[发明专利]具有自动模式切换的PFM电源管理系统

说明书

脉冲频率调制(PFM)电压转换器根据输入和输出电压在降压、降压‑升压和升压模式之间自动切换。当已知电池电压总是高于输出电压的系统配置中，电压转换器还可以在降压模式和低压差(LDO)模式之间自动切换。

技术领域

本申请涉及电压转换器，并且更具体地涉及在电压转换器使用的各种模式之间的切换。

相关技术的描述

电压转换器将来自诸如电池的电压源的电压转换为电子电路所使用的电压。例如，手提电话利用电压转换器将电池提供的电压转换为手提电话电路所利用的电压。从一个电压转换到另一个电压的转换过程利用功率，并且期望实现更高的电压转换效率以延长电池寿命。

发明内容

在一个实施例中，一种方法包括至少部分地，根据脉冲频率调制(PFM)电压转换器的输入电压和所述PFM电压转换器产生的输出电压之间的电压差来确定所述PFM电压转换器的所需操作模式，和产生所述所需操作模式的指示。该方法还包括如果当前操作模式与所述所需操作模式不同，自动切换到所述PFM转换器的所述所需操作模式。

在另一实施例中，脉冲频率调制(PFM)电压转换器包括模式逻辑，用于，至少部分地，根据所述PFM电压转换器的所述输入电压和所述PFM电压转换器提供的所述输出电压确定所述PFM电压转换器的所需操作模式。所述PFM电压转换器被配置为切换到所述所需操作模式以响应不同于所述所需操作模式的当前操作模式。

在另一实施例中，脉冲频率调制(PFM)电压转换器包括模式控制器，用于评估所述PFM电压转换器的输出电压和所述PFM电压转换器的输入电压，以基于所述输入电压和所述输出电压的一个或多个转换阈值电压来选择操作模式。电压比较器将参考电压与所述输出电压进行比较，并提供电压比较器输出。选择器电路耦合到模式控制器，并将电压比较器输出提供给切换-低压差(LDO)控制器以响应于所述模式控制器选择LDO操作模式，并将所述电压比较器输出提供给降压-升压控制器以响应于所述模式控制器选择降压操作模式、升压操作模式或降压-升压操作模式。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且本发明的众多目的、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。

图1所示为根据本发明实施例的电压转换器件的示意图。

图2所示为转换阈值的实施例，其用于根据输入和输出电压函数来确定适当的模式(降压、降压-升压或升压)。

图3所示为实施例中的模式控制器的高级操作流程图，其中操作模式可以是降压、降压-升压或升压。

图4所示为转换阈值的实施例，其用于根据输入和输出电压来确定适当的模式(降压或切换-LDO)。

图5所示为实施例中的模式控制器的高级操作流程图，其中操作模式可以是降压或切换-LDO。

在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目。

具体实施方式

电压转换器监视正在产生的输出电压并调整电压转换器的操作以将输出电压维持在目标电压电平。这需要比较器将输出电压与目标电压进行比较，并提供比较指示。