[发明专利]用于DC/DC变换器中基于能量的脉冲跳跃模式的控制电路和方法

权利要求书

1.一种控制电路(100)，被配置成控制开关模式电源(102)的功率系(101)中的开关元件(Q1-Q6)，其中所述功率系(102)可操作地连接至所述开关模式电源(102)的输入端子(103)和输出端子(104)，其中所述控制电路(100)包括：

开关控制器(105)，可操作地连接至所述功率系(101)的所述开关元件(Q1-Q6)，并且被配置成针对所述开关元件(Q1-Q6)生成开关控制信号，所述开关控制器(105)还被布置成接收占空比信号(D)，其中所述占空比信号(D)控制所述开关控制信号(S)的占空比；

电压调节器(106)，被配置成接收指示所述输出端子(104)的输出电压(V_out)的输出电压信号，并且可操作用于借助于生成由所述开关控制器(105)接收的所述占空比信号(D)来控制所述输出端子(104)处的所述输出电压；以及

模式控制器(107)，被配置成接收所述输出电压信号(V_out)并且接收指示所述输入端子(103)的输入电压的输入电压信号(V_in)，所述模式控制器(107)还被配置成接收指示从所述输出端子(104)流向可连接负载(108)的输出电流(I_out)的输出电流信号(109)，所述模式控制器(107)还被布置成与所述开关控制器(105)通信；

其中所述模式控制器(107)被配置成监测所述输出电流信号(109)以确定所述输出电流(I_out)是否超过电流门限，并且被配置成控制所述开关控制器(105)生成所述开关控制信号(S)，使得当所述电流超过所述电流门限时，所述功率系(101)在连续传导模式下操作，并且在确定所述输出电流(I_out)下降到或者低于所述电流门限时，所述功率系(101)的操作从所述连续传导模式变为脉冲跳跃模式，使得从所述连续传导模式进入所述脉冲跳跃模式，其中所述脉冲跳跃模式包括确定所述功率系(101)的次级电路中存储的能量的量，所述次级电路(201)可操作地连接至所述输出端子(104)，并且当所述次级电路(201)中存储的能量的量下降到或低于能量门限时，所述模式控制器(107)借助于所述开关控制信号(S)来指示所述开关控制器(105)启用从初级电路(202)到所述次级电路(201)的能量传递，当所述次级电路(201)中存储的能量的量超过所述能量门限时，借助于所述开关控制信号(S)来禁用从所述初级电路(202)到所述次级电路(201)的能量传递。

2.根据权利要求1所述的控制电路(100)，其中所述模式控制器(107)包括：

被配置成估计输出电流I_est＝I_error+I_mean的电流估计器，其中：

I_error＝G·(V_out-V_ref)，其中G是第一常数，V_ref是参考电压；以及

I_mean＝k·V_in·(D-D²)，其中k是第二常数，并且D是占空比值；

被配置成在电流之和I_sum小于零时生成脉冲信号(P)的电流累加器，其中：

I_sum[n]＝I_mux[n]-I_out[n]+I_sum[n-1]，其中n表示样本号，n-1表示前一样本，在生成脉冲信号(P)时，I_mux等于I_est，否则I_mux等于零，从而确定在脉冲跳跃模式期间所述功率系(101)的所述次级电路(201)中的能量的可用的量，并且在确定I_sum小于零时，生成脉冲信号(P)，以引起所述开关控制器(105)启用从所述功率系(101)的所述初级电路(202)到所述次级电路(201)的能量传递。