[发明专利]用于降压衍生开关模式电源的三象限电桥

说明书

某些器械和相关方法关联到应用于降压衍生电源转换器输出电感器的三象限电桥(TQB)。TQB在第一种模式中的运行是这样的：当电源转换器的高端开关导通时，TQB配置结合第一输出电感器电流和第一受控电流传导到负载；TQB配置控制第一受控电流，使负载上的负电压瞬变降至最小。TQB在第二种模式中的运行是这样的：当电源转换器的高端开关断开时，TQB配置用于从负载分流出第二受控电流并使第二受控电流通过输出电感器循环；TQB配置用于控制第二受控电流，使电源转换器输出上的正电压瞬变降至最小。

技术领域

本发明涉及一种用于降压衍生开关模式电源的三象限电桥。

背景技术

某些器械和相关方法关联到应用于降压衍生电源转换器输出电感器的三象限电桥(TQB)。TQB在第一种模式中的运行是这样的：当电源转换器的高端开关导通时，TQB配置用于导通第一受控电流结合第一输出电感器电流传导到负载；TQB配置用于控制第一受控电流，使负载上的负电压瞬变降至最小。TQB在第二种模式中的运行是这样的：当电源转换器的高端开关断开时，TQB配置用于从负载分流出第二受控电流并使第二受控电流通过输出电感器循环；TQB配置用于控制第二受控电流，使电源转换器输出上的正电压瞬变降至最小。

发明内容

各种不同的示例可实现一项或多项优势。例如，某些TQB操作可改进电源稳定性，尤其是在瞬变步阶加载事件期间。在某些情况下，各类TQB操作可在输出电容减小的情况下提供经改进的性能，从而减小成本和尺寸。在某些典型电源转换器应用中，生成的输出电压可包括对于额定输出电压的更低电压偏差，并可包括持续时间较少的电压偏差。某些实施可提供较之于现代计算设备负载的要求而言更高的下冲和/或过冲裕度。

附图说明

图1描绘了具有典型集成三象限电桥的典型开关模式电源电路。

图2描绘了提供三象限电桥集成控制的典型开关模式电源控制器。

图3A描绘了具有典型集成三象限电桥的开关模式电源电路的支持模式切换波形。

图3B描绘了具有典型集成三象限电桥的开关模式电源电路的转移模式切换波形。

图3C描绘了典型转移模式。

图4描绘了一组典型波形，图解说明对步阶瞬态加载事件期间通过三象限电桥(TQB)电流施加的控制。

图5描绘了一组典型波形，图解说明对步降瞬态卸载事件期间通过三象限电桥(TQB)电流施加的控制。

图6描绘了典型旁路开关VGS电压控制电路。

图7描绘了接通时间控制电路上的典型旁路开关。

图8描绘了典型总计旁路开关VGS电压和接通时间控制电路。

图9描绘了典型TQB支持模式控制方法。

图10描绘了典型TQB转移模式控制方法。

图11描绘了TQB控制系统的方框图。

具体实施方式

图1描绘了具有典型集成三象限电桥的典型开关模式电源电路。开关模式电源电路100包括旁路开关105。旁路开关105由场效应晶体管(FET)Q3和Q4构成。一组TQB驱动线110可控制旁路开关105。旁路驱动电路115驱动TQB驱动线。开关模式控制器120可控制旁路驱动电路115。开关模式控制器120可控制开关模式驱动电路125。开关模式驱动电路125驱动高端FET Q1和低端FET Q2。高端FET Q1和低端FET Q2驱动输出电感器L1。输出电感器L1支持输出电容器C1和输出负载I_LOAD。输出电容器C1可表示输出电容器组合。开关模式控制器120接收电流检测信号I_T、I_B和I_L。