提高开关型功率转换器中的轻负载效率的自适应多模式数字控制

摘要

自适应多模式数字控制方案，该方案在不引起诸如可闻噪声或者多度电压纹波之类的性能问题的情况下提高开关式功率转换器的轻负载效率(并因此提高整体平均效率)。实施方式包括开关式功率转换器，该转换器在达到生成可闻噪声的开关频率之前使用第二脉宽调制(PWM)模式来减小功率转换器中的电流。随着跨越功率转换器的输出的负载被减小，功率转换器从高负载条件下的第一PWM模式转变到第一脉频调制(PFM)模式，继而转变到第二PWM模式，并且最后转变到第二PFM模式。在第二PFM模式期间，开关频率下降到可听频率水平。然而，功率转换器中的电流在转变到第二PFM模式之前在第二PWM模式中被减小。

主权项

一种功率转换器，包括：开关，其将负载电耦合到功率源或者将负载从功率源电解耦；以及开关控制器，其耦合到所述开关以用于控制所述开关的接通时间和关断时间，所述开关控制器包括生成用于控制所述开关的接通时间和关断时间的脉冲信号的数字逻辑，所述数字逻辑配置用于：响应于所述负载超过第一负载水平，调制所述脉冲信号的宽度并且将所述脉冲信号的频率保持在第一频率；响应于所述负载减小到低于所述第一负载水平但是超过第二负载水平，调制所述脉冲信号的所述频率并且保持所述脉冲信号的所述宽度恒定；以及响应于所述负载减小到低于所述第二负载水平但是超过第三负载水平，调制所述脉冲信号的所述宽度并且将所述脉冲信号的所述频率保持在低于所述第一频率的第二频率。