[发明专利]控制DC/DC开关式电压调节器中短路电流的方法和设备

说明书

本申请是于2005年8月30日向中国专利局提交的名称为“控制DC/DC开关式电压调节器中短路电流的方法和设备”的发明专利申请200510113256.4的分案申请。

对相关申请的参考

本申请要求于2004年8月30日提交的美国临时专利申请No.60/605423的优先权，该申请在此并入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种控制DC/DC开关式电压调节器中短路电流的方法及设备，尤其是，为DC/DC开关式电压调节器中短路电流锯齿状增或减提供的方法和设备。

背景技术

尽管负载导致电源电压或电流的不同，但DC/DC电压调节器可有效地维持输出电压电平。许多便携式装置需要如同由DC/DC电压调节器提供的电源电压一样稳定的电源电压。由于确定过流状态的次数的有限，开关式调节器可能在短路负载上发生电流锯齿状增或减的现象。几乎每一个开关式装置有一个有限的回路响应时间来测量电感器中的电流。根据输入电压，电流能够上升得足够高，从而导致装置的灾难性故障。

由于这一原因，在固定频率部分中，一般使用频率折叠来改变部分中可能发生的电流锯齿状增或减的量。频率折叠引起的常见问题是电感器中的大的电流纹波。由于该原因，选择比标准大的旁路或者输出电容来降低纹波电压。并且如果频率折叠的太多，回路可能变得不稳定。因此，为了广泛的应用而选择正确的折叠频率范围不是一件容易的工作。

发明内容

结合系统、装置和方法描述并解释本发明。除本发明内容中描述的本发明的这些特征之外，通过参考附图并阅读下面的详细说明，本发明的进一步的特征将变得显而易见。

在一个实施例中，提供具有高压侧通路装置和低压侧通路装置的DC/DC开关式电压调节器。电压调节器在高压侧包括用于检测在电流极限之上的过流状态的装置。如果检测到过流状态，电压调节器还包括用于切断高压侧通路装置和打开低压侧通路装置直到到达位于低压侧通路装置的第二电流极限的装置。

在另一个实施例中，提供在具有高压侧通路装置和低压侧通路装置的DC/DC开关式电压调节器上执行的方法。该方法包括在高压侧检测在电流极限之上的过流状态。如果检测到过流状态，该方法还包括切断高压侧通路装置和打开低压侧通路装置直到到达位于低压侧通路装置的第二电流极限。

在另一个实施例中，提供一种设备。该设备包括高压侧通路装置。该设备还包括与高压侧通路装置串联的低压侧通路装置。该设备进一步包括与高压侧通路装置和低压侧通路装置连接的控制模块。该控制模块连接到高压侧通路装置和低压侧通路装置，对高压侧通路装置和低压侧通路装置进行控制。

此外，该设备包括与高压侧通路装置和低压侧通路装置串联的第一电阻器。而且，该设备包括与第一电阻器并联的第一比较器。该第一比较器具有与第一电流极限对应的阈值电压输入差值，并且第一比较器的输出连接到控制模块。此外，该设备包括与高压侧通路装置的感应电流连接以作为电压的第二比较器。该第二比较器具有与第二电流极限对应的阈值电压输入差值。第二比较器的输出连接到控制模块。第二电流极限高于第一电流极限。同样，响应于第一比较器的输出，控制模块可以切断高压侧通路装置，直到接收到复位信号，而且，响应于第二比较器的输出，控制模块可以切断高压侧通路装置，直到接收到低电流信号。

附图说明

通过附图以举例的方式解释本发明。应该将附图理解为举例而不是限制，本发明的范围由权利要求进行限定。

图1示出了DC-DC电压调节器输出端的一个实施例。

图2示出了图1的实施例中的电流过载。

图3示出了图1的实施例中的频率折叠。

图4示出了用于图1的DC-DC电压调节器输出的电流过载保护装置的一个实施例。

图5示出了用于图1的DC-DC电压调节器输出的电流过载保护装置的一个可选择的实施例。

图6示出了图4的实施例中的电流锯齿状增或减。

图7示出了用于图1的DC-DC电压调节器输出的电流过载保护装置的另一个可选实施例。

图8示出了电流限制处理方法的一个实施例。

具体实施方式

为开关式DC/DC电压调节器中的短路电流锯齿状增或减提供一种系统、方法和设备。本文件中说明的具体实施例是本发明示范性的例子，实质上是说明性的而不是限制性的。

在下面的说明中，出于解释的目的，为了提供对本发明的全面理解，提出了多个具体的细节。但是，对本发明的技术人员而言，很显然没有这些具体的细节也可以实现本发明。在其它的情况下，为了避免使发明变得含糊，以方框图的形式示出结构和装置。