,在第二状态下,比率值为1的电流i
l、
i
in
和i
out
的斜率可以是平坦的;比率值为15/16的电流i
l
、i
in
和i
out
的斜率可略微增大;并且比率值为16/16的电流i
l
、i
in
和i
out
的斜率可略微减小。
57.在又一个示例中,在升压模式下,在vout与vin之比为4/3的情况下,开关a和b可以在电感器电流i
l
上升时处于第一状态。在达到峰值电流值时,开关a和b可在电感器电流下降时处于第二状态。输入电流i
in
可在第一状态下上升并且在第二状态下下降。输出电流i
out
可在第一状态下为零,并且在第二状态下立即上升但随后下降。在降压模式中,在更高的输出电压下,诸如在vout与vin之比为2的情况下,开关a和b可在电感器电流i
l
上升到峰值时再次处于第一状态,并且然后在电感器电流i
l
下降时处于第二状态。电感器电流i
l
在4/3的比率值下的斜率可小于电感器电流i
l
在2的比率值下的斜率。
58.返回图1,图2中电感器电流i
l
对不同开关信号和不同输出电压的响应可用于确定将由降压控制器电路124和升压控制器电路126向驱动电路120、122发出的开关信号,该驱动电路继而可向晶体管112、114、116、118发出控制信号。与来自电流传感器152的感测电流进行比较的电流设定点或参考可以由取决于输出电压的斜坡表示。控制器电路160可包括用于生成电流斜坡的任何合适的机构,以用作降压控制器电路124和升压控制器电路26的参考。例如,控制器电路160可以包括第一斜率补偿电路136和第二斜率补偿电路138。斜率补偿电路136、138可以任何合适的方式诸如由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何合适的组合来实现。斜率补偿电路136、138可被配置为向降压控制器电路124和升压控制器电路126提供电流斜坡参考和时钟信号。因此,斜率补偿电路136、138可以是斜坡生成电路。控制器电路124、126所使用的时钟信号可由斜率补偿电路136、138或系统100的其他合适部分提供,但电路124、126、136、138可各自使用公共或共享的时钟信号。斜率补偿电路136、138可被配置为接收电流设定点146。基于电流设定点146,斜率补偿电路136、138可被配置为生成负斜率信号。如果两个斜率补偿电路136、138被配置为使用相同的斜率函数,则放置在电流感测路径中(即,在电流感测152与比较器128、150的相应输入之间)的单个斜率补偿电路(未示出)可替换斜率补偿电路136、138,并且使用与斜率补偿电路136、138的函数反相的函数。
59.设定点可由包括在控制器电路160中的电流设定点146限定。电流设定点146可表示为表示特定电流值的电压,表示为refbuck0。电流设定点146可由系统100的任何合适部分提供,诸如来自电压补偿器(未示出)、寄存器或控制逻辑。第一斜率补偿电路136和第二斜率补偿电路138可被配置为接收从电流设定点146生成的值。
60.然而,在一个实施方案中,由电流设定点146生成的值refbuck0可任选地在被提供给第二斜率补偿电路138之前被修改。在另一个实施方案中,由电流设定点146生成的值可偏移确定的偏移值。偏移的值以及偏移在被提供给第二斜率补偿电路138之前是否要施加到电流设定点146可以任何合适的方式执行。例如,控制器电路160可包括偏移发生器电路140。偏移发生器电路140可被配置为从电流设定点146接收值,可通过输入端口160连接到vin并且通过输出端口162连接到vout,并且向第二斜率补偿电路138提供任选地从refbuck0修改的设定点refboost0。偏移发生器电路140可以任何合适的方式诸如由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或它们的任何组合来实现。图3至图4示出了偏移发生器电路140的可能配置和实施方式。
61.电流设定点146可被配置为设定参考值的初始值,当通过电感器150的电流达到该初始值时,可使得稳压器104在降压模式下操作(或者如果稳压器104也在升压模式下操作,则在降压

升压模式下操作)。参考值可称为refbuck。refbuck的初始值refbuck0可由第一斜率补偿电路136随时间推移而修改。第一斜率补偿电路136对refbeuck随时间推移的修改可以表示为refbuckramp。refbuck0可用作第一斜率补偿电路136的初始数据点。第一斜率补偿电路136可以被配置为根据负斜率确定来发出refbuckramp的各种值。例如,在0.004ms
的周期中,第一斜率补偿电路136可以refbuck0的初始值发出信号refbuckramp作为要作为设定点施加到降压控制器电路124的初始输出。在0.004ms的周期的过程中,由第一斜率补偿电路136发出的refbuckramp的值可减小,并且因此由降压控制器电路124使用的设定点可下降。在新周期开始时,第一斜率补偿电路136可以被配置为重新发出由电流设定点146给定的refbuckramp的相同初始值作为refbuck0。
62.偏移发生器电路140可被配置为将偏移施加到电流设定点146以产生参考值的初始值,当通过电感器150的电流达到该初始值时,可使得稳压器104在升压模式下操作(或者如果稳压器104也在降压模式下操作,则在降压

升压模式下操作)。参考值可被称为refboost,并且初始值可被称为refboost0。refboost0可由第二斜率补偿电路138随时间推移而被修改,从而产生refboostramp的斜坡信号。refboost0可用作第二斜率补偿电路138的初始数据点。第二斜率补偿电路138可被配置为根据负斜率确定来发出refboostramp。例如,在0.004ms的周期中,第二斜率补偿电路138可发出refboostramp的初始值作为refboost0,其作为要作为设定点施加到升压控制器电路126的初始输出。在0.004ms的周期的过程中,由第二斜率补偿电路138发出的refboostramp的值可减小,并且因此升压控制器电路126将使用的设定点可下降。在新周期开始时,第二斜率补偿电路138可被配置为基于电流设定点146、vin和vout重新发出由偏移发生器电路140给定的refboostramp的相同初始值作为refboost0。可变偏移(包括例如改变降压模式的偏移)可有利于获得对将降压

升压模式转换到降压模式的控制。在没有可变偏移的情况下,操作降压

升压模式的范围没有必要太宽。降压

升压模式内的不必要操作在降压模式操作足够时可能是低效的。
63.图3示出了根据本公开的实施方案的系统100的进一步细节。具体地讲,图3可示出偏移发生器电路140的功能实施方式。来自电流设定点146的输入可以是refbuck的初始值refbuck0,该初始值要并行传递到第一斜率补偿电路136以用于在给定周期中使用refbuckramp作为降压参考电流斜坡生成refbuck的后续值作为refbuckramp,并且传递到偏移发生器电路140。来自偏移发生器电路140的输出可以是refboost的初始值(给定为refboost0),并且可被传递到第二斜率补偿电路138,以用于在给定周期中将refboost的其他值生成为refboostramp作为升压参考电流斜坡。偏移发生器电路140可被配置为在任何合适的条件下使refbuck0偏移任何合适的电压量以产生refboost0。在一个实施方案中,偏移发生器电路140可包括附加可控电压源302,该附加可控电压源被配置为根据控制逻辑部件304或另一合适电路中定义的标准将refbuck0偏移到refboost0。在另一个实施方案中,偏移发生器电路140可被配置为将负偏移施加到refbuck0以产生trefboost
0。
负偏移可以是所确定的偏移voffs的否定值。
64.控制逻辑部件304可指定voffs默认为平坦的、预定的或设定的电压v0。v0可为例如1.2v。如果vin的当前或瞬时值小于或等于vout的当前或瞬时值与另一个电压之和,则voffs可被设定为v0,另一个电压给定为x。x的值可以是例如1v。因此,如果(vin≤(vout x)),则(voffs=v0)。否则,voffs可设定为v0加上因子k与vin减去vout减去x之和的乘积。因此,如果(vin>(vout x)),则(voffs=v0 k*(vin

vout

x))。
65.refbuck0可等于refboost0减去voffs的确定值。如果斜率补偿电路136、138的操作相同,则对于由斜率补偿电路136、138以refboostramp和refbuckramp形式生成的refboost和refbuck的其他值,refboost可等于refbuck减去确定的voffs值。因此,如果斜率补偿电
路136、138的操作相同,则在所有时间,refboostramp都可以等于refbuckramp减去voffs。
66.可根据系统100的特定实施方式和稳压器104的稳定性需求来选择v0、k和x的特定值。v0可被选择为斜率斜坡峰间振幅的大约90%。v0可由偏移发生器电路140的电阻器值或由软件参数或寄存器值确定。斜率斜坡可以是添加到refbuck0或refboost0值的电压信号。在一个实施方案中,由斜率补偿电路136、138提供的斜率斜坡可以是相同的。信号可为例如锯齿形信号的形式。斜坡信号的斜率和振幅可根据稳定性要求来选择。由于电流感测152被配置为执行电流值到电压值的映射,因此由斜率补偿电路136、138提供的斜坡可以是表示电流的电压信号。因子x可为vin或vout的典型值的大约5%。在系统100的示例中,v0可为1.2v。针对vin与vout之间的每伏差值,因子k可为v0的10%

20%。在系统100的示例中,k可为0.2。在系统100的示例中,x可为1v。因子k和x可根据设计考虑来选择,以设定降压

升压模式的操作范围。所有四个晶体管112、114、116、118的同时操作可能效率低下并且引发开关损耗。因此,可通过减小降压

升压模式的操作范围来减少所有四个晶体管112、114、116、118的此类同时操作的持续时间。然而,从降压

升压模式到升压模式的转换不应过度突然。k和x的值可通过合适的模拟或实际评估来确定。
67.因此,voffs可根据vin或vout的变化而变化。此外,如图1所示,可施加refboostramp和refbuckramp,作为稳压器104的降压控制器124和升压控制器126的阈值,以与当前电感器电流进行比较。此类比较的结果可用于在升压模式、降压模式或降压

升压模式下操作稳压器104。因此,稳压器104可被配置为使用voffs来改变进入升压模式、降压模式或降压

升压模式的阈值。
68.图4是根据本公开的实施方案的偏移发生器电路400的示例性实施方式的图示。偏移发生器电路400可为偏移发生器电路140的更具体的实施方式。偏移发生器电路400可接收电势vin和refbuck0作为输入。偏移发生器电路400可发出refboost0作为输出。偏移发生器电路300可连接到电势vout。
69.vin可并行路由到两个分支,其中每个分支包括4.7千欧姆电阻器,该电阻器连接到100千欧姆电阻器(分别为r1

r2和r6

r7)。电阻器r1与r2之间的中点可连接到二极管d1的p端。二极管d1的n端可连接到vout。r2可连接到运算放大器402的非反相端子。22千欧姆电阻器r3也可连接在运算放大器402的非反相端子与地之间。refbuck0可连接到22千欧姆电阻器r4的第一端,其中该电阻器的第二端可继而连接到运算放大器402的非反相端子。
70.电阻器r7可连接到运算放大器402的反相输入端。运算放大器402的输出可被路由为refboost0并反馈到22千欧姆电阻器r5的第一端。电阻器r5的第二端可连接到运算放大器402的反相输入端。
71.偏移发生器电路400可包括电压源voffs0。voffs0可被配置为生成对应于v0的选定值(诸如1.2v)的电压。voffs0可被配置为通过22千欧姆电阻器r8将其输出提供给运算放大器402的反相输入端。偏移可由例如二极管d1的正向电压生成,该正向电压可由电阻器r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7和r8的电阻器网络进一步缩放。
72.图5是根据本公开的实施方案的由偏移生成电路140针对vin和vout的不同值生成的voffs的值的图示。voffs可为refbuck0与refboost0之间的差值。此外,voffs可根据vin与vout之间的差值而变化。如图所示,对于小于1的vin减去vout的值,voffs可等于v0。当vin减去vout等于1并继续增大时,voffs可开始上升。vin与vout之间的差值的增大可以是输入
电压上升的代理。voffs可开始以与因子k以及与vin和vout之间的差值减去x成比例的速率上升。在图5的示例中,v0可为1.2,k可为0.2,并且x可为1。
73.图6是根据本公开的实施方案的处于降压模式的系统100的示例性操作的图示。图6的曲线图可以是图2以及vout/vin的值为1/2或3/4的降压操作模式的曲线图202所示的操作的进一步说明。
74.示出了以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 602、通过电感器的电流604(i
l
)、开关a(也表示为降压支路142)的操作606、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 608、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作610。这些在一段时间内作图。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。操作周期可为0.004ms长。例如,可以从曲线图中的4.948ms处开始分析操作。开关a的操作606和开关b的操作610可以与图2所示的操作一致。即,分别在操作606中或在操作610中,当开关a或开关b为逻辑高或逻辑低时,这些可以是闭合或断开的,如图2所示。此外,通过电感器的电流i
l
的上升或下降(由曲线图604示出)可与图2所示的操作一致。尽管示出为负电压值,但开关a的操作606和开关b的操作610的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
75.refbuckramp 602和refboostramp 608可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。
76.在降压模式下,如曲线图604所示的电感器电流i
l
可在4.948ms处周期开始时上升,因为开关a的操作606可被接通并且开关b的操作610可被关断。这可对应于图2中的状态2,因为vin小于vout(如上所述,系统100处于降压模式)。在4.951ms之前不久,如曲线图604所示的电感器电流i
l
可达到由refbuckramp 602提供的极限。在这样的时刻,开关a的操作606可被关断。这可对应于图2中的状态3。然后,如曲线图604所示的电感器电流i
l
可开始下降,直到在4.952ms处周期结束。在下一个周期中,开关a的操作606可以再次接通,并且如曲线图604所示的电感器电流i
l
可以开始再次上升。在这些操作期间,开关b的操作610可断开。此外,如曲线图604中所示的电流i
l
可能永远不会达到refboostramp 608的极限。
77.图7是根据本公开的实施方案的处于升压模式的系统100的示例性操作的图示。图7的曲线图可以是图2以及vout/vin的值为4/3或2的升压操作模式的曲线图202所示的操作的进一步说明。
78.示出了以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 702、如曲线图704所示的通过电感器的电感器电流i
l
、开关a(也表示为降压支路142)的操作706、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 708、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作710。这些在一段时间内作图。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。操作周期可为0.004ms长。例如,可以从曲线图中的4.596ms处开始分析操作。开关a 706和开关b 710的操作可与图2所示的操作一致。此外,如曲线图704所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。尽管示出为负电压值,但开关a的操作706和开关b的操作710的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
79.refbuckramp 702和refboostramp 708可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。
80.在升压模式中,如曲线图704所示的电感器电流i
l
可在4.596ms处周期开始时上升,因为在操作706中开关a可被接通并且开关b的操作710可被接通。这可对应于图2中的状态1。在图7中,在4.596ms处,开关b的操作710可在接通之前略微延迟。在图6中,例如,周期信号refbuckramp 602、refboostramp 608、开关a(操作606)和开关b(操作610)信号可共享相同相位。在图7中,与refbuckramp 708和开关a(操作706)相比,refboostramp 702和开关b(操作710)可被延迟。在各种实施方案中,系统100可使用诸如约500ns的相位延迟来激活升压阶段。这可为在电流感测152处检测到的电感器电流i
l
提供足够长的时间以在周期开始时上升。当高侧晶体管112断开时,电流感测152可能无法感测电感器电流i
l
。由于任何非理想电流传感器(诸如电流感测152)的有限转换速率,在电流感测152可正确检测电流之前,在接通高侧晶体管112之后可经过一些时间。相位延迟可防止状态1的其他意外延伸。
81.在4.5975ms之前不久,如曲线图704所示的电感器电流i
l
可达到由refboostramp 708提供的极限。在这样的时刻,开关b的操作710可被关断。这可对应于图2中的状态二。然后,如曲线图704所示的电感器电流i
l
可开始下降,因为vin小于vout(并且因此状态二的电流下降条件存在,因为系统100处于升压模式),直到在4.6ms处周期结束。在下一周期中,开关b的操作710可再次接通,并且如曲线图704所示的电感器电流i
l
可开始再次上升。在这些操作期间,开关a的操作706可接通。此外,如曲线图704所示的电感器电流i
l
可能永远不会达到refbuckramp 702的极限。
82.图8至图10是根据本公开的实施方案的处于降压

升压模式的系统100的示例性操作的图示。在图8中,系统100可处于降压

升压模式,其中vin小于vout。在图9中,系统100可处于降压

升压模式,其中vin等于vout。在图10中,系统100可处于降压

升压模式,其中vin大于vout。
83.图8的曲线图可以是图2以及vout/vin的值为16/15的降压

升压操作模式的曲线图202所示的操作的进一步说明。
84.在图8中,示出了以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 802、如曲线图804所示的通过电感器的电流i
l
、开关a(也表示为降压支路142)的操作806、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 808、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作810。这些在一段时间内作图。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。操作周期可为0.004ms长。例如,可以从曲线图中的4.748ms处开始分析操作。开关a 806和开关b 810的操作可与图2所示的操作一致。此外,如曲线图804所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作806、810中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
85.refbuckramp 802和refboostramp 808可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。
86.在降压

升压模式中,如曲线图804所示的电感器电流i
l
可在4.748ms处周期开始时上升,因为开关a的操作806可被接通并且开关b的操作810可被接通。这可对应于图2中的
状态1。
87.在4.7485ms之前不久,如曲线图804所示的电感器电流i
l
可达到由refboostramp 808提供的极限。在这样的时刻,开关b的操作810可被关断。这可对应于图2中的状态二。然后,如曲线图804所示的电感器电流i
l
可开始略微下降,因为vin小于vout(并且因此状态二的电流下降条件存在)。在4.752ms之前不久,如曲线图804所示的电感器电流i
l
可达到由refbuckramp 802提供的极限。在这样的时刻,开关a的操作806可被关断,对应于图2中的状态三。然后,如曲线图804所示的电感器电流i
l
可开始以更快的速率下降,直到在4.752ms处周期结束。
88.在下一周期中,开关b的操作810和开关a的操作806可再次接通,并且如曲线图804所示的电感器电流i
l
可开始再次上升。
89.图9的曲线图可以是图2以及vout/vin的值为1的降压

升压操作模式的曲线图202所示的操作的进一步说明。
90.在图9中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 902、如曲线图904所示的通过电感器的电流i
l
、开关a(也表示为降压支路142)的操作906、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 908、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作910。这些在一段时间内作图。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。操作周期可为0.004ms长。例如,可以从曲线图中的4.772ms处开始分析操作。开关a和开关b的操作906、910可以与图2所示的操作一致。此外,如曲线图904所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作906、910的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
91.refbuckramp 902和refboostramp 908可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。
92.在降压

升压模式中,如曲线图904所示的电感器电流i
l
可在4.772ms处周期开始时上升,因为开关a的操作906可被接通并且开关b的操作910可被接通。这可对应于图2中的状态1。
93.在4.7725ms之前不久,如曲线图904所示的电感器电流i
l
可达到由refboostramp 908提供的极限。在这样的时刻,开关b的操作910可被关断。这可对应于图2中的状态二。然后,如曲线图904中所示的电感器电流i
l
可以是平坦的,因为vin等于vout。在4.776ms之前不久,如曲线图904所示的电感器电流i
l
可达到由refbuckramp 902提供的极限。在这样的时刻,开关a的操作906可被关断,对应于图2中的状态三。然后,如曲线图904所示的电感器电流i
l
可开始下降,直到在4.776ms处周期结束。
94.在下一周期中,开关b的操作910和开关a的操作906可再次接通,并且如曲线图904所示的电感器电流i
l
可开始再次上升。
95.图10的曲线图可以是图2以及vout/vin的值为15/16的降压

升压操作模式的曲线图202所示的操作的进一步说明。
96.在图10中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 1002、如曲线图1004所示的通过电感器的电感器电流i
l
、开
关a(也表示为降压支路142)的操作1006、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 1008、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作1010。这些在一段时间内作图。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。操作周期可为0.004ms长。例如,可以从曲线图中的4.788ms处开始分析操作。开关a和开关b的操作1006、1010可以分别与图2所示的操作一致。此外,如曲线图1004所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作1006、1010的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
97.refbuckramp 1002和refboostramp 1008可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。
98.在降压

升压模式中,如曲线图1004所示的电感器电流i
l
可在4.788ms处周期开始时上升,因为开关a 1006的操作1006可被接通并且开关b的操作1010可被接通。这可对应于图2中的状态1。
99.在4.7885ms之前不久,如曲线图1004所示的电感器电流i
l
可达到由refboostramp 1008提供的极限。在这样的时刻,开关b的操作1010可被关断。这可对应于图2中的状态二。然后,如曲线图1004所示的电感器电流i
l
可开始略微上升,因为vin大于vout(并且因此状态二的电流上升条件存在)。在大约4.7915ms处,电流804可达到由refbuckramp 1002提供的极限。在这样的时刻,开关a的操作1006可被关断,对应于图2中的状态三。然后,如曲线图1004所示的电感器电流i
l
可开始下降,直到在4.792ms处周期结束。
100.在下一周期中,开关b的操作1010和开关a的操作1006可再次接通,并且如曲线图1004所示的电感器电流i
l
可开始再次上升。
101.图11是根据本公开的实施方案的在vout增大时系统100在降压

升压模式与升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。在图11中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 1102、如曲线图1104所示的通过电感器的电流(i
l
)、开关a(也表示为降压支路142)的操作1106、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 1108、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作1110。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。开关a和开关b的操作1106、1110可以分别与图2所示的操作一致。此外,如曲线图1104所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作1106、1110的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
102.随着时间在图11的曲线图中流逝,vout/vin可增大。这可能是例如vout增大、vin减小或两种情况的结果。在该图的示例中,vout可随着时间流逝而增大。
103.refbuckramp 1102和refboostramp 1108可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。此外,随着vout增大,偏移也可改变。此类偏移可根据例如图5及其上文相关联的讨论而改变。
104.在曲线图开始时,系统100可处于降压

升压模式,类似于上文在图8的上下文中所示的操作。随着时间继续,开关a的操作1006关断的时间量可减少,因为如曲线图1104所示的电感器电流i
l
需要越来越少的时间到达refbuckramp 1102。到系统100的操作达到
3.455ms时,附加周期将不包括如曲线图1104所示的电感器电流i
l
达到refbuckramp 1102的极限。因此,系统100可因此处于升压模式。这种模式下的操作可类似于上文图7的操作。
105.图12是根据本公开的实施方案的在vout减小时系统100在升压模式与降压

升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。
106.在图12中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 1202、如曲线图1204所示的通过电感器的电流(i
l
)、开关a(也表示为降压支路142)的操作1206、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 1208、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作1210。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。开关a和开关b的操作1206、1210可以分别与图2所示的操作一致。此外,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作1206、1210的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
107.随着时间在图12的曲线图中流逝,vout/vin可减小。这可能是例如vout减小、vin增大或两种情况的结果。在该图的示例中,vout可随着时间流逝而减小。
108.refbuck 1202ramp和refboostramp 1208可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。此外,随着vout减小,偏移也可改变。此类偏移可根据例如图5及其上文相关联的讨论而改变。
109.具体地讲,refbuckramp 1102与refboostramp 1108之间的偏移可随着vout减小而增大。
110.在曲线图开始时,系统100可处于升压模式。这种模式下的操作可类似于上文图7的操作。随着时间的推移,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
达到refboostramp 1208所需的时间量可减少。这可能是由于偏移增大,从而向下推动refboostramp 1208。此外,首先,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
可能未达到refbuckramp 1202,并且因此系统100可在升压模式下操作。随着时间继续,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
可在后续周期中达到refbuckramp 1202。然后,系统100可处于降压

升压模式,类似于上文图8的操作。随着甚至更多时间继续,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
可更早且更快地达到refbuckramp 1202。这也可能是由于偏移增大。此外,随着vout减小,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
在其阶段二操作期间可变得更平坦,使得如曲线图1204所示的电感器电流i
l
可在接近周期结束时到达refbuckramp 1202。
111.图13是根据本公开的实施方案的在vout增大时系统100在降压模式与降压

升压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。在图13中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 1302、如曲线图1304所示的通过电感器的电流(i
l
)、开关a(也表示为降压支路142)的操作1306、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 1308、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作1310。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。开关a和开关b的操作1306、1310可以分别与图2所示的操作一致。此外,如曲线图1304所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作1306、1310的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以
便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
112.随着时间在图13的曲线图中流逝,vout/vin可增大。这可能是例如vout增大、vin减小或两种情况的结果。在该图的示例中,vout可随着时间流逝而增大。
113.refbuckramp 1302和refboostramp 1308可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。此外,随着vout增大,偏移也可改变。此类偏移可根据例如图5及其上文相关联的讨论而改变。
114.具体地讲,refbuckramp 1302与refboostramp 1308之间的偏移可随着vout增大而减小。如图13所示,随着时间的推移,reboostramp 1308可增大以变得更接近rebuckramp 1302。
115.在曲线图开始时,系统100可处于降压模式,类似于上文在图6的上下文中所示的操作。开关b的操作1310可断开。如曲线图1304所示的电感器电流i
l
可能未达到refboostramp 1308。随着时间的推移,电流1304可开始到达refboostramp 1308。在这样的时间,开关b的操作1310可以开始接通,持续如曲线图1304所示的电感器电流i
l
达到refboostramp 1308的那些时间。因此,系统100可因此处于降压

升压模式。降压

升压模式内的系统100的操作可类似于图10所示的操作。
116.图14是根据本公开的实施方案的在vout减小时系统100在降压

升压模式与降压模式之间进行转换期间的示例性操作的图示。
117.在图14中,示出的是以下各项的曲线图:由第一斜率补偿电路136生成以产生降压参考电流斜坡的refbuckramp 1402、如曲线图1404所示的通过电感器的电流(i
l
)、开关a(也表示为降压支路142)的操作1406、由第二斜率补偿电路138生成以产生升压参考电流斜坡的refboostramp 1408、以及开关b(也表示为升压支路144)的操作1410。针对操作周期的多个实例示出了系统100的操作。开关a和开关b的操作1406、1410可以分别与图2所示的操作一致。此外,如曲线图1404所示的电感器电流i
l
的上升或下降可与图2所示的操作一致。虽然示出为负电压值,但开关a和开关b的操作1406、1410的曲线图中的值仅表示逻辑高或逻辑低条件。这些开关值仅以特定电压电平示出,以便不干扰图中的其他值的曲线图。任何合适的电压电平可用于逻辑高或逻辑低状态。
118.随着时间在图14的曲线图中流逝,vout/vin可减小。这可能是例如vout减小、vin增大或两种情况的结果。在该图的示例中,vout可随着时间流逝而减小。
119.refbuckramp 1402和refboostramp 1408可偏移特定电压。此类偏移电压可由偏移发生器电路140设定。此外,随着vout减小,偏移也可改变。此类偏移可根据例如图5及其上文相关联的讨论而改变。
120.具体地讲,refbuckramp 1402与refboostramp 1408之间的偏移可随着vout减小而增大。当refboostramp 1408随着偏移增大而减小时,refboostramp 1408可从refbuckramp 1402拉离。随着时间的推移,如曲线图1404所示的电感器电流i
l
可能不跨过refboostramp 1408。
121.在曲线图开始时,系统100可处于降压

升压模式。随着时间的推移,如曲线图1404所示的电感器电流i
l
达到refboostramp 1408所需的时间量可增大。这可能是由于偏移增大,从而向下推动refboostramp 1408。开关b 1410的操作1410可接通越来越少的时间。随着时间继续,如曲线图1204所示的电感器电流i
l
在后续周期中可能最终未达到
refboostramp 1408。然后,系统100可处于降压模式。
122.尽管上文已描述了示例实施方案,但在不脱离这些实施方案的实质和范围的情况下,可由本公开进行其他变型和实施方案。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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