对电流模式切换稳压器的依赖于占空比的斜坡补偿的利记博彩app
【专利说明】对电流模式切换稳压器的依赖于占空比的斜坡补偿
【背景技术】
[0001] 可以使用电力转换电路来向电子电路提供稳压的电压。一种类型的电力转换电路 是直流到直流（DC-到-DC)稳压器（regulator)。DC-到-DC稳压器可以将从诸如电池的 能源接收的DC输入电压转换为可以提供给输出负载的DC输出电压。DC-到-DC稳压器可 以是使用切换电路来生成稳压的DC输出电压的切换稳压器。切换稳压器可以使用脉宽调 制（PWM)，其中通过切换电路传输与PWM信号的脉冲宽度成比例的能量的量以维持DC输出 电压。
[0002] 在某些情形下，电流模式切换稳压器可能呈现不稳定性。例如，当PffM信号的占空 比超过50%时，通过电感器传输到负载的电流可能经历从经过该电感器的最小峰值电流的 标定值偏离的逐个周期（cycle-by-cycle)增加，这可能导致稳压器的不稳定操作。
【发明内容】
[0003] 本发明的实施例由权利要求限定，且在该部分中的任何内容不应该被视为对那 些权利要求的限制。通过示例，在本文档中描述且在附图中图示的实施例通常涉及斜坡 (slope)补偿电路以及生成用于进行稳压器的斜坡补偿的斜坡补偿输出的方法。
[0004] 在一个例子中，斜坡补偿电路被配置为对电流模式切换稳压器进行斜坡补偿。电 流模式切换稳压器可以包括切换电路用于控制流经电感器的电流的斜升部分和斜降部分 以生成输出电压。该切换电路可以响应于具有一周期的切换信号，该周期具有对应于斜升 部分的第一持续时间和对应于斜降部分的第二持续时间。第一持续时间与切换信号的占 空比成比例。该斜坡补偿电路包括：存储设备，被配置为生成电压；下拉电路，被配置为基 于所述切换信号的占空比来将所述电压下拉到对应于逻辑低的电平；以及电压到电流转换 器，被配置为基于所述电压来生成第一电流。该斜坡补偿电路还包括电流镜电路，其被配置 为：镜像所述第一电流以生成第二电流并向所述存储设备供应所述第二电流用于生成所述 电压；以及镜像所述第一电流以生成第三电流并向所述斜坡补偿电路的输出供应所述第三 电流用于生成斜坡补偿输出。
[0005] 总之，补偿斜坡电路可以输出依赖于占空比的斜坡输出，使得存在对于占空比的 整个范围的最小斜坡补偿。以此方式，可以进行斜坡补偿而没有在较低占空比处的过度补 偿。
[0006] 根据在此的描述、所附权利要求和此后描述的附图，将更好地理解本发明的这些 和其他实施例、特征、方面和优点。
【附图说明】
[0007] 并入本说明书并组成本说明书的一部分的附图图示了本发明的各个方面，并与本 描述一起用于说明其原理。在方便时，相同的参考数字将在附图中通篇用于指示相同或类 似的元件。
[0008] 图1是具有斜坡补偿的示例电流模式切换稳压器的示意图。
[0009] 图2是示例的降压稳压器拓扑的示意电路图。
[0010] 图3是示例的升压稳压器拓扑的示意电路图。
[0011] 图4是示例的降压-升压稳压器拓扑的示意电路图。
[0012] 图5是示例的非反转降压-升压稳压器拓扑的示意电路图。
[0013] 图6是示出在时钟信号、置位信号、控制信号、倾斜（ramp)信号、和复位信号之间 的时序关系的图。
[0014] 图7是具有示例的降压配置的图1所示的示例电流模式切换稳压器的示意图。
[0015] 图8是图1所示的电流模式切换稳压器的斜坡补偿电路的示意电路图。
[0016] 图9是示出在时钟信号、置位信号、复位信号、由切换稳压器生成的电压、和补偿 倾斜信号之间的时序关系的图。
[0017] 图10是示出图7的斜坡补偿电路的输出与其他斜坡补偿输出相比较的图。
[0018] 图11是生成斜坡补偿输出的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 对所描述和示出的实施例的各种修改和等同替换是可能的，且在此定义的各种通 用原理可以被应用于这些和其他实施例。因此，所要求保护的发明要符合与在此公开的原 理、特征和教导一致的最宽的范围。
[0020] 本说明书描述了电子电路和电路系统，其输出用于进行斜坡补偿的斜坡补偿信号 以防止或最小化电流模式切换稳压器的不稳定操作。电流模式切换稳压器可以使用切换电 路来生成稳压的DC输出电压。可以通过具有相关的占空比的切换信号来控制切换电路，该 相关的占空比可以被调整以控制和/或调整DC输出电压。斜坡补偿输出可以是依赖于切 换信号的占空比的占空比，使得存在对于占空比的从〇%到100%的整个范围的最小斜坡 补偿。以此方式，可以进行斜坡补偿而没有在较低占空比处的过度补偿。
[0021] 图1示出包括斜坡补偿电路（circuit)或电路组（circuitry) 102的示例电流模 式切换稳压器100的方框图。电流模式切换稳压器100可以将在切换稳压器100的输入108 处接收的DC输入电压V in转换为在输出103处生成的DC输出电压Vtw。可以在输出103处 包括输出电容器C twW生成和/或维持DC输出电压V QUT。
[0022] 电流模式切换稳压器100可以包括电感器和切换电路104来生成DC输出电压 Vi3ut。电感器和切换电路104可以包括电感器105来存储能量。切换电路107可以被连接到 电感器105且连接到地GND来确定或控制流经电感器105的电流L以生成输出电压V QUT。 切换电路107可以包括一个或多个晶体管，其可以是各种类型的，诸如双极结晶体管（BJT) 或包括金属氧化物半导体FET (MOSFET)的场效应晶体管（FET)，作为例子。另外，切换电路 107的一些示例配置可以包括二极管。流经电感器105的平均电流可以基于在输出103处 生成的电流。
[0023] 经过电感器105的电流1^可以包括斜升部分和斜降部分。切换电路107可以配置 为在状态之间切换以确定或控制流经电感器105的电感器电流L，包括斜升部分和斜降部 分。对于一些配置，切换电路107的开关可以被配置为在"接通"和"断开"状态之间切换， 这可以确定切换电路107的状态。如以下更详细描述的，可以使用切换信号来在状态之间 切换该切换电路中的开关，来控制电感器电流的斜升部分和斜降部分。各种配置是可能 的。
[0024] 图2-5示出了包括图1所示的存储电路105和切换电路107的各种配置或组合的 电感器和切换电路104的各种切换稳压器拓扑。图2示出了阶梯下降（step-down)或降压 切换稳压器拓扑204。阶梯下降或降压切换稳压器可以生成小于输入电压V in的输出电压 Vqut。在切换电路207的第一状态中，输入电压Vin可以连接到电感器205,且电感器205可 以向输出203充电和放电电流。在切换电路207的第二状态中，输入电压V in可以与电感器 205断开连接，且电感器205可以仅向输出203放电电流。
[0025] 图3示出了阶梯上升（step-up)或升压切换稳压器拓扑304。阶梯上升或升压切 换稳压器可以生成大于输入电压V in的输出电压V (jUT。对于升压切换稳压器拓扑300,与切 换电路307的状态无关，输入电压Vin连接到电感器305。在切换电路307的第一状态中， 电感器305与输出303断开连接。在切换电路307的第二状态中，电感器305连接到输出 303〇
[0026] 图4示出了降压-升压切换稳压器拓扑404,其可以是反转的降压-升压拓扑。降 压-升压切换稳压器拓扑可以被配置为从输入电压V in反转负输出电压V _。对于图4所示 的降压-升压切换稳压器拓扑404,取决于切换电路407的状态，电感器405交替地连接到 输入408或输出403。
[0027] 图5示出了可以作为非反转（阶梯上升或阶梯下降输出电压）降压-升压拓扑的 动态降压-升压切换稳压器拓扑504的配置。用于拓扑504的切换电路507可以包括两个 部分：第一切换电路部分507a和第二切换电路部分507b。第一切换电路部分507a可以交 替地将电感器505的第一端与输入508以接收输入电压V in或与地GND连接。类似地，第 二切换电路507b可以交替地将电感器505的第二、相对端与输出503连接以产生输出电压 Vqut或与地GND连接。在一些配置中，当电感器505的第一端连接到输入508时，第二端连 接到地GND，且当电感器505的第一端连接到地GND时，第二端连接到输出503。
[0028] 参考回图1，电流模式切换稳压器100可以包括驱动器电路110来控制切换电路 107。具体地，驱动器电路110可以被配置为向切换电路107输出切换信号来确定切换电路 107的状态。切换信号可以将切换电路107中的开关"接通"和"断开"，这可以确定流经电 感器105的电流]包括斜升部分和斜降部分。
[0029] 切换信号可以具有确定开关的状态、诸如开关是"接通"还是"断开"和/或开关 "接通"或"断开"多久的特征。示例特征可以包括波形、频率、周期、脉冲宽度和/或占空比。 根据这些特征，切换信号通常可以在高电平和低电平之间振荡，比如对应于逻辑"高"和逻 辑"低"电平的电压电平，以将开关"接通"和"断开"。在一个例子中，切换信号可以是脉宽 调制的（PffM)信号，虽然可以使用其他类型的切换信号。
[0030] 切换信号的周期可以对应于用于控制切换稳压器100中的定时和计时 (clocking)的时钟信号CLK和/或由该时钟信号CLK确定。切换信号的占空比可以确定 在周期期间切换信号的脉宽的持续时间、或在周期期间切换信号是"高"和"低"的时间量。 可以按照百分比或比率来标识的占空比可以标识切换信号或时钟信号CLK的脉冲持续时 间和周期之间的关系。例如，百分之五十（50%)占空比可以指代切换信号具有其周期或对 应于切换信号的时钟信号CLK的周期的大约一半或50%的脉宽。
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