[发明专利]限制峰值受控升压转换器中的平均电流

说明书

一种方法可以包括监视通过升压转换器的功率电感器的电流，以及检测所监视的电流与功率电感器的所需的平均电流之间的差值的数学积分何时等于零。另一个方法可以包括在升压转换器的第一操作模式中，控制升压转换器的开关的开关行为以调节由升压转换器产生的输出电压，以及在升压转换器的第二操作模式中，控制升压转换器的开关的开关行为以调节由升压转换器接收的输入电流。另一个方法可以包括监视通过升压转换器的功率电感器的电流以及检测所监视的电流何时超过功率电感器的最大电流。

技术领域

本公开总体上涉及用于电子设备的电路，其包括但不限于诸如无线电话和媒体播放器之类的个人音频设备，并且更具体地涉及峰值控制的升压转换器中的有限的平均电流。

背景技术

个人音频设备，包括无线电话(诸如移动/蜂窝电话、无绳电话、mp3播放器和其他消费类音频设备)得到了广泛使用。这样的个人音频设备可以包括用于驱动一对耳机或一个或多个扬声器的电路。这样的电路通常包括扬声器驱动器，其包括用于驱动向耳机或扬声器的音频输出信号的功率放大器。通常，功率转换器可以用于向功率放大器提供电源电压，以便放大驱动到扬声器、耳机或其他换能器的信号。开关功率转换器是一种电子电路，其将电源从一个直流(DC)电压电平转换为另一个DC电压电平。这种开关DC-DC转换器的示例包括但不限于升压转换器、降压转换器、降压-升压转换器、反相降压-升压转换器以及其他类型的开关DC-DC转换器。因此，使用功率转换器，可以将诸如由电池提供的DC电压转换为用于向功率放大器供电的另一个DC电压。

通常，升压转换器用作峰值电流受控的升压转换器，其中控制系统的主控制回路用于确定升压转换器的每个开关相位上的峰值电流需求，以便产生升压转换器所需的升压输出电压。对于升压占空比其中占空比(例如，其可以通过从数字中减去算术比来确定，其中算术比等于提供给升压转换器的输入电压除以升压转换器的升压输出电压)可能需要斜率补偿电路来避免升压转换器的次谐波行为。在许多升压转换器控制系统中还存在保护电路，以确保升压转换器的电流保持在最大值以下。根据主控制回路的峰值电流检测和最大可允许电流检测通常由两个单独的电路执行：第一比较器，将测得的电流(例如，升压转换器的功率电感器的测得的电流)与斜率补偿的目标峰值电流信号进行比较，以及第二比较器，将测得的电流与最大电流限制进行比较。主控制回路(其也可以称为补偿器)可以产生目标峰值电流信号，其可以通过斜率补偿电路修改，并且这样的斜率补偿目标峰值电流信号可以由第一比较器与测得的电流进行比较，以便执行升压转换器的峰值电流控制。然而，由于斜率补偿可能发生在模拟电路中，因此在第一比较器切换的点处可能存在未知量的校正。在调节功率转换器输出的升压电压时，主控制回路可以消除这种误差。

然而，此未知误差的存在可能导致无法在升压转换器的任何特定开关周期内直接控制最大电流。这是因为第二比较器允许进行测量，而不会在阈值以上对电感器电流进行斜率补偿。如果使用第二个比较器直接控制电感器中的电流，则此测量中缺少斜率补偿可能会导致次谐波行为。为了避免这种次谐波行为，同时限制第二比较器检测到的电流，可以反馈回第二比较器的输出，以允许控制电路将所需的限制行为应用于斜率补偿的目标峰值电流信号。例如，可以存在附加的控制回路，使得当在电流限制条件下操作时，修改斜率补偿的目标峰值电流信号以获得所需的电流限制行为。

结果，可以创建控制系统，其导致将升压转换器的功率电感器的峰值电流限制和控制在最大阈值以下。但是，在许多系统中，峰值电感器电流和平均电感器电流之间的误差可能会很大，并且电感器的变化在确定合适的峰值电流限制时会带来巨大挑战。

发明内容

根据本公开的教导，可以减少或消除与操作功率转换器的现有方法相关的一个或多个缺点和问题。

根据本公开的实施例，一种方法可以包括监视通过升压转换器的功率电感器的电流并且检测如所监视的电流与功率电感器的所需的平均电流之间的差值的数学积分何时等于零。