專利名稱：電壓轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總體涉及電壓轉(zhuǎn)換器，具體地，涉及DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
電壓轉(zhuǎn)換器可以用于提供從任意輸入電壓源到負(fù)載的預(yù)定或恒定輸出電壓。輸入 電壓源可以是高于或低于輸出電壓的電壓。開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器是一種實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換的有效方式。 開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器采用與負(fù)載串聯(lián)耦接或并聯(lián)耦接的開(kāi)關(guān)(例如，功率晶體管)。調(diào)節(jié)器控制開(kāi)關(guān) 的接通和關(guān)斷，以便調(diào)節(jié)至負(fù)載的功率流。開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器采用電感性能量存儲(chǔ)元件，將開(kāi)關(guān)后 的電流脈沖轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的負(fù)載電流。因此，以離散的電流脈沖在開(kāi)關(guān)上傳輸開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器中 的功率。由于開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器的效率更高，所以開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器典型地用在以電池供電的系統(tǒng)中， 如，便攜式和膝上型計(jì)算機(jī)以及手持設(shè)備。在這樣的系統(tǒng)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器提供接近額定輸 出電流的電流時(shí)(例如，當(dāng)便攜式或膝上型計(jì)算機(jī)中的磁盤(pán)或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟時(shí))，整個(gè)電路 的效率可以較高。然而，效率通常是輸出電流的函數(shù)，并且典型地在低輸出電流處效率降 低。這種效率的降低通常歸因于與操作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器相關(guān)聯(lián)的損耗。這些損耗包括但不限于 調(diào)節(jié)器的控制電路中的靜態(tài)電流損耗、開(kāi)關(guān)損耗、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器電流損耗以及電感器/變壓 器繞組和磁芯損耗。

發(fā)明內(nèi)容
該說(shuō)明書(shū)描述了涉及電壓轉(zhuǎn)換器的不同方面，所述電壓轉(zhuǎn)換器能夠在各種輸出電 流水平處保持高效率。例如，雙模轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)可以用于實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換，這樣的設(shè)計(jì)可以根據(jù) 特定的預(yù)定義條件在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇。此外，可以通過(guò) 強(qiáng)制高側(cè)晶體管在最小時(shí)間段上保持導(dǎo)通并跳過(guò)開(kāi)關(guān)周期，在低輸出電流水平處實(shí)現(xiàn)最小 接通時(shí)間特征，提高效率?？梢杂捎脩敉獠康鼐幊踢@樣的最小接通持續(xù)時(shí)間。以這種方式， 可以使特定的損耗(例如，開(kāi)關(guān)損耗)最小化，甚至可以在低輸出電流水平上保持轉(zhuǎn)化器效 率。大體上，一方面是一種用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開(kāi)關(guān)調(diào) 節(jié)器包括串聯(lián)耦接的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管；以及第一電路，被配置為以同步模式操 作以及向負(fù)載提供調(diào)節(jié)后的輸出電壓，在同步模式下，高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管用于電壓 切換。所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括第二電路，被配置為以非同步模式操作以及向負(fù)載提供調(diào)節(jié) 后的輸出電壓，在非同步模式下，低側(cè)晶體管保持截止，并且高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極 管用于電壓切換。所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括自動(dòng)模式選擇器，被配置為輸出控制信號(hào)，以及 部分地基于低側(cè)晶體管的源極和漏極之間的電壓和預(yù)定延遲時(shí)間，在同步操作模式與非同 步操作模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇。該方面的其他實(shí)現(xiàn)方式包括相應(yīng)的方法、電路和系統(tǒng)。另一大體方面是一種對(duì)用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器進(jìn)行操作的 方法，所述方法包括部分地基于自動(dòng)模式選擇器所產(chǎn)生的控制信號(hào)邏輯上為低還是邏輯上為高，來(lái)自動(dòng)確定開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器是應(yīng)當(dāng)以同步模式來(lái)操作還是以非同步模式來(lái)操作，其中， 在同步模式下高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管用于電壓切換，在非同步模式下高側(cè)晶體管和一個(gè) 或多個(gè)二極管用于電壓切換。該方法還包括如果控制信號(hào)邏輯上為低，則以同步模式來(lái)操 作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器。該方法還包括如果控制信號(hào)邏輯上為高，則以非同步模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié) 器，其中，在整個(gè)非同步模式期間低側(cè)晶體管保持截止。另一大體方面是一種用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié) 器包括串聯(lián)耦接的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管；以及第一電路，被配置為以同步模式操作 以及向負(fù)載提供調(diào)節(jié)后的輸出電壓，在同步模式下，高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管用于電壓切 換。所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括第二電路，被配置為以非同步模式操作以及向負(fù)載提供調(diào)節(jié)后 的輸出電壓，在非同步模式下，低側(cè)晶體管保持截止，并且高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極管 用于電壓切換。所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括用于在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自 動(dòng)選擇的裝置。這些和其他大體方面可以可選地包括以下特定方面中的一個(gè)或多個(gè)。當(dāng)在預(yù)定延 遲時(shí)間期間滿足以下條件時(shí)，自動(dòng)模式選擇器可以自動(dòng)選擇非同步操作模式低側(cè)晶體管 的源極和漏極之間的電壓大于零；脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)邏輯上為低；以及時(shí)鐘信號(hào)脈沖 處于下降沿。當(dāng)在預(yù)定延遲時(shí)間期間滿足以下條件時(shí)，自動(dòng)模式選擇器可以自動(dòng)選擇同步 操作模式所述一個(gè)或多個(gè)二極管上的電壓小于零；脈沖寬度調(diào)制PWM信號(hào)邏輯上為低；以 及時(shí)鐘信號(hào)脈沖處于下降沿。預(yù)定延遲時(shí)間可以是連續(xù)的多個(gè)時(shí)鐘周期或固定的時(shí)間段， 例如20微秒。非同步操作模式可以包括最小接通時(shí)間電路，被配置為在大于或等于預(yù)定的最 小接通持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段上保持高側(cè)晶體管導(dǎo)通。最小接通時(shí)間電路可以被配置為使得開(kāi) 關(guān)調(diào)節(jié)器以脈沖跳過(guò)模式來(lái)操作，其中在脈沖跳過(guò)模式下開(kāi)關(guān)頻率減小。例如，可以在大于 或等于預(yù)定的最小接通持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段上強(qiáng)制高側(cè)晶體管保持導(dǎo)通。用戶可以例如通過(guò) 調(diào)節(jié)與電壓轉(zhuǎn)換器電路的前饋(RFF)管腳相連的電阻器值，來(lái)對(duì)最小接通持續(xù)時(shí)間進(jìn)行編 程。非同步操作模式可以包括以下三個(gè)操作狀態(tài)第一狀態(tài)，在第一狀態(tài)期間，高側(cè)晶 體管導(dǎo)通，所述一個(gè)或多個(gè)二極管截止；第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管截止，所述 一個(gè)或多個(gè)二極管導(dǎo)通，其中，僅在PWM信號(hào)為邏輯高且高側(cè)晶體管的導(dǎo)通時(shí)間大于或等 于最小接通持續(xù)時(shí)間的情況下，開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器從第一狀態(tài)改變到第二狀態(tài)；以及第三狀態(tài)，在 第三狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管截止，所述一個(gè)或多個(gè)二極管截止。當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以同步模式操 作時(shí)，控制信號(hào)可以邏輯上為低，當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以非同步模式來(lái)操作時(shí)，控制信號(hào)可以邏輯 上為高。所述一個(gè)或多個(gè)二極管可以包括低側(cè)晶體管的體二極管、或肖特基二極管、或兩 者。開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還可以包括用于當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以非同步模式操作時(shí)在低輸出電流水平處提 高效率的裝置?？梢詫?shí)現(xiàn)具體方面，以實(shí)現(xiàn)以下可能優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。本文中描述的電路和 方法可以實(shí)現(xiàn)一種集成電路，該集成電路能夠在同步模式與非同步模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇 模式。因此，由于可以避免附加的控制器信號(hào)，因此可以減少管腳數(shù)目，并且在板上需要的 信號(hào)跡線更少。此外，可以實(shí)現(xiàn)最小接通時(shí)間特征，以在低輸出電流水平處減小開(kāi)關(guān)損耗。 因此，本文描述的電路和方法可以在各種輸出電平上使電壓轉(zhuǎn)換器效率最大化。
可以使用電路、方法、系統(tǒng)、或者電路、系統(tǒng)和方法任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)總體和特定方 面。在附圖和以下描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)。根據(jù)說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要 求，其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。


現(xiàn)在將參考以下附圖來(lái)詳細(xì)描述這些和其他方面。圖1是采用自動(dòng)同步/非同步模式選擇的雙模降壓轉(zhuǎn)換器的操作流程圖。圖2是示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器的示意框圖。圖3是針對(duì)示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器的同步模式操作的仿真波形序列。圖4A-4C是示出了示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器的最小接通時(shí)間特征和脈沖跳過(guò)模式的 仿真波形序列。圖5是雙模降壓轉(zhuǎn)換器的示例應(yīng)用電路。圖6是雙模降壓轉(zhuǎn)換器的另一示例應(yīng)用電路。不同附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的單元。
具體實(shí)施例方式圖1是示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器集成電路100的操作流程圖，所述雙模降壓轉(zhuǎn)換器集 成電路100可以根據(jù)特定的預(yù)定義條件在同步操作模式120與非同步操作模式140之間進(jìn) 行自動(dòng)選擇。降壓轉(zhuǎn)換器是逐步下降(st印-down)DC至DC電壓轉(zhuǎn)換器。同步降壓轉(zhuǎn)換器 是基本降壓轉(zhuǎn)換器電路拓?fù)涞男薷陌姹?，其中將兩個(gè)晶體管(而不是晶體管和二極管)用 作開(kāi)關(guān)。如圖1所示，在電路100的端子SW處，基于開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)占空比，將輸入電壓(Vin) 轉(zhuǎn)換成輸出電壓。典型的應(yīng)用電路包括與輸出或負(fù)載相連的電感器和電容器，以下將在圖 5中更詳細(xì)描述該應(yīng)用電路。在同步操作模式120期間，兩個(gè)晶體管用作開(kāi)關(guān)元件。在特定的負(fù)載條件下，可以 以非同步模式140更高效地操作轉(zhuǎn)換電路100，其中只有一個(gè)晶體管用于電壓轉(zhuǎn)換。在一個(gè) 實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)?shù)蛡?cè)晶體管的源極和漏極之間的電壓大于零(Vd…> 0)，而“PWM”信號(hào)為低 且時(shí)鐘脈沖(“CLK”)在下降(負(fù))沿上時(shí)，選擇非同步操作模式140。在圖1的方框160 中示出了這些預(yù)定義條件。如以下將更詳細(xì)討論的，非同步操作模式140可以用于在低輸 出電流水平處提高效率。同步模式如圖1所示，同步操作模式120使用以下兩個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管來(lái)使輸入電壓(Vin)逐步 下降至較低的輸出電壓(V。ut)用作主開(kāi)關(guān)的高側(cè)晶體管(HS_M0S)101，和用作同步開(kāi)關(guān)的 低側(cè)晶體管(LS_M0S)102。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，HS_M0S 101和LS_M0S 102都是N-M0SFET 器件。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，HS_M0S 101可以是P-M0SFET。每個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管101和102分別 由柵極驅(qū)動(dòng)器來(lái)啟用或禁用。例如，HS_M0S 101具有高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器(HS驅(qū)動(dòng)器)103，LS_ MOS 102具有低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器(LS驅(qū)動(dòng)器)104。將控制信號(hào)傳遞至HS驅(qū)動(dòng)器103和LS驅(qū) 動(dòng)器104，以啟用和禁用晶體管。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，該開(kāi)關(guān)晶體管起到電短路 的作用，具有非常小的電阻(RDS,w)。另一方面，當(dāng)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，該晶體管起到電 開(kāi)路的作用，沒(méi)有電流流過(guò)該晶體管。
參考圖1，針對(duì)同步模式120的操作流程圖示出了兩個(gè)操作狀態(tài)“接通”狀態(tài)122， 對(duì)應(yīng)于HS晶體管101導(dǎo)通而LS晶體管102截止(HS = On且LS = Off)；以及“關(guān)斷”狀態(tài) 124，對(duì)應(yīng)于HS晶體管101截止而LS晶體管102導(dǎo)通(HS = Off且LS = On)。此外，圖1 中的雙模轉(zhuǎn)換器具有運(yùn)行在固定頻率下的系統(tǒng)時(shí)鐘，表示為CLK脈沖190。作為示例，假定轉(zhuǎn)換器電路100的操作狀態(tài)初始地為“關(guān)斷”狀態(tài)124。圖1的流 程圖指示，只要脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)為高(表示為PWM= 1)，就保持“關(guān)斷”狀態(tài)。如 圖2的示意框圖所示，該P(yáng)WM信號(hào)由PWM比較器210產(chǎn)生，并且該P(yáng)WM信號(hào)是施加至邏輯電 路(例如，NAND門(mén)和觸發(fā)器)以導(dǎo)通/截止HS和LS晶體管(101和102)的控制信號(hào)。返 回參考圖1的操作流程，當(dāng)LS晶體管102的源極端子和漏極端子上電壓小于或等于零(Vds ^彡0)，而PWM信號(hào)為低(PWM = 0)且時(shí)鐘信號(hào)103在下降沿上(CLK = Falling)時(shí)，“關(guān) 斷”狀態(tài)IM將變成“接通”狀態(tài)122。方框130中示出了這些預(yù)定義的條件。一旦電路100進(jìn)入“接通”狀態(tài)122，只要PWM信號(hào)為低(PWM = 0)，電路就保持該 狀態(tài)。然而，如果“PWM”信號(hào)變?yōu)楦?PWM = 1)，則電路100就再次返回“關(guān)斷”狀態(tài)124，其 中晶體管101截止而LS晶體管102導(dǎo)通。以這種方式，在同步模式120下，HS晶體管101 和LS晶體管102異相地操作(即，當(dāng)一個(gè)晶體管導(dǎo)通時(shí)，另一晶體管截止)。此外，在一個(gè) 晶體管導(dǎo)通和另一個(gè)晶體管截止的轉(zhuǎn)變之間典型地設(shè)計(jì)有特定的靜寂時(shí)間量(例如，5-10 納秒)，以避免發(fā)生兩個(gè)晶體管同時(shí)導(dǎo)通的情況。在同步模式120下的“關(guān)斷”狀態(tài)IM期間，當(dāng)滿足特定的預(yù)定義條件時(shí)，電路可 以自動(dòng)進(jìn)入非同步模式140。在圖1所示的一個(gè)示例中，當(dāng)LS晶體管102的源極端子和漏 極端子之間的電壓大于零(Vd…> 0)，而PWM信號(hào)為低(PWM = 0)且時(shí)鐘信號(hào)在下降沿上 (CLK = Falling)時(shí)，進(jìn)行從同步模式120到非同步模式140的切換。方框160中示出了這 些預(yù)定義條件。還已提到，在同步模式操作120的“關(guān)斷”狀態(tài)IM期間，如果Vd…^O (LS 晶體管的漏極端子和源極端子之間的電壓小于或等于零)，而PWM信號(hào)為低(PWM = O)且 CLK信號(hào)在下降沿上時(shí)，電路100簡(jiǎn)單地切換至“接通”狀態(tài)122并保持處于同步模式120。 因此，當(dāng)電路100處于同步操作模式120的關(guān)斷狀態(tài)124時(shí)，條件Vd…(S卩，> 0或彡0)確 定電路是從關(guān)斷狀態(tài)1 切換至接通狀態(tài)122 (同時(shí)保持處于同步模式120)，還是從關(guān)斷狀 態(tài)1 切換至非同步模式140。非同步模式一旦電路進(jìn)入非同步操作模式140，LS晶體管102就在整個(gè)非同步操作模式期間 保持截止。這樣，由HS晶體管101和二極管來(lái)執(zhí)行非同步操作模式140下的電壓轉(zhuǎn)換，而 不是由晶體管101和102對(duì)來(lái)執(zhí)行。該二極管可以是LS晶體管102的體二極管(Db。dy) 105， 或是與體二極管105并聯(lián)的單獨(dú)的肖特基二極管(Schottky) 106。使用肖特基二極管106 可以比僅使用體二極管105更高效，這是因?yàn)?，肖特基二極管106上的電壓降低于體二極管 105兩端的電壓降。此外，肖特基二極管106可以與降壓轉(zhuǎn)換器集成電路100集成在一起或 作為外部組件。如所示的，非同步模式140的操作流程圖包括三個(gè)操作狀態(tài)“接通”狀態(tài)142，對(duì) 應(yīng)于HS晶體管101導(dǎo)通而二極管105和/或106截止(HS = On且DS = Off)；“關(guān)斷”狀 態(tài)144，對(duì)應(yīng)于HS晶體管101截止而二極管105和/或106導(dǎo)通(HS = Off且DS = On)； 以及“待機(jī)”狀態(tài)146，對(duì)應(yīng)于HS晶體管101以及二極管105和/或106截止。在非同步操作模式140期間，利用控制信號(hào)(“Async”信號(hào))使LS晶體管102保持截止。例如，當(dāng) Async信號(hào)為邏輯高時(shí)，LS晶體管102保持截止，電路保持處于非同步操作模式140。以下 將進(jìn)一步描述Async信號(hào)的詳細(xì)操作。此外，一旦電路進(jìn)入非同步操作模式140，HS晶體管101就導(dǎo)通，而二極管105和 /或106就截止，這是因?yàn)槎O管處于反向偏置。這是非同步操作模式140期間的“關(guān)斷” 狀態(tài)142。如上所述，LS晶體管102截止，這是因?yàn)椤癆sync”信號(hào)在整個(gè)非同步操作模式 140期間都保持為高。一旦PWM信號(hào)變?yōu)楦?PWM = 1)且Ton > Tm Min(其中Ton是HS晶體 管101導(dǎo)通的持續(xù)時(shí)間，Tqn Min是預(yù)先建立的最小接通時(shí)間)，則HS晶體管截止，而二極管正 向偏置。方框150中示出了這些預(yù)定義條件。這是非同步操作模式140下的“關(guān)斷”狀態(tài) 144。此外，從該關(guān)斷狀態(tài)144開(kāi)始，可以有兩個(gè)可能的后續(xù)電路操作第一后續(xù)電路操作是 切換回同步模式120 ；第二后續(xù)電路操作是進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)146，在待機(jī)狀態(tài)146下，HS晶體 管101截止，LS晶體管102截止，并且二極管截止。如圖1所述，當(dāng)Vd < 0 ( 二極管上的電壓為負(fù)，這指示二極管正向偏置)，而PWM變 為低(pwM = 0)且CLK信號(hào)在下降沿上O^LK = Falling)時(shí)，電路可以自動(dòng)切換回同步操 作模式120。方框180中示出了這些預(yù)定義條件。一方面，如果PWM信號(hào)保持為高(PWM = 1)，且電感器電流達(dá)到零或Vd > 0 ( 二極管上的電壓為零或?yàn)檎?，這指示二極管不再正向偏 置)，則電路進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)146，在待機(jī)狀態(tài)146下，高側(cè)晶體管101以及二極管105和/或 106都截止。在待機(jī)狀態(tài)146期間，輸出電路變成與地是去耦接的，并防止發(fā)生極性反轉(zhuǎn)的 情況，在極性反轉(zhuǎn)情況下，電感器開(kāi)始從負(fù)載汲取功率。從該待機(jī)狀態(tài)146開(kāi)始，一旦PWM 信號(hào)變?yōu)榈?PWM = 0)，而Vd彡 且CLK信號(hào)在下降沿上(CLK = Falling)，HS晶體管101 就導(dǎo)通并且電路100返回“接通”狀態(tài)142。方框185中示出了這些預(yù)定義條件。以這種方式，圖1的操作流程圖示出了可以用于實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換的雙模轉(zhuǎn)換器設(shè) 計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)可以根據(jù)特定的預(yù)定義條件在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自 動(dòng)選擇。此外，可以通過(guò)強(qiáng)制高側(cè)晶體管在最小時(shí)間段內(nèi)保持導(dǎo)通狀態(tài)并跳過(guò)開(kāi)關(guān)周期，在 低輸出電流水平處實(shí)現(xiàn)最小接通時(shí)間特征，提高效率。因此，可以使特定損耗(例如，開(kāi)關(guān) 損耗)最小化，甚至可以在低輸出電流水平處保持轉(zhuǎn)換器效率。圖2是示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器集成電路200的示意框圖。如所示的，電路200具 有10個(gè)管腳用于監(jiān)控輸出電壓的反饋管腳(FB)，用于接通/關(guān)斷電路操作的使能管腳 (EN)，輸入電壓管腳(IN)，用于內(nèi)部電壓源的偏置管腳(VCC)，表示電源良好的電源良好管 腳(PGood)；用于調(diào)節(jié)最小接通時(shí)間的前饋管腳(RFF)，用于使高側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器偏置的自舉 管腳(BS)，輸出管腳(SW)，用于驅(qū)動(dòng)外部低側(cè)NMOS的柵極驅(qū)動(dòng)器管腳(SDRV)，以及接地管 腳(GND)。如上所述，由于Async信號(hào)保持為高，LS晶體管在整個(gè)非同步操作模式期間始終 處于截止?fàn)顟B(tài)。如圖2所示，Async信號(hào)是“自動(dòng)模式選擇”電路230的輸出，“自動(dòng)模式選 擇”電路230是包括比較器232、延遲電路233和觸發(fā)器234的自動(dòng)模式選擇器電路。延遲 電路233可以用于防止雙模轉(zhuǎn)換器電路在同步模式與非同步模式之間來(lái)回切換。此外，延 遲電路233可以用于實(shí)現(xiàn)預(yù)定的延遲時(shí)間，使得電路在切換至另一操作模式之前保持在當(dāng) 前模式。例如，當(dāng)電路以同步模式操作時(shí)，如果在預(yù)定的延遲時(shí)間(例如，多個(gè)連續(xù)周期) 上滿足預(yù)定義條件(圖1的方框160)，則該電路切換至非同步模式。預(yù)定的延遲時(shí)間可以是幾個(gè)時(shí)鐘周期(例如，2個(gè)或3個(gè)時(shí)鐘周期)或其他預(yù)定的時(shí)間量(例如，20 μ S)。如所示的，向NOR門(mén)202施加Async信號(hào)，NOR門(mén)202進(jìn)而連接至LS驅(qū)動(dòng)器204 (是 LS晶體管的柵極驅(qū)動(dòng)器)。因此，當(dāng)Async信號(hào)邏輯上為高(Async = 1)時(shí)，至NOR門(mén)202 的輸入之一為高，不管另一輸入的狀態(tài)如何，NOR門(mén)202的輸出均為低(這是因?yàn)?，NOR門(mén) 202輸出為高的唯一途徑是當(dāng)兩個(gè)輸入均為低時(shí))。以這種方式，只要Async信號(hào)為邏輯高， LS晶體管就保持截止，這是因?yàn)橹罫S驅(qū)動(dòng)器204的輸入保持為低。此外如上所述，PWM信號(hào)是控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制降壓轉(zhuǎn)換器電路以“接通” 狀態(tài)(HS晶體管導(dǎo)通)還是以“關(guān)斷”狀態(tài)(HS晶體管截止)來(lái)操作。該P(yáng)WM信號(hào)由PWM 比較器210產(chǎn)生，是施加到邏輯電路(例如，NAND門(mén)214、216和觸發(fā)器218)以便接通/關(guān) 斷HS晶體管柵極驅(qū)動(dòng)器205和LS晶體管柵極驅(qū)動(dòng)器204的控制信號(hào)。此外，圖2示出了 振蕩器(OSC) 246、電流感測(cè)放大器MO、PWM比較器210和誤差放大器220，它們用于以固定 頻率峰值電流控制模式來(lái)操作雙模降壓轉(zhuǎn)換器集成電路200，以保持調(diào)節(jié)后的輸出電壓。例 如，當(dāng)由CLK信號(hào)的負(fù)沿(下降沿)發(fā)起PWM周期時(shí)，HS晶體管2 導(dǎo)通，并在該HS晶體管 2 的電流達(dá)到由誤差放大器220輸出(CTRL信號(hào))設(shè)置的值之前始終保持導(dǎo)通。當(dāng)HS晶 體管2 截止時(shí)，HS晶體管2 在下一時(shí)鐘周期開(kāi)始之前始終保持截止。誤差放大器220 將FB管腳電壓與內(nèi)部參考(例如，0. 8V)相比較，并輸出與這兩個(gè)值之差成比例的電流。來(lái) 自誤差放大器220的輸出電流用于對(duì)內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(R2和以)進(jìn)行充電或放電，以形成用 于控制HS晶體管226電流的電壓信號(hào)(CTRL信號(hào))。電阻器RSEN 224和電流感測(cè)放大器 240將HS晶體管226電流轉(zhuǎn)換成電壓。此外，將該電壓與斜坡補(bǔ)償(VSL信號(hào))相加，然后 由PWM比較器210將其與誤差放大器輸出電壓信號(hào)(CTRL信號(hào))相比較。以這種方式，PWM 比較器210的輸出(PWM信號(hào))調(diào)制占空比，以調(diào)節(jié)輸出電壓(VOUT)。此外，圖2示出了最小接通時(shí)間電路206，所述最小接通時(shí)間電路206包括來(lái)自 RFF管腳的前饋輸入(FF)。在一個(gè)實(shí)施例中，該前饋連接至在降壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓(Vin) 外部的電阻器。這樣，用戶可以經(jīng)由該外部電阻器來(lái)調(diào)節(jié)最小接通時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。最小 接通時(shí)間電路206的輸出連接至NOT邏輯門(mén)208，NOT邏輯門(mén)208連接至NAND門(mén)212。因 此，當(dāng)最小接通時(shí)間電路206的輸出為低時(shí)，通過(guò)NOT門(mén)208的輸出變成邏輯高。當(dāng)在非同 步模式的接通周期期間觸發(fā)器(DFF) 218的ASYNC和Q輸出已經(jīng)為高時(shí)，NAND門(mén)212的輸 出為低，這是因?yàn)樽钚〗油〞r(shí)間電路206的輸出也為高。來(lái)自NAND門(mén)212的該邏輯低防止 (來(lái)自PWM比較器210的)PWM信號(hào)將DFF 218復(fù)位。因此，盡管PWM信號(hào)變?yōu)楦?，在最?接通時(shí)間電路206的輸出也為高之前，始終不終止“接通”狀態(tài)(即，HS晶體管導(dǎo)通，DS截 止)。圖1的方框150示出了這些預(yù)定義條件。因此，接通周期大于或等于最小接通時(shí)間。圖3示出了雙模降壓轉(zhuǎn)換器電路的同步操作模式的仿真波形序列。如上所述，在 同步操作模式期間，用于同步/非同步操作的控制信號(hào)(Async)保持邏輯低(Async = 0)。 這些仿真波形包括PWM波形310，PWM波形310示出了 PWM信號(hào)的邏輯高和邏輯低；以及時(shí) 鐘波形312 (CLK)，與時(shí)鐘脈沖的脈沖序列相對(duì)應(yīng)，并且示出了 CLK信號(hào)的上升沿和下降沿。 存在與在同步操作模式的“接通”狀態(tài)和“關(guān)斷”狀態(tài)期間通過(guò)輸出電感器的電流相對(duì)應(yīng)的 電流波形330(IJ。還存在開(kāi)關(guān)電壓波形340(SW)，所述開(kāi)關(guān)電壓波形340(SW)與從Vin傳 遞至V。ut的電壓相對(duì)應(yīng)。此外，這些波形310、320、330和340是以相同的時(shí)間標(biāo)度(χ軸) 來(lái)示出的，并且垂直對(duì)齊。例如，圖中示出了在CLK脈沖320的下降沿，當(dāng)PWM脈沖310為低時(shí)，HS晶體管導(dǎo)通而LS晶體管截止。此外，在該“接通”狀態(tài)(S卩，HS晶體管導(dǎo)通而LS晶體管截止)期間，電感器電流 330開(kāi)始斜坡上升(ramp up)，這是因?yàn)檩斎腚妷?Vin)正在對(duì)電感器充電。此外，“接通” 狀態(tài)期間的開(kāi)關(guān)電壓340近似等于Vin，在該示例中Vin是大約12伏。另一方面，當(dāng)PWM脈 沖310變?yōu)楦? 5V)時(shí)，HS晶體管截止而LS晶體管導(dǎo)通，電路處于“關(guān)斷”狀態(tài)。在“關(guān) 斷”狀態(tài)期間，電感器電流330開(kāi)始以與電感器兩端的電壓成比例的斜率來(lái)線性地斜坡下 降。此外，在“關(guān)斷”狀態(tài)期間，在等于LS晶體管上的電阻乘以電感器電流的電壓電平處， 開(kāi)關(guān)電壓340大約在零以下。圖4A-4C是示出了示例雙模降壓轉(zhuǎn)換器的最小接通時(shí)間特征和脈沖跳過(guò)模式操 作的仿真波形序列。如上所述，在非同步操作模式期間，最小接通時(shí)間特征可以用于通過(guò)強(qiáng) 制HS晶體管在最小時(shí)間段內(nèi)保持導(dǎo)通并跳過(guò)一些開(kāi)關(guān)周期，來(lái)提高低輸出電流期間電壓 轉(zhuǎn)換器的效率。這是因?yàn)?，在低輸出電流條件下，可以通過(guò)減小HS晶體管的開(kāi)關(guān)損耗來(lái)提 高效率；因此，通過(guò)強(qiáng)制HS晶體管在最小時(shí)間量上保持導(dǎo)通(類(lèi)似于恒定導(dǎo)通條件)，使開(kāi) 關(guān)損耗的量最小化。然而，為了保持相同的輸出電壓，必須減小開(kāi)關(guān)頻率。即，不需要如PWM 脈沖序列所指示的那樣頻繁地導(dǎo)通HS晶體管，電路將以脈沖跳過(guò)模式來(lái)操作，在脈沖跳過(guò) 模式下，HS晶體管不以與PWM脈沖一樣的頻率來(lái)導(dǎo)通/關(guān)斷。如圖4A所示，當(dāng)輸出負(fù)載電流減小時(shí)，峰值電感器電流IL 410變得更小。輸出負(fù) 載電流繼續(xù)減小，峰值電感器電流410在發(fā)起最小接通時(shí)間特征之后保持恒定。此外，如果 輸出負(fù)載電流繼續(xù)減小，則電路將開(kāi)始跳過(guò)周期(脈沖跳過(guò)模式)，并減小開(kāi)關(guān)頻率。在一 個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，用戶可以經(jīng)由電阻器(例如，500k歐姆)來(lái)外部地編程最小接通持續(xù)時(shí)間， 所述電阻器可以從RFF管腳(如以下圖5中所示)連接至Vin。以這種方式，電阻器可以提 供前饋能力，使得當(dāng)Vin增大時(shí)，最小接通時(shí)間減小。此外，較大的電阻器值將使周期較早地 (或在較高的輸出負(fù)載電流處)進(jìn)入脈沖跳過(guò)模式。還可以集成前饋電阻器以減小管腳數(shù)， 而用戶會(huì)失去對(duì)最小接通持續(xù)時(shí)間進(jìn)行編程的選擇。此外，圖4A的開(kāi)關(guān)電壓波形420 (SW) 示出了，隨著輸出電流減小，開(kāi)關(guān)頻率減小(即，SW波形峰值之間的間隔增大)。如圖4B所示，在非同步模式操作期間(Async = 1)，當(dāng)負(fù)載變小時(shí)，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入不 連續(xù)導(dǎo)通模式，這意味著在關(guān)斷周期期間電感器電流IL455變?yōu)榱?，且SW 450變?yōu)楦咦杩?(示為振鈴)。一旦實(shí)現(xiàn)最小接通時(shí)間特征，就在開(kāi)關(guān)晶體管上強(qiáng)加最小占空比，峰值電感 器電流455在每個(gè)接通周期期間保持恒定。因此，在每個(gè)周期，相同的能量傳遞至輸出。如 果輸出負(fù)載繼續(xù)減小，則轉(zhuǎn)換器需要減小接通周期以降低峰值電流IL 455。由于降壓轉(zhuǎn)換 器不能減小接通周期(因?yàn)镠S晶體管在最小接通時(shí)間上保持導(dǎo)通)，所以該降壓轉(zhuǎn)換器跳 過(guò)周期(脈沖跳過(guò)模式)以在輸出負(fù)載減小時(shí)保持輸出電壓。圖4B還示出了，在CLK 440 的負(fù)沿的第4、6和8個(gè)脈沖處，SW 450不接通。此外，在一些實(shí)現(xiàn)中，轉(zhuǎn)換器可以根據(jù)需要 跳過(guò)多于一個(gè)周期，以保持輸出電壓。圖4C所示的波形還示出了如何可以實(shí)現(xiàn)最小接通時(shí)間特征。例如，在CLK 468的 下降(負(fù))沿，SW 475變?yōu)楦?，電流IL 470斜坡上升。此外，盡管PWM 465剛好在CKL 468 的下降沿(在大約978. Oys)之后變?yōu)楦? 5)，然而在TON MIN 460變?yōu)楦?在大約 978.0 μ s)之前，接通周期始終不終止。因此，接通周期等于或大于最小接通時(shí)間。圖5是雙模降壓集成電路520的示例應(yīng)用電路。應(yīng)用電路可以轉(zhuǎn)換高的輸入電壓
10(Vin)并將低的輸出電壓傳遞至負(fù)載(Vot)，同時(shí)在不同負(fù)載級(jí)別上保持高效率。如所示的， 雙模降壓集成電路520的輸出管腳(SW)連接至電感器502，電感器502連接至Vout處的負(fù) 載。此外，電容器504和電阻分壓器(506和508)與負(fù)載并聯(lián)。電阻分壓器用于經(jīng)由FB管 腳向雙模降壓集成電路520提供反饋電壓。此外，電阻器518連接至前饋管腳(RFF)，這允 許用戶如上所述調(diào)節(jié)最小接通持續(xù)時(shí)間。盡管本說(shuō)明書(shū)包含許多特定實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)，然而這些不應(yīng)被解釋為限制要求保 護(hù)的發(fā)明或任何發(fā)明的范圍，而是用于描述針對(duì)具體發(fā)明的具體實(shí)施例而言特定的特征。 本說(shuō)明書(shū)中關(guān)于單獨(dú)的實(shí)施例來(lái)描述的特定特征也可以以組合的形式實(shí)現(xiàn)在單個(gè)實(shí)施例 中。相反，關(guān)于單個(gè)實(shí)施例而描述的不同特征也可以分別以多個(gè)實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)或以任何合 適的子組合形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，盡管上文中將特征描述為以特定組合的方式來(lái)起作用，或甚 至最初以這種組合的方式要求保護(hù)這些特征，然而在一些情況下可以從組合中除去特征， 并且要求保護(hù)的組合可以針對(duì)子組合或子組合的變體。類(lèi)似地，盡管在附圖中按照特定順序描述了操作，然而應(yīng)根據(jù)需要而理解，可以按 照所示的特定順序或順次地執(zhí)行這些操作，或者可以執(zhí)行所有所示的操作以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié) 果。在特定環(huán)境中，多任務(wù)和并行處理可以是有利的。此外，上述實(shí)施例中的各個(gè)系統(tǒng)組件 的分離不應(yīng)被理解為在所有實(shí)施例中都需要這樣的分離，應(yīng)理解，上述程序組件和系統(tǒng)可 以總體地一起集成在單個(gè)軟件產(chǎn)品中或被封裝成多個(gè)軟件產(chǎn)品。已經(jīng)描述了多個(gè)實(shí)施例。盡管如此，將理解，在不脫離上述實(shí)施例的精神和范圍的 前提下可以作出各種修改。例如，一些管腳或功能可以集成到雙模降壓轉(zhuǎn)換器集成電路中。 這減少了降壓轉(zhuǎn)換器所需的管腳數(shù)和外部組件。圖6是雙模降壓集成電路620的示例應(yīng) 用電路。如所示的，轉(zhuǎn)換器電路620僅具有8個(gè)管腳，以上所示電路520的低側(cè)晶體管(LS M0S)已被集成到電路620中；因此，SDRV管腳已被去除。此夕卜，已去除電路520的Pe。。d管 腳，以減少管腳數(shù)。相應(yīng)地，其他實(shí)施例也在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器包括 串聯(lián)耦接的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管；第一電路，被配置為以同步模式操作以及提供至負(fù)載的輸出，在同步模式下，高側(cè)晶體 管和低側(cè)晶體管用于電壓切換；第二電路，被配置為以非同步模式操作以及提供至負(fù)載的輸出，在非同步模式下，低側(cè) 晶體管保持截止，高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極管用于電壓切換；以及自動(dòng)模式選擇器，被配置為輸出控制信號(hào)，以及部分地基于低側(cè)晶體管的源極和漏極 之間的電壓和預(yù)定延遲時(shí)間，在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，當(dāng)在預(yù)定延遲時(shí)間期間滿足以下條件時(shí)， 模式選擇器自動(dòng)選擇非同步操作模式低側(cè)晶體管的源極和漏極之間的電壓大于零； 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)邏輯上為低；以及 時(shí)鐘信號(hào)脈沖處于下降沿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，當(dāng)在預(yù)定延遲時(shí)間期間滿足以下條件時(shí)， 模式選擇器自動(dòng)選擇同步操作模式所述一個(gè)或多個(gè)二極管上的電壓小于零； 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)邏輯上為低；以及 時(shí)鐘信號(hào)脈沖處于下降沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，所述預(yù)定延遲時(shí)間是連續(xù)的多個(gè)時(shí)鐘周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，非同步操作模式包括最小接通時(shí)間電 路，被配置為在大于或等于預(yù)定的最小接通持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段上保持高側(cè)晶體管導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，最小接通時(shí)間電路還被配置為使得開(kāi)關(guān) 調(diào)節(jié)器以脈沖跳過(guò)模式來(lái)操作，在脈沖跳過(guò)模式中開(kāi)關(guān)頻率減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，非同步操作模式包括以下三個(gè)操作狀態(tài) 第一狀態(tài)，在第一狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管導(dǎo)通，所述一個(gè)或多個(gè)二極管截止；第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管截止，所述二個(gè)或多個(gè)二極管導(dǎo)通，其中，僅在 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)為邏輯高且高側(cè)晶體管的導(dǎo)通時(shí)間大于或等于最小接通持續(xù)時(shí)間的情 況下，開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器從第一狀態(tài)改變到第二狀態(tài)；以及第三狀態(tài)，在第三狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管截止，所述一個(gè)或多個(gè)二極管截止。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，最小接通持續(xù)時(shí)間是由用戶編程的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以同步模式操作時(shí)，控制信 號(hào)邏輯上為低，當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以非同步模式來(lái)操作時(shí)，控制信號(hào)邏輯上為高。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，所述一個(gè)或多個(gè)二極管包括低側(cè)晶體管 的體二極管、或肖特基二極管。
11.一種對(duì)用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器進(jìn)行操作的方法，所述方法包括部分地基于由自動(dòng)模式選擇器產(chǎn)生的控制信號(hào)邏輯上為低還是邏輯上為高，來(lái)自動(dòng)確 定開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器是應(yīng)當(dāng)以同步模式操作還是以非同步模式操作，其中，在同步模式下高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管用于電壓切換，在非同步模式下高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極管用于電 壓切換；如果控制信號(hào)邏輯上為低，則以同步模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器；以及 如果控制信號(hào)邏輯上為高，則以非同步模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，在整個(gè)非同步模 式期間低側(cè)晶體管保持截止。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當(dāng)在預(yù)定延遲時(shí)間上滿足以下條件時(shí)控制信 號(hào)邏輯上為高低側(cè)晶體管的源極和漏極之間的電壓大于零； 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)邏輯上為低；以及 時(shí)鐘信號(hào)脈沖處于下降沿。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當(dāng)在預(yù)定延遲時(shí)間上滿足以下條件時(shí)，控制信 號(hào)邏輯上為低所述一個(gè)或多個(gè)二極管上的電壓小于零； 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)邏輯上為低；以及 時(shí)鐘信號(hào)脈沖處于下降沿。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在非同步操作模式期間在大于或等于預(yù)定的最小接通持續(xù)時(shí)間的時(shí)間段上保持高側(cè)晶體管導(dǎo)通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括以脈沖跳過(guò)模式來(lái)操作電路，其中在脈沖跳過(guò)模式下開(kāi)關(guān)頻率減小。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，以非同步模式來(lái)操作開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括 在第一狀態(tài)下操作，在第一狀態(tài)期間，高側(cè)晶體管導(dǎo)通，所述一個(gè)或多個(gè)二極管截止;以及在第二狀態(tài)下操作，在第二狀態(tài)期間，僅在脈沖寬度調(diào)制信號(hào)為邏輯高且高側(cè)晶體管 的導(dǎo)通時(shí)間大于或等于最小接通持續(xù)時(shí)間的情況下，高側(cè)晶體管截止，所述一個(gè)或多個(gè)二 極管導(dǎo)通。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，最小接通持續(xù)時(shí)間是由用戶編程的。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)二極管包括低側(cè)晶體管的體 二極管、或肖特基二極管。
19.一種用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器包括 串聯(lián)耦接的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管；第一電路，被配置為以同步模式操作以及提供至負(fù)載的輸出，在同步模式下，高側(cè)晶體 管和低側(cè)晶體管用于電壓切換；第二電路，被配置為以非同步模式操作以及提供至負(fù)載的輸出，在非同步模式下，低側(cè) 晶體管保持截止，并且高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極管用于電壓切換；以及 用于在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，其中，所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括用于當(dāng)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器以非同步模式操作時(shí)在低輸出電流水平處提高效率的裝置。
全文摘要
可以實(shí)現(xiàn)多種方面以實(shí)現(xiàn)高效的電壓轉(zhuǎn)換?？傮w上，一個(gè)方面是一種用于DC-DC逐步下降電壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器，所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器包括串聯(lián)耦接的高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管；第一電路，被配置為以同步模式操作，使得高側(cè)晶體管和低側(cè)晶體管用于電壓切換；所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括第二電路，被配置為以非同步模式操作，使得高側(cè)晶體管和一個(gè)或多個(gè)二極管用于電壓切換。所述開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器還包括自動(dòng)模式選擇器，被配置為輸出控制信號(hào)，以及部分地基于低側(cè)晶體管的源極和漏極之間的電壓和預(yù)定延遲時(shí)間，在同步操作模式與非同步操作模式之間進(jìn)行自動(dòng)選擇。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102077449SQ200980125553
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者詹姆士·黃·恩古耶 申請(qǐng)人:美國(guó)芯源系統(tǒng)股份有限公司