電流停泊切換調(diào)節(jié)器下游控制器預(yù)驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于生成非重疊使能信號的系統(tǒng)和方法。在電流源的輸出處測量峰值電壓電平，該電流源配置為將電流提供到電壓控制機(jī)構(gòu)?；诜逯惦妷弘娖缴煞侵丿B使能信號用于電壓控制機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)包括電流源、下游控制器和耦連到負(fù)載的電壓控制機(jī)構(gòu)。電流源配置為將電流提供到電壓控制機(jī)構(gòu)?？刂破髋渲脼闇y量電流源的輸出處的峰值電壓電平并且基于峰值電壓電平生成非重疊使能信號。非重疊使能信號將電流的一部分提供到負(fù)載。
【專利說明】電流停泊切換調(diào)節(jié)器下游控制器預(yù)驅(qū)動器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)器(regulator)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在高性能數(shù)字系統(tǒng)中使用的、諸如微處理器和圖形處理器的常規(guī)設(shè)備可基于處理的工作量而具有變化的電流需求。例如，當(dāng)邏輯塊在停頓之后重啟時或當(dāng)新請求發(fā)起諸如新圖像的生成的大計算時，電流需求可能顯著增加。相反，當(dāng)邏輯塊成為空閑時電流需求可能顯著減少。當(dāng)電流需求增加并 沒有充足的功率時，提供到設(shè)備的供電電壓可能掉到臨界電壓電平之下，潛在地使設(shè)備無法正確運行。當(dāng)電流需求減少并且提供到設(shè)備的供電電壓上升到臨界電壓電平之上時，設(shè)備內(nèi)的電路可能無法正確運行并甚至可能遭到破壞。
[0003]常規(guī)的多相切換調(diào)節(jié)器是在供電電源和設(shè)備之間相接的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，對設(shè)備提供電流并對電流需求的改變做出響應(yīng)以維持供電電壓電平。然而，常規(guī)多相切換調(diào)節(jié)器依靠大電感器用于電壓轉(zhuǎn)換，并且大電感器限制了常規(guī)多相切換調(diào)節(jié)器對電流需求中的顯著改變(即電流瞬變)做出快速響應(yīng)的能力。典型的30A相位的常規(guī)多相切換調(diào)節(jié)器可使用
0.5μ H的電感器用于電壓轉(zhuǎn)換。電流響應(yīng)被限制在也/也=￥/1，對于￥=11￥(將12V輸入降到IV供電電壓電平)和L=0.5 μ H，得到22Α/μ S。提供到設(shè)備的電流增加IOA將要求至少500ns。此外，脈沖寬度調(diào)制切換操作的同步將使常規(guī)多相切換調(diào)節(jié)器的電流響應(yīng)時間增加若干微秒。當(dāng)設(shè)備的時鐘周期小于電流響應(yīng)時間時，設(shè)備可能無法正確運行。500MHz的時鐘具有2ns的周期，所以在500ns的電流響應(yīng)時間期間可出現(xiàn)數(shù)百個時鐘周期。
[0004]因此，存在對改進(jìn)電壓電平的調(diào)節(jié)和/或與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的其他問題的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供了用于生成非重疊使能信號的系統(tǒng)和方法。在電流源的輸出處測量峰值電壓電平，該電流源配置為將電流提供到電壓控制機(jī)構(gòu)?；诜逯惦妷弘娖缴煞侵丿B使能信號用于電壓控制機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)包括電流源、下游控制器和耦連到負(fù)載的電壓控制機(jī)構(gòu)。電流源配置為將電流提供到電壓控制機(jī)構(gòu)?？刂破髋渲脼闇y量電流源的輸出處的峰值電壓電平并且基于峰值電壓電平生成非重疊使能信號。非重疊使能信號將電流的一部分提供到負(fù)載。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1A示出根據(jù)一個實施例的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括實現(xiàn)為具有單個電感器的電流停泊(current-parking)切換調(diào)節(jié)器的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備；
[0007]圖1B示出根據(jù)一個實施例的、包括多個電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備的多相切換調(diào)節(jié)器；
[0008]圖1C示出根據(jù)一個實施例的、具有分立(split)電感器的電流停泊切換調(diào)節(jié)器；
[0009]圖2示出根據(jù)一個實施例的、用于調(diào)節(jié)提供到負(fù)載的電壓電平的方法的流程圖；
[0010]圖3A示出根據(jù)一個實施例的、電流停泊切換調(diào)節(jié)器的下游控制器部分；
[0011]圖3B示出根據(jù)一個實施例的、與使用圖3A中示出的下游控制器的電流停泊切換調(diào)節(jié)器相對應(yīng)的波形；
[0012]圖3C示出根據(jù)一個實施例的、電流停泊切換調(diào)節(jié)器的另一下游控制器部分；
[0013]圖4A示出根據(jù)一個實施例的、用于由下游控制器生成非重疊使能信號的方法的流程圖；
[0014]圖4B示出根據(jù)一個實施例的、與由下游控制器所生成的非重疊使能信號相對應(yīng)的波形；
[0015]圖4C示出根據(jù)一個實施例的、下游控制器的預(yù)驅(qū)動器子電路；
[0016]圖4D示出根據(jù)一個實施例的、圖4C中示出的預(yù)驅(qū)動器子電路的峰值電壓檢測器；
[0017]圖4E示出根據(jù)一個實施例的、用于由下游控制器生成非重疊使能信號的方法的另一流程圖；
[0018]圖4F示出根據(jù)一個實施例的、用于實施用于生成非重疊使能信號的訓(xùn)練過程的方法的另一流程圖；
[0019]圖5A示出根據(jù)一個實施例的、用于調(diào)節(jié)提供到負(fù)載的電壓電平的方法的另一流程圖；
[0020]圖5B示出根據(jù)一個實施例的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括驅(qū)動使用共享的電流源的兩個負(fù)載的電流停泊切換調(diào)節(jié)器；
[0021]圖5C示出根據(jù)一個實施例的、系統(tǒng)內(nèi)的電流停泊切換調(diào)節(jié)器的示圖；以及
[0022]圖6示出例示性系統(tǒng)，其中可實現(xiàn)各先前實施例的各架構(gòu)和/或功能性。
【具體實施方式】
[0023]電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備將期望的輸出電壓電平提供到負(fù)載，諸如設(shè)備。電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備將從電源(例如電池或主電源)所接收的功率轉(zhuǎn)換到被提供到負(fù)載的供電電壓電平。使用電感器將附加電流傳遞到負(fù)載并采用對流過電感器的平均電流進(jìn)行調(diào)制的切換機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)輸出電壓電平。電容器耦連在負(fù)載和接地之間以存儲任何過剩電流(被提供通過電感器的電流和傳遞到負(fù)載的電流之間的差)。
[0024]圖1A示出根據(jù)一個實施例的電功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100，其包括實現(xiàn)為具有單個電感器LI的電流停泊切換調(diào)節(jié)器的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120。電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120可以是多相切換調(diào)節(jié)器的一個相，如圖1B所示。電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120配置為通過對從電源108所接收的功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換來在負(fù)載110處提供期望的輸出電壓電平(')。電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120包括電流控制機(jī)構(gòu)和電壓控制機(jī)構(gòu)。電流控制機(jī)構(gòu)耦連到電源108和控制器105，并且可操作為控制流過電感器LI的電流Iu的平均值并確?？缍嘞嗲袚Q調(diào)節(jié)器的多個相提供最小電流。例如，如所示，電流控制機(jī)構(gòu)可包括一個或多個第一切換機(jī)構(gòu)Ml和一個或多個第二切換機(jī)構(gòu)M2。切換機(jī)構(gòu)Ml和M2每個可包括例如N型功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和/或其他切換機(jī)構(gòu)。雖然為了易于理解而示出單個切換機(jī)構(gòu)Ml和M2，但將理解的是，可并行連接多個切換機(jī)構(gòu)Ml和M2以增加電流容量、減少傳導(dǎo)損耗等。
[0025]控制器105配置為將一個或多個控制信號應(yīng)用到切換機(jī)構(gòu)Ml和M2。例如，控制器105可配置為生成脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號或脈沖頻率調(diào)制(PFM)信號、PWM和PFM的組合、和/或不同控制信號以根據(jù)占空因數(shù)選擇性地使能切換機(jī)構(gòu)Ml和M2。無論具體配置如何，控制器105配置為提供控制信號使得切換機(jī)構(gòu)Ml和M2不被并發(fā)地使能(即打開)。換句話說，一次僅切換機(jī)構(gòu)Ml和M2中的一個被使能。并發(fā)地使能切換機(jī)構(gòu)Ml和M2在電源108的供電和接地之間提供直接路徑，從而潛在地?fù)p壞電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120和/或負(fù)載110和/或產(chǎn)生不合需要的高功率使用。
[0026]與常規(guī)電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備相反，電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120除電流控制機(jī)構(gòu)以外包括電壓控制機(jī)構(gòu)。電壓控制機(jī)構(gòu)耦連在電流控制機(jī)構(gòu)(處于電感器LI的下游末端)和負(fù)載110之間并可操作為控制八。電流控制機(jī)構(gòu)配置為生成“停泊”在電感器LI中的電流Iu。電壓控制機(jī)構(gòu)可操作為控制傳遞到電容器Cl的電感器電流Iu的量。這樣，電壓控制機(jī)構(gòu)包括一個或多個切換機(jī)構(gòu)M3和一個或多個切換機(jī)構(gòu)M4。切換機(jī)構(gòu)M3和M4每個可包括例如N型平面金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和/或其他切換機(jī)構(gòu)。雖然為了易于理解而示出單個切換機(jī)構(gòu)M3和M4，但將理解的是，可并行連接多個切換機(jī)構(gòu)M3和M4以增加電流容量、減少傳導(dǎo)損耗等。
[0027]常規(guī)電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備不包括切換機(jī)構(gòu)M3和M4，所以電感器LI將代替地直接耦連到電容器Cl和負(fù)載110。流過電感器LI并且不被負(fù)載110所消耗的任何過剩電流在電容器Cl上累積，并且由負(fù)載110所汲取的、超過由電感器LI所提供的電流的任何電流由電容器Cl來提供。電感器LI抵制電流的改變，從而防止當(dāng)負(fù)載110的電流需求增加時在電感器LI中存儲的能量全部立即釋放到負(fù)載110。電感器的該屬性與電容器Cl的存儲能力一起使'在穩(wěn)態(tài)運行期間(即當(dāng)負(fù)載110的電流需求相對恒定時)能夠足夠穩(wěn)定。然而，在'中存在一些“脈動(ripple)”，其取決于電感器LI的大小、電容器Cl的大小和/或控制器105的切換頻率以及其他因素?？偟貋碇v，隨著電感器LI的大小的增加，穩(wěn)態(tài)運行(即在負(fù)載110處近似恒定的電流需求)期間的輸出脈動成比例地減少。因此，可將電感器LI的大小定制得足夠大以提供用于負(fù)載110的不波動到期望供電電壓范圍之外的'。然而，如先前所說明的，常規(guī)電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備典型地?zé)o法足夠快地對負(fù)載110的電流需求的改變做出響應(yīng)。當(dāng)負(fù)載110的電流需求變化時，減少\處脈動所需的大電感的LI增加響應(yīng)時間，產(chǎn)生較大電壓偏差。被包括在電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120中的電壓控制機(jī)構(gòu)使能對負(fù)載110的電流需求的改變的較快響應(yīng)時間，而不必減小電感器LI的大小，其可能使\處的電壓脈動增加。
[0028]與切換機(jī)構(gòu)Ml和M2相反，跨切換機(jī)構(gòu)M3和M4的電壓可以大致小于跨電感器LI的壓降。例如，在電感器LI的下游處所供應(yīng)的電壓可以大致等于負(fù)載110處的輸出電壓。因為切換機(jī)構(gòu)M3和M4正切換較低的電壓，所以與切換機(jī)構(gòu)Ml和M2相比，可從諸如“平面”MOS晶體管的較低電壓設(shè)備中構(gòu)建切換機(jī)構(gòu)M3和M4。與諸如功率MOSFET的較高電壓設(shè)備相比，可典型地以較高頻率對較低電壓設(shè)備進(jìn)行切換。因此，與切換機(jī)構(gòu)Ml和M2相比，對于切換機(jī)構(gòu)M3和M4，由于切換所導(dǎo)致的功率損耗降低。因此比起切換機(jī)構(gòu)Ml和M2，可以以大致較高的頻率對切換機(jī)構(gòu)M3和M4進(jìn)行切換。
[0029]切換機(jī)構(gòu)M3和M4可被包含在集成電路中，從而與使用分立部件相比潛在地減少所使用的空間和/或降低成本。例如，切換機(jī)構(gòu)M3和M4可與負(fù)載110實現(xiàn)在同一集成電路上，可與負(fù)載110集成在同一封裝上的單獨裸片上，或可集成在單獨封裝上。切換機(jī)構(gòu)M3和M4在典型的數(shù)字集成電路處理中可實現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)電壓“核心”晶體管，或者切換機(jī)構(gòu)M3和M4在典型的集成電路處理中可實現(xiàn)為較高電壓厚氧化物輸入輸出晶體管。在優(yōu)選實施例中，切換機(jī)構(gòu)M4是P型平面M0SFET，切換機(jī)構(gòu)M3是N型平面M0SFET。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，兩種類型MOSFET中的任何一種可用于任何采用適合的柵極驅(qū)動電路的切換機(jī)構(gòu)而不脫離本公開的范圍。
[0030]控制器105可進(jìn)一步配置為將一個或多個控制信號應(yīng)用到電壓控制機(jī)構(gòu)。例如，控制器105可配置為將控制信號提供到切換機(jī)構(gòu)M3和M4。與提供到切換機(jī)構(gòu)Ml和M2的控制信號一樣，提供到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的控制信號可利用PWM、PFM、bang-bang (繼電控制)控制和/或任何其他合適的控制模式以選擇性地使能切換機(jī)構(gòu)M3或切換機(jī)構(gòu)M4。在一些實施例中，耦連到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的控制信號可與耦連到切換機(jī)構(gòu)Ml和M2的控制信號至少部分地同步。在其他實施例中，耦連到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的控制信號可與耦連到切換機(jī)構(gòu)Ml和M2的控制信號異步。此外，可以以不同于耦連到切換機(jī)構(gòu)Ml和M2的控制信號的頻率來提供耦連到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的控制信號。
[0031]無論耦連到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的控制信號的具體配置如何，控制器105可配置為選擇性地使能切換機(jī)構(gòu)M3并禁止切換機(jī)構(gòu)M4以禁止到負(fù)載110的電流Iu的流動。具體來講，通過使能切換機(jī)構(gòu)M3并禁止切換機(jī)構(gòu)M4，流過電感器LI的瞬時電感器電流Iu轉(zhuǎn)向(divert)經(jīng)過切換機(jī)構(gòu)M3到接地,而非被傳遞到電容器Cl。相反,通過使能切換機(jī)構(gòu)M4并禁止切換機(jī)構(gòu)M3，大致所有的流過電感器LI的瞬時電感器電流Iu (較小晶體管傳導(dǎo)損耗、電感器繞組電阻等)被提供到電容器Cl。
[0032]控制器105可使用PWM或PFM對電壓控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行切換或使用bang-bang技術(shù)。不論哪種情況，占空因數(shù)(DF)均確定平均被供應(yīng)到電容器Cl的電感器電流Iu的部分。占空因數(shù)的范圍可從0-100%，其中0%與切換機(jī)構(gòu)M4被禁止(即關(guān)閉)并且切換機(jī)構(gòu)M3被使能的狀態(tài)相對應(yīng)，100% 與切換機(jī)構(gòu)M4被使能并且切換機(jī)構(gòu)M3被禁止的狀態(tài)相對應(yīng)。改變占空因數(shù)因此改變電容器Cl的充電/放電時序一較高的占空因數(shù)使到電容器Cl和負(fù)載110的電流增加。
[0033]電容器Cl使被提供經(jīng)過切換機(jī)構(gòu)M4的方波供電電流平滑以生成提供到負(fù)載110的Ι-d。根據(jù)占空因數(shù)和電感器電流Iu，將I^d提供到負(fù)載110，如下=Ikjad=DF X Ilio與切換機(jī)構(gòu)Ml和M2 —樣，控制信號被提供到切換機(jī)構(gòu)M3和M4使得切換機(jī)構(gòu)M3和M4不被并發(fā)地使能以避免在負(fù)載110和接地之間提供直接路徑(即跨電容器Cl短路)。
[0034]在穩(wěn)態(tài)運行期間，切換機(jī)構(gòu)M3被禁止并且切換機(jī)構(gòu)M4被使能，使得大致所有的電感器電流Iu被提供到負(fù)載110作為Ikjadtj切換機(jī)構(gòu)Ml和M2被選擇性地使能(“切換”)以控制電感器電流Iu，從而控制通過該方式，如果提供到負(fù)載110的電壓(')是常量，那么被提供經(jīng)過切換機(jī)構(gòu)M4的電流大致等于電感器電流Iu。
[0035]總之，電流控制機(jī)構(gòu)配置為生成在電感器LI中停泊并經(jīng)電壓控制機(jī)構(gòu)計量到負(fù)載Iio的電流Iu。因為應(yīng)用到切換機(jī)構(gòu)M3和M4的電壓電平是低(即負(fù)載110的供電電壓)，所以切換機(jī)構(gòu)M3和M4可實現(xiàn)為快速、價廉的平面晶體管并可以以很高的頻率(例如300MHz)運行，允許對負(fù)載110處的電流瞬變的很快響應(yīng)。當(dāng)負(fù)載110處的電流需求改變時(即非穩(wěn)態(tài)運行)，可控制電壓控制機(jī)構(gòu)的切換機(jī)構(gòu)M3和M4以通過增加或減少被計量到負(fù)載110的電流Iu的量來對電流需求的改變做出快速響應(yīng)。一般地，電流控制機(jī)構(gòu)的切換頻率由于使用不同類型的切換機(jī)構(gòu)而比電壓控制機(jī)構(gòu)的切換頻率慢。
[0036]電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120中的集總元件CP表示電感器LI的下游側(cè)上的寄生電容。每當(dāng)切換機(jī)構(gòu)M3和M4被切換，寄生電容CP充電到負(fù)載電壓\ (當(dāng)切換機(jī)構(gòu)M4被使能時)并隨后放電到接地(當(dāng)切換機(jī)構(gòu)M3被使能時)。因此，對于切換機(jī)構(gòu)M3和M4的每個切換循環(huán)，
[0037]Ep = (CP)V?
[0038]能量Ep通過對寄生電容CP進(jìn)行充電和放電而被消散。
[0039]在電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120的典型實施例中，電感器LI是表面安裝的0.5uH30A電感器，切換機(jī)構(gòu)M3和M4位于封裝上,并且電容器Cl是片上(on-chip)和封裝上(on-package)的旁路電容。電容器CP包括電感器LI和切換機(jī)構(gòu)M3和M4之間的過孔、板跡線和封裝跡線的電容。在典型應(yīng)用中，電容CP可能總計約500pF。如果CP=500pF并且\=1V，那么Ep是500pJ。對于300MHz的切換頻率，150mff被消散在對CP進(jìn)行充電和放電上。當(dāng)電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備120的電流控制機(jī)構(gòu)和電壓控制機(jī)構(gòu)配置為調(diào)節(jié)器的多個相中的一個時,對于由于累積的寄生電容而消散的總能量，Ep按相的數(shù)目縮放。
[0040]該切換功率隨著切換機(jī)構(gòu)M3和M4的切換頻率(fs)的增加而增加。希望以高頻率對切換機(jī)構(gòu)M3和M4進(jìn)行切換以使所要求的Cl的大小最小化，由下面的公式可見
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 測量電流源的輸出處的峰值電壓電平，所述電流源配置為將電流提供到電壓控制機(jī)構(gòu)；以及 基于所述峰值電壓電平生成非重疊使能信號用于所述電壓控制機(jī)構(gòu)，其中所述非重疊使能信號將所述電流的一部分提供到負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非重疊使能信號的第一信號將所述電流源耦連到所述負(fù)載以及將所述電流源從所述負(fù)載解耦。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述非重疊使能信號的第二信號將所述電流源耦連到電流宿以及將所述電流源從所述電流宿解耦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述峰值電壓電平大于過沖電壓時減小由所述非重疊使能信號的第一信號的使能躍遷所引發(fā)的延遲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述峰值電壓電平小于過沖電壓時增加由所述非重疊使能信號的第一信號的禁止躍遷所引發(fā)的延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述峰值電壓電平大于過沖電壓時，減小在其期間所述非重疊使能信號將所述電流源從所述負(fù)載解耦并且將所述電流源從電流宿解耦的停滯時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述峰值電壓電平小于過沖電壓時，增加在其期間所述非重疊使能信號將所述電流源從所述負(fù)載解耦并且將所述電流源從電流宿解耦的停滯時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在其期間所述非重疊使能信號在所述非重疊使能信號的第一信號的使能躍遷之前將所述電流源從所述負(fù)載和電流宿這二者解耦的第一停滯時間不同于在其期間所述非重疊使能信號在所述第一信號的禁止躍遷之前將所述電流源從所述負(fù)載和所述電流宿這二者解耦的第二停滯時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 設(shè)置由所述非重疊使能信號的第一信號的使能躍遷引發(fā)的第一延遲；以及 設(shè)置由所述第一信號的禁止躍遷引發(fā)的第二延遲，其中所述第一延遲和所述第二延遲是不同值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括:在所述非重疊使能信號將所述電流源從所述負(fù)載解耦并且將所述電流源從電流宿解耦時的停滯時間期間，對所述電流源和所述電壓控制機(jī)構(gòu)之間的寄生電容進(jìn)行充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用于所述電壓控制機(jī)構(gòu)的所述非重疊使能信號根據(jù)占空因數(shù)交替地使能第一切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源耦連到所述負(fù)載同時禁止第二切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源從所述電流宿解耦，并隨后根據(jù)所述占空因數(shù)禁止所述第一切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源從所述負(fù)載解耦同時使能所述第二切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源耦連到所述電流宿。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電流大于調(diào)節(jié)所述負(fù)載處的輸出電壓電平所需的平均電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電壓控制機(jī)構(gòu)以比所述電流源高的頻率操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電流源包括耦連在所述電壓控制機(jī)構(gòu)和電流控制機(jī)構(gòu)之間的電感器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括: 初始化控制所述非重疊使能信號的相對時序的延遲設(shè)置； 測量用于所述電流的不同值的、所述電流源的所述輸出處的所述峰值電壓電平；以及 生成延遲設(shè)置集，其中所述延遲設(shè)置集中的每個延遲設(shè)置與所述電流的不同值相對應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括存儲與所述電流的所述不同值相對應(yīng)的所述延遲設(shè)置。
17.—種電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括: 電壓控制機(jī)構(gòu)，其耦連在負(fù)載和電流源之間，所述電流源將電流提供到所述電壓控制機(jī)構(gòu)；以及 下游控制器，其耦連到所述電壓控制機(jī)構(gòu)并且配置為: 測量所述電流源的輸出處的峰值電壓電平；以及 基于所述峰值電壓電平生成非重疊使能信號用于所述電壓控制機(jī)構(gòu)，其中所述非重疊使能信號將所述電流的一部分提供到所述負(fù)載。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述下游控制器進(jìn)一步配置為當(dāng)所述峰值電壓電平大于過沖電壓時，減小在其期間所述非重疊使能信號將所述電流源從所述負(fù)載解耦并且將所述電流源從電流宿解耦的停滯時間。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述下游控制器進(jìn)一步配置為當(dāng)所述峰值電壓電平小于過沖電壓時，增加在其期間所述非重疊使能信號將所述電流源從所述負(fù)載解耦并且將所述電流源從電流宿解耦的停滯時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述非重疊使能信號控制所述電壓控制機(jī)構(gòu)以根據(jù)占空因數(shù)交替地使能第一切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源耦連到所述負(fù)載同時禁止第二切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源從所述電流宿解耦，并隨后根據(jù)所述占空因數(shù)禁止所述第一切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源從所述負(fù)載解耦同時使能所述第二切換機(jī)構(gòu)以將所述電流源耦連到所述電流宿。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述下游控制器進(jìn)一步配置為: 初始化控制所述非重疊使能信號的相對時序的延遲設(shè)置； 測量用于所述電流的不同值的、所述電流源的所述輸出處的所述峰值電壓電平；以及 生成延遲設(shè)置集，其中所述延遲設(shè)置集中的每個延遲設(shè)置與所述電流的不同值相對應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電功率轉(zhuǎn)換設(shè)備，進(jìn)一步包括配置為存儲與所述電流的所述不同值相對應(yīng)的所述延遲設(shè)置的非易失性存儲。
【文檔編號】H02M3/155GK103973082SQ201310745983
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】威廉·J·達(dá)利 申請人:輝達(dá)公司