[发明专利]电流模式DC-DC转换器

说明书

本申请要求于2008年12月30日提交的韩国专利申请第10-2008-0136939号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件，更具体地，涉及一种电流模式DC-DC转换器。

背景技术

DC-DC转换器转换输入电压和输入电流，以输出恒定的电压和具体的电流值。从DC-DC转换器输出到负载的电流可能降低。在这种情况下，会出现效率降低。这种现象由从包含在DC-DC转换器中的脉宽调制(PWM，pulse width modulation)比较器产生的信号(在下文中，被称为“PWM”信号)的传播延迟引起的。

图1A描述了在高负载状态(high load state)下的PWM信号和流过负载的电流I_L的波形。图1B描述了在低负载状态(low loadstate)下的PWM信号和流过负载的电流I_L的波形。图1C描述了在负载状态下PWM信号跳跃的情况下的波形。

由于PWM信号延迟(t_Delay)，所以内部功率晶体管的导通时间(ON time)延长。在这种情况下，负载电流(由阴影部分表示)也增大。由于这样的负载电流增大，导致功耗也增大。这就是所谓的“开关损耗(switching loss)”。

“高负载状态”指的是当内部功率晶体管导通时大电流流过负载的状态。“低负载状态”指的是小电流流过负载的状态。

在低负载状态中，开关损耗的影响大于高负载状态中开关损耗的影响。因此，在低负载状态中，由于增大的开关损耗导致DC-DC转换器的效率进一步降低。

内部功率晶体管的导通时间(ON time)或截止时间(OFF time)可以根据用来控制内部功率晶体管的PWM信号的频率确定。当内部功率晶体管的导通时间延长时，流过负载的电流增大。

例如，在用于AMOLED的DC-DC转换器的情况下，由于DC-DC转换器的高频操作导致其工作在低负载状态下。在这样的低负载操作中，由DC-DC转换器中的内部功率晶体管的延迟的导通时间导致的开关损耗的影响非常大。

同时，在低负载状态下，由于电流的放电量小而导致需要长放电时间，如图1B所示。此外，在低负载状态下，PWM比较器的延迟时间t_Delay影响放电时间。结果，存在负载电流I_L的波纹增大或者PWM信号的脉冲跳跃的问题。

发明内容

因此，本发明针对一种电流模式DC-DC转换器，其基本上避免了由于相关技术的局限和缺点产生的一个或多个问题。

本发明的一个目的在于提供一种DC-DC转换器，该DC-DC转换器能够根据负载状态改变用来确定在普通电流模式转换器中使用的传感放大器的传感比的电阻值，从而确保稳定的操作。

本发明的其他优点、目的和特征一部分将在下文中阐述，一部分对于本领域的普通技术人员而言通过下文的实验将变得显而易见或者可以从本发明的实践中获得。通过所写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构，可以了解和获知本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些目的和其他优点以及根据本发明的目的，如在本文中所体现和概括描述的，一种电流模式DC-DC转换器包括：脉宽调制(PWM，pulse width modulation)信号发生器，用来输出PWM信号；电源开关单元，连接在第一电压和接地电压之间，该电源开关单元基于PWM信号接通或断开；以及传感放大器单元，用于检测流过电源开关单元的电流，并且输出检测的电流，该传感放大器单元基于负载控制信号控制检测电流(sensing current)，其中基于由传感放大器单元控制的检测电流来控制PWM信号。

传感放大器单元可以包括：传感放大器，用于放大第一检测电压(first sensing voltage)和第二检测电压(second sensing voltage)，并且输出放大结果，其中基于流过电源开关单元的电流检测第一检测电压；传感负载单元，用于将第二检测电压提供给传感放大器，并基于负载控制信号控制第二检测电压；以及传感负载开关(sensing switch)，用来响应于传感放大器的输出根据检测电压输出检测电流。