自適應(yīng)死時(shí)間控制的制作方法

專利名稱：自適應(yīng)死時(shí)間控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體涉及DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器，并且更具體地涉及DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器中的死時(shí)間(dead time)控制。
背景技術(shù)：
于此提供的背景描述是用于總體介紹本公開的內(nèi)容的目的。當(dāng)前指定的發(fā)明人的工作，在此背景技術(shù)部分中描述的程度上，以及在提出時(shí)否則將不被當(dāng)做現(xiàn)有技術(shù)的說明書的方面，既沒有清楚地也沒有隱含地被承認(rèn)是本公開的現(xiàn)有技術(shù)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1A和1B，示出了 DC-DC轉(zhuǎn)換器(以下，轉(zhuǎn)換器)100。在圖1A中，轉(zhuǎn)換器100包括控制模塊102、死時(shí)間控制模塊103、高側(cè)開關(guān)Ths、低側(cè)開關(guān)IYs、感應(yīng)器L、電容器Cwt、以及負(fù)載104。高側(cè)開關(guān)Ths和低側(cè)開關(guān)IYs (共同地開關(guān))串聯(lián)連接?？刂颇K102生成控制開關(guān)的開和關(guān)時(shí)間的PWM脈沖。死時(shí)間控制模塊103控制開關(guān)的死時(shí)間(以下解釋的)。感應(yīng)器L連接至開關(guān)的連接點(diǎn)并且如所示地與電容器Cwt串聯(lián)連接。負(fù)載104如所示地并聯(lián)連接至電容器(；ut。轉(zhuǎn)換器100接收輸入電壓Vdd并跨負(fù)載104輸出輸出電壓V-。在圖1B中，當(dāng)高側(cè)開關(guān)Ths開通而低側(cè)開關(guān)IYs關(guān)斷時(shí)，感應(yīng)器電流Il增大，且當(dāng)高側(cè)開關(guān)Ths關(guān)斷而低側(cè)開關(guān)IYs開通時(shí)，感應(yīng)器電流込減小。開關(guān)的連接點(diǎn)處的電壓Vu如圖1B中所示地隨時(shí)間t變化。斷開(即關(guān)斷)一個(gè)開關(guān)(例如，高側(cè)開關(guān)Ths)與閉合(SP，開通)另一開關(guān)(例如，低側(cè)開關(guān)IYs)之間的時(shí)間間隔稱為死時(shí)間并且由圖1B中的虛線圓所示。分別與高側(cè)開關(guān)Ths和低側(cè)開關(guān)IYs集成的體二極管Dhs和Dls在死時(shí)間期間導(dǎo)通，引起功率損耗。在反向恢復(fù)期間也發(fā)生功率損耗。歸因于體二極管的導(dǎo)通和反向恢復(fù)的功率損耗在PWM脈沖的高切換頻率以及轉(zhuǎn)換器的低輸出電壓(Vrat)處是顯著的。因此需要最小化死時(shí)間以減小功率損耗。現(xiàn)在參照?qǐng)D2A-2C，示出了轉(zhuǎn)換器的不同操作模式以及對(duì)應(yīng)的死時(shí)間。例如，在圖2A中，轉(zhuǎn)換器以具有重負(fù)載的降壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作，其中感應(yīng)器電流k總是正的。在圖2B中，轉(zhuǎn)換器以具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制CCM操作，其中感應(yīng)器電流k能夠是正的或負(fù)的。在圖2C中，轉(zhuǎn)換器以具有重負(fù)的升壓CCM操作，其中感應(yīng)器電流込總是負(fù)的。在每一個(gè)模式中，需要最小化所示的死時(shí)間以減小功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容
圖5A中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子。所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿。第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿。延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。圖5B中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子。所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿。第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿。延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。圖5C中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子。所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿。第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿。第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第三時(shí)間差。所述第三信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。第二延遲模塊基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿，并且不延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿，其中，所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
圖ro中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子。所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿。第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第三信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿之間的第三時(shí)間差。所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿。第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，而不延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿。所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。第二延遲模塊基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿。如圖4A中所示的DC-DC轉(zhuǎn)換器包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子。所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿。第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿。第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第三時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。第四定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿之間的第四時(shí)間差。所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。第二延遲模塊基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第四時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿。根據(jù)以下提供的詳細(xì)描述，本公開的進(jìn)一步的適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng) 理解，詳細(xì)描述和具體范例僅是意在示例性目的，而不是意在限制本公開的范圍。


根據(jù)詳細(xì)描述以及附圖，對(duì)本公開的理解將變得更充分，其中:圖1A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖1B描繪根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的連接點(diǎn)處的感應(yīng)器電流(Il)和電壓(Vu)作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖2A描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的降壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vu作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖2B描繪針對(duì)以具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖2C描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的升壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vu作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖3A是減小具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖3B描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的降壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖3A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖3C描繪針對(duì)以具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖3A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，Il和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖3D描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的升壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖3A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖4A是根據(jù)本公開的減小各種模式中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖，各種模式包括具有重負(fù)載的降壓CCM、具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制CCM、以及具有重負(fù)載的升壓CCM ；圖4B描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的降壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖4A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖4C描繪針對(duì)以具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖4A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，Il和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖4D描繪針對(duì)以具有重負(fù)載的升壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作的圖4A的DC-DC轉(zhuǎn)換器的，込和Vui作為時(shí)間的函數(shù)的圖示；圖5A是根據(jù)本公開的使用用于轉(zhuǎn)換器的高側(cè)開關(guān)的兩個(gè)反饋回路來縮減升壓CCM中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖5B是根據(jù)本公開的使用用于轉(zhuǎn)換器的低側(cè)開關(guān)的兩個(gè)反饋回路來縮減降壓CCM中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖5C是根據(jù)本公開的使用用于轉(zhuǎn)換器的高側(cè)開關(guān)的兩個(gè)反饋回路和用于轉(zhuǎn)換器的低側(cè)開關(guān)的一個(gè)反饋回路來縮減升壓模式中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖是根據(jù)本公開的使用用于轉(zhuǎn)換器的高側(cè)開關(guān)的一個(gè)反饋回路和用于轉(zhuǎn)換器的低側(cè)開關(guān)的兩個(gè)反饋回路來縮減降壓模式中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；圖6A是根據(jù)本公開的圖4A的還包括門傳感器和共模反饋模塊的DC-DC轉(zhuǎn)換器的示意圖；以及圖6B是用于圖6A的DC-DC轉(zhuǎn)換器中的電荷泵的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，而絕不是意在限制本公開、其應(yīng)用或使用。為清楚目的，相同參考數(shù)字將用于圖中標(biāo)識(shí)類似的元件。如于此使用的，短語A、B和C至少之一應(yīng)當(dāng)視為意指使用非排它性邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，可以以不同順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟，而不更改本公開的原理。如于此使用的，術(shù)語模塊可以指:專用集成電路(ASCI);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或組)；提供描述的功能性的其它合適的部件；或一些或所有上述部件的組合，諸如在片上系統(tǒng)中，的部分；或者術(shù)語模塊可以包括專用集成電路(ASCI);電子電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共享、專用或組)；提供描述的功能性的其它合適的部件；或一些或所有上述部件的組合，諸如在片上系統(tǒng)中。術(shù)語模塊可以包括存儲(chǔ)由處理器執(zhí)行的代碼的存儲(chǔ)器(共享、專用或組)。如以上使用的術(shù)語代碼可以包括軟件、固件、和/或微代碼，并且可以指程序、例程、函數(shù)(function)、分類(class)、和/或?qū)ο?。如以上使用的術(shù)語共享意指來自多個(gè)模塊的一些或所有代碼可以使用單個(gè)(共享)處理器來執(zhí)行。另外，來自多個(gè)模塊的一些或所有代碼可以由單個(gè)(共享)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。如以上使用的術(shù)語組意指來自單個(gè)模塊的一些或所有代碼可以使用一組處理器或一組執(zhí)行引擎來執(zhí)行。例如，處理器的多個(gè)芯和/或多個(gè)線程可以視為執(zhí)行引擎。在各種實(shí)施方式中，執(zhí)行引擎可以與單個(gè)處理器、多個(gè)處理器以及多個(gè)位置中的多個(gè)處理器交叉地分組，多個(gè)位置中的多個(gè)處理器諸如是并行處理布置中的多個(gè)服務(wù)器。另外，來自單個(gè)模塊的一些或所有代碼可以使用一組存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)。于此描述的設(shè)備和方法可以通過由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序來實(shí)施。計(jì)算機(jī)程序包括存儲(chǔ)在非瞬時(shí)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)程序還可以包括存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。非瞬時(shí)有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性范例是非易失性存儲(chǔ)器、磁儲(chǔ)存器和光儲(chǔ)存器。本公開涉及縮減DC-DC轉(zhuǎn)換器的死時(shí)間(即高和低側(cè)驅(qū)動(dòng)器的體二極管的導(dǎo)通時(shí)間)。具體地，本公開涉及縮減DC-DC轉(zhuǎn)換器的各種操作模式中的死時(shí)間，而考慮負(fù)載條件。例如，能夠根據(jù)本公開縮減以具有重負(fù)載的降壓連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)、具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制CCM、以及具有重負(fù)載的升壓CCM操作的DC-DC轉(zhuǎn)換器中的死時(shí)間。縮減死時(shí)間的一種方式是防止在體二極管能夠?qū)ㄖ埃鄳?yīng)的體二極管導(dǎo)通和開通高側(cè)開關(guān)Ths或低側(cè)開關(guān)IYS。因此，負(fù)載電流込將流過高側(cè)開關(guān)Ths或低側(cè)開關(guān)IYs而不是流過相應(yīng)的體二極管。現(xiàn)在參照?qǐng)D3A-3D，示出了縮減具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制CCM中的死時(shí)間的DC-DC轉(zhuǎn)換器(以下，轉(zhuǎn)換器)200。在圖3A中，轉(zhuǎn)換器200包括高側(cè)開關(guān)Ths、低側(cè)開關(guān)IYS、感應(yīng)器L、電容器Cwt、以及負(fù)載104。高側(cè)開關(guān)Ths和低側(cè)開關(guān)IYs(共同地，開關(guān))串聯(lián)連接。感應(yīng)器L連接至開關(guān)的連接點(diǎn)并且如所示地與電容器Cwt串聯(lián)連接。負(fù)載104如所示地與電容器Ctjut并聯(lián)連接。PWM模塊102 (未示出)生成的PWM脈沖控制開關(guān)的開和關(guān)時(shí)間。轉(zhuǎn)換器200接收輸入電壓Vdd并跨負(fù)載104輸出輸出電壓Vwt。為縮減死時(shí)間，轉(zhuǎn)換器200還包括用于每一個(gè)開關(guān)的反饋回路。反饋回路比較開關(guān)的柵極和漏極電壓轉(zhuǎn)變的定時(shí)。反饋回路基于定時(shí)來延遲輸出至開關(guān)的柵極的PWM脈沖以縮減死時(shí)間。于此使用的詞語轉(zhuǎn)變意指當(dāng)信號(hào)(例如，PWM脈沖、電壓、或電流)分別開始從低值上升或從高值下降時(shí)，信號(hào)的上升沿或下降沿。因此，因?yàn)楦邆?cè)開關(guān)Ths示為PMOS器件，所以用于高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變?yōu)楦邆?cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓的下降沿。因?yàn)楦邆?cè)開關(guān)Ths示為PMOS器件，所以用于高側(cè)開關(guān)Ths的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變?yōu)楦邆?cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓的上升沿。相反地，因?yàn)榈蛡?cè)開關(guān)IYs示為NMOS器件，所以用于低側(cè)開關(guān)IYs的柵極開通轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛡?cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓的上升沿。因?yàn)榈蛡?cè)開關(guān)IYs示為NMOS器件，所以用于低偵岍關(guān)IYs的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛡?cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓的下降沿。類似地，下降Vui轉(zhuǎn)變是電壓的下降沿，并且上升Vu轉(zhuǎn)變是電壓Vu的上升沿。用于高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路包括定時(shí)模塊202、電荷泵204、延遲模塊206、以及反相驅(qū)動(dòng)器208。用于低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路包括定時(shí)模塊210、電荷泵212、延遲模塊214、以及反相驅(qū)動(dòng)器216。延遲模塊206和214的輸入端接收來自PWM模塊102的PWM脈沖。延遲模塊206基于電荷泵204的輸出電壓而延遲PWM脈沖的上升沿(因?yàn)門hs為PMOS器件)，并且無延遲地傳送PWM脈沖的下降沿。反相驅(qū)動(dòng)器208對(duì)延遲模塊206的輸出進(jìn)行反相并將延遲模塊206的反相輸出輸出至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極。延遲模塊214基于電荷泵212的輸出電壓而延遲PWM脈沖的下降沿(因?yàn)镮Ys為NMOS器件)，并且無延遲地傳送PWM脈沖的上升沿。反相驅(qū)動(dòng)器216對(duì)延遲模塊214的輸出進(jìn)行反相并將延遲模塊214的反相輸出輸出至低側(cè)開關(guān)IYs的柵極。在用于高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路中，定時(shí)模塊202具有反相輸入端和非反相輸入端。反相輸入端連接至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極(因?yàn)門hs為PMOS器件)。非反相輸入端連接至開關(guān)的連接點(diǎn)。因此，反相輸入端感測高側(cè)開關(guān)Ths的柵極電壓的下降沿，而非反相輸入端感測開關(guān)的連接點(diǎn)處的電壓Vu的上升沿。假定高側(cè)開關(guān)Ths的柵極電壓的下降轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間tl發(fā)生，并且電壓Vu的上升轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間t2發(fā)生。定時(shí)模塊202具有兩個(gè)輸出端:outl和out2。如果tl在t2之前，則定時(shí)模塊202在輸出端outl上輸出具有脈沖寬度(t2 - tl)的脈沖，并且out2為低。相反地，如果t2在tl之前，則outl為低，且定時(shí)模塊202在輸出端out2上輸出具有脈沖寬度(tl — t2)的脈沖。電荷泵204具有分別接收定時(shí)模塊202的輸出端outl和out2的兩個(gè)輸入端，和輸出基于定時(shí)模塊202的輸出端outl和out2而增大或減小的電壓的輸出端。例如，當(dāng)定時(shí)模塊202輸出輸出端outl上的脈沖時(shí)，電荷泵204的輸出電壓增大，并且當(dāng)定時(shí)模塊202輸出輸出端out2上的脈沖時(shí)，電荷泵204的輸出電壓減小。電荷泵的輸出增大或減小的量分別取決于輸出端outl和out2上的脈沖寬度。延遲模塊206延遲PWM脈沖的上升沿。延遲的量基于電荷泵204的輸出。例如，基于電荷泵204的輸出是增大還是減小，延遲增大或減小。此外，延遲增大或減小的量取決于電荷泵204的輸出增大或減小的量。反相驅(qū)動(dòng)器208對(duì)延遲模塊206的輸出進(jìn)行反相，并且將延遲模塊206的反相輸出輸出至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極。在用于低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路中，定時(shí)模塊210的非反相輸入端連接至低側(cè)開關(guān)IYs的柵極(因?yàn)镮Ys SNMOS器件)。反相輸入端連接至開關(guān)的連接點(diǎn)。因此，非反相輸入端感測低側(cè)開關(guān)IYs的柵極電壓的上升沿，而反相輸入端感測開關(guān)的連接點(diǎn)處的電SVu的下降沿。假定電壓Vui的下降轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間tl發(fā)生，并且低側(cè)開關(guān)IYs的柵極電壓的上升轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間t2發(fā)生。定時(shí)模塊210具有兩個(gè)輸出端:outl和out2。如果t2在tl之前，則定時(shí)模塊210在輸出端outl上輸出具有脈沖寬度(tl - t2)的脈沖，并且out2為低。如果tl在t2之前，則outl為低，且定時(shí)模塊210在輸出端out2上輸出具有脈沖寬度(t2 — tl)的脈沖。電荷泵212具有分別接收定時(shí)模塊210的輸出端outl和out2的兩個(gè)輸入端，和輸出基于定時(shí)模塊202的輸出端outl和out2而增大或減小的電壓的輸出端。例如，當(dāng)定時(shí)模塊210輸出輸出端outl上的脈沖時(shí)，電荷泵212的輸出電壓增大，并且當(dāng)定時(shí)模塊210輸出輸出端out2上的脈沖時(shí)，電荷泵212的輸出電壓減小。電荷泵的輸出增大或減小的量分別取決于輸出端outl和out2的脈沖寬度。延遲模塊214延遲PWM脈沖的下降沿。延遲的量基于電荷泵212的輸出。例如，基于電荷泵212的輸出是增大還是減小，延遲增大或減小。此外，延遲增大或減小的量取決于電荷泵212的輸出增大或減小的量。反相驅(qū)動(dòng)器216對(duì)延遲模塊214的輸出進(jìn)行反相，并且將延遲模塊214的反相輸出輸出至低側(cè)開關(guān)IYs的柵極。在使用中，當(dāng)高側(cè)開關(guān)Ths關(guān)而低側(cè)開關(guān)IYs開時(shí)，PWM脈沖的上升沿被輸出以開通高側(cè)開關(guān)Ths。延遲模塊206和214接收PWM脈沖的上升沿。延遲模塊214無延遲地傳送PWM脈沖的上升沿。反相驅(qū)動(dòng)器216將下降沿輸出至低側(cè)開關(guān)IYs的柵極，這關(guān)斷低側(cè)開關(guān)Tlso如果感應(yīng)器電流在那時(shí)流入開關(guān)的連接點(diǎn)，則電壓Vui開始增大。定時(shí)模塊202感測電壓Vu上升時(shí)的時(shí)間與高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始下降(即高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變)時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊206基于此時(shí)間差來延遲高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變，以減小此時(shí)間差，即死時(shí)間。相反地，當(dāng)高側(cè)開關(guān)Ths開而低側(cè)開關(guān)IYs關(guān)時(shí)，PWM脈沖的下降沿被輸出以關(guān)斷高側(cè)開關(guān)THS。延遲模塊206和214接收PWM脈沖的下降沿。延遲模塊206無延遲地傳送PWM脈沖的下降沿。反相驅(qū)動(dòng)器208將上升沿輸出至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極，這關(guān)斷高側(cè)開關(guān)Ths。如果感應(yīng)器電流在那時(shí)流出開關(guān)的連接點(diǎn)，則電壓Vui開始減小。定時(shí)模塊202感測電壓Vu下降時(shí)的時(shí)間與低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始上升時(shí)(即低側(cè)開關(guān)IYs的柵極開通轉(zhuǎn)變)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊214基于該時(shí)間差延遲低側(cè)開關(guān)IYs的柵極開通轉(zhuǎn)變，以減小此時(shí)間差，即死時(shí)間。延遲模塊206和214生成的延遲如圖3C中所示地調(diào)整(縮減)死時(shí)間。然而，僅在轉(zhuǎn)換器200以具有輕負(fù)載的降壓或升壓CCM操作時(shí)，延遲才縮減死時(shí)間。當(dāng)如圖3B所示，感應(yīng)器電流僅流出開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)(即，當(dāng)轉(zhuǎn)換器200以具有重負(fù)載的降壓CCM操作時(shí))，并且當(dāng)如圖3D所示，感應(yīng)器電流僅流入開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)(B卩，當(dāng)轉(zhuǎn)換器200以具有重負(fù)載的升壓CCM操作時(shí))，延遲增加死時(shí)間。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4A-4D，示出了縮減各模式中的死時(shí)間的轉(zhuǎn)換器300。轉(zhuǎn)換器300縮減死時(shí)間，而不考慮負(fù)載條件。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)換器以具有重負(fù)載的降壓CCM、具有輕負(fù)載的降壓或升壓強(qiáng)制CCM、以及具有重負(fù)載的升壓CCM操作時(shí)，轉(zhuǎn)換器300縮減死時(shí)間。在圖4A中，除延遲模塊206和214外，轉(zhuǎn)換器300包括圖3A中所示的轉(zhuǎn)換器200的所有部件。轉(zhuǎn)換器300還包括用于高側(cè)開關(guān)Ths且包括定時(shí)模塊306和電荷泵308的附加反饋回路和用于低側(cè)開關(guān)IYs并包括定時(shí)模塊310和電荷泵312的附加反饋回路。轉(zhuǎn)換器300還包括用于高側(cè)開關(guān)Ths的延遲模塊302和用于低側(cè)開關(guān)IYs的延遲模塊304。延遲模塊302和304的輸入端接收來自PWM模塊102的PWM脈沖。延遲模塊302基于定時(shí)模塊202和電荷泵204的輸出來延遲PWM脈沖的上升沿，并且基于定時(shí)模塊306和電荷泵308的輸出來延遲PWM脈沖的下降沿。延遲模塊304基于定時(shí)模塊210和電荷泵212的輸出來延遲PWM脈沖的下降沿，并且基于定時(shí)模塊310和電荷泵312的輸出來延遲PWM脈沖的上升沿。定時(shí)模塊202、電荷泵204、定時(shí)模塊210、以及電荷泵212的連接和功能與轉(zhuǎn)換器200中的相同。定時(shí)模塊306、電荷泵308、定時(shí)模塊310、以及電荷泵312的連接和功能如下。在用于高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路中，定時(shí)模塊306具有反相輸入端和非反相輸入端。反相輸入端連接至開關(guān)的連接點(diǎn)，且非反相輸入端連接至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極。因此，反相輸入端感測開關(guān)的連接點(diǎn)處的電壓Vu的下降沿，而非反相輸入端感測高側(cè)開關(guān)Ths的柵極電壓的上升沿。假定高側(cè)開關(guān)Ths的柵極電壓的上升轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間tl發(fā)生，并且電壓Vu的下降轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間t2發(fā)生。定時(shí)模塊306具有兩個(gè)輸出端:outl和out2。如果tl在t2之前，則定時(shí)模塊306在輸出端outl上輸出具有脈沖寬度(t2 - tl)的脈沖，并且out2為低。相反地，如果t2在tl之前，則outl為低，并且定時(shí)模塊306在輸出端out2上輸出具有脈沖寬度(tl - t2)的脈沖。電荷泵308具有分別接收定時(shí)模塊306的輸出端outl和out2的兩個(gè)輸入端，和輸出基于定時(shí)模塊306的輸出端outl和out2而增大或減小的電壓的輸出端。例如，當(dāng)定時(shí)模塊306輸出輸出端outl上的脈沖時(shí)，電荷泵308的輸出電壓增大，并且當(dāng)定時(shí)模塊306輸出輸出端out2上的脈沖時(shí)，電荷泵308的輸出電壓減小。電荷泵的輸出增大或減小的量分別取決于輸出端outl和out2上的脈沖寬度。延遲模塊302延遲P麗脈沖的下降沿，延遲的量基于電荷泵308的輸出。例如，基于電荷泵308的輸出是增大還是減小，延遲增大或減小。此外，延遲增大或減小的量取決于電荷泵308的輸出增大或減小的量。反相驅(qū)動(dòng)器208對(duì)延遲模塊302的輸出進(jìn)行反相，并且將延遲模塊302的反相輸出輸出至高側(cè)開關(guān)Ths的柵極。在用于低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路中，定時(shí)模塊310的反相輸入端連接至低側(cè)開關(guān)Tls的柵極，并且非反相輸入端連接至開關(guān)的連接點(diǎn)。因此，反相輸入端感測低側(cè)開關(guān)IYs的柵極電壓的下降沿，而非反相輸入端感測開關(guān)的連接點(diǎn)處的電壓的上升沿。假定低側(cè)開關(guān)IYs的柵極電壓的下降轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間tl發(fā)生，并且電壓Vu的上升轉(zhuǎn)變?cè)跁r(shí)間t2發(fā)生。定時(shí)模塊310具有兩個(gè)輸出端:outl和out2。如果tl在t2之前，則定時(shí)模塊310在輸出端outl上輸出具有脈沖寬度(t2 - tl)的脈沖，并且out2為低。如果t2在tl之前，則OUtl為低，并且定時(shí)模塊310在輸出端out2上輸出具有脈沖寬度(tl - t2)的脈沖。電荷泵312具有分別接收定時(shí)模塊310的輸出端outl和out2的兩個(gè)輸入端，和輸出基于定時(shí)模塊310的輸出端outl和out2而增大或減小的電壓的輸出端。例如，當(dāng)定時(shí)模塊310輸出輸出端outl上的脈沖時(shí)，電荷泵312的輸出電壓增大，并且當(dāng)定時(shí)模塊310輸出輸出端out2上的脈沖時(shí)，電荷泵312的輸出電壓減小。電荷泵的輸出增大或減小的量分別取決于輸出端outl和out2的脈沖寬度。延遲模塊304延遲PWM脈沖的上升沿，延遲的量基于電荷泵312的輸出。例如，基于電荷泵312的輸出是增大還是減小，延遲增大或減小。此外，延遲增大或減小的量取決于電荷泵312的輸出增大或減小的量。反相驅(qū)動(dòng)器216對(duì)延遲模塊304的輸出進(jìn)行反相，并且將延遲模塊304的反相輸出輸出至低側(cè)開關(guān)IYs的柵極。在使用中，當(dāng)接收到PWM脈沖的上升沿時(shí)，延遲模塊302根據(jù)從定時(shí)模塊202和電荷泵204接收的反饋來延遲上升沿，并且延遲模塊304根據(jù)從定時(shí)模塊310和電荷泵312接收的反饋來延遲上升沿。當(dāng)接收到PWM脈沖的下降沿時(shí)，延遲模塊302根據(jù)從定時(shí)模塊306和電荷泵308接收的反饋來延遲下降沿，并且延遲模塊304根據(jù)從定時(shí)模塊210和電荷泵212接收的反饋來延遲下降沿。例如，假定高側(cè)開關(guān)Ths關(guān)而低側(cè)開關(guān)IYs開，且延遲模塊302和304接收PWM脈沖的上升沿以開通高側(cè)開關(guān)THS。還假定感應(yīng)器電流込在那時(shí)流出開關(guān)的連接點(diǎn)。因?yàn)镻WM脈沖的上升沿開通高側(cè)開關(guān)Ths，所以PWM脈沖的上升沿可以稱為轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變。在高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路中，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓在電壓Vui能夠上升之前下降。因此，在定時(shí)模塊202的輸入端，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓開始下降時(shí)的時(shí)間tl在電壓Vui開始上升時(shí)的時(shí)間t2之前。換句話說，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變的發(fā)生比上升Vui轉(zhuǎn)變的發(fā)生早。定時(shí)模塊202的輸出端outl在輸出端outl輸出脈沖寬度(t2 - tl)的脈沖，并且定時(shí)模塊202的輸出端out2為低。電荷泵204的輸出電壓與脈沖寬度(t2 - tl)成比例地增大。延遲模塊302與電荷泵204的輸出電壓的增大成比例地延遲PWM脈沖的上升沿。過程繼續(xù)，直至電荷泵204的輸出電壓軌接于(rail at)Vdd。延遲的量繼續(xù)增大，并且在電荷泵204的輸出電壓軌接于Vdd時(shí)達(dá)到最大值。在此，高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路飽和。在低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路中，低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓下降，并且電壓Vu上升。假定在定時(shí)模塊310的輸入端，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓開始下降時(shí)的時(shí)間tl在電壓Vu開始上升時(shí)的時(shí)間t2之后。換句話說，低側(cè)開關(guān)IYs的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變的發(fā)生比上升Vui轉(zhuǎn)變的發(fā)生晚。定時(shí)模塊310的輸出端out2在輸出端out2輸出脈沖寬度(tl 一 t2)的脈沖，并且定時(shí)模塊310的輸出端outl為低。電荷泵312的輸出電壓與脈沖寬度(tl -t2)成比例地減小。延遲模塊304與電荷泵312的輸出電壓的減小成比例地減小PWM脈沖的上升沿的延遲。在數(shù)個(gè)循環(huán)(即，PWM脈沖)中，延遲的量繼續(xù)減小，直至?xí)r間tl與t2之間的時(shí)間差變得幾乎為零。在此，當(dāng)感應(yīng)器電流L在那時(shí)流出開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間的死時(shí)間幾乎為零。以此方式，當(dāng)感應(yīng)器電流L在PWM脈沖的上升沿期間(即，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間)流出開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)，高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路飽和，并且低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路調(diào)整(縮減)PWM脈沖的上升沿期間(即，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間)的死時(shí)間?，F(xiàn)在假定高側(cè)開關(guān)Ths關(guān)而低側(cè)開關(guān)IYs開，延遲模塊302和304接收PWM脈沖的上升沿以開通高側(cè)開關(guān)Ths，且感應(yīng)器電流L在那時(shí)流入開關(guān)的連接點(diǎn)。在低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路中，低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓在電壓Vu能夠上升之前下降。因此，在定時(shí)模塊310的輸入端，低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓開始下降時(shí)的時(shí)間tl在電壓Vui開始上升時(shí)的時(shí)間t2之前。換句話說，低側(cè)開關(guān)IYs的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變的發(fā)生比上升Vu轉(zhuǎn)變的發(fā)生早。定時(shí)模塊310的輸出端outl在輸出端outl輸出脈沖寬度(t2 — tl)的脈沖，并且定時(shí)模塊310的輸出端out2為低。電荷泵312的輸出電壓與脈沖寬度(t2 — tl)成比例地增大。延遲模塊304與電荷泵312的輸出電壓的增大成比例地延遲PWM脈沖的上升沿。過程繼續(xù)，直至電荷泵312的輸出電壓軌接于Vdd。延遲的量繼續(xù)增大，并且在電荷泵312的輸出電壓軌接于Vdd時(shí)達(dá)到最大值。在此，低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路飽和。在高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路中，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓下降，并且電壓Vu上升。假定在定時(shí)模塊202的輸入端，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓開始下降時(shí)的時(shí)間tl比電壓Vu開始上升時(shí)的時(shí)間t2晚。換句話說，高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變的發(fā)生比上升Vui轉(zhuǎn)變的發(fā)生晚。定時(shí)模塊202的輸出端out2在輸出端out2輸出脈沖寬度(tl 一 t2)的脈沖，并且定時(shí)模塊202的輸出端outl為低。電荷泵204的輸出電壓與脈沖寬度(tl 一t2)成比例地減小。延遲模塊302與電荷泵204的輸出電壓的減小成比例地減小PWM脈沖的上升沿的延遲。在數(shù)個(gè)循環(huán)(即PWM脈沖)中，延遲的量繼續(xù)減小，直至?xí)r間tl與t2之間的時(shí)間差變得幾乎為零。在此，當(dāng)感應(yīng)器電流L在那時(shí)流入開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間的死時(shí)間幾乎為零。以此方式，當(dāng)感應(yīng)器電流L在PWM脈沖的上升沿期間(即，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間)流入開關(guān)的連接點(diǎn)時(shí)，低側(cè)開關(guān)IYs的反饋回路飽和，并且高側(cè)開關(guān)Ths的反饋回路調(diào)整(縮減)PWM脈沖的上升沿期間(即，轉(zhuǎn)換器300的開通轉(zhuǎn)變期間)的死時(shí)間。

在轉(zhuǎn)換器300的關(guān)斷轉(zhuǎn)變期間(即，當(dāng)PWM脈沖的下降沿輸出以關(guān)斷高側(cè)開關(guān)Ths時(shí))，能夠獲得類似的分析。當(dāng)轉(zhuǎn)換器300以如圖4B-4D中所示的不考慮負(fù)載條件的各種模式操作時(shí)，延遲模塊302和304生成的延遲調(diào)整(縮減)死時(shí)間?？傊〞r(shí)模塊306感測電壓Vui轉(zhuǎn)變并開始下降時(shí)的時(shí)間與高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始上升(即高側(cè)開關(guān)Ths的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變)時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊302通過基于該時(shí)間差而延遲PWM脈沖的下降沿來延遲高側(cè)開關(guān)Ths的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變，以縮減此時(shí)間差，即死時(shí)間。 定時(shí)模塊202感測電壓Vu轉(zhuǎn)變并開始上升時(shí)的時(shí)間與高側(cè)開關(guān)Ths的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始下降(即高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變)時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊302通過基于該時(shí)間差而延遲PWM脈沖的上升沿來延遲高側(cè)開關(guān)Ths的柵極開通轉(zhuǎn)變，以減小此時(shí)間差，即死時(shí)間。定時(shí)模塊310感測電壓Vu轉(zhuǎn)變并開始上升時(shí)的時(shí)間與低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始下降(即低側(cè)開關(guān) Υ的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變)時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊304通過基于該時(shí)間差而延遲PWM脈沖的上升沿來延遲低側(cè)開關(guān)IYs的柵極關(guān)斷轉(zhuǎn)變，以減小此時(shí)間差，即死時(shí)間。定時(shí)模塊210感測電壓Vu轉(zhuǎn)變并開始下降時(shí)的時(shí)間與低側(cè)開關(guān)IYs的柵極-源極電壓轉(zhuǎn)變并開始上升(即低側(cè)開關(guān)IYs的柵極開通轉(zhuǎn)變)時(shí)的時(shí)間之間的時(shí)間差。延遲模塊304通過基于該時(shí)間差而延遲PWM脈沖的下降沿來延遲低側(cè)開關(guān)IYs的柵極開通轉(zhuǎn)變，以減小此時(shí)間差，即死時(shí)間?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5A-5D，示出了縮減死時(shí)間的附加轉(zhuǎn)換器。每一個(gè)轉(zhuǎn)換器以特定模式操作并且使用圖4A中所示的多個(gè)反饋回路但不是全部反饋回路以特定模式縮減死時(shí)間。例如，在圖5A中，以升壓CCM操作的轉(zhuǎn)換器400-1僅使用延遲模塊302、定時(shí)模塊306、電荷泵308、定時(shí)模塊202、以及電荷泵204來縮減死時(shí)間。在圖5B中，以降壓CCM操作的轉(zhuǎn)換器400-2僅使用延遲模塊304、定時(shí)模塊310、電荷泵312、定時(shí)模塊210、以及電荷泵212來縮減死時(shí)間。在圖5C中，以升壓模式操作的轉(zhuǎn)換器400-3僅使用延遲模塊302和304、定時(shí)模塊306、電荷泵308、定時(shí)模塊202、電荷泵204、定時(shí)模塊210、以及電荷泵212來縮減死時(shí)間。在圖中，以降壓模式操作的轉(zhuǎn)換器400-4僅使用延遲模塊302和304、定時(shí)模塊202、電荷泵204、定時(shí)模塊310、電荷泵312、定時(shí)模塊210以及電荷泵212來縮減死時(shí)間?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6A和6B，示出了包括多個(gè)門傳感器和多個(gè)共模反饋模塊的轉(zhuǎn)換器500。圖6A中，轉(zhuǎn)換器500包括圖4A中所示的轉(zhuǎn)換器300的所有部件。轉(zhuǎn)換器500還包括門傳感器502和504以及共模反饋模塊506和508。門傳感器502和504在臺(tái)階電壓與分另IJ的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)的柵極-源極閾值電壓之間的柵極-源極電壓處跳閘(trip)。共模反饋模塊506和508防止電荷泵軌接至(rail to) Vdd。臺(tái)階電壓實(shí)踐中定義為晶體管用以投遞基本等于感應(yīng)器電流的電流的柵極-源極電壓。柵極-源極閾值電壓是晶體管用以開通的柵極源極電壓?？梢曰诟袘?yīng)器電流L在臺(tái)階電壓與柵極-源極閾值電壓之間調(diào)整門傳感器502和504的跳閘電壓。例如，對(duì)于輕負(fù)載，跳閘電壓可以設(shè)定為較靠近柵極-源極閾值電壓，并且對(duì)于重負(fù)載，跳閘電壓可以設(shè)定為較遠(yuǎn)離柵極-源極閾值電壓而較靠近臺(tái)階電壓?；诟袘?yīng)器電流L的門傳感器502和504的跳閘電壓的調(diào)整還補(bǔ)償作為負(fù)載電流的函數(shù)的死時(shí)間的變化。在圖6A中，共模反饋模塊506、508中的每一個(gè)包括用作電荷注入共模電壓控制器的電路。這些模塊防止電荷泵軌接至Vdd或地。在圖6B中，示出了電荷泵550的范例。電荷泵550包括電流源552和554以及開關(guān)556和558。電荷泵(例如，電荷泵308,204,312或212之一)的開關(guān)556和558分別連接至對(duì)應(yīng)定時(shí)模塊(例如，定時(shí)模塊306、202、310、或210之一)的輸出端outl和out2，電荷泵連接至該輸出端outl和out2。遍及本公開,僅作為范例,將高側(cè)開關(guān)Ths示為PMOS器件,而低側(cè)開關(guān)T15示為NMOS器件。替代地，高側(cè)開關(guān)Ths能夠?yàn)镹MOS器件，而低側(cè)開關(guān)IYs能夠?yàn)镻MOS器件。因此，當(dāng)遍及根據(jù)示出的范例的公開討論包括PWM脈沖、電壓和電流的各種信號(hào)的極性時(shí)，如果替代地，高側(cè)開關(guān)Ths為NMOS器件，而低側(cè)開關(guān)IYs為PMOS器件，則極性將相反。能夠以各種形式實(shí)施本公開的寬泛的教導(dǎo)。因此，雖然此公開包括特定范例，但是本公開的真實(shí)范圍不應(yīng)局限于此，因?yàn)樵谘芯繄D、說明書以及隨后的權(quán)利要求時(shí)，其它修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括: 第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子，其中，所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感； 第一定時(shí)模塊，所述第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿； 第二定時(shí)模塊，所述第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿；以及延遲模塊，所述延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。
2.如權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一晶體管和所述第二晶體管分別是PMOS晶體管和NMOS晶體管； 所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿； 所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿；并且 所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿。
3.如權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
4.如權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
5.如權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
6.如權(quán)利要求1所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
7.一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括: 第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子，其中，所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感； 第一定時(shí)模塊，所述第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿； 第二定時(shí)模塊，所述第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿；以及 延遲模塊，所述延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿。
8.如權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一晶體管和所述第二晶體管分別是PMOS晶體管和NMOS晶體管； 所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿； 所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿；并且 所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿。
9.如權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
10.如權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
11.如權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
12.如權(quán)利要求7所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
13.一種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括: 第一晶體管和第二晶體管， 所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子，其中，所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感； 第一定時(shí)模塊，所述第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿； 第二定時(shí)模塊，所述第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿； 第三定時(shí)模塊，所述第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第三時(shí)間差，其中，所述第三信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿；第一延遲模塊，所述第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿；以及 第二延遲模塊，所述第二延遲模塊基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿，并且不延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿，其中，所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
14.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一晶體管和所述第二晶體管分別是PMOS晶體管和NMOS晶體管； 所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿； 所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下 降沿； 所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿；并且 所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿。
15.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
16.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
17.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
18.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
19.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
20.如權(quán)利要求13所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
21.—種DC-DC轉(zhuǎn)換器 ，包括: 第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子，其中，所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感； 第一定時(shí)模塊，所述第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿； 第二定時(shí)模塊，所述第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第二時(shí)間差，其中，所述第三信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿；第三定時(shí)模塊，所述第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿之間的第三時(shí)間差，其中，所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿； 第一延遲模塊，所述第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，而不延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿，其中，所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿；以及 第二延遲模塊，所述第二延遲模塊基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿。
22.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一晶體管和所述第二晶體管分別是PMOS晶體管和NMOS晶體管； 所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿； 所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿； 所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿；并且 所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿。
23.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
24.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第一延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
25.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵 ； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
26.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓減小，并且其中，所述電壓減小的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的減小的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
27.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間晚的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
28.如權(quán)利要求21所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 輸出電壓的電荷泵； 其中，當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于第一時(shí)間，且所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿發(fā)生于比所述第一時(shí)間早的第二時(shí)間時(shí)，所述電壓增大，并且其中，所述電壓增大的量與所述第一時(shí)間和所述第二時(shí)間之間的差成比例；并且 其中，所述第二延遲模塊基于所述電壓的增大的所述量來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿。
29.—種DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括: 第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管和所述第二晶體管均由脈沖寬度調(diào)制(PWM)脈沖驅(qū)動(dòng)并且均具有第一端子和第二端子以及控制端子，其中，所述第一晶體管的所述第一端子連接至電源電壓，所述第一晶體管的所述第二端子和所述第二晶體管的所述第一端子連接至節(jié)點(diǎn)，所述第二晶體管的所述第二端子連接至地，并且所述節(jié)點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感； 第一定時(shí)模塊，所述第一定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)PWM脈沖的第一邊沿； 第二定時(shí)模塊，所述第二定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的第二邊沿； 第三定時(shí)模塊，所述第三定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第二邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的第三信號(hào)的第一邊沿之間的第三時(shí)間差，其中，所述第二信號(hào)的所述第一邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿；第四定時(shí)模塊，所述第四定時(shí)模塊確定所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿與所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的第二邊沿之間的第四時(shí)間差，其中，所述第三信號(hào)的所述第二邊沿對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿； 第一延遲模塊，所述第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿，并且基于所述第二時(shí)間差來延遲所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第二邊沿；以及 第二延遲模塊，所述第二延遲模塊基于所述第三時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一 邊沿，并且基于所述第四時(shí)間差來延遲所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第二邊沿。
30.如權(quán)利要求29所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中: 所述第一晶體管和所述第二晶體管分別是PMOS晶體管和NMOS晶體管； 所述節(jié)點(diǎn)處的所述第一信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿； 所述第一晶體管的所述控制端子處的所述第二信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是上升沿和下降沿； 所述第二晶體管的所述控制端子處的所述第三信號(hào)的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿；并且 所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿和所述第二邊沿分別是下降沿和上升沿。
31.如權(quán)利要求29所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括:第一電荷泵，所述第一電荷泵基于所述第一時(shí)間差來輸出第一電壓，其中，所述第一延遲模塊基于所述第一時(shí)間差來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿；第二電荷泵，所述第二電荷泵基于所述第二時(shí)間差來輸出第二電壓，其中，所述第一延遲模塊基于所述第二時(shí)間差來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿；第三電荷泵，所述第三電荷泵基于所述第三時(shí)間差來輸出第三電壓，其中，所述第二延遲模塊基于所述第三時(shí)間差來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第二邊沿；以及 第四電荷泵，所述第四電荷泵基于所述第四時(shí)間差來輸出第四電壓，其中，所述第二延遲模塊基于所述第四時(shí)間差來延遲所述PWM脈沖中的所述一個(gè)PWM脈沖的所述第一邊沿。
32.如權(quán)利要求31所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 第一反饋模塊，所述第一反饋模塊感測所述第二電壓和所述第三電壓，計(jì)算所述第二電壓和所述第三電壓的第一平均電壓，并將第一電荷注入到所述第二電荷泵和所述第三電荷泵的輸出端，其中，所述第一電荷基于所述第一平均電壓與所述電源電壓的一半之間的差；以及 第二反饋模塊，所述第二反饋模塊感測所述第一電壓和所述第四電壓，計(jì)算所述第一電壓和所述第四電壓的第二平均電壓，并將第二電荷注入到所述第一電荷泵和所述第四電荷泵的輸出端，其中，所述第二電荷基于所述第二平均電壓與所述電源電壓的一半之間的差。
33.如權(quán)利要求29所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，還包括: 第一傳感器，所述第一傳感器感測通過所述電感的電流，并且當(dāng)所述第一晶體管的所述控制端子處的第一控制電壓大于或等于所述第一晶體管用以開通的第一閾值電壓與所述第一晶體管的第一臺(tái)階電壓之間的第一預(yù)定電壓時(shí)，所述第一傳感器將所述第二信號(hào)輸出至所述第一定時(shí)模塊和所述第二定時(shí)模塊；以及 第二傳感器，所述第二傳感器感測通過所述電感的電流，并且當(dāng)所述第二晶體管的所述控制端子處的第二控制電壓大于或等于所述第二晶體管用以開通的第二閾值電壓與所述第二晶體管的第二臺(tái)階電壓之間的第二預(yù)定`電壓時(shí)，所述第二傳感器將所述第三信號(hào)輸出至所述第三定時(shí)模塊和所述第四定時(shí)模塊， 其中，基于所述負(fù)載，所述第一預(yù)定電壓和所述第二預(yù)定電壓分別被設(shè)定為較靠近或較遠(yuǎn)離所述第一閾值電壓和所述第二閾值電壓。
34.如權(quán)利要求31所述的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中，所述第一電荷泵、所述第二電荷泵、所述第三電荷泵、以及所述第四電荷泵中的每一個(gè)電荷泵包括分別具有第一增益和第二增益的第一電流源和第二電流源，其中，所述第一增益不同于所述第二增益。
全文摘要
本發(fā)明涉及自適應(yīng)死時(shí)間控制。一種DC-DC轉(zhuǎn)換器包括串聯(lián)連接于電源電壓和地之間并由PWM脈沖驅(qū)動(dòng)的第一和第二晶體管。晶體管的連接點(diǎn)連接至與負(fù)載串聯(lián)連接的電感。第一定時(shí)模塊確定所述連接點(diǎn)處的第一信號(hào)的第一邊沿與所述第一晶體管的所述控制端子處的第二信號(hào)的第一邊沿之間的第一時(shí)間差。第二定時(shí)模塊確定所述第一信號(hào)的第二邊沿與所述第二信號(hào)的第二邊沿之間的第二時(shí)間差。所述第二信號(hào)的所述第一和第二邊沿分別對(duì)應(yīng)于所述PWM脈沖中的一個(gè)脈沖的第一和第二邊沿。延遲模塊分別基于所述第一和第二時(shí)間差來延遲所述第二信號(hào)的所述第一和第二邊沿。
文檔編號(hào)H02M3/155GK103151920SQ20121051922
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者S·M·扎克, B·A·米瓦 申請(qǐng)人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司