[发明专利]低功率滞环升降压DC-DC控制器

说明书

本发明大体上涉及功率控制器，更具体地，涉及升降压DC‑DC控制器的合成电流滞环控制。在一个或多个实施例中，控制器包括具有最小电路及功耗的PFM‑PWM和升降压过渡。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月30日提交的美国临时专利申请No.62/578,988的优先权，其内容作为参考全部合并于此。

技术领域

本发明大体上涉及功率控制器，更具体地，涉及升降压DC-DC控制器的合成电流滞环控制。

背景技术

用于某些应用(诸如IoT产品)的稳压器具有非常低的功耗需求。当这种产品具有一定范围的输入功率和输出功率差时会产生问题，因而用于这种产品的稳压器必须能够提供降压、升压和升降压模式。当试图将这样的范围容纳于滞环控制器中时会产生进一步的问题，其中开关频率需要被内部调节而不使用外部或其他时钟信号。因此，需要对这些问题的解决方案。

发明内容

本发明大体上涉及功率控制器，更具体地，涉及升降压DC-DC控制器的合成电流滞环控制。在一个或多个实施例中，控制器包括具有最小电路及功耗的PFM-PWM和升降压过渡。

附图说明

本领域技术人员在结合附图查阅以下有关具体实施例的描述后，将明了本发明的这些及其他方面和特征，附图中：

图1示出根据本发明的全滞环升降压控制器的示例性升降压应用。

图2是根据本发明的示例性芯片框图。

图3是根据本发明的3窗口比较器结构的示例性框图。

图4是根据本发明的示例性降压模式操作的窗口图。

图5是根据本发明的示例性升压模式操作的窗口图。

图6是根据本发明的示例性降压到升压过渡的窗口图。

图7是根据本发明的示例性升压到降压过渡的窗口图。

图8是示出根据本发明实现用于控制升降压模式操作的状态图的示例性数字控制器的框图。

图9是根据本发明的滞环升降压控制器的第一示例性状态图。

图10是根据本发明的具有PFM模式的滞环升降压控制器的另一示例性状态图。

图11是示出不具有根据本发明的自动旁路操作的四状态升降压波形的时序图。

图12示出根据本发明通过自动旁路操作而使能的升降压波形。

图13是根据本发明的具有PFM、自动旁路和音频频带抑制的另一示例性状态图。

图14示出基于电流感测技术的示例性电感器DCR。

图15示出图14所示的电感器DCR电流感测的平衡实现方式。

图16是示出根据本发明的示例性零Iq纹波发生器的示意图。

图17示出电感器DCR电流感测技术固有的零极点对。

图18是示出根据本发明结合了误差放大器、纹波加法电路和窗口发生器的示例的示意图。

图19是示出根据本发明结合了误差放大器、纹波加法电路和窗口发生器的具有所有特征的另一示例的示意图。

图20是示出根据本发明具有阈值平均的示例性多路复用比较器的示意图。

具体实施方式