[发明专利]提供智能恒定导通时间控制的系统和方法

说明书

一种提供智能恒定导通时间控制的系统，该系统可以包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；所述第一开关与所述第二开关之间的开关节点，所述开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈；以及耦合到反馈路径的处理器。处理器可以被配置为基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为201810801313.5、申请日为2018年07月20日的申请，名称为“提供智能恒定导通时间控制的系统和方法”。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月25日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR PROVIDINGINTELLIGENT CONSTANT ON-TIME CONTROL(提供智能恒定导通时间控制的系统和方法)”的美国临时申请No.62/536,598的优先权。上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及导通时间控制，并且更具体地涉及提供智能恒定导通时间(COT)控制。

背景技术

具有基于纹波的控制的开关调节器(即“纹波调节器”)可以对线路扰动和负载扰动两者具有快速瞬态响应。特别地，一些纹波调节器可以以与DCM(不连续导通模式)下的负载电流成正比的开关频率操作，并且由于负载变化缓慢，CCM(连续导通模式)和DCM之间的转换可能仅引入小的输出电压过冲或下冲。以上特性可能使这些纹波调节器非常适合计算机和便携式电子设备中的电源管理应用。然而，纹波调节器有一些缺点，例如(1)倾向于大信号不稳定和噪声引起的抖动(特别是在陶瓷输出电容器的情况下)；(2)直流调节不充分；(3)CCM操作下的开关频率不好限定。

发明内容

本公开的一个方面涉及用于提供智能恒定导通时间控制的系统。该系统可以包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；第一开关与第二开关之间的开关节点，开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈；以及耦合到反馈路径的处理器。处理器可以被配置为基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。

本公开的一个方面涉及用于为系统提供智能恒定导通时间控制的方法，该系统包括耦合到电源输入端的第一开关；耦合到第一开关的第二开关；第一开关与第二开关之间的开关节点，开关节点被配置为连接到电感器和电源输出端；以及耦合到(1)开关节点和(2)电源输出端的反馈路径，反馈路径实现对来自(1)开关节点和(2)电源输出端的信号的反馈。可以接收由反馈路径承载的信号的组合。可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制电源输出端的电压。

在一些实施例中，可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制第一开关的导通时间。在一些实施例中，导通时间可以实时动态生成。在一些实施例中，导通时间可以通过经由锁相环数字地改变系统的电容值、电流镜比或阈值电压来控制。在一些实施例中，锁相环可以包括顺序相位检测器、状态机以及n位双向计数器。

在一些实施例中，可以基于由反馈路径承载的信号的组合来控制第一开关的开关频率。

在一些实施例中，由反馈路径承载的信号的组合可以包括：(1)来自开关节点的DC信号和来自电源输出端的AC信号的第一组合，第一组合不包括来自电源输出端的DC信号；(2)来自电源输出端的DC信号和来自第一组合的AC信号的第二组合，第二组合不包括来自第一组合的DC信号。

在一些实施例中，由反馈路径承载的信号的组合可以包括：(1)来自开关节点的DC信号和耦合到地的AC的第一组合，第一组合不包括以地为参考的DC衰减；以及(2)来自电源输出端的DC信号和来自第一组合的AC信号的第二组合，第二组合不包括来自第一组合的DC信号。