用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路、方法及其應(yīng)用的制作方法

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專(zhuān)利名稱(chēng)：用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路、方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓調(diào)節(jié)器(voltage regulator),具體地說(shuō)，是一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路、方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在應(yīng)用于微處理器核心電壓控制的現(xiàn)代電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)中，多相控制己經(jīng)成為普遍運(yùn)用的控制方法，以適應(yīng)高功率密度及高電流扭轉(zhuǎn)率(slew rate)的要求。然而，現(xiàn)有的多相控制方法仍不足以符合英特爾(Intd)公司在當(dāng)今電壓調(diào)節(jié)器規(guī)范(VR specification)中所制訂的超高負(fù)載瞬時(shí)要求，特別是在負(fù)載施加瞬時(shí)(load application transient)期間。因此，一種被稱(chēng)為快速響應(yīng)(quick response)的開(kāi)回路控制機(jī)制(open-loop control mechanism)被發(fā) 明出來(lái)，以克服下沖(undershoot)的問(wèn)題。在負(fù)載施加瞬時(shí)期間，該快速響應(yīng)機(jī)制將會(huì)立即開(kāi)啟所有相的高位側(cè)開(kāi)關(guān)，以全力供應(yīng)重負(fù)載電流需求，且輸出電壓衰變(droop)能夠因而受控進(jìn)入正確的負(fù)載線規(guī)范(load line specification)。即使如此，該快速響應(yīng)功能仍然有些缺點(diǎn)，例如，不精準(zhǔn)的快速響應(yīng)開(kāi)啟和關(guān)閉可能導(dǎo)致非預(yù)期的回響(ringback)或輸出電壓的二次下沖。
為了更清楚地說(shuō)明，現(xiàn)請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖1為具有現(xiàn)有快速響應(yīng) 控制架構(gòu)的多相電壓調(diào)節(jié)器電路圖，圖2為描述現(xiàn)有快速響應(yīng)機(jī)制的簡(jiǎn)化圖。如圖所示，一個(gè)具有現(xiàn)有快速響應(yīng)控制架構(gòu)的交叉式(interleaving)脈寬調(diào)變(Pulse Width Modulation; PWM)調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的方塊圖，其包括數(shù)相，相 1、相2、……、相N，并聯(lián)在功率輸入端VIN和功率輸出端VOUT之間，每一相各含有一功率級(jí)10連接到功率輸出端VOUT，以及一 PWM比較器 12決定一脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj， j=l、 2、……、或N，供應(yīng)其功率級(jí)10。為了產(chǎn)生各相的脈寬調(diào)變信號(hào)PWM1、 PWM2、、 PWMN，電阻Rl
和R2組成的分壓器將輸出電壓VOUT分壓產(chǎn)生反饋信號(hào)VFB，誤差放大器14補(bǔ)償反饋信號(hào)VFB與參考信號(hào)VREF之間的差值，并提供放大的誤差信號(hào)VCOMP進(jìn)入各PWM比較器12的正輸入端，各相的PWM比較器 12比較該誤差信號(hào)VCOMP與一鋸齒波，因而決定其各自的脈寬調(diào)變信號(hào) PWMj。每一相的功率級(jí)10受該相的脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj控制，切換其內(nèi) 的功率開(kāi)關(guān)，因而產(chǎn)生相電流IL1、 IL2、……、ILN，其總和即為供應(yīng)給負(fù)載16的負(fù)載電流ILOAD。快速響應(yīng)功能由快速響應(yīng)產(chǎn)生電路18和各相的結(jié)合器20來(lái)實(shí)現(xiàn)。快速響應(yīng)產(chǎn)生電路18監(jiān)視誤差信號(hào)VCOMP以決定一快速響應(yīng)信號(hào)QR，其在負(fù)載瞬時(shí)發(fā)生時(shí)產(chǎn)生一快速響應(yīng)脈沖，每一相的結(jié)合器20將此快速響應(yīng)脈沖插入自相的脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj中。也可以改由快速響應(yīng)產(chǎn)生電路18直接監(jiān)視輸出電壓VOUT或反饋信號(hào)VFB，據(jù)以產(chǎn)生快速響應(yīng)脈沖。
再請(qǐng)看圖2，圖2為描述現(xiàn)有快速響應(yīng)機(jī)制的簡(jiǎn)化圖，描述此快速響應(yīng)機(jī)制的操作原理，其為從圖1中取出的單相反饋控制電路。為了區(qū)別，誤差放大器14和快速響應(yīng)比較器22的參考信號(hào)分別以VREF1和VREF2 表示。快速響應(yīng)比較器22的正輸入端連接參考信號(hào)VREF2，負(fù)輸入端連接反饋信號(hào)VFB。在穩(wěn)態(tài)(steadystate)操作下，快速響應(yīng)比較器22的輸入電壓VREF2和VFB被設(shè)計(jì)成符合此情況，VREF2總是低于VFB，因而快速響應(yīng)比較器22的輸出QR將總是為零。因此，在穩(wěn)態(tài)操作下，脈寬調(diào) 變信號(hào)PWM總是僅由PWM比較器12的輸出決定。在負(fù)載施加期間， VREF2被設(shè)計(jì)成符合此情況，VFB將迫近VREF2，由VREF2上升或VFB 下降。當(dāng)VREF2高于VFB，快速響應(yīng)比較器22的輸出QR走高，結(jié)合器 20的輸出依據(jù)此快速響應(yīng)脈沖走高。因此，在負(fù)載施加期間，脈寬調(diào)變信號(hào)PWM不僅由PWM比較器12的輸出決定，也由快速響應(yīng)比較器22的輸出決定。換言之，快速響應(yīng)脈沖將被插入正常的脈寬調(diào)變信號(hào)PWM中，因而在瞬間負(fù)載施加期間主導(dǎo)PWM脈沖寬度。
圖3是現(xiàn)有快速響應(yīng)控制架構(gòu)的操作模式的一個(gè)時(shí)序圖。在時(shí)間tl時(shí)，負(fù)載電流ILOAD從IMIN轉(zhuǎn)變?yōu)镮MAX，輸出電壓VOUT因而落下。在輸出電壓VOUT落下的那個(gè)時(shí)刻，快速響應(yīng)比較器22將會(huì)送出高準(zhǔn)位的快速響應(yīng)信號(hào)QR，就立即開(kāi)啟各相的脈寬調(diào)變信號(hào)PWM1 PWM4，以供應(yīng)此高負(fù)載電流需求。在時(shí)間t2時(shí)，快速響應(yīng)時(shí)期結(jié)束，各相的電感電流上升至更高的準(zhǔn)位，但是閘信號(hào)傳輸?shù)难舆t與各相電感電流的不平衡引發(fā) 輸出電壓VOUT經(jīng)歷一段回響(ringback)現(xiàn)象24的時(shí)期。在時(shí)間t2過(guò)后，脈寬調(diào)變信號(hào)PWM3重新開(kāi)始其原本的PWM脈沖，接續(xù)的PWM脈沖將會(huì)自動(dòng)調(diào)整他們的脈沖寬度以調(diào)節(jié)輸出電壓VOUT到希冀的準(zhǔn)位。然而，系統(tǒng)將遭受一段長(zhǎng)時(shí)間的電流不平衡，直到時(shí)間t3。此電流不平衡的時(shí)間長(zhǎng)度取決于快速響應(yīng)的觸發(fā)點(diǎn)、快速響應(yīng)的持續(xù)時(shí)間、電感電流的準(zhǔn)位、脈寬調(diào)變信號(hào)PWM重新開(kāi)始的點(diǎn)等等。此電流不平衡現(xiàn)象可能引發(fā)輸出電壓VOUT不期望的回響或短期振鈴(ringing),因此增加輸出電容(output bulk or decoupling capacitor)的數(shù)量。
因此已知的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路存在著上述種種不便和問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提出一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路。本發(fā)明的另一目的，在于提出一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生的方法。
本發(fā)明的又一目的，在于提出一種快速響應(yīng)的多相電壓調(diào)節(jié)器。本發(fā)明的再一目的，在于提出一種多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，所述電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)產(chǎn)生一受調(diào)節(jié)的輸出電壓在一功率輸出端上，且含有一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與所述功率輸出端之伺，受一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，包括第一快速響應(yīng)比較器，第二快速響應(yīng)比較器，一快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路和一開(kāi)關(guān)，其特征在于所述第一快速響應(yīng)比較器，比較第一參考電壓與從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；
所述第二快速響應(yīng)比較器，比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn) 生一重設(shè)信號(hào)；
所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路，根據(jù)所述設(shè)定信號(hào)及所述重設(shè)信號(hào)產(chǎn)生一快速響應(yīng)信號(hào)，據(jù)以決定用來(lái)插入所述脈寬調(diào)變信號(hào)中的快速響應(yīng)脈沖；
所述開(kāi)關(guān)在所述快速響應(yīng)脈沖期間被開(kāi)啟，以連接所述功率輸入端到所述功率輸出端。
本發(fā)明的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中所述反饋信號(hào)與所述輸出電壓實(shí)質(zhì)上成正比。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括一結(jié)合器，將第三參考電壓與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括一 SR正反器。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中還包括
一結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；
其中，所述第一快速響應(yīng)比較器具有第一輸入端接受所述第一參考電壓，以及第二輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括
第一結(jié)合器，將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；
一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及
第二結(jié)合器，將所述第二參考電壓與偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；
其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述反饋信號(hào)，
13以及一負(fù)輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括第一結(jié)合器，將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一
差值電流；
一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及第二結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述第二參考電壓。
一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生的方法，所述電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)產(chǎn) 生一受調(diào)節(jié)的輸出電壓在一功率輸出端上，且含有一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與所述功率輸出端之間，受一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述快速響應(yīng)信號(hào) 含有一用來(lái)插入所述脈寬調(diào)變信號(hào)中的快速響應(yīng)脈沖，所述開(kāi)關(guān)在所述快速響應(yīng)脈沖期間被開(kāi)啟，以連接所述功率輸入端到所述功率輸出端，其特征在于，所述方法包括下列步驟
第一步驟比較第一參考電壓與從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；
第二步驟比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；第三步驟以所述設(shè)定信號(hào)觸發(fā)所述快速響應(yīng)脈沖，以及所述重設(shè)信號(hào)終止所述快速響應(yīng)脈沖。
本發(fā)明的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生的方法還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括下列步驟將所述輸出電壓分壓以產(chǎn)生所述反饋信號(hào)。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括下列步驟: 將第三參考電壓與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括下列步驟:
第一步驟將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第二步驟比較所述第一參考電壓與結(jié)合信號(hào)，以決定所述設(shè)定信號(hào)。前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括下列步驟第一步驟將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；
第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；
第三步驟將所述第二參考電壓與偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第四步驟比較所述反饋信號(hào)與結(jié)合信號(hào)，以決定所述重設(shè)信號(hào)。前述的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其中更包括下列步驟第一步驟將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；
第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；
第三步驟將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第四步驟比較所述結(jié)合信號(hào)與第二參考電壓，以決定所述重設(shè)信號(hào)。一種多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括一功率輸入端；
一功率輸出端，用以供應(yīng)一輸出電壓；
一誤差放大器，根據(jù)一從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)及一參考信號(hào) 之間的差值產(chǎn)生一誤差信號(hào)；
第一脈寬調(diào)變比較器，根據(jù)所述誤差信號(hào)與第一鋸齒波產(chǎn)生第一脈寬調(diào)變信號(hào)；
第一功率級(jí)，包含第一開(kāi)關(guān)連接在所述功率輸入端與功率輸出端之間，受所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述第一功率級(jí)產(chǎn)生第一相電流;
第二脈寬調(diào)變比較器，根據(jù)所述誤差信號(hào)與第二鋸齒波產(chǎn)生第二脈寬調(diào)變信號(hào)；
第二功率級(jí)，包含第二開(kāi)關(guān)連接在所述功率輸入端與功率輸出端之間，受所述第二脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述第二功率級(jí)產(chǎn)生第二相電流；
第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，用來(lái)提供第一快速響應(yīng)信號(hào)，將第一快速響應(yīng)脈沖插入所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)中，以開(kāi)啟所述第一開(kāi)關(guān)；
第二快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，用來(lái)提供第二快速響應(yīng)信號(hào)，將第二快速響應(yīng)脈沖插入所述第二脈寬調(diào)變信號(hào)中，以開(kāi)啟所述第二開(kāi)關(guān)；其中，所述第一及第二快速響應(yīng)脈沖具有不同的寬度。本發(fā)明的多相電壓調(diào)節(jié)器還可以采用以下的技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括一結(jié)合器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的輸出中。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的正輸入中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括
一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；
一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的負(fù)輸入中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括一結(jié)合器，將所述第一快速響
應(yīng)信號(hào)加入所述誤差放大器的輸出中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括
一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；
一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述誤差放大器的正輸入中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括
一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；
一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述誤差放大器的負(fù)輸入中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路包括-
第一快速響應(yīng)比較器，比較第一參考電壓與所述反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一
設(shè)定信號(hào)；
第二快速響應(yīng)比較器，比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；
一快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路，根據(jù)所述設(shè)定信號(hào)及所述重設(shè)信號(hào)產(chǎn)生所述快速響應(yīng)信號(hào)。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括一結(jié)合器，將所述參考信號(hào)與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括
一結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；
其中，所述第一快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述參考信號(hào)作為所述第一參考電壓，以及一負(fù)輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括第一結(jié)合器，將所述第一相電流與所述電壓調(diào)節(jié)器的平均電流相減，以產(chǎn) 生一差值電流；
一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及第二結(jié)合器，將所述參考信號(hào)與偏壓相加，以產(chǎn)生所述第二參考電壓；
其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述反饋信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述第二參考電壓。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括
一加總器，將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；以及一除法器，將所述加總電流平均，以產(chǎn)生所述平均電流。 . 前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括第一結(jié)合器，將所述第一相電流與所述電壓調(diào)節(jié)器的平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；
一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；
第二結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述參考信號(hào)作為所述第二參考電壓。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中更包括
一加總器，將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；以及
一除法器，將所述加總電流平均，以產(chǎn)生所述平均電流。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括一 SR正反器。
一種多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，所述電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)一反饋信號(hào)及一參考信號(hào)之間的差值產(chǎn)生一誤差信號(hào)，分別比較所述誤差信號(hào)與二鋸齒波產(chǎn)生二脈寬調(diào)變信號(hào)，以控制二功率級(jí)產(chǎn)生二相電流，所述二功率級(jí)各包含一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與一功率輸出端之間，其特征在于，所述方法包括下列步驟
第一步驟產(chǎn)生第一快速響應(yīng)信號(hào)，用以將第一快速響應(yīng)脈沖插入所述二脈寬調(diào)變信號(hào)當(dāng)中的第一個(gè)中，以開(kāi)啟所述二開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第一個(gè)；
第二步驟產(chǎn)生第二快速響應(yīng)信號(hào)，用以將第二快速響應(yīng)脈沖插入所述二脈寬調(diào)變信號(hào)當(dāng)中的第二個(gè)中，以開(kāi)啟所述二開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第二個(gè)；其中，所述第一及第二快速響應(yīng)脈沖具有不同的寬度。本發(fā)明的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法還可以采用以下的技術(shù) 措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟-第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述誤差信號(hào)中。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述鋸齒波中。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟-第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述反饋信號(hào)中。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述參考信號(hào)中。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中所述產(chǎn)生第一快速響應(yīng)信號(hào)的步驟包括下列步驟第一步驟將所述反饋信號(hào)與一第二參考信號(hào)相比較，產(chǎn)生一設(shè)定信
號(hào)；
第二步驟將所述反饋信號(hào)與一第三參考信號(hào)相比較，產(chǎn)生一重設(shè)信
號(hào)；
第三步驟以所述設(shè)定信號(hào)觸發(fā)所述第一快速響應(yīng)脈沖，以及所述重
設(shè)信號(hào)終止所述第一快速響應(yīng)脈沖。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟將
所述參考信號(hào)與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第二參考信號(hào)。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中所述產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)
的步驟包括下列步驟
第一步驟以所述參考信號(hào)作為所述第二參考信號(hào)；第二步驟將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第三步驟比較所述第二參考信號(hào)與結(jié)合信號(hào)，以決定所述設(shè)定信號(hào)。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中其中所述產(chǎn)生一重設(shè)
信號(hào)的步驟包括下列步驟
第一步驟將所述二相電流當(dāng)中的第一個(gè)與一平均電流相減，以產(chǎn)生
一差值電流；
第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；
第三步驟將所述參考信號(hào)與偏壓相加，以產(chǎn)生所述第三參考信號(hào)。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟第一步驟將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；第二步驟平均所述加總電流，以產(chǎn)生所述平均電流。前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中所述產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào) 的步驟包括下列步驟
第一步驟以所述參考信號(hào)作為所述第三參考信號(hào)；
第二步驟將所述二相電流當(dāng)中的第一個(gè)與一平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；
第三步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；
第四步驟將所述反饋信號(hào)與所述偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；
19第五步驟比較所述結(jié)合信號(hào)與所述第三參考信號(hào)，以決定所述重設(shè)信號(hào)。
前述的多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，其中更包括下列步驟第一步驟將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；第二步驟平均所述加總電流，以產(chǎn)生所述平均電流。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路具有以下優(yōu)點(diǎn)-
(1) .能夠精準(zhǔn)控制快速響應(yīng)信號(hào)的觸發(fā)、結(jié)束及其寬度，并在多相
電壓調(diào)節(jié)器中逐相控制快速響應(yīng)信號(hào)的觸發(fā)、結(jié)束及其寬度。
(2) .可以根據(jù)每一相的電流調(diào)變其快速響應(yīng)脈沖的寬度，該受調(diào)變
的快速響應(yīng)信號(hào)可以插入正常的控制回路中的任何位置

圖1為具有現(xiàn)有快速響應(yīng)控制架構(gòu)的多相電壓調(diào)節(jié)器電路圖; 圖2為描述現(xiàn)有快速響應(yīng)機(jī)制的簡(jiǎn)化圖；圖3為現(xiàn)有快速響應(yīng)機(jī)制的操作模式的時(shí)序圖；.
圖4為具有本發(fā)明的快速響應(yīng)寬度調(diào)變控制架構(gòu)的多相電壓調(diào)節(jié)器方
塊；
圖5為本發(fā)明的快速響應(yīng)寬度調(diào)變機(jī)制的操作模式的時(shí)序圖6為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第一實(shí)施例示意圖7為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第二實(shí)施例示意圖8為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第三實(shí)施例示意圖9為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第四實(shí)施例示意圖IO為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第五實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)將包含兩個(gè)控制回路，第一個(gè)回路是電壓調(diào)節(jié)器原本的PWM回路，其具有用來(lái)產(chǎn)生PWM信號(hào)的誤差放大器和PWM比較器，第二個(gè)回路是快速響應(yīng)回路，用來(lái)產(chǎn)生快速響應(yīng)信號(hào)。該快速響應(yīng)信號(hào)可以根據(jù)某些信號(hào)調(diào)變，因此在多相電壓調(diào)節(jié)器中的各相快速響應(yīng)信號(hào) 是彼此分離的。
圖4為具有本發(fā)明的快速響應(yīng)寬度調(diào)變(Quick Response Width Modulation; QRWM)控制架構(gòu)的交穿式PWM調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的方塊圖，其包括N相并聯(lián)在功率輸入端VIN和功率輸出端VOUT之間，每一相各含有一功率級(jí)10連接到功率輸出端VOUT，一 PWM比較器12決定一脈寬調(diào) 變信號(hào)PWMj， j=l、 2、……、或N，供應(yīng)其功率級(jí)IO，以及一快速響應(yīng) 產(chǎn)生電路26產(chǎn)生快速響應(yīng)信號(hào)QRj， j=l、 2、……、或N，在負(fù)載施加期間提供一快速響應(yīng)脈沖，通過(guò)一結(jié)合器20插入自相的脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj 中。各功率級(jí)10分別提供電流IL1、IL2、……、ILN結(jié)合為負(fù)載電流ILOAD 給負(fù)載16。分壓器電阻Rl和R2將輸出電壓VOUT分壓產(chǎn)生反饋信號(hào) VFB，誤差放大器14補(bǔ)償反饋信號(hào)VFB與參考信號(hào)VREF之間的差值，并提供放大的誤差信號(hào)VCOMP進(jìn)入各PWM比較器12的正輸入端，各相的PWM比較器12比較該誤差信號(hào)VCOMP與一鋸齒波，因而決定其各自的脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj。各功率級(jí)10亦提供其相電流信號(hào)IPHASE(j)，j^、 2、……、或N，給加總器28及自相的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26，加總器28 加總所有的相電流信號(hào)I PHASE(1) 1 PHASE(N)，再經(jīng)除法器30除以通道數(shù)N，得到平均電流信號(hào)IAVG給各相的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26。每一相的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26根據(jù)平均電流信號(hào)IAVG、自相的相電流信號(hào)I PHASE(j)以及誤差信號(hào)VCOMP產(chǎn)生快速響應(yīng)信號(hào)QRj， j=l、 2、……、或N，經(jīng)結(jié)合器12與PWM比較器20的輸出相加成為脈寬調(diào)變信號(hào)PWMj。快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26也可以不監(jiān)視誤差信號(hào)VCOMP，而改為直接監(jiān)視輸出電壓VOUT或反饋信號(hào)VFB。由于快速響應(yīng)信號(hào)QR1 QRN分別由各相自己的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26產(chǎn)生，因此每一快速響應(yīng)信號(hào)QRj的觸發(fā)、結(jié)束及脈沖寬度都可以單獨(dú)決定。換言之，在此系統(tǒng)中，快速響應(yīng)信號(hào) QR1 QRN未必皆相同。
圖5為本發(fā)明的快速響應(yīng)寬度調(diào)變機(jī)制的操作模式的時(shí)序圖。在時(shí)間tl時(shí)，負(fù)載電流ILOAD從IMIN轉(zhuǎn)變?yōu)镮MAX，輸出電壓VOUT因而落下。在此實(shí)施例中，當(dāng)輸出電壓VOUT落下的那個(gè)時(shí)刻，各相的快速響應(yīng) 產(chǎn)生電路26同時(shí)觸發(fā)其自相的快速響應(yīng)信號(hào)QRj，然而，各相的快速響應(yīng) 產(chǎn)生電路26結(jié)束其快速響應(yīng)的時(shí)間由各相自己決定。例如，相電流比較大的相先結(jié)束其快速響應(yīng)，因此其快速響應(yīng)脈沖的寬度較小。如此，各相的快速響應(yīng)脈沖的寬度可能皆不同。在負(fù)載施加期間，此機(jī)制強(qiáng)迫各相的電感電流平衡。如圖5中所示，快速響應(yīng)信號(hào)QR3最先關(guān)閉，然后是QR2、 QR1，最后在t2時(shí)QR4也關(guān)閉，因此各相的相電流IL1 IL4開(kāi)始下降的時(shí)間點(diǎn)不同，減輕負(fù)載瞬時(shí)后的電流不平衡，降低回響24,也縮短電流不平衡的期間(t2-t3)，并使輸出電壓安定下來(lái)的狀況獲得改善。
圖6為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第一實(shí)施例示意圖，用來(lái)描述本發(fā)明的快速響應(yīng)寬度調(diào)變架構(gòu)，此實(shí)施例的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路包括快速響應(yīng)比較器32、 34和SR正反器36，快速響應(yīng)比較器32比較反饋信號(hào)VFB與參考信號(hào)VREF2，決定SR正反器36的設(shè)定輸入，快速響應(yīng)比較器34比較反饋信號(hào)VFB與參考信號(hào)VREF3，決定SR正反器36的重設(shè)輸入。在穩(wěn) 態(tài)操作下，快速響應(yīng)比較器32的輸出將會(huì)永遠(yuǎn)停留在低準(zhǔn)位，因此SR正反器36的輸出將會(huì)永遠(yuǎn)為零，脈寬調(diào)變信號(hào)PWM由PWM比較器12的輸出單獨(dú)決定。在負(fù)載瞬時(shí)施加期間，快速響應(yīng)信號(hào)QR的開(kāi)啟觸發(fā)緣 (on-trigger edge)由快速響應(yīng)比較器32決定，關(guān)閉觸發(fā)緣(off-trigger edge) 由快速響應(yīng)比較器34決定，因此，快速響應(yīng)信號(hào)QR的開(kāi)啟緣位置、關(guān)閉緣位置及快速響應(yīng)脈沖的寬度皆可根據(jù)參考信號(hào)VREF2和VREF3調(diào)整。如果圖4中各相的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路26設(shè)計(jì)為具有相同的參考信號(hào) VREF2，但不同的VREF3，則所有相的快速響應(yīng)信號(hào)QR1 QRN將在同一時(shí)間觸發(fā)，但不同時(shí)間結(jié)束。圖6的右側(cè)繪示了功率級(jí)10的部分電路，脈寬調(diào)變信號(hào)PWM用來(lái)切換其高位側(cè)功率開(kāi)關(guān)SW。在負(fù)載施加期間，快速響應(yīng)信號(hào)QR藉結(jié)合器20將其快速響應(yīng)脈沖插入PWM比較器12的輸出中，進(jìn)而強(qiáng)迫高位側(cè)功率開(kāi)關(guān)SW開(kāi)啟，以提高供應(yīng)電流的能力。本實(shí)施例以SR正反器實(shí)施快速響應(yīng)信號(hào)的產(chǎn)生電路，在其它實(shí)施例中，亦可以其它裝置取代。圖7為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第二實(shí)施例示意圖。其中圖7的實(shí)施例是圖6電路的變化，結(jié)合器38將參考信號(hào)VREF減去偏壓VDC1后進(jìn) 入快速響應(yīng)比較器32的正輸入端，結(jié)合器40將參考信號(hào)VREF加上偏壓 VDC2后進(jìn)入快速響應(yīng)比較器34的負(fù)輸入端，結(jié)合器42產(chǎn)生相電流信號(hào) IPHASE與平均電流信號(hào)IAVG的差值，經(jīng)轉(zhuǎn)換式44轉(zhuǎn)換為偏壓VDC2。當(dāng)負(fù)載施加瞬時(shí)發(fā)生時(shí)，如果反饋信號(hào)VFB掉到VREF2(=VREF-VDC1) 以下，快速響應(yīng)比較器32送出設(shè)定信號(hào)S初始化快速響應(yīng)信號(hào)QR，其后，如果反饋信號(hào)VFB上升到VREF3(-VREF+VDC2)以上，快速響應(yīng)比較器 34送出重設(shè)信號(hào)R結(jié)束快速響應(yīng)信號(hào)QR。在此實(shí)施例中，偏壓VDC1和 VDC2的值將會(huì)決定快速響應(yīng)架構(gòu)的開(kāi)啟門(mén)坎(turn-on threshold)和關(guān)閉門(mén) 坎(turn-off threshold)。各相之間的偏壓VDC1和VDC2可以不相同。在此實(shí)施例中，VDC2是相電流信號(hào)IPHASE的函數(shù)fl，所以VDC2=flX (IPHASE-IAVG)，亦即，各相的重設(shè)信號(hào)R彼此不同，取決于自相的相電流信號(hào)IPHASE。函數(shù)fl可以是任何類(lèi)型的算術(shù)轉(zhuǎn)換，將相電流信號(hào) IPHASE轉(zhuǎn)換為合適的偏壓VDC2。
信號(hào)從比較器的正輸入端進(jìn)入比較器，與其負(fù)值從比較器的負(fù)輸入端進(jìn)入比較器，二者是等效的。圖8為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第三實(shí)施例示意圖。圖8繪示一個(gè)圖7電路的等效實(shí)施例，結(jié)合器38將反饋信號(hào)VFB 與偏壓VDC1相加后輸入快速響應(yīng)比較器32的負(fù)輸入端，結(jié)合器40將反饋信號(hào)VFB減去偏壓VDC2后輸入快速響應(yīng)比較器34的正輸入端，偏壓 VDC2的產(chǎn)生與圖7的電路相同。將偏壓VDC1和VDC2注入快速響應(yīng)比較器32和34的其它等效電路，可依此類(lèi)推。
要將信號(hào)注入PWM回路中，可以從該回路的任何一處注入。圖9為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第四實(shí)施例示意圖。圖9提供一個(gè)實(shí)施例，快速響應(yīng)信號(hào)QR為從PWM比較器12的正輸入端插入。轉(zhuǎn)換器46將快速響應(yīng)信號(hào)QR轉(zhuǎn)換為合適的電壓信號(hào)，通過(guò)結(jié)合器20調(diào)變誤差信號(hào)VCOMP。轉(zhuǎn)換器46的轉(zhuǎn)換函數(shù)f2可以是任何類(lèi)型的算術(shù)轉(zhuǎn)換。將快速響應(yīng)信號(hào)QR 插入PWM比較器12的正輸入端，其目的也是為了在負(fù)載施加瞬時(shí)時(shí)立即開(kāi)啟高位側(cè)的功率開(kāi)關(guān)，并達(dá)到與圖6的實(shí)施例相同的功能。
23圖10為本發(fā)明的快速響應(yīng)電路的第五實(shí)施例示意圖。如圖所示，快速響應(yīng)信號(hào)QR現(xiàn)在從PWM比較器12的負(fù)輸入端插入。轉(zhuǎn)換器48的轉(zhuǎn) 換函數(shù)f3可以是任何類(lèi)型的算術(shù)轉(zhuǎn)換，將快速響應(yīng)信號(hào)QR轉(zhuǎn)換為合適的電壓信號(hào)，通過(guò)結(jié)合器20調(diào)變鋸齒波VRAMP。此實(shí)施例的目的和功能亦與圖6的實(shí)施例相同。
在其它實(shí)現(xiàn)如圖6所示的快速響應(yīng)寬度調(diào)變架構(gòu)的實(shí)施例中，快速響應(yīng)比較器32、 34的輸入可以是電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓、誤差放大器14的輸出、代表相電流大小的電壓信號(hào)、或其任何可能的算術(shù)組合。
以上實(shí)施例僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變化。因此，所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
組件符號(hào)說(shuō)明 10功率級(jí)
12 PWM比較器 14誤差放大器
16 負(fù)載
18快速響應(yīng)產(chǎn)生電路 20結(jié)合器 22快速響應(yīng)比較器
24 回響
26快速響應(yīng)產(chǎn)生電路
28加總器
30除法器
32快速響應(yīng)比較器
34快速響應(yīng)比較器
36 SR正反器
38結(jié)合器
40結(jié)合器42結(jié)合器 44轉(zhuǎn)換器 46轉(zhuǎn)換器 48轉(zhuǎn)換器
權(quán)利要求
1.一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，所述電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)產(chǎn)生一受調(diào)節(jié)的輸出電壓在一功率輸出端上，且含有一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與所述功率輸出端之間，受一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，包括第一快速響應(yīng)比較器，第二快速響應(yīng)比較器，一快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路和一開(kāi)關(guān)，其特征在于所述第一快速響應(yīng)比較器，比較第一參考電壓與從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；所述第二快速響應(yīng)比較器，比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路，根據(jù)所述設(shè)定信號(hào)及所述重設(shè)信號(hào)產(chǎn)生一快速響應(yīng)信號(hào)，據(jù)以決定用來(lái)插入所述脈寬調(diào)變信號(hào)中的快速響應(yīng)脈沖；所述開(kāi)關(guān)在所述快速響應(yīng)脈沖期間被開(kāi)啟，以連接所述功率輸入端到所述功率輸出端。
2. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于所述反饋信號(hào)與所述輸出電壓實(shí)質(zhì)上成正比。
3. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
4. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于更包括一結(jié) 合器，將第三參考電壓與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括一 SR正反器。
6. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于，還包括一結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第一快速響應(yīng)比較器具有第一輸入端接受所述第一參考電壓，以及第二輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于，更包括第一結(jié)合器，將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及第二結(jié)合器，將所述第二參考電壓與偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述反饋信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
8. 如權(quán)利要求1所述的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，其特征在于，更包括第一結(jié)合器，將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及第二結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述第二參考電壓。
9. 一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生的方法，所述電壓調(diào)節(jié)器用來(lái) 產(chǎn)生一受調(diào)節(jié)的輸出電壓在一功率輸出端上，且含有一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與所述功率輸出端之間，受一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述快速響應(yīng)信號(hào)含有一用來(lái)插入所述脈寬調(diào)變信號(hào)中的快速響應(yīng)脈沖，所述開(kāi)關(guān)在所述快速響應(yīng)脈沖期間被開(kāi)啟，以連接所述功率輸入端到所述功率輸出端，其特征在于，所述方法包括下列步驟第一步驟比較第一參考電壓與從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；第二步驟比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；第三步驟以所述設(shè)定信號(hào)觸發(fā)所述快速響應(yīng)脈沖，以及所述重設(shè)信號(hào)終止所述快速響應(yīng)脈沖。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于更包括下列步驟將所述輸出電壓分壓以產(chǎn)生所述反饋信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟將第三參考電壓與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
13. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第二步驟比較所述第一參考電壓與結(jié)合信號(hào)，以決定所述設(shè)定信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；第三步驟將所述第二參考電壓與偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第四步驟比較所述反饋信號(hào)與結(jié)合信號(hào)，以決定所述重設(shè)信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟-第一步驟將所述電壓調(diào)節(jié)器的相電流與平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；第三步驟將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第四步驟比較所述結(jié)合信號(hào)與第二參考電壓，以決定所述重設(shè)信號(hào)。
16. —種多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括一功率輸入端；一功率輸出端，用以供應(yīng)一輸出電壓；一誤差放大器，根據(jù)一從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)及一參考信號(hào) 之間的差值產(chǎn)生一誤差信號(hào)；第一脈寬調(diào)變比較器，根據(jù)所述誤差信號(hào)與第一鋸齒波產(chǎn)生第一脈寬調(diào)變信號(hào)；第一功率級(jí)，包含第一開(kāi)關(guān)連接在所述功率輸入端與功率輸出端之間，受所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述第一功率級(jí)產(chǎn)生第一相電流；第二脈寬調(diào)變比較器，根據(jù)所述誤差信號(hào)與第二鋸齒波產(chǎn)生第二脈寬調(diào)變信號(hào)；第二功率級(jí)，包含第二開(kāi)關(guān)連接在所述功率輸入端與功率輸出端之間，受所述第二脈寬調(diào)變信號(hào)切換，所述第二功率級(jí)產(chǎn)生第二相電流；第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，用來(lái)提供第一快速響應(yīng)信號(hào)，將第一快速響應(yīng)脈沖插入所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)中，以開(kāi)啟所述第一開(kāi)關(guān)；第二快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，用來(lái)提供第二快速響應(yīng)信號(hào)，將第二快速響應(yīng)脈沖插入所述第二脈寬調(diào)變信號(hào)中，以開(kāi)啟所述第二開(kāi)關(guān)；其中，所述第一及第二快速響應(yīng)脈沖具有不同的寬度。
17. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于更包括一結(jié) 合器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的輸出中。
18. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括-一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的正輸入中。
19. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括-一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變比較器的負(fù)輸入中。
20. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括一結(jié) 合器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)加入所述誤差放大器的輸出中。
21. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括-一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述誤差放大器的正輸入中。
22. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括一轉(zhuǎn)換器，將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；一結(jié)合器，將所述電壓信號(hào)加入所述誤差放大器的負(fù)輸入中。
23. 如權(quán)利要求16所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路包括第一快速響應(yīng)比較器，比較第一參考電壓與所述反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；第二快速響應(yīng)比較器，比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；一快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路，根據(jù)所述設(shè)定信號(hào)及所述重設(shè)信號(hào)產(chǎn)生所述快速響應(yīng)信號(hào)。
24. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一及第二參考電壓實(shí)質(zhì)上不相等。
25. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括一結(jié)合器，將所述參考信號(hào)與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第一參考電壓。
26. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括一結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第一快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述參考信號(hào)作為所述第一參考電壓，以及一負(fù)輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)。
27. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括第一結(jié)合器，將所述第一相電流與所述電壓調(diào)節(jié)器的平均電流相減，以產(chǎn) 生一差值電流；一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；以及第二結(jié)合器，將所述參考信號(hào)與偏壓相加，以產(chǎn)生所述第二參考電壓；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述反饋信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述第二參考電壓。
28. 如權(quán)利要求27所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括一加總器，將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；以及一除法器，將所述加總電流平均，以產(chǎn)生所述平均電流。
29. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一快速響應(yīng)產(chǎn)生電路更包括第一結(jié)合器，將所述第一相電流與所述電壓調(diào)節(jié)器的平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；一轉(zhuǎn)換器，將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；第二結(jié)合器，將所述反饋信號(hào)與偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；其中，所述第二快速響應(yīng)比較器具有一正輸入端接受所述結(jié)合信號(hào)，以及一負(fù)輸入端接受所述參考信號(hào)作為所述第二參考電壓。
30. 如權(quán)利要求29所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，更包括一加總器，將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；以及一除法器，將所述加總電流平均，以產(chǎn)生所述平均電流。
31. 如權(quán)利要求23所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括一 SR正反器。
32. —種多相電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)方法，所述電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)一反饋信號(hào)及一參考信號(hào)之間的差值產(chǎn)生一誤差信號(hào)，分別比較所述誤差信號(hào)與二鋸齒波產(chǎn)生二脈寬調(diào)變信號(hào)，以控制二功率級(jí)產(chǎn)生二相電流，所述二功率級(jí)各包含一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與一功率輸出端之間，其特征在于，所述方法包括下列步驟第一步驟產(chǎn)生第一快速響應(yīng)信號(hào)，用以將第一快速響應(yīng)脈沖插入所述二脈寬調(diào)變信號(hào)當(dāng)中的第一個(gè)中，以開(kāi)啟所述二開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第一個(gè)；第二步驟產(chǎn)生第二快速響應(yīng)信號(hào)，用以將第二快速響應(yīng)脈沖插入所述二脈寬調(diào)變信號(hào)當(dāng)中的第二個(gè)中，以開(kāi)啟所述二開(kāi)關(guān)當(dāng)中的第二個(gè)；其中，所述第一及第二快速響應(yīng)脈沖具有不同的寬度。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)加入所述第一脈寬調(diào)變信號(hào)中。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述誤差信號(hào)中。
35. 如權(quán)利要求32所述的方法，更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述鋸齒波中。
36. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào); 第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述反饋信號(hào)中。
37. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述第一快速響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為一電壓信號(hào)；第二步驟將所述電壓信號(hào)加入所述參考信號(hào)中。
38. 如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生第一快速響應(yīng) 信號(hào)的步驟包括下列步驟第一步驟將所述反饋信號(hào)與一第二參考信號(hào)相比較，產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；第二步驟將所述反饋信號(hào)與一第三參考信號(hào)相比較，產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；第三步驟以所述設(shè)定信號(hào)觸發(fā)所述第一快速響應(yīng)脈沖，以及所述重設(shè)信號(hào)終止所述第一快速響應(yīng)脈沖。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟將所述參考信號(hào)與一偏壓相減，以產(chǎn)生所述第二參考信號(hào)。
40. 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)的步驟包括下列步驟第一步驟以所述參考信號(hào)作為所述第二參考信號(hào)；第二步驟將所述反饋信號(hào)與一偏壓相加，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第三步驟比較所述第二參考信號(hào)與結(jié)合信號(hào)，以決定所述設(shè)定信號(hào)。
41. 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，其中所述產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)的步驟包括下列步驟第一步驟將所述二相電流當(dāng)中的第一個(gè)與一平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；第二步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；第三步驟將所述參考信號(hào)與偏壓相加，以產(chǎn)生所述第三參考信號(hào)。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；第二步驟平均所述加總電流，以產(chǎn)生所述平均電流。
43. 如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)的步驟包括下列步驟第一步驟以所述參考信號(hào)作為所述第三參考信號(hào)；第二步驟將所述二相電流當(dāng)中的第一個(gè)與一平均電流相減，以產(chǎn)生一差值電流；第三步驟將所述差值電流轉(zhuǎn)換為一偏壓；第四步驟將所述反饋信號(hào)與所述偏壓相減，以產(chǎn)生一結(jié)合信號(hào)；第五步驟比較所述結(jié)合信號(hào)與所述第三參考信號(hào)，以決定所述重設(shè) 信號(hào)。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，更包括下列步驟第一步驟將所述第一及第二相電流相加，以產(chǎn)生一加總電流；第二步驟平均所述加總電流，以產(chǎn)生所述平均電流。
全文摘要
一種用于電壓調(diào)節(jié)器的快速響應(yīng)產(chǎn)生電路，所述電壓調(diào)節(jié)器用來(lái)產(chǎn)生一受調(diào)節(jié)的輸出電壓在一功率輸出端上，且含有一開(kāi)關(guān)連接在一功率輸入端與所述功率輸出端之間，受一脈寬調(diào)變信號(hào)切換，包括第一快速響應(yīng)比較器，第二快速響應(yīng)比較器，一快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路和一開(kāi)關(guān)，其特征在于所述第一快速響應(yīng)比較器，比較第一參考電壓與從所述輸出電壓衍生的反饋信號(hào)，以產(chǎn)生一設(shè)定信號(hào)；所述第二快速響應(yīng)比較器，比較所述反饋信號(hào)與第二參考電壓，以產(chǎn)生一重設(shè)信號(hào)；所述快速響應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生電路，根據(jù)所述設(shè)定信號(hào)及所述重設(shè)信號(hào)產(chǎn)生一快速響應(yīng)信號(hào)，據(jù)以決定用來(lái)插入所述脈寬調(diào)變信號(hào)中的快速響應(yīng)脈沖；所述開(kāi)關(guān)在所述快速響應(yīng)脈沖期間被開(kāi)啟，以連接所述功率輸入端到所述功率輸出端。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101557161SQ200810092488
公開(kāi)日2009年10月14日申請(qǐng)日期2008年4月9日優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者戴良彬, 李嘉榮, 王珽弘申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司

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