變換器和dc-dc變換器的制造方法
【專利摘要】一種變換器和DC-DC變換器。要解決的技術問題之一是在操作模式之間切換時提供電壓調(diào)節(jié)。提供了一種變換器，其包括：模擬環(huán)路控制電路，其被配置為用于在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間進行選擇，并且具有第一輸入和第一輸出；操作模式控制電路，其具有第一輸入和第一輸出，所述操作模式控制電路的所述第一輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及輸出級，其具有第一輸入和第一輸出，所述輸出級的所述第一輸入耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出，并且所述輸出級的所述第一輸出耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸入。本實用新型有利技術效果之一是實現(xiàn)了在操作模式之間切換時提供電壓調(diào)節(jié)的電路和方法。
【專利說明】變換器和DC-DC變換器
【技術領域】
[0001]本實用新型一般涉及電子設備，且更具體來說，涉及形成半導體設備和結構的方法。
【背景技術】
[0002]功率變換器用于各種電子產(chǎn)品，包括汽車、航空、電信和消費電子產(chǎn)品。功率變換器(諸如，直流-直流(“DC-DC”)開關變換器)已變得廣泛用于通常由電池供電的便攜式電子產(chǎn)品，諸如，膝上型計算機、個人數(shù)字助理、尋呼機、蜂窩式電話等。DC-DC變換器可以包括幾個調(diào)節(jié)模式以使其在負載范圍內(nèi)的效率最大化。例如，可能需要在輕負載狀態(tài)的脈沖頻率調(diào)制(PFM)操作模式中和較高負載狀態(tài)的脈沖寬度調(diào)制(PWM)操作模式中操作DC-DC變換器。通常，使這些操作模式最優(yōu)化以根據(jù)最佳負載線瞬變性能和負載線調(diào)節(jié)性能提供最佳效率。這些系統(tǒng)的缺點是當變換器在PFM操作模式與PWM操作模式之間切換時輸出電壓的調(diào)節(jié)被降級。
[0003]因此，具有用于在操作模式之間切換時提供電壓調(diào)節(jié)的電路和方法將是有利的。需要電路和方法實施起來具有成本效益和時間效率。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題之一是在操作模式之間切換時提供電壓調(diào)節(jié)。
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種變換器，其包括:模擬環(huán)路控制電路，其具有第一輸入和第一輸出；操作模式控制電路，其被配置為用于在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間進行選擇，并且具有第一輸入和第一輸出，所述操作模式控制電路的所述第一輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及輸出級，其具有第一輸入和第一輸出，所述輸出級的所述第一輸入耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出，并且所述輸出級的所述第一輸出耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸入。
[0006]提供一種變換器，其包括:模擬環(huán)路控制電路，其具有第一輸入和第一輸出；操作模式控制電路，其具有第一輸入和第一輸出，所述操作模式控制電路的所述第一輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及輸出級，其具有第一輸入和第一輸出，所述輸出級的所述第一輸入耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出，并且所述輸出級的所述第一輸出耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸入。
[0007]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；以及比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；并且其中所述輸出級包括具有控制電極、第一載流電極和第二載流電極的晶體管，所述控制電極耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出并且所述第一輸入被耦合用于接收輸入信號。
[0008]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出；所述操作模式控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出，所述操作模式環(huán)路控制電路的所述第二輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出；以及所述輸出級進一步包括耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的第二輸出的第二輸入。
[0009]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；第一比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述第一比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及第二比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第二比較器的所述第二輸入耦合到所述第一比較器的所述第二輸入，其中所述第二比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出。
[0010]優(yōu)選地，所述變換器進一步包括耦合在所述第一比較器與所述第二比較器的所述第一輸入之間的操作模式控制網(wǎng)絡。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述第一比較器和所述第二比較器的所述第二輸入的輸出。
[0012]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；以及比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出。
[0013]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述比較器的所述第二輸入的輸出。
[0014]優(yōu)選地，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括耦合在所述誤差放大器的所述第一輸入與所述輸出之間的第一阻抗結構，以及耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二阻抗結構。
[0015]優(yōu)選地，所述第一阻抗結構包括:第一電容器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入，并且所述第二端子耦合到所述誤差放大器的所述輸出；第二電容器，其具有耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第一輸入；以及第一電阻器，其具有耦合到所述第二電容器的所述第二端子的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二端子。
[0016]優(yōu)選地，所述第二阻抗結構包括:第一電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入；第二電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述第一電阻器的所述第二端子；以及第一電容器，其具有耦合到所述第一電阻器的所述第一端子的第一端子和耦合到所述第二電阻器的所述第二端子的
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[0017]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種DC-DC變換器，包括:驅(qū)動選擇在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間操作的控制電路的單個調(diào)節(jié)環(huán)路，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括響應于在所述脈沖寬度調(diào)制操作模式與所述脈沖頻率調(diào)制操作模式之間選擇而保持其偏壓的補償環(huán)路。
[0018]優(yōu)選地，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；第一阻抗結構，其具有耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第二端子；以及第二阻抗結構，其具有耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子。[0019]優(yōu)選地，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括:第一比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述非反相輸入耦合到所述誤差放大器的所述輸出；第二比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述第二比較器的所述反相輸入耦合到所述第一比較器的所述反相輸入；以及跳閘網(wǎng)絡，其具有耦合到所述第一比較器的所述非反相輸入的第一端子和耦合到所述第二比較器的所述非反相輸入的第二端子。
[0020]優(yōu)選地，所述DC-DC變換器進一步包括具有多個輸入和多個輸出的操作模式控制電路，所述操作模式控制電路的第一輸入耦合到所述第一比較器的所述輸出，并且所述操作模式控制電路的第二輸入耦合到所述第二比較器的所述輸出。
[0021]本實用新型能夠用于電子設備。本實用新型的有利技術效果之一是實現(xiàn)了在操作模式之間切換時提供電壓調(diào)節(jié)的電路和方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]在閱讀下列詳細描述和附圖后，將更好地理解本實用新型，其中相似的參考字符指定相似的元件并且其中:
[0023]圖1為根據(jù)本實用新型的實施方案的變換器電路的一部分的示意圖；
[0024]圖2為根據(jù)本實用新型的另一實施方案的變換器電路的一部分的示意圖；
[0025]圖3為適合用于圖1中所示的變換器電路的反饋元件的示意圖；
[0026]圖4為適合用于圖1中所示的變換器電路的反饋元件的示意圖；
[0027]圖5為適合用于圖1中所示的變換器電路的時序圖；
[0028]圖6為適合用于圖1中所示的變換器電路的時序圖；
[0029]圖7為適合用于圖1中所示的變換器電路的時序圖；
[0030]圖8為根據(jù)本實用新型的另一實施方案的變換器電路的一部分的示意圖；以及
[0031]圖9為根據(jù)本實用新型的另一實施方案的變換器電路的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了圖解的簡單和清晰起見，圖中的元件未必按比例繪制，并且不同圖中的相同參考字符指示相同的元件。另外，為了描述的簡單起見而省略眾所周知的步驟和元件的描述和細節(jié)。本文所用的載流電極意為通過設備(諸如，MOS晶體管的源極或漏極，或雙極晶體管的發(fā)射極或集電極，或二極管的陰極或陽極)載運電流的設備的元件，并且控制電極意為通過設備(例如，MOS晶體管的柵極或雙極晶體管的基極)控制電流的設備的元件。盡管在本文中將設備解釋為某些η通道或P通道設備，或某些η型或P型摻雜區(qū)域，但是本領域普通技術人員將了解根據(jù)本實用新型的實施方案，互補設備也是可能的。本領域技術人員將了解，在本文使用的期間、同時和時候的詞并非是意為在啟動動作后立即發(fā)生動作的精確的術語，而是意為可能在初始動作啟動的反應之間會有某一小的但合理的延遲(例如，傳播延遲)。詞“近似地”、“大約”或“實質(zhì)上”的使用意為具有預期非常接近規(guī)定的值或位置的參數(shù)的元素值。然而，如本領域中眾所周知，總是存在防止值或位置被精確敘述的小方差。在本領域中已經(jīng)確證，根據(jù)精確描述的理想的目標，高達約百分之十(10% )(以及對于半導體摻雜濃度而言高達百分之二十(20% ))的方差被認為是合理方差。
[0033]應注意，邏輯零電壓電平('，)也稱為邏輯低電壓或邏輯低電壓電平，并且邏輯零電壓的電壓電平為電源電壓和這個類型的邏輯系列的函數(shù)。例如，在互補金屬氧化物半導體(CMOS)邏輯系列中，邏輯零電壓可以是百分之三十的電源電壓電平。在5伏特晶體管-晶體管邏輯(TTL)系統(tǒng)中，邏輯零電壓電平可以是約0.8伏特，而對于5伏特CMOS系統(tǒng)而言，邏輯零電壓電平可以是約1.5伏特。邏輯I電壓電平(Vh)也稱為邏輯高電壓電平、邏輯高電壓或邏輯I電壓，并且如同邏輯零電壓電平，邏輯高電壓電平也可以是電源和這個類型的邏輯系列的函數(shù)。例如，在CMOS系統(tǒng)中，邏輯I電壓可以是約百分之七十的電源電壓電平。在5伏特TTL系統(tǒng)中，邏輯I電壓可以是約2.4伏特，而對于5伏特CMOS系統(tǒng)而言，邏輯I電壓可以是約3.5伏特。
[0034]一般來說，本實用新型提供一種變換器和一種用于在多個操作模式中操作變換器的方法，其中變換器保持偏壓以在多個操作模式中操作。根據(jù)實施方案，變換器包括通過控制電路連接到輸出級的模擬環(huán)路控制電路，控制電路配置變換器電路以在脈沖寬度調(diào)制(PWM)操作模式或脈沖頻率調(diào)制(PFM)操作模式中操作。
[0035]根據(jù)另一實施方案，變換器包括單個調(diào)節(jié)環(huán)路，其驅(qū)動選擇在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間操作的控制電路，其中控制電路響應于在脈沖寬度調(diào)制操作模式和脈沖頻率調(diào)制操作模式中操作而保持偏壓條件。
[0036]根據(jù)另一實施方案，提供一種用于操作變換器的方法。比較誤差信號與參考信號以生成比較信號。響應于比較信號，變換器可以在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間被轉(zhuǎn)換，其中變換器保持偏壓以在脈沖寬度調(diào)制操作模式和脈沖頻率調(diào)制操作模式中操作，這是因為使用單個補償環(huán)路(即，單環(huán)調(diào)節(jié))完成兩個操作模式的調(diào)節(jié)。由于變換器在處于這些操作模式中時保持偏壓，故變換器能夠響應于操作模式變化，例如，在從PWM操作模式變化為PFM操作模式或從PFM操作模式變化為PWM操作模式時，而在操作模式之間切換或轉(zhuǎn)換，而不使變換器的性能降級。
[0037]圖1為根據(jù)本實用新型的實施方案的DC-DC變換器10的電路示意圖。在圖1中示出DC-DC變換器10，其包括通過操作模式控制電路14耦合到輸出級16的模擬環(huán)路控制電路12。電路12可以稱為調(diào)節(jié)環(huán)路或模擬控制環(huán)路電路，并且操作模式控制電路14可以稱為PWM / PFM控制電路、模式控制電路或操作模式控制網(wǎng)絡。通過舉例而言，模擬環(huán)路控制電路12可以包括參考信號發(fā)生器20、比較器26、比較器28、比較器29、比較器34和比較器36、誤差放大器38、反饋網(wǎng)絡40、PFM控制網(wǎng)絡41，并且可以具有輸入22和輸入24以及輸出31、輸出33、輸出35和輸出37。誤差放大器38和反饋網(wǎng)絡40充當補償環(huán)路48。PFM控制網(wǎng)絡41可以稱為跳閘網(wǎng)絡、PFM報警網(wǎng)絡或快速PFM跳閘網(wǎng)絡。更具體來說，比較器34和比較器36各自具有反相輸入和非反相輸入，其中其反相輸入被連接在一起并且連接到參考信號發(fā)生器20的輸出。比較器34和比較器36的反相輸入被耦合用于從參考信號發(fā)生器20接收參考信號VEASS。誤差放大器38具有反相輸入、非反相輸入和輸出并且被配置成負反饋配置。根據(jù)實施方案，反饋網(wǎng)絡40連接在誤差放大器38的反相輸入與輸出之間，其中誤差放大器和反饋網(wǎng)絡40稱為補償環(huán)路48。誤差放大器38的非反相輸入可以連接到或替代地充當輸入24并且可以被耦合用于接收參考電壓VKFF1。通過舉例而言，反饋網(wǎng)絡40包括阻抗結構42，其具有連接到誤差放大器38的反相輸入的端子和被耦合用于在節(jié)點22處接收反饋電壓Vfb的端子。反饋網(wǎng)絡40進一步包括阻抗結構44，其具有連接到誤差放大器38的反相輸入的端子和連接到誤差放大器38的輸出的端子，誤差放大器38的輸出連接到比較器34的非反相輸入。應注意，與誤差放大器38合作的阻抗結構42和阻抗結構44形成DC / DC變換器48的單個補償環(huán)路。
[0038]PFM控制網(wǎng)絡41可以包括連接到比較器34的非反相輸入的端子和連接到比較器36的非反相輸入的端子。因此，PFM控制網(wǎng)絡41可以連接在比較器34與比較器36的非反相輸入之間。通過舉例而言，PFM控制網(wǎng)絡41包括電阻器43和電流源45，其中電阻器43具有連接到比較器34的非反相輸入的端子和連接到比較器36的非反相輸入的端子，并且電流源45具有通常連接到比較器36的非反相輸入和電阻器43的端子的端子以形成節(jié)點47，其中電阻器43的端子連接到比較器36的非反相輸入。PFM控制網(wǎng)絡41在節(jié)點47處生成信號Veai,信號Veai是誤差放大器輸出信號Vea的線性函數(shù)。將輸出信號Veai傳輸?shù)奖容^器36的非反相輸入。信號Vea可以稱為誤差信號，并且信號Veai可以稱為調(diào)整的誤差信號。PFM控制網(wǎng)絡41的配置不是本實用新型的限制。例如，PFM控制網(wǎng)絡41可以包括線性函數(shù)發(fā)生器，其生成為輸入信號Vea的線性函數(shù)的輸出信號VFU;A。將輸出信號Vfu5a傳輸?shù)奖容^器36的非反相輸入。
[0039]比較器34的輸出可以連接到或替代地充當輸出31，并且比較器36的輸出可以連接到或替代地充當模擬環(huán)路控制電路12的輸出33。因此，使用單個補償或調(diào)節(jié)環(huán)路生成誤差信號Vea、調(diào)整的誤差信號VEA1，以及比較信號V31和比較信號V33。
[0040]比較器26具有連接到誤差放大器38的輸出的反相輸入、被耦合用于接收周期信號Vpek和輸出的非反相輸入，這個輸出耦合到或替代地充當模擬環(huán)路控制電路12的輸出35。比較器28具有被耦合用于接收參考信號Vtqn的反相輸入、連接到比較器26的非反相輸入和被耦合用于接收周期信號Vpek和輸出的非反相輸入，這個輸出耦合到或替代地充當模擬環(huán)路控制電路12的輸出37。
[0041]PWM / PFM控制電路14具有輸入51、輸入53、輸入55、輸入57和輸入59以及輸出54和輸出56。根據(jù)實施方案，輸入51、輸入53、輸入55和輸入57分別連接到模擬環(huán)路控制電路12的輸出31、輸出33、輸出35和輸出37。參照圖2進一步描述PWM / PFM控制電路14的實施方案。
[0042]輸出級16包括晶體管50和晶體管52,每個晶體管具有控制電極,例如,柵極和一對載流電極(例如，源極和漏極)。通過舉例而言，晶體管50為P通道場效應晶體管，并且晶體管52為η通道場效應晶體管。晶體管50的柵極通過驅(qū)動器60連接到輸出54，并且晶體管50的源極被耦合用于接收輸入電壓VIN。晶體管52的柵極通過驅(qū)動器62連接到輸出56、晶體管52的漏極連接到晶體管50的漏極，并且晶體管52的源極被耦合用于接收工作電位Vss的源極。通過舉例而言，工作電位Vss為接地電位。通常連接的載流電極(即，晶體管50和晶體管52的漏極)形成節(jié)點64。驅(qū)動器60和驅(qū)動器62可以稱為驅(qū)動電路或驅(qū)動器電路。
[0043]零交叉檢測器29連接在PWM / PFM控制電路14的節(jié)點64與輸入59之間。通過舉例而言，零交叉檢測器29包括比較器，其具有被耦合用于接收例如工作電位Vss的源極的反相輸入、連接到節(jié)點64的非反相輸入，以及連接到輸入59的輸出。
[0044]電感器68具有連接到節(jié)點64的端子和在節(jié)點71處連接到負載70的端子并且可以傳導電流168。通過舉例而言，負載70為電阻器74，其具有連接到電感器68的端子和被耦合用于接收工作電位Vss的源極的端子。電容器72耦合在節(jié)點71與工作電位Vss的源極之間。電感器68和電容器72形成DC / DC變換器10的外部濾波器。
[0045]節(jié)點71通過電阻器76和電阻器78連接到輸入22。更具體來說，電阻器76具有連接到節(jié)點71的端子和連接到輸入22的端子，并且電阻器78具有連接到輸入22的端子和被耦合用于接收工作電位Vss的源極的端子。應注意，電阻器76和電阻器78為可以用于外部反饋配置的任選的電路元件。然而，可以使用其它反饋網(wǎng)絡，或替代地可以不存在電阻器76和電阻器78并且節(jié)點71可以直接連接到輸入22。
[0046]輸出信號Vqut出現(xiàn)在節(jié)點71處。
[0047]圖2為根據(jù)本實用新型的實施方案的PWM / PFM控制電路14的電路示意圖。在圖2中示出計數(shù)器102、驅(qū)動器120、時鐘138、觸發(fā)器140和觸發(fā)器146、邏輯門152、邏輯門154和邏輯門156，以及反相器160。通過舉例而言，計數(shù)器102包括觸發(fā)器112、觸發(fā)器114和觸發(fā)器116并且具有輸入104、輸入106和輸入108以及輸出110。觸發(fā)器112具有通常連接到觸發(fā)器114和觸發(fā)器116的時鐘輸入的數(shù)據(jù)輸入，觸發(fā)器114和觸發(fā)器116通常連接的輸入耦合到或替代地充當計數(shù)器102的輸入104。觸發(fā)器114的數(shù)據(jù)輸入連接到或替代地充當計數(shù)器102的輸入106。輸入106被耦合用于接收工作電位(例如，Vdd)的源極。觸發(fā)器112具有耦合到或替代地充當計數(shù)器102的輸入108的時鐘輸入，以及連接到觸發(fā)器114和觸發(fā)器116的有源低復位輸入的數(shù)據(jù)輸出。觸發(fā)器116具有連接到觸發(fā)器114的數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)輸入，以及耦合到或替代地充當計數(shù)器102的輸出110的數(shù)據(jù)輸出。
[0048]邏輯門152為或門，其具有連接到時鐘138的輸出的輸入和連接到計數(shù)器102的輸入104的輸入以形成連接到或充當PWM / PFM控制電路14的輸入51的通常連接的輸入。
[0049]邏輯門154為或門，其具有連接到計數(shù)器102的輸出110的輸入和連接到計數(shù)器102的輸入108的輸入以形成連接到PWM / PFM控制電路14的輸入53的通常連接的輸入。
[0050]觸發(fā)器140具有連接到或門152的輸出的時鐘輸入、復位輸入以及數(shù)據(jù)輸出。邏輯門156為或門，其具有連接到或替代地充當PWM / PFM控制電路14的輸入55的輸入，以及連接到或替代地充當PWM / PFM控制電路14的輸入57的輸入。應注意，邏輯門152、邏輯門154和邏輯門156不限于或門。例如，這些邏輯門可以是與非門等或其它邏輯配置。
[0051]觸發(fā)器146具有連接到或門154的輸出的時鐘輸入、通常連接到計數(shù)器102的輸入108、反相器160的輸入和PWM / PFM控制電路14的輸入59的復位輸入，以及連接到時鐘138的允許輸入的數(shù)據(jù)輸出。
[0052]驅(qū)動器120具有連接到觸發(fā)器140的數(shù)據(jù)輸出的輸入122，以及通過反相器160連接到PWM / PFM控制電路14的輸入59的輸入124。通過舉例而言，驅(qū)動器120包括反相器126、反相器128、反相器130、反相器132、反相器134和反相器136以及邏輯門131和邏輯門133，邏輯門131為雙輸入與門，并且邏輯門133為三輸入與非門。邏輯門131和邏輯門133的輸入的數(shù)量不是本實用新型的限制。與門131具有連接到反相器126的輸入和觸發(fā)器140的輸出的輸入以形成連接到或替代地充當驅(qū)動器120的輸入122的通常連接的輸入。與門131也具有通過反相器134和反相器136連接到與非門133的輸出的輸入，以及連接到反相器128的輸入的輸出。與非門133具有連接到反相器126的輸出的輸入、連接到反相器160的輸出的輸入、通過反相器130和反相器132連接到反相器128的輸出的輸入，以及連接到反相器134的輸入的輸出。應注意，反相器128的輸出連接到反相器130的輸入并且連接到或替代地充當PWM / PFM控制電路14的輸出54，并且反相器134的輸出連接到反相器136的輸入并且連接到或替代地充當PWM / PFM控制電路14的輸出56。輸出信號Voth出現(xiàn)在輸出54處并且輸出信號Vam出現(xiàn)在輸出56處。
[0053]變換器10取決于負載狀態(tài)而在多個模式中操作。例如，響應于弱電流負戴，變換器10在PFM模式中操作，并且響應于較高電流負戴，變換器10在PWM模式中操作。變換器10包括PWM操作模式和PFM操作模式的單個環(huán)路，因此響應于從PFM操作模式變化為PWM操作模式而向調(diào)節(jié)環(huán)路加偏壓以在PWM操作模式中操作。更具體來說，參考信號發(fā)生器20生成被傳輸?shù)奖容^器34和比較器36的反相輸入的參考信號Veass，其參考比較器34和比較器36到電壓VEASS。參考信號Veass可以是誤差放大器38的輸出電壓Vea的穩(wěn)態(tài)值或DC值的圖像。輸出電壓Vea由調(diào)節(jié)環(huán)路置位以調(diào)整晶體管50和晶體管52的開關工作周期，從而在圖1中所示的節(jié)點71處提供所需的DC輸出電壓VOTT。參考信號Veass的絕對值可以是輸出電壓votjt、輸入電壓Vra和斜坡補償電壓的函數(shù)。應注意，誤差放大器38的輸出電壓Vea被輸入到比較器34的反相輸入中并且因此與參考信號Veass比較以在模擬環(huán)路控制電路12的輸出31處生成比較信號V31。
[0054]圖3為適合用作圖1和圖2的阻抗結構44的電路的示意圖。阻抗結構44可以包括與串聯(lián)連接的電阻器164和電容器166并聯(lián)連接的電容器162。
[0055]圖4為適合用作圖1的阻抗結構42的電路的示意圖。阻抗結構42可以包括與串聯(lián)連接的電阻器170和電容器174并聯(lián)連接的電阻器168，以及具有連接到電容器174和電阻器168的通常連接的端子的端子的電阻器172。應注意，分別在圖3和圖4中所示的阻抗結構44和阻抗結構42的配置不是本實用新型的限制。例如，可以省略電阻器172或可以存在更少或更多數(shù)量的電路元件。
[0056]圖5為圖不流過電感器68的電流I68、誤差放大器38的輸出電壓Vea、參考信號Veass以及比較器輸出電壓V31的時序圖180。PWM / PFM控制電路14控制在PFM模式中的調(diào)節(jié)，其中響應于輸出電壓Vea變得大于參考信號Veass而啟動PFM脈沖。在時間V電感器電流I68從零電流電平增加，PMOS晶體管50接通并且NMOS晶體管52斷開，并且電壓V54和電壓V56處于邏輯低電壓電平\。參考電壓Veass處于實質(zhì)上恒定的電壓電平，并且電壓Vea增加但實質(zhì)上等于電壓Veass。響應于電壓Vea在時間V變得大于參考電壓Veass,比較器34在輸出31生成邏輯高電壓，S卩，電壓V31轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)在PWM / PFM控制電路14的輸入51處的邏輯高電壓電平。應注意，名稱h+用于指示接近于但大于時間h的時間。電壓Vea在時間h與時間t2之間仍大于參考電壓Veass，但在這個時間間隔期間減少。在時間t2，誤差放大器輸出電壓Vea處于實質(zhì)上與參考電壓Veass相同的電壓電平并且繼續(xù)減少，并且在比較器34的輸出處的電壓V31從邏輯高電壓電平轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖健?br> [0057]在時間t3，電感器電流I68達到正峰值電流電平I68p并且響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通而開始減少。響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通，電壓V54和電壓V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠妷弘娖絍H。在時間t4，響應于零交叉檢測電路系統(tǒng)和電流鉗位電路系統(tǒng)耦合到節(jié)點64，電感器電流Im被固定在零電流電平。因此，零交叉檢測器29斷開晶體管52以防止電感器電流I68變負。響應于晶體管52斷開，電壓V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖?并且電壓V54保持在邏輯高電壓電平VH。[0058]在時間t5，電感器電流I68從零電流電平增加，參考電壓Veass處于實質(zhì)上恒定的電壓電平，并且電壓Vea增加但實質(zhì)上等于電壓VEASS。響應于電壓Vea在時間t5+變得大于參考電壓Veass，比較器34在輸出31處生成邏輯高電壓，即，電壓V31轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)在PWM / PFM控制電路14的輸入50處的邏輯高電壓電平。響應于比較信號V31,由PWM / PFM控制電路14生成的控制信號V54從邏輯高電壓電平Vh轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖筋愃朴诿Qh+，名稱t5+用于指示接近于但大于時間〖5的時間。電壓Vea在時間t6減少。在時間t7，電感器電流I68達到正峰值電流電平I68p并且響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通而開始減少。響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通，電壓V54和電壓V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠妷弘娖絍H。應注意，電壓V31的正沿啟動PFM猝發(fā)，并且可以在Tw時段期間或之后出現(xiàn)負沿。因此，響應于通過比較誤差信號Vea與參考信號Veass生成的比較信號V31而啟動PFM猝發(fā)，其中誤差信號Vea大于參考信號VEASS。響應于電壓Vea變得低于電壓Veass而出現(xiàn)負沿。
[0059]在時間t8，響應于零電流檢測電路系統(tǒng)和電流鉗位電路系統(tǒng)耦合到節(jié)點64，電感器電流I68被固定在零電流電平。零交叉檢測器29斷開晶體管52以防止電感器電流I68變負。響應于晶體管52斷開，電壓V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖?'，而電壓V54保持在邏輯高電壓電平VH。
[0060]在時間t9，參考電壓Veass處于實質(zhì)上恒定的電壓電平，電壓Vea增加但實質(zhì)上等于電壓VEASS，并且電流I68從零電流電平增加。響應于電壓Vea在時間t9+變得大于參考電壓Veass,比較器34在輸出31處生成邏輯高電壓，即，電壓V31轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)在PWM / PFM控制電路14的輸入51處的邏輯高電壓電平。響應于比較信號V31,由PWM / PFM控制電路14生成的控制信號V54從邏輯高電壓電平Vh轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖筋愃朴诿QV和名稱t5+，名稱t9+用于指示接近于但大于時間t9的時間。
[0061]在時間t1(l，電感器電流I68達到正峰值電流電平I68p并且響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通而開始減少。因此，輸出信號V54和輸出信號V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠妷弘娖絍H。應注意在時間t1(l,誤差放大器輸出電壓Vea仍大于參考電壓VEASS。
·[0062]在時間tn，電感器電流I68達到充當拐點的零電流電平，并且響應于晶體管50接通以及晶體管52斷開而開始增加。因此，輸出信號V54和輸出信號V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖?'。應注意,誤差放大器輸出電壓Vea仍大于參考電壓VEASS。
[0063]在時間t12、時間t14和時間t16，電感器電流I68達到充當拐點的正峰值電流電平I68p,并且響應于晶體管50斷開以及晶體管52接通而開始減少。因此，輸出信號V54和輸出信號V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠妷弘娖絭H。應注意在時間t12、時間t14和時間t16,誤差放大器輸出電壓Vea仍大于參考電壓VeassO
[0064]在時間t13和時間t15,電感器電流I68達到充當拐點的零電流電平，并且響應于晶體管50接通以及晶體管52斷開而開始增加。因此，輸出信號V54和輸出信號V56轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗妷弘娖秸`差放大器輸出電壓Vea仍大于參考電壓VEASS。應注意，PFM猝發(fā)已變得連續(xù)并且PFM電路生成其最大輸出電流。在計數(shù)幾個連續(xù)的PFM猝發(fā)后，PWM / PFM電路14進入PWM操作模式。
[0065]應注意，變換器10包括參考一個參考電壓Veass的兩個PFM比較器34和36，參考電壓vMSS為在PWM操作模式中操作的誤差放大器的穩(wěn)態(tài)或DC輸出電壓。將電壓Vea和電壓Veass輸入到控制PFM調(diào)節(jié)的比較器34。每當電壓Vea變得高于電壓Veass時，變換器10生成PFM脈沖。因此，每當電壓Vea變得高于電壓Veass時，比較器34通過啟動PFM猝發(fā)而確保在PFM操作模式中的DC電壓調(diào)節(jié)。在PWM操作模式中，調(diào)節(jié)環(huán)路置位電壓Veass的值以置位提供所需的輸出電壓Vtot的開關頻率工作周期。因此，變換器10的單個調(diào)節(jié)環(huán)路12包括補償環(huán)路并且驅(qū)動控制電路14，其中控制電路14選擇在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間操作，并且其中響應于在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間選擇而保持補償環(huán)路的偏壓。
[0066]另外，響應于變換器10不能輸送所需的電流負戴，調(diào)節(jié)環(huán)路12控制從PFM操作模式切換到PWM操作模式。比較器36監(jiān)測調(diào)整的誤差電壓，其可能低于由誤差放大器38輸出的誤差電壓或與這個誤差電壓成比例，并且響應于檢測到負載變化太快以及比較器34連續(xù)的高輸出電平太長的情況而確保變換器10從PFM操作模式變化為PWM操作模式。因此，在輸出電壓Votit下降太多之前，比較器36使變換器10切換為PWM操作模式。
[0067]圖6為圖不相對于時間的流過電感器68的電流I68、誤差放大器38的輸出電壓Vea以及參考信號Veass的時序圖182。圖6圖示變換器10在模式變化時間t。之前在PFM操作模式中操作并且在模式變化時間t。之后在PWM操作模式中操作。應注意，在PFM操作模式和PWM操作模式中，輸出電壓Vea在參考電壓Veass周圍振蕩并且電感器電流I68在PWM操作模式期間比PFM操作模式流動更長時段。應進一步注意，在PWM調(diào)節(jié)期間將電壓Veass預定作為平均Vea值。因此，以與在PFM操作模式和PWM操作模式中類似的電平向由阻抗結構42和阻抗結構44以及誤差放大器38組成的補償環(huán)路加偏壓。這改善了 PFM到PWM模式的轉(zhuǎn)變，這是因為補償環(huán)路已經(jīng)在其PWM穩(wěn)態(tài)值周圍被加偏壓。PWM操作模式中的紋波電流低于PFM操作模式中的紋波電流。
[0068]圖7為圖不相對于時間的輸出電壓Vqut、誤差放大器38的輸出電壓Vea、參考信號Veass以及由比較器36輸出的控制電壓V33的時序圖184。從時間h到時間t1; DC-DC變換器10在PFM模式中操作。在這種模式中，輸出電壓Vqut和參考電壓Veass處于實質(zhì)上恒定的電平。在時間h之前，負載變化的速率增加，從而使輸出電壓Vtot減少并且使電壓Vea和電壓Veai增加。在時間t1;電壓Vea實質(zhì)上等于電壓Veass并且增加，并且在時間t2，電壓Veai實質(zhì)上等于電壓Veass并且增加。響應于足夠快以致于連續(xù)的高比較信號電平V31太長不能檢測的負載變化，電壓Veai增加到大于參考電壓Veass的電平。響應于電壓Veai大于參考電壓Veass,比較器36輸出邏輯高電壓比較信號，并且在輸出電壓Vqut減少到使DC-DC變換器10的性能降級的電平之前，PWM / PFM控制電路14配置DC / DC變換器10進入PWM操作模式。
[0069]圖8為根據(jù)本實用新型的另一實施方案的DC-DC變換器190的電路示意圖。DC-DC變換器190包括通過操作模式控制電路14耦合到輸出級16的模擬環(huán)路控制電路192。已參照圖1描述操作模式控制電路14和輸出級16。模擬環(huán)路控制電路192與模擬環(huán)路控制電路12的相似之處在于其包括已參照圖1至圖4描述的誤差放大器38、反饋網(wǎng)絡40、參考信號發(fā)生器20，以及比較器34、比較器26和比較器28。誤差放大器38和反饋網(wǎng)絡40形成補償環(huán)路48。模擬環(huán)路控制電路192與控制電路12的不同之處在于模擬環(huán)路控制電路192中不存在比較器36和PFM控制網(wǎng)絡41。
[0070]圖9為根據(jù)本實用新型的另一實施方案的DC-DC變換器200的電路示意圖。在圖9中示出DC-DC變換器200，其包括通過操作模式控制電路204耦合到輸出級205的模擬環(huán)路控制電路202。模擬環(huán)路控制電路202可以稱為調(diào)節(jié)環(huán)路，并且操作模式控制電路204可以稱為PWM / PFM控制電路、模式控制電路或操作模式控制網(wǎng)絡。通過舉例而言，模擬環(huán)路控制電路202可以包括用于生成參考電壓Vkefi的參考電壓發(fā)生器216、用于生成參考電壓Veass的參考電壓發(fā)生器218、比較器34、誤差放大器38、反饋網(wǎng)絡40，并且可以具有輸出信號V31出現(xiàn)所在的輸入22和輸出31。誤差放大器38和反饋網(wǎng)絡40形成補償環(huán)路48。比較器34具有反相輸入和非反相輸入,其中反相輸入被稱合用于從參考信號發(fā)生器218接收參考電壓信號VEASS。誤差放大器38具有反相輸入、非反相輸入和輸出并且被配置成負反饋配置。根據(jù)實施方案，反饋網(wǎng)絡40連接在誤差放大器38的反相輸入與輸出之間。誤差放大器38的非反相輸入可以被稱合用于從參考信號發(fā)生器216接收參考電壓VKEF1。已參照圖1描述誤差放大器38、反饋網(wǎng)絡40、電阻器76和電阻器78。
[0071]PWM / PFM控制電路204具有輸入206和輸出208。根據(jù)實施方案，輸入206連接到模擬控制環(huán)路202的輸出31。
[0072]輸出級205包括連接到二極管214的晶體管212。晶體管212具有控制電極，例如，柵極和一對載流電極(例如，源極和漏極)。通過舉例而言，晶體管212為P通道場效應晶體管。晶體管50的源極被耦合用于接收輸入電壓Vin，柵極連接到輸出208，并且漏極在節(jié)點210處連接到二極管214的陰極。晶體管50不限于P通道場效應晶體管。二極管214的陽極被耦合用于接收工作電位Vss的源極。通過舉例而言，工作電位Vss為接地電位。
[0073]電感器68具有連接到節(jié)點210的端子和連接到節(jié)點71的端子，節(jié)點71連接到反饋配置中的反饋網(wǎng)絡40。已參照圖1描述輸出級70和電容器72。
[0074]到目前為止，應了解已提供一種適合于在PWM操作模式和PFM操作模式中操作的變換器和一種用于操作變換器的方法。根據(jù)實施方案，變換器為具有單個調(diào)節(jié)環(huán)路的用于在PWM模式和PFM模式中操作的多模式變換器，其中單個調(diào)節(jié)環(huán)路保持變換器的偏壓以用于在不同的模式中操作而不使其操作降級，即，向變換器加偏壓以使得變換器在PWM操作模式和PFM操作模式期間適合于PWM操作。變換器(例如，變換器10和變換器190)能夠在PWM操作模式和PFM操作模式中操作并且稱為多模式變換器。
[0075]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種變換器，其包括:模擬環(huán)路控制電路，其具有第一輸入和第一輸出；操作模式控制電路，其具有第一輸入和第一輸出，所述操作模式控制電路的所述第一輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及輸出級，其具有第一輸入和第一輸出，所述輸出級的所述第一輸入耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出，并且所述輸出級的所述第一輸出耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸入。
[0076]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；以及比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；并且其中所述輸出級包括具有控制電極、第一載流電極和第二載流電極的晶體管，所述控制電極耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出并且所述第一輸入被耦合用于接收輸入信號。
[0077]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出；所述操作模式控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出，所述操作模式環(huán)路控制電路的所述第二輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出；以及所述輸出級進一步包括耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的第二輸出的第二輸入。
[0078]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；第一比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述第一比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及第二比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第二比較器的所述第二輸入耦合到所述第一比較器的所述第二輸入，其中所述第二比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出。
[0079]在一種實施方式中，所述變換器進一步包括耦合在所述第一比較器與所述第二比較器的所述第一輸入之間的操作模式控制網(wǎng)絡。
[0080]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述第一比較器和所述第二比較器的所述第二輸入的輸出。
[0081]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；以及比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入I禹合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出。
[0082]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述比較器的所述第二輸入的輸出。
[0083]在一種實施方式中，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括耦合在所述誤差放大器的所述第一輸入與所述輸出之間的第一阻抗結構，以及耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二阻抗結構。
[0084]在一種實施方式中，所述第一阻抗結構包括:第一電容器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入，并且所述第二端子耦合到所述誤差放大器的所述輸出；第二電容器，其具有耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第一輸入；以及第一電阻器，其具有耦合到所述第二電容器的所述第二端子的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二端子。
[0085]在一種實施方式中，所述第二阻抗結構包括:第一電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入；第二電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述第一電阻器的所述第二端子；以及第一電容器，其具有耦合到所述第一電阻器的所述第一端子的第一端子和耦合到所述第二電阻器的所述第二端子的第二端子。
[0086]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種DC-DC變換器，包括:驅(qū)動選擇在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間操作的控制電路的單個調(diào)節(jié)環(huán)路，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括響應于在所述脈沖寬度調(diào)制操作模式與所述脈沖頻率調(diào)制操作模式之間選擇而保持其偏壓的補償環(huán)路。
[0087]在一種實施方式中，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括:誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；第一阻抗結構，其具有稱合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第二端子；以及第二阻抗結構，其具有耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子。[0088]在一種實施方式中，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括:第一比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述非反相輸入耦合到所述誤差放大器的所述輸出；第二比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述第二比較器的所述反相輸入耦合到所述第一比較器的所述反相輸入；以及跳閘網(wǎng)絡，其具有耦合到所述第一比較器的所述非反相輸入的第一端子和耦合到所述第二比較器的所述非反相輸入的第二端子。
[0089]在一種實施方式中，所述DC-DC變換器進一步包括具有多個輸入和多個輸出的操作模式控制電路，所述操作模式控制電路的第一輸入耦合到所述第一比較器的所述輸出，并且所述操作模式控制電路的第二輸入耦合到所述第二比較器的所述輸出。
[0090]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供一種用于操作多模式變換器的方法，其包括:t匕較誤差信號與參考信號以生成第一比較信號；以及響應于所述第一比較信號而從第一操作模式轉(zhuǎn)換為第二操作模式，其中所述多模式變換器保持偏壓以用于在所述第一操作模式和所述第二操作模式中操作。
[0091]在一種實施方式中，所述方法進一步包括:比較調(diào)整的誤差信號與所述參考信號以生成第二比較信號；以及響應于所述第二比較信號而從所述第一操作模式轉(zhuǎn)換為所述第二操作模式。
[0092]在一種實施方式中，所述方法使用單個調(diào)節(jié)環(huán)路生成所述誤差信號、所述調(diào)整的誤差信號、所述第一比較信號和所述第二比較信號。
[0093]在一種實施方式中，從所述第一操作模式轉(zhuǎn)換為所述第二操作模式包括從脈沖頻率調(diào)制模式轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制模式。
[0094]在一種實施方式中，所述方法進一步包括向所述多模式變換器加偏壓以在脈沖頻率操作模式和脈沖寬度調(diào)制操作模式期間進行脈沖寬度調(diào)制操作。
[0095]盡管本文已公開具體實施方案，但是不旨在將本實用新型限于公開的實施方案。本領域技術人員將認識到，在不脫離本實用新型的精神的情況下可以進行修改和變化。旨在本實用新型涵蓋屬于附加權利要求書的范圍的所有此類修改和變化。
【權利要求】
1.一種變換器，其特征在于，所述變換器包括: 模擬環(huán)路控制電路，其具有第一輸入和第一輸出； 操作模式控制電路，其被配置為用于在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間進行選擇，并且具有第一輸入和第一輸出，所述操作模式控制電路的所述第一輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及 輸出級，其具有第一輸入和第一輸出，所述輸出級的所述第一輸入耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出，并且所述輸出級的所述第一輸出耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸入。
2.如權利要求1所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路包括: 誤差放大器，其具有第一 輸入、第二輸入和輸出；以及 比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入稱合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；并且其中所述輸出級包括具有控制電極、第一載流電極和第二載流電極的晶體管，所述控制電極耦合到所述操作模式控制電路的所述第一輸出并且所述第一輸入被耦合用于接收輸入信號。
3.如權利要求1所述的變換器，其特征在于， 所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出； 所述操作模式控制電路進一步包括第二輸入和第二輸出，所述操作模式環(huán)路控制電路的所述第二輸入耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出；以及 所述輸出級進一步包括耦合到所述模擬環(huán)路控制電路的第二輸出的第二輸入。
4.如權利要求3所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路包括: 誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出； 第一比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入稱合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述第一比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出；以及 第二比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第二比較器的所述第二輸入I禹合到所述第一比較器的所述第二輸入，其中所述第二比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第二輸出。
5.如權利要求4所述的變換器，其特征在于，所述變換器進一步包括耦合在所述第一比較器與所述第二比較器的所述第一輸入之間的操作模式控制網(wǎng)絡。
6.如權利要求4所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述第一比較器和所述第二比較器的所述第二輸入的輸出。
7.如權利要求3所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路包括: 誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出；以及 比較器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出，所述第一輸入稱合到所述誤差放大器的所述輸出，其中所述比較器的所述輸出充當所述模擬環(huán)路控制電路的所述第一輸出。
8.如權利要求7所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括參考信號發(fā)生器，所述參考信號發(fā)生器具有連接到所述比較器的所述第二輸入的輸出。
9.如權利要求3所述的變換器，其特征在于，所述模擬環(huán)路控制電路進一步包括耦合在所述誤差放大器的所述第一輸入與所述輸出之間的第一阻抗結構，以及耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二阻抗結構。
10.如權利要求9所述的變換器，其特征在于，所述第一阻抗結構包括: 第一電容器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入，并且所述第二端子耦合到所述誤差放大器的所述輸出； 第二電容器，其具有耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第一輸入；以及 第一電阻器，其具有耦合到所述第二電容器的所述第二端子的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第二端子。
11.如權利要求9所述的變換器，其特征在于，所述第二阻抗結構包括: 第一電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入； 第二電阻器，其具有第一端子和第二端子，所述第一端子耦合到所述第一電阻器的所述第二端子；以及 第一電容器，其具有耦合到所述第一電阻器的所述第一端子的第一端子和耦合到所述第二電阻器的所述第二端子的第二端子。
12.—種DC-DC變換器，其特征在于，所述DC-DC變換器包括: 驅(qū)動用于選擇在脈沖寬度調(diào)制操作模式與脈沖頻率調(diào)制操作模式之間操作的操作模式控制電路的單個調(diào)節(jié)環(huán)路，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括響應于在所述脈沖寬度調(diào)制操作模式與所述脈沖頻率調(diào)制操作模式之間選擇而保持其偏壓的補償環(huán)路。
13.如權利要求12所述的DC-DC變換器，其特征在于，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括: 誤差放大器，其具有第一輸入、第二輸入和輸出； 第一阻抗結構，其具有耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子和耦合到所述誤差放大器的所述輸出的第二端子；以及 第二阻抗結構，其具有耦合到所述誤差放大器的所述第一輸入的第一端子。
14.如權利要求12所述的DC-DC變換器，其特征在于，所述單個調(diào)節(jié)環(huán)路包括: 第一比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述非反相輸入稱合到所述誤差放大器的所述輸出； 第二比較器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出，所述第二比較器的所述反相輸入耦合到所述第一比較器的所述反相輸入；以及 跳閘網(wǎng)絡，其具有耦合到所述第一比較器的所述非反相輸入的第一端子和耦合到所述第二比較器的所述非反相輸入的第二端子。
15. 如權利要求14所述的DC-DC變換器，其特征在于，所述DC-DC變換器進一步包括具有多個輸入和多個輸出的操作模式控制電路，所述操作模式控制電路的第一輸入耦合到所述第一比較器的所述輸出，并且所述操作模式控制電路的第二輸入耦合到所述第二比較器的所述輸出。
【文檔編號】H02M3/04GK203562949SQ201320465481
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權日:2012年9月27日
【發(fā)明者】O·考塞, H·弗南德斯 申請人:半導體元件工業(yè)有限責任公司