[发明专利]用于混合切换模式电源（SMPS）的转换控制

说明书

用于混合切换模式电源（SMPS）的转换控制的系统及方法。在一些实施例中，混合SMPS可以包括被配置为当所述SMPS以线性模式操作时产生与可变占空比成比例的输出电压的线性电路（301），以及耦合于所述线性电路的迟滞电路（302）。所述迟滞电路被配置为当所述SMPS以迟滞模式操作时使所述占空比采取两个预定值中的一个。所述混合SMPS还可以包括耦合于所述线性电路和所述迟滞电路的转换控制电路（303），所述转换控制电路被配置为响应于所述混合SMPS从所述迟滞模式转换到所述线性模式而旁路所述线性电路的至少一部分。

技术领域

本发明通常涉及电子器件，更具体地说，涉及用于混合切换模式电源（SMPS）内的转换控制的系统及方法。

背景技术

“电源”是向电气或电子器件提供能量的电路。在现代电子设备中使用的电源包括电池、直流（DC）电源、交流（AC）电源等等。现代电源的示例是切换模式电源（SMPS）。一般来说，SMPS被用于常常以与SMPS的输入电压不同的电平向负载提供调节的输出电压。

通常，SMPS包括被配置为以切换方式并且以给定占空比（即，接通-断开时间的比率）将电压施加到晶体管的栅极的电路，使得SMPS的占空比调节输出电压。在操作中，由于晶体管将其大部分时间花费在其两个最低功耗状态（“全开”和“全关”）之间的切换，很少能量被浪费。然而，负载扰动仍然会导致SMPS的输出电压以不期望的方式发生改变，其中负载扰动是某些类型的集成电路（例如，微处理器、微控制器等等）的特性。因此，为了试图允许SMPS更迅速地赶上突然的负载变化，已开发了能够以线性和迟滞模式进行操作的混合SMPS。

在混合SMPS中，当输出电压位于高阈值和低阈值之间时，负载变化通过线性地增加或减小SMPS的占空比来处理。然后，如果输出电压达到高阈值或低阈值，SMPS以迟滞模式操作。具体地，在迟滞模式，当输出电压达到高阈值时，占空比被改变为最低定义值（例如，0％）。相反，当输出电压达到低阈值，SMPS应用其最高定义值（例如，100％）。因此，混合SMPS可以能够在负载扰动之后操纵其输出电压返回到其线性操作范围内的合适值。

然而，本发明人已确定在混合SMPS中从迟滞模式转换到线性模式可能表现的不是很好。例如，当SMPS在迟滞模式操作之后返回到线性模式时，输出电压可以仍然处于转换状态，并在不久之后可能达到高阈值或低阈值，因此导致线性和迟滞模式之间的持续振荡（被称为迟滞振荡），这可能会损坏负载或以其它方式导致系统次优化地操作。

附图说明

本发明通过示例的方式说明并不被附图所限定，在附图中类似的参考符号表示相同的元素。附图中的元素说明是为了简便以及清晰，不一定按比例绘制。

图1是根据一些实施例的具有一个或多个电子芯片的器件的印刷电路板(PCB)的示例的图表。

图2是根据一些实施例的混合切换模式电源（SMPS）的示例的电路图。

图3是根据一些实施例的控制电路的示例的方框图。

图4是根据一些实施例的控制电路的示例的电路图。

图5是说明根据一些实施例的转换控制电路的操作的流程图。

图6示出说明根据一些实施例的转换控制电路的电压选择操作的图。

图7示出比较根据一些实施例的混合SMPS的操作的图。

具体实施方式