功率转换器的最小峰值电流制造技术

本公开的实施例涉及功率转换器的最小峰值电流。一种用于控制功率转换器的开关的电路。该电路包括环路控制电路装置，该环路控制电路被配置为基于针对功率转换器和欠压电路的反馈信号生成控制信号。欠压电路装置被配置为将功率转换器的电容器的电压与电压阈值进行比较。欠压电路装置还被配置为响应于功率转换器的电容器的电压大于电压阈值，基于控制信号生成切换信号以驱动功率转换器的开关。欠压电路装置还被配置为响应于功率转换器的电容器的电压小于电压阈值，生成切换信号来将功率转换器的开关驱动到导通状态，直到电感器电流大于电流阈值。大于电流阈值。大于电流阈值。

【技术实现步骤摘要】
功率转换器的最小峰值电流


[0001]本公开涉及用于生成切换信号的电路和技术，并且更具体地，涉及用于生成与操作功率转换器相关联的切换信号的电路和技术。

技术介绍

[0002]驱动器电路可以生成切换信号来控制功率转换器的操作。驱动器电路可以使用切换信号的占空比来控制由功率转换器输出的电压、电流和/或功率。例如，驱动器电路可以生成具有占空比的切换信号，以调节由降压转换器输出的电压。

技术实现思路

[0003]一般而言，本公开涉及用于操作功率转换器以帮助确保功率转换器的自举电容器保持充电的技术。例如，响应于功率转换器的电容器(例如，自举电容器)的电压小于电压阈值，欠压电路装置可以被配置为生成切换信号来将功率转换器的开关驱动到导通状态(例如，被激活)，直到针对功率转换器的电感器的电感器电流大于电流阈值。以此方式，本文所描述的用于控制电感器电流的技术可以扩展功率转换器可以操作的输入电压范围和最小负载电流范围，这可以帮助改进功率转换器的性能。
[0004]在一个示例中，本公开描述了一种用于控制功率转换器的开关的电路。该电路包括环路控制电路装置，环路控制电路装置被配置为基于针对功率转换器和欠压电路装置的反馈信号生成控制信号。欠压电路装置被配置为将功率转换器的电容器的电压与电压阈值进行比较。欠压电路装置还被配置为响应于功率转换器的电容器的电压大于电压阈值，基于控制信号生成切换信号以驱动功率转换器的开关。欠压电路装置还被配置为，响应于功率转换器的电容器的电压小于电压阈值，生成切换信号来以将功率转换器的开关驱动到导通状态，直到功率转换器的电感器的电感器电流大于电流阈值。
[0005]在另一示例中，本公开描述了一种用于控制功率转换器的开关的方法。该方法包括：基于针对功率转换器的反馈信号生成控制信号，并将功率转换器的电容器的电压与电压阈值进行比较。方法还包括，响应于功率转换器的电容器的电压大于电压阈值，基于控制信号生成切换信号以驱动功率转换器的开关，并且响应于功率转换器的电容器的电压小于电压阈值，生成切换信号来将功率转换器的开关驱动到导通状态，直到功率转换器的电感器的电感器电流大于电流阈值。
[0006]在一个示例中，本公开描述了一种包括功率转换器和控制电路的系统。控制电路包括环路控制电路装置，环路控制电路装置被配置为基于针对功率转换器和欠压电路装置的反馈信号生成的控制信号。欠压电路装置被配置为将功率转换器的电容器的电压与电压阈值进行比较，当功率转换器的电容器的电压大于电压阈值时，基于控制信号生成切换信号以驱动功率转换器的开关，并且当功率转换器的电容器的电压小于电压阈值时，生成切换信号来将功率转换器的开关驱动到导通状态，直到功率转换器的电感器的电感器电流大于电流阈值。
[0007]在附图和以下说明中阐述了这些和其他示例的细节。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求显而易见。
附图说明
[0008]图1是图示了根据本公开的一个或多个技术的用于控制功率转换器的示例系统的框图。
[0009]图2是图示了根据本公开的一个或多个技术的示例性非同步降压转换器和用于控制该非同步降压转换器的示例电路的概念图。
[0010]图3是图示了根据本公开的一个或多个技术的切换信号的示例周期的概念图。
[0011]图4是图示了以根据本公开的一个或多个技术控制的功率转换器的示例操作的概念图。
[0012]图5是根据本公开的与可以由图1的示例系统执行的技术一致的流程图。
具体实施方式
[0013]整体而言，本公开涉及用于操作功率转换器的技术。例如，驱动器电路可以使用自举电容器来控制诸如降压转换器的功率转换器。例如，自举电容器可以被用于生成用于驱动降压转换器的高侧开关的电压。例如，控制电路可以使用自举电容器处存储的电压来进行操作(例如，导通或关断)降压转换器的高侧开关。以此方式，控制电路可以省略用于生成电压来驱动高侧开关的高压源，与使用用于生成电压来驱动功率转换器的低侧开关的低压源以及用于生成电压来驱动功率转换器的高侧开关的高压源两者的系统相比，这可以降低控制电路的复杂性。虽然以上示例针对降压转换器，但本文所描述的技术可以应用于其他功率转换器和其他电路。
[0014]当使用自举电容器进行操作时，同步转换器(例如，具有低侧开关的降压转换器)和非同步DC
‑
DC转换器(例如，具有二极管而非低侧开关的降压转换器)均可能存在若干缺点。再次使用降压转换器作为示例，但同样的考虑可以应用于使用自举电容器来供应浮置域的其他拓扑。
[0015]在一些应用中，功率转换器可以在接近为浮置域供电所需的最小电压(例如，自举电容器两端的电压)的输入电压(例如，电源电压)下进行操作。在非同步DC
‑
DC转换器中，如果用于对自举电容器进行再充电的电源来自相同的输入电压，则接近或低于0V的开关(SW)节点(例如，将功率转换器的高侧和二极管连接的节点)可以有助于确保自举电容器被提供有效的再充电电压。例如，如果电源电压(V
CC
)源自输入电压(V
IN
)，则SW节点可以被配置为每次操作条件迫使V
CC
小于V
OUT
+V
bts_min
时，接近或低于0V，其中V
OUT
是功率转换器的输出电压，并且V
bts_min
是自举电容器处的电压。这样，每次功率转换器的续流二极管被正向偏置时，SW节点可以低于或接近0V。SW节点处的基尔霍夫定律是i
diode
＝i
coil
–
i
bts
，其中i
diode
是功率转换器的续流二极管处的电流，i
coil
是功率转换器的电感器处的电流，并且i
bts
是功率转换器的自举电容器处的电流。换言之，仅当电感器处的电流(i
coil
)大于自举电容器处的电流(i
bts
)时，续流二极管(i
diode
)处的电流才为正，且续流二极管被正向偏置。此外，考虑到全自举充电路径的有限电流能力(例如，V
CC
可能的电流限制以及与电源电压(b
st_diode
)和互连串联的二极管的非零串联电阻)，被正向偏置的续流二极管必须持续足够长的时间来恢复
在高侧开关的激活期间损失的、自举电容器中存储的电荷。
[0016]与非同步DC
‑
DC转换器类似，当占空比接近100％时，同步DC
‑
DC转换器也可以对自举电容器放电。与非同步DC
‑
DC转换器不同，同步DC
‑
DC转换器可以迫使SW节点接近0V，从而仅导通低侧(LS)开关。导通低侧开关可以以可能的负线圈电流为代价允许自举再充电。例如，在低负载条件下，迫使低侧开关导通可能使得电感器中的电流改变符号，这可能导致一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制功率转换器的开关的电路，所述电路包括：环路控制电路装置，被配置为基于针对所述功率转换器的反馈信号生成控制信号；以及欠压电路装置，被配置为：将所述功率转换器的电容器的电压与电压阈值进行比较；响应于所述功率转换器的所述电容器的所述电压大于所述电压阈值，基于所述控制信号生成切换信号以驱动所述功率转换器的开关；以及响应于所述功率转换器的所述电容器的所述电压小于所述电压阈值，生成所述切换信号来将所述功率转换器的所述开关驱动到导通状态，直到所述功率转换器的电感器的电感器电流大于电流阈值。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述欠压电路装置包括比较器，所述比较器被配置为当所述功率转换器的所述电容器的所述电压小于所述电压阈值时，输出欠压信号；以及其中所述欠压电路装置被配置为基于所述欠电压信号来生成所述切换信号。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述欠压电路装置被配置为：即使所述控制信号指示关断所述开关，仍响应于所述欠压信号而生成所述切换信号来迫使所述功率转换器的所述开关成为所述导通状态，直到所述功率转换器的所述电感器的所述电感器电流大于所述电流阈值。4.根据权利要求2所述的电路，其中所述比较器的负输入被电连接到所述电容器的第一端子；以及其中所述比较器的正输入经由被配置为输出所述电压阈值的电压源而被电连接到所述电容器的第二端子。5.根据权利要求1所述的电路，其中，为了基于所述控制信号而生成所述切换信号以驱动所述功率转换器的所述开关，所述欠压电路装置被配置为生成所述切换信号，以在所述控制信号指示导通所述开关时将所述开关驱动至导通，并且在所述控制信号指示关断所述开关时将所述开关驱动至关断。6.根据权利要求1所述的电路，还包括电流传感器，所述电流传感器被配置为生成所述电感器的所述电感器电流。7.根据权利要求1所述的电路，其中所述开关包括所述功率转换器的高侧开关。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述功率转换器包括非同步降压转换器。9.根据权利要求7所述的电路，其中所述功率转换器还包括低侧开关。10.根据权利要求9所述的电路，其中所述功率转换器的开关节点将所述高侧开关、所述低侧开关、所述电容器以及所述电感器电连接。11...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：