DC-DC轉(zhuǎn)換器電路制造技術(shù)

提供一種直流到直流(DC

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路


[0001]本公開的技術(shù)大體上涉及一種直流電(DC)到DC(DC
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DC)轉(zhuǎn)換器電路。

技術(shù)介紹

[0002]移動通信裝置在當前社會已變得越來越常見。這些移動通信裝置的流行部分由現(xiàn)實現(xiàn)于此類裝置上的許多功能驅(qū)動。此類裝置中處理能力的提高意味著移動通信裝置從純通信工具演進為能夠增強用戶體驗的復雜移動多媒體中心。
[0003]移動通信裝置通常由電池供電，所述電池被配置成供應電池直流(DC)電壓。值得注意的是，移動通信裝置可包含被配置成在比電池DC電壓更低或更高的DC電壓下操作的更低或更高電壓的組件和/或電路。因此，移動通信裝置可包含DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路(例如，降壓、升壓、降壓
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升壓調(diào)節(jié)器)以用于將電池DC電壓轉(zhuǎn)換成更低或更高的DC電壓。
[0004]DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路通常包含電感器
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電容器(LC)濾波器電路，所述LC濾波器電路被配置成在選定帶寬內(nèi)調(diào)節(jié)較低DC電壓。多級陶瓷電容器(MLCC)通常為LC濾波器電路的首選電容器，這歸功于它許多有吸引力的特征，例如等效串聯(lián)電阻(ESR)較低、電容與體積比較好、泄漏相對較低、非極性和MLCC的成本較低。然而，與其它類型的電容器相比，MLCC也可能具有例如每體積電容較小和DC偏置不穩(wěn)定等缺點。在這點上，可能需要在DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路中采用MLCC以利用有吸引力的特征，同時減輕MLCC的副作用。
專利技術(shù)內(nèi)容
[0005]具體實施方式中所公開的方面包含一種直流到直流(DC
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DC)轉(zhuǎn)換器，其能夠基于輸入電壓在限定的電壓范圍(例如，3V
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24V)內(nèi)生成DC輸出電壓。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路可包含調(diào)制器電路、輸出濾波器電路和補償器電路。在非限制性實例中，所述輸出濾波器電路包含由電感器和多層陶瓷電容器(MLCC)形成的電感器
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電容器(LC)電路。值得注意的是，由于固有的DC偏置不穩(wěn)定性，MLCC可能會在所述限定的電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生可變電容，從而危及所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路的穩(wěn)定性。因此，提供控制電路以幫助維持DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路的穩(wěn)定性。具體地說，控制電路被配置成基于輸出電壓的反饋來確定可配置跨導，并且基于所確定的可配置跨導控制補償器電路進行操作。因此，有可能減輕MLCC電容變化的影響，從而有助于維持所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路的穩(wěn)定性。
[0006]在一個方面，提供一種DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路包含被配置成基于輸入波形和控制電壓生成脈沖串的調(diào)制器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含輸出濾波器電路，所述輸出濾波器電路耦合到調(diào)制器電路且被配置成基于輸入電壓和脈沖串在限定的電壓范圍內(nèi)生成輸出電壓。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含補償器電路，所述補償器電路具有可配置跨導且被配置成生成控制電壓并將所述控制電壓提供到調(diào)制器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含耦合到輸出濾波器電路和補償器電路的控制電路。控制電路被配置成從輸出濾波器電路接收輸出電壓的反饋。控制電路還被配置成基于輸出電壓的反饋來確定可配置跨導。控制電路還被配置成基于所確定的可配置跨導來配置補償器電路以生成控制電
壓。
[0007]在另一方面，提供一種DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路包含被配置成基于輸入波形和控制電壓生成脈沖串的調(diào)制器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含輸出濾波器電路，所述輸出濾波器電路包括基于電感器和MLCC形成的電感器
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電容器(LC)濾波器電路。輸出濾波器電路被配置成基于輸入電壓和脈沖串在限定的電壓范圍內(nèi)生成輸出電壓。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含補償器電路，所述補償器電路具有可配置跨導且被配置成生成控制電壓并將所述控制電壓提供到調(diào)制器電路。所述DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路還包含耦合到輸出濾波器電路和補償器電路的控制電路。控制電路被配置成從輸出濾波器電路接收輸出電壓的反饋。控制電路還被配置成基于輸出電壓的反饋來確定可配置跨導。控制電路還被配置成基于所確定的可配置跨導來配置補償器電路以生成控制電壓。
[0008]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將在結(jié)合附圖閱讀以下詳細描述之后了解本公開的范圍并認識到其額外方面。
附圖說明
[0009]并入本說明書中并且形成本說明書的一部分的附圖展示本公開的若干方面，并且與描述一起用以解釋本公開的原理。
[0010]圖1A是提供在s平面中繪制的一對復共軛極點的示例性圖示的圖解圖；
[0011]圖1B是提供如圖1A的s平面中所繪制的實極點和實零點的示例性圖示的圖解圖；
[0012]圖2A是被配置成基于輸入電壓生成輸出電壓的現(xiàn)有直流到直流電(DC
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DC)轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；
[0013]圖2B是提供圖2A的現(xiàn)有DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路中的輸出濾波器電路的示例性圖示的示意圖；
[0014]圖2C是提供多層陶瓷電容器(MLCC)的電容變化隨偏置電壓而變的示例性圖示的圖解圖；
[0015]圖3A是根據(jù)本公開的實施例被配置成克服與圖2A的現(xiàn)有DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路相關(guān)聯(lián)的不穩(wěn)定性問題的例如降壓調(diào)節(jié)器電路的示例性DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路的示意圖；
[0016]圖3B是提供與圖3A的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路中的調(diào)制器電路相關(guān)聯(lián)的輸入波形、控制電壓和脈沖串的示例性圖示的圖解圖；并且
[0017]圖3C是提供圖3A的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路中的被配置成生成圖3B中的輸入波形的VRAMP生成電路的示例性圖示的示意圖。
具體實施方式
[0018]下文闡述的實施例表示使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`實施例的必要信息，并且展示實踐實施例的最佳方式。在根據(jù)附圖閱讀以下描述后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解本公開的概念并且將認識到本文中未特別提出的這些概念的應用。應理解，這些概念和應用落入本公開和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0019]應理解，盡管本文中可以使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將一個元件與另一元件區(qū)分開來。例如，在不脫離本公開的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，并且類似地，第二元件可被稱為第一
元件。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包含相關(guān)聯(lián)列舉項中的一個或多個的任何組合和全部組合。
[0020]應理解，當如層、區(qū)域或襯底等元件被稱為“在另一元件上”或延伸“到另一元件上”時，其可以直接在所述另一元件上或直接延伸到所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種直流到直流(DC
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DC)轉(zhuǎn)換器電路，其包括：調(diào)制器電路，其被配置成基于輸入波形和控制電壓生成脈沖串；輸出濾波器電路，其耦合到所述調(diào)制器電路且被配置成基于輸入電壓和所述脈沖串在限定的電壓范圍內(nèi)生成輸出電壓；補償器電路，其具有可配置跨導且被配置成生成所述控制電壓并將所述控制電壓提供到所述調(diào)制器電路；以及控制電路，其耦合到所述輸出濾波器電路和所述補償器電路且被配置成：從所述輸出濾波器電路接收所述輸出電壓的反饋；基于所述輸出電壓的所述反饋來確定所述可配置跨導；以及基于所確定的可配置跨導來配置所述補償器電路以生成所述控制電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成：當所述輸出電壓的所述反饋增大時，減小所述補償器電路的所述可配置跨導；以及當所述輸出電壓的所述反饋減小時，增大所述補償器電路的所述可配置跨導。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成從查找表(LUT)檢索所述可配置跨導，所述查找表被配置成使多個可配置跨導分別與所述輸出電壓的多個預定義范圍相關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成：接收表示所述輸出電壓的所述多個預定義范圍之中的所述輸出電壓的預定義范圍的二進制字；以及從所述LUT檢索與由所述二進制字表示的所述輸出電壓的所述預定義范圍相對應的所述可配置跨導。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述補償器電路包括：誤差放大器，其具有所述可配置跨導且被配置成基于所述輸出電壓的所述反饋和表示所述輸出電壓的經(jīng)縮放目標的參考電壓而生成控制電流；以及被配置成基于所述控制電流生成所述控制電壓并將所述控制電壓提供到所述調(diào)制器電路的電路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成基于所確定的可配置跨導而控制所述誤差放大器生成所述控制電流。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成：當所述輸出電壓大于或等于3V且小于8V時，基于第一跨導而控制所述誤差放大器生成所述控制電流；當所述輸出電壓大于或等于8V且小于11.2V時，基于比所述第一跨導低百分之二十五(25％)的第二跨導而控制所述誤差放大器生成所述控制電流；當所述輸出電壓大于或等于11.2V且小于16V時，基于比所述第二跨導低25％的第三跨導而控制所述誤差放大器生成所述控制電流；以及當所述輸出電壓大于或等于16V且小于或等于24V時，基于比所述第三跨導低25％的第四跨導而控制所述誤差放大器生成所述控制電流。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述控制電路被進一步配置成生成所述參考電壓并將所述參考電壓提供到所述誤差放大器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的DC
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DC轉(zhuǎn)換器電路，其中所述輸出濾波器電路包括：電感器
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電容器(LC)濾波器電路，其被配置成基于所述輸入電壓將所述輸出電壓調(diào)節(jié)到所述限定的電壓范圍；功率級開關(guān)電路，其被配置成將所述輸入電壓耦合到所述LC濾波器電路或?qū)⑺鲚斎腚妷号c所述LC濾波器電路解耦；以及驅(qū)動器級電路，其被配置成基于所述脈沖串的占空比...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阮巴盛，鄭克惠，
申請(專利權(quán))人：技領(lǐng)半導體上海有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：