[发明专利]具有省电模式的降压转换器

说明书

本申请涉及具有省电模式的降压转换器。公开了一种降压转换器，其可以基于负载的功率需求在低功率模式或高功率模式下操作。在高功率模式下，增加频率响应的修改包括用于比较器的较高轮询频率、反馈电路中的较低阻抗分压器、用于比较器的较高偏置电流以及用于向降压转换器的电抗降压电路提供电流的较大开关。在低功率模式下，这些修改是相反的。降压转换器可以利用改进的强臂比较器和用于感测电抗降压电路中电感器的存在的电路。

背景

发明领域

本发明涉及用于在电子电路中提供降压的降压转换器(buck converter)。

发明背景

在电池供电系统中，通常有必要将电池电压降低到特定电压。降低电压的一种有效方式是通过使用降压转换器。降压转换器是通过经由电感器给电容器充电而起作用的。这通常以固定频率完成。

提供一种降低功耗以便延长电池寿命的降压转换器将是本领域的一个进步。

附图说明

为了使本发明的优点将是容易理解的，通过参考在附图中所示的具体实施例，将呈现上面简要描述的本发明的更加具体的描述。应理解，这些附图只描绘了本发明的典型实施例，且因此不能被看作对其范围的限制，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述并解释本发明，在附图中：

图1是根据本发明的实施例的实现包括降压转换器的系统的部件的示意性框图；

图2是根据本发明的实施例的与负载耦合的降压转换器的示意性框图；

图3是根据本发明的实施例的降压转换器的开关机构(switching facility)的示意性框图；

图4是根据本发明的实施例的开关机构的高压侧逻辑(high side logic)的示意性框图；

图5是根据本发明的实施例的开关机构的低压侧逻辑(low side logic)的示意性框图；

图6是根据本发明的实施例的降压转换器的反馈机构的示意性框图；

图7是根据本发明的实施例的用于降压转换器的具有可调节宽度的开关的示意性框图；

图8是根据本发明的实施例的用于感测电感器的存在的电路的示意性框图；

图9是包括图8的电感器感测电路的系统的示意性框图；

图10A是根据现有技术的强臂比较器(strong arm comparator)的示意性框图(现有技术)；

图10B是根据本发明的实施例的强臂比较器的示意性框图；

图11是根据本发明的实施例的控制反馈机构的分压电压(divided voltage)和偏置电压的过程流程图；

图12是根据本发明的实施例的用于控制比较器的频率的方法的过程流程图；

图13是根据本发明的实施例的降压转换器的示例时序图；以及

图14是根据本发明的实施例的适合于包括降压转换器的示例计算设备的示意性框图。

详细描述

降压转换器在各种条件下进行操作。具体地，负载所需的电量是高度可变的。例如，当负载通电但处于睡眠模式时，所需的电量比负载活动(active)时的电量低得多。

不管负载如何，传统的降压转换器都将以相同的频率进行操作。然而，如果降压转换器的输出仅需要提供小电流，则使用快速频率的效率并不高。下面概述的降压转换器的设计提供了更具功率效率的电路。