电压转换器和方法技术

本公开的实施例涉及电压转换器和方法。一种电压转换器的实施例，包括：第一晶体管，第一晶体管连接在转换器的第一节点和被配置为接收电源电压的第二节点之间；第二晶体管，第二晶体管连接在第一节点和被配置为接收参考电势的第三节点之间；第一电路，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，比较器被配置为将第一电压与阈值进行比较，第一电压在第一时间段期间等于第一上升斜坡，在第二时间段期间等于第二下降斜坡，阈值在第一时间段期间具有第一值，在第二时间段期间具有第二值，第一值和第二值是可变值。第一值和第二值是可变值。第一值和第二值是可变值。

【技术实现步骤摘要】
电压转换器和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年7月30日提交的法国专利申请No.2008096的优先权，该申请以引用方式并入于此。


[0003]本公开主要涉及电子电路。更具体地，涉及开关模式电源型DC/DC电压转换器，该DC/DC电压转换器将DC电源电压转换为DC输出电压，例如DC输出电压具有比DC电源电压的值低的值的降压型DC/DC电压转换器。

技术介绍

[0004]在开关模式功率转换器中，通过开关的切换来斩波用于向转换器供电的直流(DC)电压，以实现包括电感元件和电容元件的组件的功率存储阶段，以及存储在该组件中的功率的放电阶段，以向连接至转换器输出的负载放电。
[0005]在脉冲频率调制(PFM)型开关模式转换器中，转换器的每个操作循环包括组件中的功率存储阶段，随后是向连接至转换器的负载传递功率的阶段。在功率存储阶段，流经电感元件的电流增加。在功率传递阶段，流经电感元件的电流减小。对于每个操作循环，期望流经电感元件的电流在功率存储阶段开始时以及在功率传递阶段结束时为空。
[0006]已知的开关模式转换器，特别是PFM型开关模式转换器，具有各种缺点。

技术实现思路

[0007]需要克服已知开关模式转换器，特别是PFM型开关模式转换器的全部或部分缺点。
[0008]一个实施例克服了已知开关模式转换器，特别是PFM型开关模式转换器的全部或部分缺点。
[0009]一种电压转换器的实施例，包括：第一晶体管，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，连接在第一节点与被配置为接收参考电势的第三节点之间；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，被配置为将第一电压与阈值进行比较，第一电压在第一时间段期间等于第一上升斜坡，在第二时间段期间等于第二下降斜坡，并且阈值在第一时间段期间具有第一值，在第二时间段期间具有第二值，第一值和第二值是可变值。
[0010]一种电压转换器的操作方法实施例，电压转换器包括：第一晶体管，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，连接在第一节点与被配置为接收参考电势的第三节点之间；以及第一电路，第一电路被配置为控制第一晶体管和第二晶体管；该方法包括：在每个操作循环期间，比较器将第一电压与阈值进行比较的第一时间段，第一电压在第一时间段期间等于第一上升斜坡，阈值在第一时间段期间具有第一值；以及比较器将第一电压与阈值进行比较的第二时间段，第一电压在第二时间段期间等于第二下降斜坡，阈值在第二时间段期间具有第二值，阈值的第一值和第二值是可变值。
[0011]根据一个实施例，转换器包括第二电路，第二电路被配置为生成阈值。
[0012]根据一个实施例，转换器包括第三电路，第三电路被配置为将第一节点的电流与值零进行比较，第二电路被配置为如果在第一节点中的电流在前一循环结束时不同于零则在操作循环期间修改阈值的值。
[0013]根据一个实施例，阈值的第一值等于参考电压加上第三值，并且阈值的第二值等于参考值减去第三值，第三值是可变值。
[0014]根据一个实施例，第三值在多个预定值之间变化。
[0015]根据一个实施例，第三值的预定值被相同的第四常数值连续分隔。
[0016]根据一个实施例，转换器包括第四电路，第四电路被配置为确定电源电压是否在第一节点上的电压的值减200mV到在第一节点上的电压的值加200mV的范围内，第二电路被配置为在循环期间电源电压在该范围内的情况下，针对下一循环保持阈值的第一值和第二值，或者使得阈值的第一值和第二值在下一循环期间具有预定值。
[0017]根据一个实施例，转换器包括：第五电路，第五电路被配置为确定在第一节点中的电流的值是小于零还是大于零。
[0018]根据一个实施例，转换器包括：第六电路，第六电路被配置为确定循环中第一时间段期间在第一节点中的电流的斜率是大于还是小于循环中第二时间段期间的斜率。
[0019]根据一个实施例，第二电路被配置为改变阈值的第一值和第二值，使得：
[0020]a)如果第一时间段期间在第一节点中的电流的斜率大于在第二时间段期间在第一节点中的电流的斜率，并且如果在第一节点中的电流小于零，则减小在阈值的第一值与第二值之间的距离；
[0021]b)如果第一时间段期间在第一节点中的电流的斜率大于在第二时间段期间在第一节点中的电流的斜率，并且如果在在第一节点中的电流大于零，则增大在阈值的第一值与第二值之间的距离；
[0022]c)如果第一时间段期间在第一节点中的电流的斜率小于在第二时间段期间在第一节点中的电流的斜率，并且如果在第一节点中的电流小于零，则增大在阈值的第一值与第二值之间的距离；并且
[0023]d)如果第一时间段期间在第一节点中的电流的斜率小于在第二时间段期间在第一节点中的电流的斜率，并且如果在第一节点中的电流大于零，则减小在阈值的第一值与第二值之间的距离。
[0024]根据一个实施例，在情况a)和d)中第三值增大，并且在情况b)和c)中第三值减小。
[0025]根据一个实施例，第三电路被配置为将在第一节点中的电流与零进行比较，并且第三电路包括耦接至第一节点的输入和耦接至第二晶体管的控制电压施加节点的输入。
[0026]根据一个实施例，第三电路通过对控制信号施加延迟的电路耦接至控制电压的施加节点。
附图说明
[0027]下面将参照附图，在下文中以示例性而非限制性方式给出的具体实施例的描述中描述前述特征和优点以及其它特征和优点，在附图中：
[0028]图1示意性地示出DC/DC电压转换器的一个实施例；
[0029]图2示出图示图1转换器的操作示例的时序图；
[0030]图3示出图示图1转换器的期望或理论操作以及实际或实践操作的其它时序图；
[0031]图4示出DC/DC电压转换器的一个实施例；
[0032]图5示出用于图示图4转换器的操作的时序图；
[0033]图6示出变量DV变化的一个示例；
[0034]图7示出转换器的另一实施例；并且
[0035]图8示出图4或图7的转换器一部分的实施方式示例。
具体实施方式
[0036]在各个附图中，相同特征由相同的附图标记表示。特别地，各实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
[0037]为了清楚起见，仅详细示出和描述了对理解本文所描述的实施例有用的步骤和元件。
[0038]除非另外指出，否则当提及两个元件连接在一起时，表示没有除导体之外的任何中间元件的直接连接，并且当提及两个元件耦接在一起时，表示这两个元件可以连接或者可以通过一个或多个其它元件耦接。
[0039]在以下公开中，除非另外指出，否则当提及绝对位置限定词时，诸如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、“左”、“右”等，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势的第三节点之间；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；以及比较器被耦接至所述第一电路并且被配置为将第一电压与阈值进行比较，所述第一电压在第一时间段期间等于第一上升斜坡，并且在第二时间段期间等于第二下降斜坡，所述阈值在所述第一时间段期间具有第一值，并且所述阈值在所述第二时间段期间具有第二值，所述第一值以及所述第二值是可变值。2.根据权利要求1所述的转换器，还包括第二电路，所述第二电路被配置为生成所述阈值。3.根据权利要求2所述的转换器，其中：所述转换器包括第三电路，所述第三电路被配置为将所述第一节点中的电流的值与值零进行比较；以及所述第二电路被配置为如果所述第一节点中的电流的值在前一循环结束时不同于零，则在操作循环期间修改所述阈值的值。4.根据权利要求1所述的转换器，其中所述阈值的第一值等于参考电压加上第三值，并且所述阈值的第二值等于所述参考电压减去所述第三值，所述第三值是可变值。5.根据权利要求4所述的转换器，其中所述第三值在多个预定值之间变化。6.根据权利要求5所述的转换器，其中所述第三值的预定值由相同的第四常数值连续分隔开。7.根据权利要求3所述的转换器，其中：所述转换器还包括第四电路，所述第四电路被配置为确定所述电源电压是否在所述第一节点上的电压的值减200mV到所述第一节点上的电压的值加200mV的范围内；以及所述第二电路被配置为在一循环期间所述电源电压在所述范围内的情况下，针对下一循环保持所述阈值的第一值以及所述阈值的第二值，或者使得所述阈值的第一值以及所述阈值的第二值在所述下一循环期间具有预定值。8.根据权利要求3所述的转换器，还包括第五电路，所述第五电路被配置为确定所述第一节点中的电流的值是小于零还是大于零。9.根据权利要求8所述的转换器，还包括第六电路，所述第六电路被配置为确定在一循环的所述第一时间段期间所述第一节点中的电流的斜率是大于还是小于在一循环的所述第二时间段期间的所述斜率。10.根据权利要求9所述的转换器，其中所述第二电路被配置为改变所述阈值的第一值和所述阈值的第二值，使得：a)如果在所述第一时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率大于在所述第二时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率，并且如果所述第一节点中的所述电流小于零，则在所述阈值的第一值与所述阈值的第二值之间的距离被减小；b)如果在所述第一时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率大于在所述第二时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率，并且如果所述第一节点中的所述电流大于
零，则在所述阈值的第一值与所述阈值的第二值之间的距离被增大；c)如果在所述第一时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率小于在所述第二时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率，并且如果所述第一节点中的所述电流小于零，则所述阈值的第一值与所述阈值的第二值之间的距离被增大；以及d)如果在所述第一时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率小于在所述第二时间段期间所述第一节点中的所述电流的斜率，并且如果所述第一节点中的所述电流大于零，则所述阈值的第一值与所述阈值的第二值之间的距离被减小。11.根据权利要求10所述的转换器，其中所述阈值的第一值等于参考电压加上第三值，并且所述阈值的第二值等于所述参考电压减去所述第三值，所述第三值是可变值，以及其中在a)和d)中，所述第三值被增大，以及在b)和c)中，所述第三值被减小。12.根据权利要求3所述的转换器，其中所述第三电路被配置为将所述第一节点中的所述电流与零进行比较，并且所述第三电路包括耦接至所述第一节点的输入以及耦接至向所述第二晶体管施加控制电压的节点的输入。13.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：意法半导体格勒诺布尔二公司，
类型：发明
国别省市：