[发明专利]用于控制降压-升压转换器的设备和方法

说明书

相关美国申请的交叉引用

本申请按照35U.S.C.§119(e)要求2011年7月21日提交的美国临时申请S/N 61/510,474和2011年11月23日提交的美国专利申请S/N 13/303,702的优先权，这两篇美国申请全篇地援引包含于此。

附图说明

图1是将输入电压转换成具有更大或更小量级的输出电压的转换器的一个实施例的简化方框图；

图2是图1的转换器的降压-升压电路的一个实施例的简化电路图；

图3是图1的转换器的控制电路的自举电容器电压调节器电路的一个实施例的简化电路图；

图4是图1的转换器的控制电路的电压比较器电路的一个实施例的简化电路图；

图5是用于控制图1的转换器的方法的一个实施例的简化流程图；

图6是图1的转换器在操作期间的各个电压电平的简化曲线图；以及

图7是包含图1的转换器的电子设备的一个实施例的简化方框图。

详细描述

虽然本公开的概念容许多种修改和替代形式，但其特定示例性实施例在附图中以示例方式示出，且将在本文中具体描述。然而应当了解，这不旨在将本公开的概念限于所公开的具体形式，而是相反地，旨在覆盖落入本发明的精神和范围之内的所有修改、替换构造和等效方案，如所附权利要求书定义的那样。

在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但不一定每个实施例均包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定是指同一个实施例。此外，当参考一个实施例描述特定特征、结构或特性时，认为在本领域技术人员学识范围内，可以与其他实施例一起实施这样的特征、结构或特性，不论是否有明确描述。

本公开的一些实施例或其一部分可实现为硬件、固件、软件或它们的任意组合。本公开的实施例还可实现为有形机器可读介质上存储的指令，这些指令可由一个或多个处理器读取和执行。一种机器可读介质可包括用于以机器（例如，计算设备）可读的形式存储或发送信息的任何机构。例如，机器可读介质可包括只读存储器（ROM）；随机存取存储器（RAM）；磁盘存储介质；光存储介质；闪存存储设备；以及其它。

许多电子设备需要不同量级的电压以对设备的各电路和/或组件供电。为了满足这些需求，可使用DC转换器来将输入电压转换成具有与输入电压不同量级的输出电压。例如，可使用升压转换器来将输入电压转换成量级大于输入电压的输出电压。相反，可使用降压转换器来将输入电压转换成量级小于输入电压的输出电压。替代地，可使用降压-升压转换器来根据电子设备的具体电压需求将输入电压转换成量级大于或小于输入电压的输出电压。

现在参见图1，在一个实施例中，用于将输入电压转换成量级不同于输入电压的输出电压的转换器100包括降压-升压电路102和控制电路104，该控制电路104电耦合于降压-升压电路102以控制其操作。降压-升压电路102包括接收输入电压Vin的输入110以及输出112，在输出112处产生输出电压Vout。降压-升压电路102被配置成将在输入110处接收的输入电压Vin转换成在输出112处的输出电压Vout。根据降压-升压电路102是工作在升压模式还是降压模式，输出电压Vout可具有比输入电压Vin更大或更小的量级。

降压-升压电路102也包括降压模式自举电容器152和升压模式自举电容器154。如下文中更详细讨论的那样，自举电容器152、154将降压-升压电路102的节点电压维持在要求的电平以利于在降压操作模式和升压操作模式期间切换。为此，自举电容器152、154的电压由控制电路104监测和维持。

控制电路104包括电压比较器电路108和自举电容器电压调节器电路106。在操作期间，电压比较器电路108被配置成感测或以其它方式测量自举电容器152、154的电压。基于这些电压测量，电压比较器电路108控制自举电容器电压调节器电路106的操作以在降压模式和/或升压模式期间在自举电容器152、154之间转移能量，由此使自举电容器152、154的电压保持高于基准电平。控制电路104也产生各种切换信号以控制降压-升压电路102的其它电子开关的操作。例如，控制电路104产生切换信号以控制降压-升压电路102的模式(即降压模式或升压模式)，如下文中更详细描述的那样。