电压转换器以及方法技术

本公开的各实施例涉及电压转换器以及方法。实施例电压转换器包括：第一晶体管，被连接在转换器的第一节点与被配置为接收电源电压的第二节点之间；第二晶体管，被连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间；第一电路，被配置为控制第一晶体管和第二晶体管；以及比较器，包括第一输入和第二输入。第一输入被配置为：在第一阶段期间接收第一电压斜坡，并且在第二阶段期间接收设定点电压。第二输入被配置为：在第一阶段期间接收设定点电压，并且在第二阶段期间接收第二电压斜坡。并且在第二阶段期间接收第二电压斜坡。并且在第二阶段期间接收第二电压斜坡。

【技术实现步骤摘要】
电压转换器以及方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年07月30日提交的法国申请号2008090的权益，该申请在此通过引用并入本文。


[0003]本公开总体涉及电子电路。更具体地涉及开关模式电源类型的DC/DC电压转换器，其将DC电源电压转换为DC输出电压，例如降压型DC/DC电压转换器，其中DC输出电压具有比DC电源电压低的值。

技术介绍

[0004]在开关模式功率转换器中，用于为转换器供电的直流(DC)电压通过开关的切换被斩波，以实现将功率存储在包括电感性元件和电容性元件的组件中的阶段，并且实现将存储在组件中的功率递送到连接到转换器输出的负载的阶段。
[0005]在脉冲频率调制(PFM)类型的开关模式转换器中，转换器的每个操作循环包括将功率存储在组件中的阶段，接着是将功率递送到连接到转换器的负载的阶段。在功率存储阶段期间，流过电感性元件的电流增加。在功率递送阶段期间，流过电感性元件的电流减小。对于每个操作循环，期望流过电感性元件的电流在功率存储阶段开始时和功率递送阶段结束时为零。
[0006]已知的开关模式转换器，特别是PFM类型的开关模式转换器具有各种缺点。

技术实现思路

[0007]需要克服已知的开关模式转换器，特别是PFM类型的开关模式转换器的全部或部分缺点。
[0008]实施例克服了已知的开关模式转换器，特别是PFM类型的开关模式转换器的全部或部分缺点。
[0009]实施例电压转换器包括：第一晶体管，被连接在转换器的第一节点与被配置为接收电源电压的第二节点之间；第二晶体管，被连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间；第一电路，被配置为控制第一晶体管和第二晶体管；以及比较器，包括第一输入和第二输入，第一输入被配置为：在第一阶段期间接收第一电压斜坡，并且在第二阶段期间接收设定点电压，并且第二输入被配置为：在第一阶段期间接收设定点电压，并且在第二阶段期间接收第二电压斜坡。
[0010]一种控制电压转换器的实施例方法，该电压转换器包括：第一晶体管，被连接在转换器的第一节点与被配置为接收电源电压的第二节点之间；第二晶体管，被连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间；第一电路，被配置为控制第一晶体管和第二晶体管；以及比较器，包括第一输入和第二输入，方法包括：第一阶段，在第一阶段期间，第一输入接收第一电压斜坡并且第二输入接收设定点电压；以及第二阶段，在第二阶段期间，
第一输入接收设定点电压，并且第二输入接收第二电压斜坡。
[0011]根据实施例，第一输入是非反相输入并且第二输入是反相输入。
[0012]根据实施例，第一输入和第二输入分别被耦合到选择元件的第一输出和第二输出，选择元件在其输入处接收设定点电压以及第一电压斜坡和第二电压斜坡。
[0013]根据实施例，设备包括操作模式，操作模式包括多个操作循环，每个操作循环包括第一阶段和第二阶段。
[0014]根据实施例，第一电压斜坡是上升斜坡并且第二电压斜坡是下降斜坡。
[0015]根据实施例，第一电压斜坡和第二电压斜坡在绝对值上具有相同的斜率。
[0016]根据实施例，比较器的输出被耦合到第一电路。
[0017]根据实施例，比较器被配置为输出输出信号，当第二电压斜坡达到设定点电压的值时，该信号取第一值，并且当第一电压斜坡达到设定点电压的值时，该信号取第二值。
[0018]根据实施例，第一电路被配置为：在第一阶段期间分别维持第一晶体管和第二晶体管接通和关断，并且在第二阶段期间分别维持第一晶体管和第二晶体管关断和接通。
附图说明
[0019]上述特征和优点以及其他特征和优点将参考附图，在通过说明而非限制的方式给出的具体实施例的以下描述中被详细描述，其中：
[0020]图1示意性地示出了DC/DC电压转换器的实施例；
[0021]图2示出了图示图1的转换器的操作的示例的时序图；
[0022]图3示出了图示图1的转换器的期望或理论操作以及现实或实际操作的其他时序图；
[0023]图4示出了电压转换器的实施例；以及
[0024]图5示出了图示图4的实施例的操作的时序图。
具体实施方式
[0025]在各个附图中，相同的特征由相同的附图标记指定。特别地，在各种实施例中间共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以布置相同的结构、尺寸和材料性质。
[0026]为了清楚起见，仅详细图示和描述了对理解本文描述的实施例有用的步骤和元件。
[0027]除非另外指示，否则当提及连接在一起的两个元件时，这表示没有导体以外的任何中间元件的直接连接；并且当提及耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以连接或者它们可以经由一个或多个其他元件耦合。
[0028]在以下公开中，除非另外指定，否则当提及绝对位置修饰词(诸如术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等)或相对位置修饰词(诸如，术语“上方”、“下方”、“高处”、“低处”等)时，或者当提及定向的修饰词(诸如，“水平”、“竖直”等)时，指的是图中所示的定向。
[0029]除非另外指定，否则表述“约”、“近似”、“基本”和“大约”表示在10％以内，优选在5％以内。
[0030]图1示意性地示出了所描述的实施例适用的类型的电压转换器1的示例。在该示例
中，转换器1是DC/DC转换器，其将DC电源电压转换为DC输出电压。
[0031]转换器1被配置为递送DC输出电压Vout。转换器包括输出节点2，在输出节点2处电压Vout可用。
[0032]转换器1由DC电源电压Vbat供电。转换器1然后被连接在被设置为电压Vbat的第一导电轨或节点3与被设置为参考电位GND的第二导电轨或节点5之间。
[0033]转换器1被配置为以等于设定点值的值递送电压Vout。为此，转换器1在输入节点7上接收以电位GND为参考的DC设定点电压Vref，其具有表示电压Vout的设定点值的值，优选地等于电压Vout的设定点值。
[0034]在该示例中，电压Vout、Vbat和Vref为正。在该示例中，电压Vout、Vbat和Vref以电位GND(例如地)为参考。
[0035]在该示例中，转换器1为降压类型，即电压Vout的设定点值小于电压Vbat的值。换言之，电压Vout的值小于电压Vbat的值。
[0036]转换器1包括第一MOS(“金属氧化物半导体”)晶体管9，优选PMOS晶体管(P沟道MOS晶体管)。MOS晶体管9被耦合(优选地被连接)在轨3与内部节点11之间。换言之，晶体管9的第一导电端子(例如其源极)被耦合(优选地被连接)到轨3，晶体管9的第二导电端子(例如其漏极)被耦合(优选地被连接)到节点11。
[0037]转换器1还包括第二MOS晶体管13，优选NMOS晶体管(N沟道MOS晶体管)。晶体管13被耦合(优选地被连接)在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压转换器，包括：第一晶体管，被连接在所述转换器的第一节点与被配置为接收电源电压的第二节点之间；第二晶体管，被连接在所述第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间；第一电路，被配置为控制所述第一晶体管和所述第二晶体管；以及比较器，包括第一输入和第二输入，其中所述第一输入被配置为：在第一阶段期间接收第一电压斜坡，并且在第二阶段期间接收设定点电压，并且其中所述第二输入被配置为：在所述第一阶段期间接收所述设定点电压，并且在所述第二阶段期间接收第二电压斜坡。2.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一输入是非反相输入，并且所述第二输入是反相输入。3.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一输入和所述第二输入分别被耦合到选择元件的第一输出和第二输出，所述选择元件接收所述设定点电压以及所述第一电压斜坡和所述第二电压斜坡作为输入。4.根据权利要求1所述的转换器，还包括操作模式，所述操作模式包括多个操作循环，每个操作循环包括所述第一阶段和所述第二阶段。5.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一电压斜坡是上升斜坡，并且所述第二电压斜坡是下降斜坡。6.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一电压斜坡和所述第二电压斜坡在绝对值上具有相同的斜率。7.根据权利要求1所述的转换器，其中所述比较器的输出被耦合到所述第一电路。8.根据权利要求7所述的转换器，其中所述比较器被配置为输出输出信号，当所述第二电压斜坡达到所述设定点电压的值时，所述输出信号取第一值，并且当所述第一电压斜坡达到所述设定点电压的所述值时，所述输出信号取第二值。9.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一电路被配置为：在所述第一阶段期间分别维持所述第一晶体管和所述第二晶体管接通和关断，并且在所述第二阶段中分别维持所述第一晶体管和所述第二晶体管关断和接通。10.根据权利要求1所述的转换器，还包括：电感性元件，被耦合在所述第一节点与所述转换器的输出节点之间；以及电容性元件，被耦合在所述输出节点与所述第三节点之间。11.一种控制电压转换器的方法，所述电压转换器包括：第一晶体管，被连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：意法半导体鲁塞公司，
类型：发明
国别省市：