CN101546954A - 电源控制器形成方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电源控制器形成方法及其结构。在一个实施方式中,电源控制器被配置成选择误差信号或可变参考信号来控制电源控制器的开关输出信号的接通时间。
Description
技术领域
本发明一般涉及电子学,且更特别地涉及形成半导体器件的方法和结构。
背景技术
过去,半导体工业利用各种方法和结构来形成开关功率调节器电路。许多开关调节器电路设计成当负载要求的电流的量减少时,减少提供给负载的功率的量。这通常称为突发模式(burst mode)或跳周期模式(skip cycle mode)。当负载再次要求较高的电流时,开关调节器退出突发模式或跳周期模式并回到正常工作状态。一般地,从突发模式到正常工作模式的转变导致使用开关调节器的***提供的输出电压中过量的纹波电流。
因此,期望有一种这样的开关调节器,其在跳周期模式期间最小化输出电流中的纹波量,并在跳周期模式转变回正常工作模式期间最小化纹波量。
附图说明
图1示意性地示出了包括根据本发明的开关电源控制器的电源***的一部分的实施方式;
图2是具有曲线的图,所述的曲线示出了根据本发明的图1的电源控制器的工作期间形成的一些信号;
图3示意性地示出了包括根据本发明的开关电源控制器的电源***的一部分的实施方式,所述的开关电源控制器是根据本发明的图1的电源控制器的可供替换的实施方式;
图4示意性地示出了包括根据本发明的另一个开关电源控制器的电源***的一部分的实施方式,所述的另一个开关电源控制器是根据本发明的图1的电源控制器的另一个可供替换的实施方式;以及
图5示意性地示出了包括根据本发明的图1的电源控制器的半导体器件或集成电路的实施方式的一部分的放大平面图。
为了说明的简洁和清楚,附图中的元件没有必要按比例绘制,且不同图中相同的参考数字表示相同的元件。此外,为了描述的简洁而省略了公知的步骤和元件的说明与详述。如这里所使用的载流电极表示器件中承载通过该器件的电流的元件,如MOS晶体管的源极或漏极、或双极型晶体管的发射极或集电极、或二极管的负极或正极,而控制电极表示器件中控制通过该器件的电流的元件,如MOS晶体管的栅极或双极型晶体管的基极。虽然这些器件在这里被解释为某些N沟道或P沟道器件,或某些N型或P型掺杂区域,但本领域中的普通技术人员应认识到,依照本发明,互补器件也是可能的。本领域中的技术人员应认识到,这里使用的涉及电路运行的词语“在......的期间”、“在......同时”以及“当......的时候”不是表示一有启动行为就会马上发生行为的准确术语,而是在被初始行为激起的反应之间可能有一些微小但合理的延迟,例如传播延迟。使用词语“近似地”或“基本上”表示元件的值具有预计非常接近既定的值或位置的参数。然而,如在本领域所公知的,总有小的差异,使值或位置不能准确地等于既定的值或位置。在本领域已十分明确,与准确地如所描述的理想目标相比,至少百分之十(10%)以内的差异都是合理的差异。
具体实施方式
图1示意性地示出了包括开关电源控制器30的电源***10的一部分的实施方式。***10在功率输入端子11和功率返回端子12之间接收功率并在电压输出14和端子12之间形成输出电压(Vo)。控制器30被配置成将输出电压调节到期望值或目标值附近的值的范围内的目标值。例如,目标值可以是5V,而值的范围可以是5伏附近加减百分之五(5%)的范围。***10通常还包括功率开关,例如功率晶体管24,以及包括同步整流器,例如二极管26,功率开关和同步整流器连接在一起以控制流过电感器16的电感电流25。电容器22连接在输出14和端子12之间以辅助形成输出电压(Vo)。电流感测元件,例如电阻器17通常被连接成产生第一反馈信号,作为表示电感电流25的瞬时值的电流感测信号。电压感测网络18,例如串联的电阻器19和20,可耦合到输出14以提供表示输出电压(Vo)的瞬时值的第二反馈信号,例如节点21处的电压感测(VS)信号。本领域中的技术人员应认识到二极管26可由被控制作为同步整流器工作的功率晶体管替换。另外,电压感测网络18可以是提供表示输出电压的值的信号的任何类型的感测网络。负载15一般连接在输出14和端子12之间以便接收输出电压(Vo)以及同样接收来自电容器22和电流25两者的负载电流23。
开关电源控制器30接收电压输入31和电压返回32之间的工作功率。输入31和返回32一般连接到各自的端子11和12。控制器30配置成在输出33上形成适合于驱动和操作晶体管24以调节输出电压的值的开关驱动信号。控制器30在VS输入36上接收来自网络18的电压感测(VS)信号。控制器30的电流感测输入37和38通常被连接成接收来自电阻器17的电流感测信号。
控制器30包括产生时钟(CK)信号的时钟电路44,所述的时钟信号有助于在输出33上形成开关驱动(SD)信号。在图1中示出的时钟电路44的示例性的实施方式包括自激振荡器或Osc或振荡器46、单触发器(one-shot,OS)47、数字计数器49、与门50以及与门51。开关控制比较器68、脉宽调制(PWM)锁存器54以及缓冲驱动器或缓冲器55起进一步辅助形成开关驱动信号的开关控制单元的作用。使用斜坡发生器69产生进一步辅助形成开关驱动信号(SD)的斜坡(RP)信号。斜坡发生器69通常包括基本上恒定的电流源70、电容器73和放电开关,例如晶体管71。斜坡发生器69也可包括来自偏移电路(offset circuit)72的偏移电压,其可用以保证斜坡信号的最低电平大于ER信号的最低电平。然而,只要斜坡电路形成由开关驱动信号启动的斜坡信号,斜坡发生器69可具有其他的实施方式。控制器30一般还包括误差信号放大器57、参考发生器或ref43,可变参考电路或可变参考发生器65、控制电路58以及感测放大器77。误差信号放大器57接收VS信号和来自ref43的参考信号并响应性地形成表示输出电压的值和输出电压的期望值之间的差别的误差(ER)信号。如本领域技术人员所公知的,误差信号放大器57一般包括除了用来控制由控制器30形成的闭环***的零极点外,还控制放大器57的增益的可变阻抗。可变参考发生器65包括参考发生器或ref42和从ref42的输出减去放大器77的输出的加法电路或加法器66。在下文中将进一步看到,可变参考发生器65形成参考信号,该参考信号具有响应于电感电流25的瞬时值而变化的值。在图1中示出的控制电路58的示例性的实施方式包括控制比较器59、反相器62以及模拟开关例如晶体管61和63。在下文中将进一步看到,控制电路58配置成形成阈值(Th)信号,该阈值信号的值响应于误差(ER)信号的值与可变参考信号的值之间的差别而被选择性地形成为基本上等于误差(ER)信号或基本上等于来自发生器65的可变参考信号的值。在大多数实施方式中,控制器30还包括连接在输入31和返回32之间的内部电压调节器41,以便在输出40上产生内部工作电压,使用该内部工作电压来操作控制器30的元件,例如时钟电路44、比较器68以及锁存器54。
图2是具有曲线的图,所述的曲线示出了在控制器30的工作期间产生的不同的信号。横坐标表示时间而纵坐标表示所示信号的增加的值。曲线115示出了来自振荡器46的振荡器(O)信号,曲线116示出了来自计数器49的输出信号,曲线119示出了单触发器47的输出,而曲线117示出了来自时钟电路44的时钟(CK)信号。曲线120示出了来自锁存器54的Q输出的开关信号。曲线123以虚线示出了负载电流23的值而曲线125示出了电感电流25的值。曲线127示出了输出电压(Vo)。曲线128示出了误差(ER)信号,曲线129以虚线示出了在发生器65的输出上形成的可变参考(VR)信号,而曲线130示出了斜坡(RP)信号。曲线132示出了控制电路58的比较器59的输出上的控制信号(CP)。此描述参考图1和图2两幅图。
控制器30配置成在正常工作模式下以及在轻负载工作模式下工作。图2中,在正常模式下工作的一个实例在时刻T0和T4之间示出,而在轻负载模式下工作的一个实例在时刻T5和T10之间示出。在正常工作模式下,负载电流23足以在晶体管24的关断时间内从电容器22吸取电流,从而要求控制器30在给定的频率下启动晶体管24。在轻负载模式下,负载电流23减小而控制器30可在减少的频率下操作晶体管24并保持电容器22上的电荷。控制器30配置成在轻负载模式下工作期间,减小开关驱动信号的频率。时钟电路44使用由计数器49分频的高频振荡器信号(O)以便形成用来置位锁存器54的较低频率的时钟(CK)信号。振荡器46在大于CK信号的频率的基本上固定的频率下工作。计数器49对来自振荡器46的信号计数或者说分频,例如通过一个整数来分频,强制计数器49的输出为高。因此,CK信号的周期是振荡器(O)信号的周期的倍数。在下文中将进一步看到,由控制电路58形成的控制信号(CP)选择性地改变使CK信号的周期与振荡器信号(O)的周期相关的倍数。因此,时钟电路44配置成响应于误差(ER)信号的值与可变参考信号的值之间的差别而改变时钟(CK)信号的频率。
控制电路58配置成形成阈值(Th)信号,该阈值信号用来复位锁存器54而控制开关驱动信号的接通时间,从而控制晶体管24的接通时间。阈值信号(Th)与斜坡(RP)信号比较以便复位锁存器54。在下文中将进一步看到,电路58被配置成响应于误差信号(ER)的值与可变参考(VR)信号的值之间的差别,而使阈值(Th)信号的值选择性地形成为基本上等于误差(ER)信号的值或基本上等于来自发生器65的可变参考(VR)信号的值。因此,控制电路58配置成或者选择来自误差信号放大器57的误差信号作为阈值信号或者选择可变参考信号为阈值信号。
参考图2和图1,假设就在时刻T0之前,计数器49的输出为低,且计数器49已经计数了振荡器46的N-1个负的转变。在时刻T0,振荡器46的输出变低,这使计数器49计数并强制输出为高。随后,在时刻T1,振荡器(O)信号变高。来自振荡器46和计数器49的高信号强制门50的输出为高。假设来自比较器59的CP信号为高,则来自门50的高电平强制门51的输出为高以置位锁存器54而强制Q输出为高。高电平Q输出激发单触发器(OS)47,单触发器47复位计数器49,从而强制计数器49的输出为低。来自计数器49的低电平强制门50的输出为低,从而如在时刻T2所示出的,强制CK信号为低。结果,时钟电路44形成了一个非常窄的CK信号,该信号被用来置位锁存器54。来自锁存器54的Q输出的高电平还强制输出33为高以在输出33上启动开关驱动信号的循环,这启动晶体管24以向电感器16提供电流25。因此,在正常工作模式期间,CK信号的频率基本上等于由计数器49的计数所分频的振荡器46的频率(在下文中称为“基频”)。举例来说,如果振荡器46在一兆赫兹(1MHz)下工作,而计数器的计数为四(4),则开关驱动信号的基频应约等于250千赫兹(250KHz)。
锁存器54的高电平Q输出还强制缓冲器55的输出以及输出33为高,从而启动晶体管24以提供电感电流25流过电感器16。电流25的一部分对电容器22充电,而一部分可用于负载15。置位锁存器54同样强制锁存器54的Q输出为低,这禁止晶体管71从而使电流源70能够开始对电容器73充电,如在时刻T2由曲线130所示出的。对电容器73的充电形成斜坡信号的增加的值。
在正常工作期间,电感电流25的值是大的,从而,由放大器77接收的电流感测信号也是大的。可变参考发生器65从来自发生器42的参考信号的值中减去来自放大器77的输出的感测信号(SS)的值以形成可变参考(VR)信号。从发生器42的值减去放大器77的感测信号(SS)输出使得形成的参考(VR)信号小于由发生器42所形成的值。发生器42的值和放大器77的增益通常被选择成在正常工作模式下,误差(ER)信号的值大于可变参考信号的值。可变参考(VR)信号的值所被选定的值使在断续导通模式(DCM)下SD信号的接通时间基本上等于连续导通模式(CCM)下的接通时间。DCM,而不是突发模式,是这样一种工作条件,其中SD信号的接通时间对于电感电流25来说足够短而使之在两个连续的SD信号的接通时间之间基本上为零。
在正常工作模式下,如在时刻T0-T4,曲线128-130以及132所示出的,比较器59的输出和CP信号为高。来自比较器59的高电平的CP信号启动晶体管61并通过反相器62禁止晶体管63从而将误差信号耦合到节点64作为阈值(Th)信号。来自比较器59的高电平还使门51能够受门50的输出控制,因此,CK信号的频率为基频。
开关控制比较器68使斜坡信号与阈值信号比较,从而与误差信号比较。当斜坡信号的值增加到阈值信号的值(如在时刻T3,曲线128和130所示出的),比较器68的输出变高以复位锁存器54。复位锁存器54强制开关驱动信号为低(如在时刻T3,曲线120所示出的)以开始禁止晶体管24,从而终止了开关驱动信号的接通时间以及晶体管24的接通时间。因此,比较器68通过使斜坡信号与阈值信号比较,控制SD信号的接通时间。复位锁存器54还强制Q输出为高,这启动晶体管71并强制斜坡信号为低。在N次CK负转变之后,计数器49再次变高而CK信号再次随后变高以启动另一个开关驱动信号(SD)循环。只要误差信号的值保持大于来自发生器42的参考信号减去来自放大器77的SS信号的所得结果,控制器30就工作在正常工作模式下。
如果负载电流23的值减小,那么电流感测信号的值被减小而输出电压的值可增大,如由误差信号的减小的值所示出的(见就在时刻T5之前的曲线128和129)。电感电流25的减小的值减小来自放大器77的感测信号(SS)的值,这增大了来自发生器65的可变参考(VR)信号的值,如就在时刻T5之后曲线128和129所示出。如就在时刻T5之前,曲线132所示出的,误差信号的减小的值以及可变参考信号的增大的值强制比较器59的输出为低。在时刻T5,斜坡信号增大到阈值信号(Th)的值而比较器68复位锁存器54以终止接通时间并复位斜坡信号。
如由曲线116所示出的,在时刻T6,振荡器(O)信号的第N个下降沿强制计数器49的输出为高。振荡器信号的下一个上升沿强制门50的输出为高。然而,因为ER信号小于VR信号,所以在比较器59的输出上的CP信号保持为低,这使门51的输出保持为低以防止启动另一个开关驱动循环。因此,锁存器54保持复位状态。因为晶体管24没有被启动,电感电流25在时刻T5之后减小且在时刻T7附近基本上为零。因为负载15要求一些电流,所以由电容器22提供电流而输出电压的值减小(在T5与T7之间的曲线127)。如在时刻T5与T7之间,曲线128所示出的,输出电压的减小的值增大了误差信号的值。在时刻T8,误差(ER)信号变得大于VR信号的值,这强制比较器59的CP信号为高。高电平CP信号使门51能够受门50的输出的控制。因为计数器49的输出仍为高,所以振荡器信号的下一个上升沿强制门51的输出为高以置位锁存器54,并在时刻T9启动另一个开关驱动信号循环。这复位计数器49。如在T9时刻,曲线125所示出的,开关驱动信号启动晶体管24以向负载15以及向电容器22提供电流25。此外,输出电压增大。输出电压的增大的值减小误差信号直到在时刻T10误差信号变得小于可变参考(VR)信号,这强制比较器的输出上的CP信号再次为低,正如在时刻T10曲线132所示。斜坡信号继续增大直到达到基本上等于Th信号(此情况下为可变参考信号)的值。选择性地耦合误差信号或可变参考信号中较大的信号以用于确定接通时间也有助于在电流25的范围内最小化电流25的值中的纹波的变化的量,从而减少输出电压中的纹波。因为来自发生器42的信号的值以及放大器77的增益被选择成在正常工作条件下,使可变参考信号的值接近误差信号的值,所以在轻负载工作模式下的接通时间的值接近正常工作模式期间的接通时间的值。这有利于减少电流25中纹波的变化,从而减少输出电压中的纹波。同样,选择性地耦合误差信号或可变参考信号中较大的信号以用于确定接通时间也有助使轻负载模式的接通时间接近正常工作模式的接通时间。另外,可以看到,时钟电路44响应于ER信号的值与VR信号的值之间的差别,改变CK信号的频率,从而改变CK信号的周期。还可看到,电路44是以振荡器信号的周期的增量来改变CK信号的频率的。
为促进控制器30的这项功能,调节器41连接在输入31和返回32之间。参考发生器43连接在调节器41的输出40和返回32之间。参考发生器43的输出连接到放大器57的非反相输入。放大器57的反相输入被连接成接收来自输入36的VS信号。放大器57的输入公共地连接到晶体管61的源极以及比较器59的非反相输入。比较器59的反相输入公共地连接到晶体管63的源极以及加法器66的输出。参考发生器42的输出连接到加法器66的第一输入。加法器66的第二输入或反相输入连接到放大器77的输出。放大器77的非反相输入连接到输入37而反相输入连接到输入38。比较器59的输出公共地连接到门51的第一输入,晶体管61的栅极以及反相器62的输入,反相器62的输出连接到晶体管63的栅极。晶体管63的漏极公共地连接到晶体管61的漏极以及比较器68的反相输入。比较器68的非反相输入连接到节点74。比较器68的输出连接到锁存器54的复位输入。振荡器46的输出公共地连接到门50的第一输入以及计数器49的时钟输入。计数器49的输出连接到门50的第二输入。门50的输出连接到门51的第二输入,门51的输出连接到锁存器54的置位输入。锁存器54的Q输出公共地连接到缓冲器55的输入以及单触发器47的输入。单触发器47的输入连接到计数器49的复位输入。缓冲器55的输出连接到输出33。锁存器54的Q输出连接到晶体管71的栅极。晶体管71的漏极公共地连接到电流源70的输出、节点74以及电容器73的第一端子。电容器73的第二端子公共地连接到晶体管71的源极以及偏移电路72的第一端子。偏移电路72的第二端子连接到返回32。电流源70的第二端子连接到调节器41的输出40。
图3示意性地示出了包括开关电源控制器102的电源***100的一部分的实施方式,所述的开关电源控制器102是在图1和图2的说明中描述的电源控制器30的可供替换的实施方式。控制器102类似于控制器30,只不过控制器102使用由***100要求的输入功率的值来调整可变参考信号(VR)的值,从而帮助控制SD信号的接通时间。另外,控制器102的可变参考电路108包括参考电路107,参考电路107可改变由参考电路107形成的可变参考(VR)信号的值。控制器102还包括计算***100使用的输入功率的感测电路103。因为输入38连接到输出14,相对于返回32,在输入38上的信号的值可用作表示输出电压的值的反馈信号。乘法器104使来自放大器77的输出的电流感测信号乘以输出电压的值来形成表示由***100提供的输入功率的瞬时值的第四反馈信号或功率感测信号(PW)。功率感测信号(PW)包含了来自放大器77的输出的信号,该信号表示电感电流25的瞬时值。缓冲器放大器105接收来自输入38的反馈信号并形成表示输出电压的值的第二感测信号。加法器106将偏移电路72的值与第二感测信号相加以将电路72的电压的变化包括到VR信号中。加法器66从来自电路107的可变参考信号的值中减去PW信号的值,以形成比较器59使用的参考信号(VR)。使用输入功率的值来改变可变参考信号(VR)的值提供了对晶体管24的接通时间更精确的控制以及对输出电压中的纹波更精确的控制,特别是对具有宽范围的输出电压的***更是如此。如可看到的,这种方式通过响应于输出电压的变化而改变VR信号以便响应于输出电压的变化而改变接通时间,帮助DCM模式下的接通时间更加适应输出电压的变化。
控制器102的斜坡电路109包括可变电流源110,代替控制器30的固定的电流源。可变电流源110响应于输入电压的值而改变提供给电容器的电流值。改变来自源110的电流的值,随输入电压的值变化而更精确地控制开关驱动信号的接通时间。对于在图3中示出的控制器102的结构,为此特定的接通时间条件选定的VR信号的值由下式给出:
VR=((Gvo-(Gi*I25))*(Vo))+V72 (1)
其中
Gvo——从Vo到Ref42的输出的电压增益;
Gi——从输入37/38到放大器77的输出的增益;
I25——电感电流25的值;以及
V72——偏移电路72的值。
方程1的Gvo项变为描述斜坡信号的最大幅值与输入电压之间的常数比,而Gi项通常变为:
Gvo=Vrp/Vin,以及
Gi=Vrp/(Vin*I23max)
其中
Vrp——斜坡信号的最大幅值,
Vin——输入31与返回32之间的电压,以及
I23max——在满负荷条件下的负载电流23的值。
因此方程(1)变为:
VR=(((Vrp/Vin)-(Vrp/(Vin*I23max)*I23))*(Vo))+V72
(2)
为促进控制器102的这项功能,放大器77的输出连接到乘法器104的第一输入,乘法器104的第二输入连接到输入38而乘法器104的输出连接到加法器66的反相输入。放大器105的输入连接到输入38而放大器105的输出连接到加法器106的第一输入,加法器106的第二输入连接到电容器73的第二端子。加法器106的输出连接到来自参考电路107的控制输入。电流源110的控制输入连接到输入31。
图4示意性地示出了包括开关电源控制器142的电源***140的一部分的实施方式,所述的开关电源控制器142是在图1和图2的说明中描述的电源控制器30的可供替换的实施方式。控制器142类似于控制器30,只不过控制器142使用感测信号的值和输入电压来形成表示输入功率的功率信号。输入功率被用来改变由斜坡电路144形成的斜坡信号的转换速率。斜坡电路144类似于斜坡电路69,只不过电路144包括代替控制器30的固定的电流源70的可变电流源145,以及还包括乘法器146。乘法器146接收来自放大器77的感测信号(SS)以及来自输入31的输入电压并使两者一起相乘以形成表示输入功率的功率信号。电压源147对放大器77的输出施加偏移电压以助于在通过电感器16的电流25变为零时,保持斜坡信号的转换速率大于零。来自乘法器146的输入功率信号被用来响应于输入功率的变化,改变电流源145的值。改变来自源145的电流响应于输入功率的变化,改变斜坡信号的转换速率。因为控制器142形成闭环控制***,所以改变斜坡信号的转换速率与改变来自发生器42的参考(VR)信号的值一样,对误差(ER)信号和CP信号具有相同的影响。
为促进控制器142的这项功能,放大器77的输出连接到源145的控制输入。另外,参考发生器42的输出连接到比较器59的反相输入以及晶体管63的源极。
图5示意性地示出了在半导体管芯151上形成的半导体器件或成电路150的实施方式的一部分的放大平面图。控制器30在管芯151上形成。管芯151还可包括在图5中为制图简单而没有示出的其它电路。控制器30和器件或集成电路150通过半导体制造技术在管芯151上形成,这些技术对本领域的技术人员来说是公知的。
鉴于上述全部内容,明显公开的是一种新颖的器件和方法。连同其它特征包括的是将电源控制器配置成响应于感测信号改变参考信号之一以便控制由电源控制器形成的开关驱动信号的接通时间。电源控制器也可配置成选择性地使用误差信号或参考信号来改变接通时间。选择性地使用误差信号或参考信号减少使用该电源控制器的***的输出中的电流纹波。可供替换的,感测信号可用来改变用以帮助形成开关驱动信号的斜坡信号。这同样减少输出中的纹波。
虽然本发明的主题是用特定的优选实施方式来描述的,但显然对半导体领域的技术人员来说许多替换和变化是明显的。尽管本发明的主题使用了固定频率的降压型(buck)电源控制器的示例性的实施方式来描述,但本发明也适用于其他的电源结构,例如一些变压器隔离型结构。本领域的技术人员应认识到由控制器102形成的功率感测信号可用来改变控制器142的斜坡信号的转换速率,而不是仅使用电流感测信号。另外,可变电流源110可用在控制器30或142中。此外,不可变电流源70也可用于控制器102。控制电路58的所示出的结构是示例性的实施方式,示出的结构就可由其他的电路结构替换,只要这些结构响应于可变参考信号与误差信号之间的差别而选择性地将可变参考信号或误差信号耦合到开关控制单元就可以。此外,为描述清楚而始终使用“连接”这个词,但是,其被规定为与词“耦合”具有相同的含义。相应地,“连接”应被解释为包括直接连接或间接连接。
Claims (10)
1.一种电源控制器,其包括:
时钟电路,其配置成形成具有第一周期的时钟信号;
脉宽调制单元,其配置成接收所述时钟信号并形成脉宽调制驱动信号来控制通过电感器的电流,以便将输出电压调节为期望值,所述脉宽调制驱动信号具有所述第一周期;
第一输入,其配置成接收表示所述输出电压的反馈信号;
误差电路,其配置成接收所述反馈信号并形成表示所述输出电压与所述期望值的差别的误差信号;
斜坡发生器,其配置成形成斜坡信号,其中所述斜坡信号具有所述第一周期;
感测电路,其配置成形成表示通过所述电感器的所述电流的瞬时值的感测信号;
参考电路,其配置成形成参考信号,其中所述参考电路配置成响应于所述感测信号而改变所述参考信号的值;
控制电路,其配置成形成是所述误差信号或所述参考信号其中之一的阈值信号;以及
脉宽调制比较器,其有源地被耦合成使所述斜坡信号与所述阈值信号比较而控制所述脉宽调制驱动信号的接通时间。
2.如权利要求1所述的电源控制器,其中所述控制电路配置成响应于所述误差信号与所述参考信号之间的差别,选择性地形成基本上等于所述误差信号或基本上等于所述参考信号的所述阈值信号。
3.如权利要求2所述的电源控制器,其中所述控制电路包括比较器,所述比较器被耦合以比较所述误差信号并响应地将所述误差信号或所述参考信号选定为所述阈值信号。
4.如权利要求1所述的电源控制器,其中所述感测电路被可操作地耦合以使用所述感测信号形成表示由所述电源控制器提供的功率的瞬时值的功率信号。
5.一种电源控制器,其包括:
时钟电路,其配置成形成具有第一周期的时钟信号;
开关控制单元,其配置成接收所述时钟信号并形成开关驱动信号来控制通过电感器的电流以便将输出电压调节为期望值,所述开关驱动信号具有所述第一周期;
反馈输入,其配置成接收表示所述输出电压的反馈信号;
误差电路,其配置成接收所述反馈信号并形成表示所述输出电压与所述期望值的差别的误差信号;
斜坡发生器,其配置成形成斜坡信号,其中所述斜坡信号具有所述第一周期;
参考电路,其配置成形成参考信号;以及
感测电路,其配置成形成包含通过所述电感器的所述电流的瞬时值的感测信号,其中所述电源控制器被可操作地耦合以响应于所述感测信号而改变所述参考信号或所述斜坡信号其中之一。
6.如权利要求5所述的电源控制器,其中所述感测电路被可操作地耦合以形成表示由所述电源控制器提供的功率的瞬时值的所述感测信号。
7.如权利要求5所述的电源控制器,其中所述时钟电路配置成响应于所述误差信号与所述参考信号之间的差别,选择性地改变所述时钟信号的频率。
8.一种形成电源控制器的方法,其包括以下步骤:
配置所述电源控制器以形成斜坡信号并使用所述斜坡信号来形成用于将输出电压调节为期望值的开关信号;
配置所述电源控制器以接收表示电源***的输出的值的反馈信号;
配置所述电源控制器以形成表示所述输出电压与期望值的差别的误差信号;以及
配置所述时钟电路以形成具有基本上固定的持续时间的第一周期的第一时钟信号以及形成具有是所述第一周期倍数的第二周期的第二时钟信号,并响应于所述误差信号与参考信号之间的差别改变所述倍数。
9.如权利要求8所述的方法,其进一步包括以下步骤:配置所述电源控制器以响应于所述误差信号与所述参考信号之间的所述差别而选择性地使用所述参考信号或所述误差信号来调节所述开关信号的占空比。
10.如权利要求9所述的方法,其进一步包括以下步骤:可操作地耦合所述电源控制器以使所述斜坡信号与所述参考信号或所述误差信号其中之一比较从而调节所述占空比。
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