[发明专利]使用变频调制在DC-DC转换器中的声学噪声降低

说明书

本实施例大体上涉及基于开关电容器(SC)的DC‑DC转换器，更具体地涉及包括诸如MLCC这样的陶瓷电容器的帽分频器的调制方案。根据某些一般方面，本实施例使用变频调制方案来增加轻负载时的开关频率，以减小MLCC上的电压差。在这些和其他实施例中，可以减少从MLCC产生的声学噪声，同时保持优异的轻负载效率。根据某些方面，这可以在对系统性能、成本和尺寸影响最小的情况下实现。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年4月12日提交的美国临时专利申请No.62/656,650的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本实施例大体上涉及基于开关电容器(SC)的DC-DC转换器，更具体地涉及采用梯形拓扑结构并且包括陶瓷电容器的帽分频器的调制方案。

背景技术

DC-DC转换器从输入源(例如，主电源、电池等)接收输入电压，并使用该电压向负载(例如，计算机、物联网设备等)提供输出电压。传统的DC-DC转换器经常采用的拓扑结构包括电感器和诸如功率MOSFET的功率开关。这种基于电感器的拓扑结构存在问题和/或它们存在某些设计考虑因素，这些因素通常不容易解决。

基于电感器的拓扑结构的替代方案是基于开关电容器(SC)的拓扑结构。基于SC的DC-DC转换器包括飞跨电容器，该飞跨电容器使用由脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)信号驱动的开关进行充电和放电，以便将能量从输入电压传输到输出而无需使用电感器。虽然基于SC的DC-DC转换器因此可以提供优于基于电感器的拓扑结构的某些益处，但是仍然存在某些改进的机会。

发明内容

本实施例大体上涉及基于开关电容器(SC)的DC-DC转换器，更具体地涉及包括诸如MLCC这样的陶瓷电容器的帽分频器的调制方案。根据某些一般方面，本实施例使用变频调制方案来增加轻负载时的开关频率，以减小MLCC上的电压差。在这些和其他实施例中，可以减少从MLCC产生的声学噪声，同时保持优异的轻负载效率。根据某些方面，这可以在对系统性能、成本和尺寸影响最小的情况下实现。

附图说明

通过结合附图阅读以下具体实施例的描述，本领域普通技术人员将明了本发明的这些和其他方面和特征，其中：

图1A和1B是示出具有梯形拓扑结构的示例性帽分频器的框图；

图2A和2B是示出一个示例性声学噪声降低技术的各方面的示图；

图3是示出根据本实施例的用于实现声学噪声降低的示例性调制器的框图；

图4A和4B是示出可以结合图3中所示的调制器实现的示例性频率调制方法的示图；

图5是示出根据本实施例的用于实现声学噪声降低的另一示例性调制器的框图；

图6是示出根据本实施例的用于实现声学噪声降低的又一示例性调制器的框图；

图7是示出根据本实施例的用于实现声学噪声降低的再一示例性调制器的框图；

图8是示出根据本实施例的用于实现声学噪声降低的另一示例性调制器的框图；

图9A和9B是示出由本实施例实现的益处的示例性方面的示图；和

图10是示出根据本实施例的示例性声学噪声降低方法的流程图。

具体实施方式