[发明专利]宽切换频率范围切换模式电力供应器控制拓扑

说明书

本公开的实施例涉及宽切换频率范围切换模式电力供应器控制拓扑。本公开的方面提供一种电路(300)。在一些实例中，所述电路包含定时电路(302)及状态机电路(308)。所述定时电路确定功率转换器的占空比与阈值之间的关系。所述状态机电路耦合到所述定时电路，且包含多个状态，包含降压状态、升压状态及降压‑升压状态。所述状态机电路至少部分地基于所述占空比与所述阈值之间的所述所确定关系而根据时域控制及电压域控制在所述多个状态之间转变，在所述时域控制指示从所述降压‑升压状态退出时根据所述时域控制在所述状态之间转变，且在所述电压域控制指示从降压‑升压状态的所述退出时根据所述电压域控制在所述状态之间转变。

相关申请案的交叉引用

本申请案要求第62/850,775号美国临时专利申请案的优先权，所述美国临时专利申请案于2019年5月21日申请、标题为“具有宽切换频率范围的降压-升压DC-DC转换器(Buck-Boost DC-DC Converter with Wide Switching Frequency Range)”，且特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的实施例涉及电力供应器技术，且更明确地说，涉及宽切换频率范围切换模式电力供应器控制拓扑。

背景技术

切换模式电力供应器(SMPS)通过切换经由切换节点/端子耦合到能量存储元件(例如电感器/变压器及/或电容器)的一或多个功率晶体管来将电力从输入电源传送至负载，所述能量存储元件能够耦合到负载。功率晶体管可包含于功率转换器中，功率转换器包含或能够耦合到能量存储元件。SMPS可包含SMPS控制器以将一或多个栅极驱动信号提供到功率晶体管。不同切换频率适用于SMPS的特定应用环境，但针对广泛范围的切换频率优化SMPS控制器可能带来挑战。

发明内容

本公开的方面提供一种电路。在至少一些实例中，所述电路包含定时电路及状态机电路。所述定时电路经配置以确定功率转换器的占空比与阈值之间的关系。所述状态机电路耦合到所述定时电路，且包含多个状态，包含降压状态、升压状态及降压-升压状态。所述状态机电路经配置以至少部分地基于所述功率转换器的所述占空比与所述阈值之间的所述所确定关系而根据时域控制及电压域控制在所述多个状态之间转变，在所述时域控制指示从所述降压-升压状态退出时根据所述时域控制在所述多个状态之间转变，且在所述电压域控制指示从降压-升压状态的所述退出时根据所述电压域控制在所述多个状态之间转变。

本公开的其它方面供一种电路。在至少一些实例中，所述电路包含定时电路及状态机电路。所述定时电路经配置以确定功率转换器的占空比与阈值之间的关系。所述状态机电路耦合到所述定时电路，且包括多个状态，包含降压-升压状态及至少另一状态。所述状态机电路经配置以在时域控制及电压域控制两者皆指示进入到所述降压-升压状态时至少部分地基于所述功率转换器的所述占空比与所述阈值之间的所述所确定关系而从所述另一状态转变到所述降压-升压状态。所述状态机电路进一步经配置以在所述时域控制或所述电压域控制指示从所述降压-升压状态退出时至少部分地基于所述功率转换器的所述占空比与所述阈值之间的所述所确定关系而从所述降压-升压状态转变到所述另一状态。

本公开的其它方面供一种系统。在至少一些实例中，所述系统包含负载、功率转换器及控制器。所述功率转换器耦合到所述负载，且经配置以向所述负载提供通过所述功率转换器从输入电压(VIN)切换的输出电压(VOUT)。所述控制器耦合到所述功率转换器，且经配置以控制所述功率转换器将VIN切换到VOUT。所述控制器通过以下操作将VIN切换到VOUT：产生多个时钟信号；确定所述功率转换器的占空比与根据所述多个时钟信号中的至少一些确定的阈值之间的关系；以及在时域控制及电压域控制两者皆指定所述功率转换器以降压-升压操作模式操作时至少部分地基于所述功率转换器的所述占空比与所述阈值之间的所述所确定关系而控制所述功率转换器以所述降压-升压操作模式操作。

附图说明