形和DCM波形。
[0020]圖3圖示了根據(jù)本公開的實施例的具有非連續(xù)模式檢測器(DMD，discontinuousmode detector)的示例性增壓變換器的電路示意圖。
[0021]圖4圖示了根據(jù)本公開的實施例的圖3的示例性增壓變換器的工作波形。
[0022]圖5A和圖5B圖示了在一定操作條件下圖3的增壓變換器的工作波形。
[0023]圖6圖示了根據(jù)本公開的實施例的具有DMD并且與控制電路關(guān)聯(lián)的示例性BOOST變換器的電路示意圖。
[0024]圖7至圖9圖不了根據(jù)本公開的實施例的不例性感測電路的電路不意圖。
[0025]圖10A和圖10B圖示了根據(jù)本公開的實施例的示例性DMD的電路示意圖。
[0026]圖11A、圖11B以及圖12圖示了根據(jù)本公開的實施例的示例性數(shù)字處理器的框圖。
[0027]圖13圖示了根據(jù)本公開的實施例的示例性PWM控制器的電路示意圖。
[0028]圖14圖示了根據(jù)本公開的實施例一致的示例性BUCK-B00ST轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。
[0029]圖15圖示了與本公開的實施例的示例性BUCK轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。
[0030]圖16圖示了在現(xiàn)有技術(shù)與本公開的實施例之間在操作區(qū)域上的效率曲線的比較。
【具體實施方式】
[0031]如之前所討論的，操作條件與部件屬性能夠降低零電流確定的精度，同時，無論零電流確定的精度如何，傳播延遲都能夠影響斷開放電開關(guān)的定時。雖然可以通過手動微調(diào)來減少一些不精確，但是這樣的安排不是自我糾正，并可能只覆蓋小范圍的不精確性。
[0032]現(xiàn)在將詳細(xì)地參考尋求克服現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)的具體實現(xiàn)方式。在附圖中圖示了這些實現(xiàn)方式的示例。應(yīng)當(dāng)注意的是，僅出于例示的目的描述了這些示例，并且這些示例不意在限制本公開的范圍。相反，所描述的實現(xiàn)方式的替代、修改和等同方案都包括在由所附權(quán)利要求所限定的本公開的范圍內(nèi)。此外，提供了具體的細(xì)節(jié)，以促使透徹理解所描述的實現(xiàn)方式。在沒有這些細(xì)節(jié)中的部分細(xì)節(jié)或全部細(xì)節(jié)的情況下，可以在本公開的范圍內(nèi)實施一些實現(xiàn)方式。此外，為清楚起見，沒有詳細(xì)描述公知的特征。
[0033]本公開的實施例提供一種開關(guān)模式DC轉(zhuǎn)換器，該開關(guān)模式DC轉(zhuǎn)換器被配置成根據(jù)輸入電壓生成經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓。轉(zhuǎn)換器包括被配置成存儲能量的電感器。轉(zhuǎn)換器還包括開關(guān)，該開關(guān)在切換節(jié)點(diǎn)處與電感器耦接，其中，開關(guān)能夠被配置成閉合或斷開以控制將存儲在電感器處的能量釋放至轉(zhuǎn)換器的輸出節(jié)點(diǎn)，其中，輸出節(jié)點(diǎn)被配置成提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓。轉(zhuǎn)換器還包括電路，該電路被配置成基于開關(guān)之間的電壓差來控制斷開該開關(guān)的定時，其中基于在切換節(jié)點(diǎn)(例如，切換節(jié)點(diǎn)LX)處的電壓來調(diào)節(jié)對電壓差的測量。能夠?qū)υ谇袚Q節(jié)點(diǎn)處的電壓進(jìn)行采樣，以確定斷開該開關(guān)的定時是太早還是太遲，并且能夠相應(yīng)調(diào)節(jié)該定時。在一些實施例中，電路包括比較器，該比較器被配置成測量開關(guān)之間的電壓差，并且能夠通過引入或修改比較器的偏移調(diào)節(jié)該斷開該開關(guān)的定時。
[0034]使用本公開的實施例，可以使用反饋回路自動確定用于斷開放電開關(guān)(例如，圖1的開關(guān)106)的定時，其中，可以基于在切換節(jié)點(diǎn)LX處收集的信號來評估和調(diào)節(jié)該定時。切換節(jié)點(diǎn)LX處的信號可以提供對調(diào)節(jié)的有效性的測量。反饋回路還實現(xiàn)了對隨時間自我糾正的定時、不同的負(fù)載條件、不同的工作條件、溫度和電路的其他參量變化的確定。結(jié)果是，系統(tǒng)可以變得更健全。
[0035]圖3圖示了包括非連續(xù)模式檢測器(DMD)的增壓型變換器。如圖3所示，電路300包括以與圖1的電路100相似的配置連接的電感器102、開關(guān)104和106、電容器110以及負(fù)載112。電路300還包括脈寬調(diào)制器(PWM)控制器308，該脈寬調(diào)制器(PWM，pulse-width-modulator)控制器308可以用于實現(xiàn)圖1的控制器108，并且用于向開關(guān)104和106提供柵極脈沖。電路300還包括跨接開關(guān)104的寄生二極管304，以及跨接開關(guān)106的寄生二極管306。如下面將要討論的，在工作并傳導(dǎo)電流期間，寄生二極管304和306能夠變成正向偏置，這將導(dǎo)致電流損耗并降低效率。在一些實施例中，電路300還包括示出的跨電感器102連接的開關(guān)301。在一些實施例中，開關(guān)310被配置成減少在切換節(jié)點(diǎn)LX處由于在DCM切換循環(huán)結(jié)束時在電感器102中的任何殘留的能量而導(dǎo)致的振蕩。開關(guān)310可以在兩個開關(guān)104和106都斷開時(例如，在圖2B的循環(huán)時間T3期間)被閉合。
[0036]電路300還包括跨開關(guān)106連接的DMD 303。在一些實施例中，DMD303被配置成:在當(dāng)電感器102的電流減小、同時電感器放電以向電容器110和負(fù)載112提供所存儲的能量時的階段(例如，圖2B的循環(huán)時間T2)監(jiān)測輸出電流；并且當(dāng)電流達(dá)到零時提供輸出(out)信號。在一些實施例中，DMD 303包括比較器，該比較器可以將數(shù)字信號作為輸入提供至PWM控制器308。在一些實施例中，DMD包括端子inO和inl，開關(guān)106連接在這些端子之間。然后，DMD 303可以通過監(jiān)測在開關(guān)106兩端的電壓和/或在與開關(guān)106串聯(lián)的電阻(圖3中未示出)兩端的電壓來監(jiān)測電感器處的電流，并且提供指示零值的信號。為了提高效率，在開關(guān)106兩端和/或在與開關(guān)106串聯(lián)的電阻兩端的DMD檢測電壓可以被設(shè)計成小值。
[0037]圖4中圖示了 DMD 303的工作原理。如圖4所示，在DMD 303檢測到電感器102的電流在時刻t4處接近(或越過)零之后，DMD 303可以在時刻t5處輸出脈沖。然后該脈沖可以在時刻t6處使PWM控制器308通過例如降低節(jié)點(diǎn)柵極2處的電壓來斷開開關(guān)106。
[0038]在電感器電流降至零與開關(guān)106斷開之間的延遲可以保持在預(yù)定值以提高效率。現(xiàn)在參考圖5A，圖5A圖示了對電感器中的真正的零電流的過晚檢測(和/或過晚斷開開關(guān)106)的影響。過晚檢測可能是由于例如電路300的工作點(diǎn)、部件屬性、輸出負(fù)載、傳播延遲等的變化而發(fā)生。例如，在DMD 303的比較器中可能存在偏移，該偏移使DMD 303在電感器中的電流已經(jīng)下降到零以下之后輸出脈沖。如圖5A的圖500所示，電感器102的電流在t4’處下降至零，DMD 303在t5’處輸出脈沖，這使開關(guān)106在t6’處斷開。在t4’與t5’之間，電感器電流反轉(zhuǎn)方向(變?yōu)樨?fù)值)，并且在t6’處當(dāng)開關(guān)106斷開時，節(jié)點(diǎn)LX處的電壓變?yōu)樨?fù)值。節(jié)點(diǎn)LX處的負(fù)電壓使跨接開關(guān)104的寄生二極管304要被正向偏置，并且從輸入電源汲取電流，導(dǎo)致額外的損耗并降低效率。
[0039]另一方面，使開關(guān)106過早斷開也會降低效率?，F(xiàn)在參考圖5B，圖5B圖示了對電感器中的真正的零電流的過早檢測(和/或早斷開開關(guān)106)的影響。與過晚檢測類似，過早檢測可能是由于例如電路300的工作點(diǎn)、部件屬性、輸出負(fù)載等上的變化而發(fā)生。例如，在DMD 303的比較器中可能存在偏移，該偏移使DMD 303在電感器中的電流達(dá)到零之前輸出脈沖。如圖5B的圖550所示，DMD 303在t7處輸出脈沖，但是電感器102的電流尚未達(dá)到零。結(jié)果是，當(dāng)開關(guān)106在時刻t8處斷開時，電感器中的剩余能量可以使節(jié)點(diǎn)LX處的電壓增大到比節(jié)點(diǎn)V0UT處更高的電平。然后寄生二極管306可變?yōu)檎蚱茫⑶襾碜噪娫吹碾娏骺梢源┻^二極管，再次導(dǎo)致額外的損耗并降低整體效率。
[0040]圖6圖示了根據(jù)本公開的實施例的轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器提供了對在開關(guān)106的斷開與在電感器102處的零電流的出現(xiàn)之間的延遲的控制的改善。如圖6所示，電路600包括以與圖3的電路300相似的配置連接的電感器102、開關(guān)104和106 (及其關(guān)聯(lián)的寄生二極管304和306)、電容器110、負(fù)載112、PWM控制器308以及開關(guān)310。
[0041]在一些實施例中，電路600還包括DMD 603、感測電路614以及數(shù)字處理器616。感測電路614可以在開關(guān)106剛斷開(S卩，打開)之后監(jiān)測在節(jié)點(diǎn)LX處的電壓。與圖3的DMD 303相似，DMD 603也可以通過監(jiān)測在電感器102處的電流來控制開關(guān)106打開的時間。在開關(guān)106打開之前的瞬時，節(jié)點(diǎn)LX處的電壓近似等于在節(jié)點(diǎn)V0UT處的電壓。如之前所討論的，根據(jù)開關(guān)106何時打開，在電感器102中的能量可以被完全地耗盡，而在節(jié)點(diǎn)LX處的電壓衰減到與節(jié)點(diǎn)VIN相等的電壓，其中，電感器102兩端的電壓(以及存儲在電感器102中的能量)基本上為零。另一方面，各種因素(例如，操作條件和部件屬性、傳輸延遲等)可以影響通過DMD來檢測在電感器處的零電流的精確性，這又影響DMD使開關(guān)106斷開的時間。