本公开涉及用于直流到直流dc-dc转换器的电路和技术。
背景技术:
1、驱动器电路或控制器电路装置可以生成一个或多个开关信号来操作dc-dc转换器。控制器电路装置可以使用开关信号的占空比来控制由dc-dc转换器输出的电压、电流和/或功率。例如,驱动器电路可以生成开关信号,该开关信号具有用以调节由降压转换器(buck converter)输出的电压的占空比。
技术实现思路
1、总体上,本公开涉及在不连续导通模式(dcm)下的操作期间抑制(damp)在dc-dc转换器中引起的振荡电流的技术。在dcm期间,控制器电路装置可以生成一个或多个开关信号以驱动一个或多个开关元件。通过驱动开关元件,控制器电路装置可以将电源电压或电流转换为输出电压或电流。例如,每个开关信号可以是具有开关周期的脉冲频率调制(pfm)信号。在pfm信号的开关周期的第一部分期间,控制器电路装置可以使用pfm信号使第一开关元件在高侧开关状态中操作。在开关周期的第二部分期间,第二开关元件可以在低侧开关状态中操作。在开关周期的第三部分期间,第一开关元件和第二开关元件可以在dcm状态中操作。
2、在开关周期的各部分之间进行开关可能会在电感元件中引起不期望的振荡电流。例如,振荡电流或电振铃可能由在电感元件与电容元件之间形成的电谐振和/或由寄生电容引起。例如,振荡电流可以包括当dc-dc转换器的电容上的电荷放电到电感元件中时发生的电流。流入电感元件的电荷可以在放电回去作为流入电容元件的电流之前被存储为电感元件周围的磁场。从电容到电感元件并且返回到电容的振荡电流可以是重复的和周期性的。
3、使用本公开中描述的一种或多种技术,控制器电路装置可以抑制或消除在电感元件与电容元件之间生成的振荡电流。例如,当与dc-dc转换器的电阻器-电感器-电容器串联电路的电感并联连接的开关元件闭合时,电阻器-电感器-电容器串联电路的电感减小。例如,第三开关元件可以在开关周期的第三部分期间将电感元件的第一节点电连接到电感元件的第二节点。与省略第三开关元件的系统相比,以这种方式使用第三开关元件可以使得振荡电流快速衰减和/或稳定到接近于零。抑制电振荡电流可以帮助提高dc-dc转换器的电流和/或电压输出的精度,这可以帮助提高负载的功能。
4、在一个示例中,一种控制器电路装置包括被配置为确定开关周期的开关控制器。控制器电路装置可以包括逻辑电路装置,该逻辑电路装置与开关控制器电耦合并且被配置为在开关周期的第一部分期间驱动第一开关元件以将开关节点电连接到电源的第一节点。在开关周期的第一部分期间,开关节点可以被配置为耦合到电感元件的第一节点。控制器电路装置还被配置为在开关周期的第二部分期间驱动第二开关元件以将开关节点电连接到电源的第二节点。控制器电路装置还可以被配置为在开关周期的第三部分期间驱动第一开关元件以避免将开关节点连接到电源的第一节点。控制器电路装置的第二开关元件还被配置为避免将开关节点连接到电源的第二节点。控制器电路装置的第三开关元件被配置为将开关节点电连接到电感元件的第二节点。
5、在另一示例中,本公开描述了一种方法,该方法包括在开关周期的第一部分期间驱动第一开关元件以将开关节点电连接到电源的第一节点。开关节点被配置为耦合到电感元件的第一节点。该方法还包括在开关周期的第二部分期间驱动第二开关元件以将开关节点电连接到控制器电路装置的电源的第二节点。在该技术中包括,在开关周期的第三部分期间,驱动第一开关元件以避免将开关节点连接到控制器电路装置的电源的第一节点,驱动第二开关元件以避免将开关节点连接到电源的第二节点,并且驱动第三开关元件以将开关节点电连接到电感元件的第二节点。
6、在一个示例中,本公开描述了一种系统,该系统包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和控制器电路装置。控制器电路装置可以包括被配置为确定开关周期的开关控制器。控制器电路装置可以包括逻辑电路装置,该逻辑电路装置与开关控制器电耦合并且被配置为在开关周期的第一部分期间驱动第一开关元件以将开关节点电连接到电源的第一节点。控制器电路装置还可以被配置为在开关周期的第三部分期间驱动第一开关元件以避免将开关节点连接到电源的第一节点。逻辑电路装置可以被配置为在开关周期的第三部分期间驱动第一开关元件以避免将开关节点连接到电源的第一节点,驱动第二开关元件以避免将开关节点连到电源的第二节点,并且驱动第三开关元件以将开关节点电连接到电感元件的第二节点。
7、这些和其他示例的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中很清楚。
1.一种控制器电路装置,包括:
2.根据权利要求1所述的控制器电路装置,其中所述逻辑电路装置还被配置为:
3.根据权利要求1所述的控制器电路装置,
4.根据权利要求1所述的控制器电路装置,
5.根据权利要求1所述的控制器电路装置,其中所述逻辑电路装置包括:
6.根据权利要求1所述的控制器电路装置,包括电连接到所述电感元件的第二节点的电容元件。
7.根据权利要求6所述的控制器电路装置,其中所述电感元件被配置为形成降压转换器。
8.根据权利要求1所述的控制器电路装置,其中所述第三开关元件包括在公共集成电路ic上集成在所述控制器电路装置中的一个或多个晶体管。
9.根据权利要求1所述的控制器电路装置,其中所述第三开关元件包括一个或多个npn晶体管;或者其中所述第三开关元件包括一个或多个pnp晶体管。
10.根据权利要求1所述的控制器电路装置,其中所述第三开关元件包括以达林顿配置而配置的两个晶体管。
11.一种方法,包括:
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述控制器电路装置还被配置为:
13.根据权利要求11所述的方法,
14.根据权利要求11所述的方法,
15.根据权利要求11所述的方法,
16.一种系统,包括:
17.根据权利要求16所述的系统,其中所述控制器电路装置还被配置为:
18.根据权利要求16所述的系统,
19.根据权利要求16所述的系统,
20.根据权利要求16所述的系统,包括: