DC-DC转换器电路制造技术

提供一种直流到直流(DC

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】DC
‑
DC转换器电路


[0001]本公开的技术大体上涉及一种直流电(DC)到DC(DC
‑
DC)转换器电路。

技术介绍

[0002]移动通信装置在当前社会已变得越来越常见。这些移动通信装置的流行部分由现实现于此类装置上的许多功能驱动。此类装置中处理能力的提高意味着移动通信装置从纯通信工具演进为能够增强用户体验的复杂移动多媒体中心。
[0003]移动通信装置通常由电池供电，所述电池被配置成供应电池直流(DC)电压。值得注意的是，移动通信装置可包含被配置成在比电池DC电压更低或更高的DC电压下操作的更低或更高电压的组件和/或电路。因此，移动通信装置可包含DC
‑
DC转换器电路(例如，降压、升压、降压
‑
升压调节器)以用于将电池DC电压转换成更低或更高的DC电压。
[0004]DC
‑
DC转换器电路通常包含电感器
‑
电容器(LC)滤波器电路，所述LC滤波器电路被配置成在选定带宽内调节较低DC电压。多级陶瓷电容器(MLCC)通常为LC滤波器电路的首选电容器，这归功于它许多有吸引力的特征，例如等效串联电阻(ESR)较低、电容与体积比较好、泄漏相对较低、非极性和MLCC的成本较低。然而，与其它类型的电容器相比，MLCC也可能具有例如每体积电容较小和DC偏置不稳定等缺点。在这点上，可能需要在DC
‑
DC转换器电路中采用MLCC以利用有吸引力的特征，同时减轻MLCC的副作用。
专利技术内容
[0005]具体实施方式中所公开的方面包含一种直流到直流(DC
‑
DC)转换器，其能够基于输入电压在限定的电压范围(例如，3V
‑
24V)内生成DC输出电压。所述DC
‑
DC转换器电路可包含调制器电路、输出滤波器电路和补偿器电路。在非限制性实例中，所述输出滤波器电路包含由电感器和多层陶瓷电容器(MLCC)形成的电感器
‑
电容器(LC)电路。值得注意的是，由于固有的DC偏置不稳定性，MLCC可能会在所述限定的电压范围内产生可变电容，从而危及所述DC
‑
DC转换器电路的稳定性。因此，提供控制电路以帮助维持DC
‑
DC转换器电路的稳定性。具体地说，控制电路被配置成基于输出电压的反馈来确定可配置跨导，并且基于所确定的可配置跨导控制补偿器电路进行操作。因此，有可能减轻MLCC电容变化的影响，从而有助于维持所述DC
‑
DC转换器电路的稳定性。
[0006]在一个方面，提供一种DC
‑
DC转换器电路。所述DC
‑
DC转换器电路包含被配置成基于输入波形和控制电压生成脉冲串的调制器电路。所述DC
‑
DC转换器电路还包含输出滤波器电路，所述输出滤波器电路耦合到调制器电路且被配置成基于输入电压和脉冲串在限定的电压范围内生成输出电压。所述DC
‑
DC转换器电路还包含补偿器电路，所述补偿器电路具有可配置跨导且被配置成生成控制电压并将所述控制电压提供到调制器电路。所述DC
‑
DC转换器电路还包含耦合到输出滤波器电路和补偿器电路的控制电路。控制电路被配置成从输出滤波器电路接收输出电压的反馈。控制电路还被配置成基于输出电压的反馈来确定可配置跨导。控制电路还被配置成基于所确定的可配置跨导来配置补偿器电路以生成控制电
压。
[0007]在另一方面，提供一种DC
‑
DC转换器电路。所述DC
‑
DC转换器电路包含被配置成基于输入波形和控制电压生成脉冲串的调制器电路。所述DC
‑
DC转换器电路还包含输出滤波器电路，所述输出滤波器电路包括基于电感器和MLCC形成的电感器
‑
电容器(LC)滤波器电路。输出滤波器电路被配置成基于输入电压和脉冲串在限定的电压范围内生成输出电压。所述DC
‑
DC转换器电路还包含补偿器电路，所述补偿器电路具有可配置跨导且被配置成生成控制电压并将所述控制电压提供到调制器电路。所述DC
‑
DC转换器电路还包含耦合到输出滤波器电路和补偿器电路的控制电路。控制电路被配置成从输出滤波器电路接收输出电压的反馈。控制电路还被配置成基于输出电压的反馈来确定可配置跨导。控制电路还被配置成基于所确定的可配置跨导来配置补偿器电路以生成控制电压。
[0008]本领域的技术人员将在结合附图阅读以下详细描述之后了解本公开的范围并认识到其额外方面。
附图说明
[0009]并入本说明书中并且形成本说明书的一部分的附图展示本公开的若干方面，并且与描述一起用以解释本公开的原理。
[0010]图1A是提供在s平面中绘制的一对复共轭极点的示例性图示的图解图；
[0011]图1B是提供如图1A的s平面中所绘制的实极点和实零点的示例性图示的图解图；
[0012]图2A是被配置成基于输入电压生成输出电压的现有直流到直流电(DC
‑
DC)转换器电路的示意图；
[0013]图2B是提供图2A的现有DC
‑
DC转换器电路中的输出滤波器电路的示例性图示的示意图；
[0014]图2C是提供多层陶瓷电容器(MLCC)的电容变化随偏置电压而变的示例性图示的图解图；
[0015]图3A是根据本公开的实施例被配置成克服与图2A的现有DC
‑
DC转换器电路相关联的不稳定性问题的例如降压调节器电路的示例性DC
‑
DC转换器电路的示意图；
[0016]图3B是提供与图3A的DC
‑
DC转换器电路中的调制器电路相关联的输入波形、控制电压和脉冲串的示例性图示的图解图；并且
[0017]图3C是提供图3A的DC
‑
DC转换器电路中的被配置成生成图3B中的输入波形的VRAMP生成电路的示例性图示的示意图。
具体实施方式
[0018]下文阐述的实施例表示使本领域的技术人员能够实践实施例的必要信息，并且展示实践实施例的最佳方式。在根据附图阅读以下描述后，本领域的技术人员将理解本公开的概念并且将认识到本文中未特别提出的这些概念的应用。应理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。
[0019]应理解，尽管本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开来。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，并且类似地，第二元件可被称为第一
元件。如本文所使用的，术语“和/或”包含相关联列举项中的一个或多个的任何组合和全部组合。
[0020]应理解，当如层、区域或衬底等元件被称为“在另一元件上”或延伸“到另一元件上”时，其可以直接在所述另一元件上或直接延伸到所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种直流到直流(DC
‑
DC)转换器电路，其包括：调制器电路，其被配置成基于输入波形和控制电压生成脉冲串；输出滤波器电路，其耦合到所述调制器电路且被配置成基于输入电压和所述脉冲串在限定的电压范围内生成输出电压；补偿器电路，其具有可配置跨导且被配置成生成所述控制电压并将所述控制电压提供到所述调制器电路；以及控制电路，其耦合到所述输出滤波器电路和所述补偿器电路且被配置成：从所述输出滤波器电路接收所述输出电压的反馈；基于所述输出电压的所述反馈来确定所述可配置跨导；以及基于所确定的可配置跨导来配置所述补偿器电路以生成所述控制电压。2.根据权利要求1所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成：当所述输出电压的所述反馈增大时，减小所述补偿器电路的所述可配置跨导；以及当所述输出电压的所述反馈减小时，增大所述补偿器电路的所述可配置跨导。3.根据权利要求1所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成从查找表(LUT)检索所述可配置跨导，所述查找表被配置成使多个可配置跨导分别与所述输出电压的多个预定义范围相关。4.根据权利要求3所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成：接收表示所述输出电压的所述多个预定义范围之中的所述输出电压的预定义范围的二进制字；以及从所述LUT检索与由所述二进制字表示的所述输出电压的所述预定义范围相对应的所述可配置跨导。5.根据权利要求1所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述补偿器电路包括：误差放大器，其具有所述可配置跨导且被配置成基于所述输出电压的所述反馈和表示所述输出电压的经缩放目标的参考电压而生成控制电流；以及被配置成基于所述控制电流生成所述控制电压并将所述控制电压提供到所述调制器电路的电路。6.根据权利要求5所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成基于所确定的可配置跨导而控制所述误差放大器生成所述控制电流。7.根据权利要求6所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成：当所述输出电压大于或等于3V且小于8V时，基于第一跨导而控制所述误差放大器生成所述控制电流；当所述输出电压大于或等于8V且小于11.2V时，基于比所述第一跨导低百分之二十五(25％)的第二跨导而控制所述误差放大器生成所述控制电流；当所述输出电压大于或等于11.2V且小于16V时，基于比所述第二跨导低25％的第三跨导而控制所述误差放大器生成所述控制电流；以及当所述输出电压大于或等于16V且小于或等于24V时，基于比所述第三跨导低25％的第四跨导而控制所述误差放大器生成所述控制电流。8.根据权利要求6所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述控制电路被进一步配置成生成所述参考电压并将所述参考电压提供到所述误差放大器。
9.根据权利要求5所述的DC
‑
DC转换器电路，其中所述输出滤波器电路包括：电感器
‑
电容器(LC)滤波器电路，其被配置成基于所述输入电压将所述输出电压调节到所述限定的电压范围；功率级开关电路，其被配置成将所述输入电压耦合到所述LC滤波器电路或将所述输入电压与所述LC滤波器电路解耦；以及驱动器级电路，其被配置成基于所述脉冲串的占空比...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮巴盛，郑克惠，
申请(专利权)人：技领半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：