專利名稱：動(dòng)態(tài)調(diào)整的多相調(diào)節(jié)器的制作方法
動(dòng)態(tài)調(diào)整的多相調(diào)節(jié)器
餘領(lǐng)域
本發(fā)明過(guò)涉及一種電壓調(diào)節(jié)器，且更M地，涉及一種開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器，
其包括但不局限于多相開(kāi)關(guān)型降壓(buck)、升壓(boost)、升降壓(buck-boost) 調(diào)節(jié)器以及其同步X"。
背景絲
J賦技^^是供的電壓調(diào)節(jié)器存在著不少缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種帶有促進(jìn)高效多相調(diào)節(jié)器的部件的集成 電路，包括控制多個(gè)相腳以向負(fù)載提供負(fù)載電流的控制器，所述控制器具 有監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流以基于所述監(jiān)測(cè)負(fù)載電流而使能多個(gè)所ii^目腳的電路。
本發(fā)明的另一方面又提供了一種電壓調(diào)節(jié)器，包括可控制iW給到負(fù) 載以向其提供負(fù)載電流的多個(gè)相腳；以及控制器，所述控制器井給到所述多 個(gè)相腳，以監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流，并基于所監(jiān)測(cè)的負(fù)載電流而控制有多少個(gè)所 對(duì)目腳參與，以提供電^JJ斤述負(fù)載。


本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)范例的方式而不是限制的方式在附圖中的圖形中
示出，在附圖中相似附圖標(biāo)i汰示類似的部件。 圖1是根#~~些實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的框圖。 圖2是實(shí)謝艮據(jù)一些實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)定相電壓調(diào)節(jié)器的程序。 圖3是根^"-些實(shí)施例的動(dòng)態(tài)定相多相電壓調(diào)節(jié)器的示圖。 圖4是根^""些實(shí)施例的適用于圖3中的電壓調(diào)節(jié)器的脈沖f^L調(diào)制器
的部分示圖。圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的帶有動(dòng)態(tài)定相電壓調(diào)節(jié)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示圖。
M實(shí)施方式
iUy/Hf的不同實(shí)施例描述了動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的多相電壓調(diào)節(jié)器(VR)，
其能夠提供增強(qiáng)的效率響應(yīng)棒性。
多相開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器例如所謂的降壓變換H(buck converter)通常用于將穩(wěn) 定直流電壓傳輸^fi且件，這些組件包括^^局限于孩狄理器、芯片組、記憶 卡以及圖^if口速器。開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器通常4狄至少一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)和/或整滬丄 件和電感器來(lái)實(shí)現(xiàn)"相腳"(phase-leg)，以通過(guò)調(diào)整電壓節(jié)點(diǎn)(regulatedvoltage node)/A^口的電壓源將開(kāi)關(guān)控制的電流傳輸至負(fù)載。當(dāng)負(fù)載需要更大的電流 時(shí)，該一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)被控制以在開(kāi)關(guān)周期內(nèi)以較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間,A^口的電 壓為負(fù)載提供電流。相反的，當(dāng)負(fù)載需要更小的電流時(shí)，在周期內(nèi)以4鈔豆的 持續(xù)時(shí)間 口電流。
開(kāi)關(guān)元件中的開(kāi)關(guān)損Wl于在輕載時(shí)在整個(gè)功^H員耗中占支酉2iiM立，而
傳導(dǎo)損耗則趨于在較大負(fù)載時(shí)在功率損耗中占支酉^M立。結(jié)果，功率4封妙文 率典型的斜目對(duì)中等的負(fù)載^^牛下ii^最高，并iL^常Mi^行下在輕載和較 大負(fù)載時(shí)都趨于減小。
至于多相調(diào)節(jié)器，若干相腳通常^^至調(diào)整電壓節(jié)點(diǎn)以將它們的電流傳 g此。每個(gè)相腳的導(dǎo)電時(shí)間在開(kāi)關(guān)間隔內(nèi)^^錯(cuò)的，典型的是均勻交錯(cuò)的， 以使輸出電壓/電流的玟波最小化，并且,氐需要濾去開(kāi)關(guān)噪聲的輸出電容的 大小。這種技輛常被稱作多相功率變換。為了,氐傳導(dǎo)型功i^員耗，多相
變換器婦目對(duì)高負(fù)載電流^f牛下通常是優(yōu)化的。但不幸的是，電子組件，例 如在計(jì)算平臺(tái)上，在低電流"空閑"模式下耗費(fèi)了大量時(shí)間，其導(dǎo)致4敝的調(diào)
節(jié)器運(yùn)行以及不希望的功率損耗。例如在電^ki^行平臺(tái)這樣的損M^i文 大。因此，就需要#斤方法。
圖UW標(biāo)出了根^^些實(shí)施例的多相電壓調(diào)節(jié)器(VR)。其包括VR 控制器102 (有時(shí)稱作脈沖M調(diào)制器，PWM)、驅(qū)動(dòng)恭濾波電路104、以;s^^饋電路106 ，這些^p如示出的井^^為負(fù)載i io提供調(diào)整電壓供給Vr。該VR控制器包^iE輯和電路，以為驅(qū)動(dòng)濾波電路104內(nèi)的相腳提 供脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)(&: PN)。反饋電路井給至VR節(jié)點(diǎn)，也J7入驅(qū) 動(dòng)濾波電路104,用以為控制器102提供電壓和電流反饋信號(hào)以調(diào)節(jié)輸出電 壓VR,以及動(dòng)態(tài)控制不同相位的相腳，以維持期望的運(yùn)行效率。電壓反饋 相應(yīng)于VR，而電流反饋(其可能實(shí)際上采用電壓信號(hào)傳送)表示相腳中提 供給負(fù)載110的電流?？刂破骺刂葡嗄_，從而負(fù)載電流大致均勻地分配在到所有激活的相腳 (或相(phase))上。取決于負(fù)載電流的需要，多個(gè)才財(cái)皮"f吏能，以使得^-" 相在給定的負(fù)載電流范圍內(nèi)都運(yùn)行在合適的效率水平下處。在一些實(shí)施例 中，控制器監(jiān)控^^平均負(fù)載電流并使能選定數(shù)目的相，以使4f^相的平均 電流維持在所期望的效率的合適窗口內(nèi)。當(dāng)*負(fù)載電流的需要增大時(shí)，相 可負(fù)gA5敫活，JbN反地的，當(dāng)負(fù)載電流減小，它們可去斷dropout)。在一些 實(shí)施例中，^t負(fù)載變輕，相能夠以一次一個(gè)的方式不M，在最輕的負(fù)載 運(yùn)行時(shí)由單一相支持。圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的用于動(dòng)態(tài)控制多相VR的程序。在202, 多個(gè)相躲—皮提供以用于為公共負(fù)載(common load)供應(yīng)電力fu^i周整電壓。在 204，選定數(shù)目的相躲—皮不同相位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)。選定的數(shù)目是動(dòng)態(tài)地基于負(fù)載需要的電流量的。圖3示出了根據(jù)圖1的變換器的一些實(shí)施例的帶有動(dòng)態(tài)定相控制的多相 開(kāi)關(guān)DC-DC變換器(電壓調(diào)節(jié)器)300。變換器300通常包括^0中t^調(diào)制 器(PWM)(或控制器)302、驅(qū)動(dòng)器部分312、輸出濾波部分322、電流 反饋部分332以及電壓反饋部分342，所有這些如示出i融^^,以向負(fù) 載350提供調(diào)整電壓(VR)。(電^^口電壓反饋部分對(duì)應(yīng)于圖1中的反饋電 路106 )。在描述的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器部分312包括N個(gè)驅(qū)動(dòng)器(A);電流反饋 部分332包括N個(gè)電流傳感器(I-Sensei)，且輸出濾波部分322包括N個(gè) 電感(Li)以及一個(gè)電容C。驅(qū)動(dòng)器(Di)通過(guò)電流傳感器(I-Sensei)并給至電感(Li),形成N個(gè)相腳304i。如示出的，相腳304^給至公共輸出電 壓節(jié)點(diǎn)(Vr)來(lái)^^電^JiJ調(diào)節(jié)負(fù)栽350。如紐所^f躺的，術(shù)語(yǔ)"相腳"指的是一驅(qū)動(dòng)器(也#談， 一個(gè)或多個(gè)開(kāi) 關(guān)和/或整流部件)，該驅(qū)動(dòng)凝馬合至一個(gè)或多個(gè)電感和/或電容，并津給至 調(diào)整電壓節(jié)點(diǎn)，以通過(guò)該一個(gè)或多個(gè)電感和/或電容將施加電源(applied supply)的4^ (例如Vm)可控制iM給至調(diào)節(jié)負(fù)載。相腳可以實(shí)現(xiàn)多相變 換器中的一相用于^f可期望的變換器方案，這些方案包括^T、局限于降壓、 同步降壓、升壓、升降壓、或^J敫變換H(flybackconverter)。例如，在同步 降壓型變換器中，相腳中的驅(qū)動(dòng)器(Di)可以包括互補(bǔ)的PMOS和NMOS 晶體管，它們的漏4W目連并共同耦合至電感器，以可開(kāi)關(guān)地將其井^^ 口 的高側(cè)電源，井給至低側(cè)電源，或者使其三態(tài)。另一方面，相腳可配置以完 成標(biāo)準(zhǔn)降壓型驅(qū)動(dòng)H(buck type driver),例如，帶有開(kāi)關(guān)，例i^^至電感的 晶體管，該電感具有從參考低電源^^至開(kāi)關(guān)電感節(jié)點(diǎn)的二報(bào)管，以在開(kāi)關(guān) 打開(kāi)時(shí)為電^4是供電流。并JL^本發(fā)明的范圍內(nèi)，不計(jì)M的其它驅(qū)動(dòng)器和 電感/電容的實(shí)^M尋^fc^領(lǐng)域技^A員所意識(shí)到。沿著相同的思路，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，電感可以由任何形式的電感實(shí)現(xiàn)(或就 此而言的^S器技術(shù))，以提供期望的電感量，電感量i^夾于設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)以 及運(yùn)行環(huán)境而變化。例如，它們可能被制it^具有磁芯或者被實(shí)施為具有所 謂的"氣芯(air-core)"。它們可育W皮設(shè)置^目互石對(duì)禺合，或者可i^^^也，其 中一些或全部能處于破壞性的津給沒(méi)置中。在一些情況下，取決于諸如開(kāi)關(guān) 頻率禾^i殳計(jì)所關(guān)心的因素，它們甚至有可育M皮實(shí)施為具有簡(jiǎn)單的執(zhí)^(trace) 或艦物。(術(shù)語(yǔ)"PMOS晶體管"指的是P型金屬氧化物半^M^^晶體管。同 樣的，'mios晶體管"指的是N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)^I晶體管。應(yīng)當(dāng) 意識(shí)到，只要^u吾"晶體管"，'mos晶體管"，'mios晶體管"，或"pmos晶體管1皮使用，除非另外明確指出或規(guī)定它們應(yīng)用的性質(zhì)，否則它們都是 以示范方式被應(yīng)用。它們包括不同種類的MOS裝置，包括具有不同VT和 氧化物厚度的裝置，紐只提及了4分。另夕卜，除非指定為MOS或類似，術(shù)語(yǔ)晶體管包括其它合適的晶體管類型，比如，已知的或尚未開(kāi)發(fā)的結(jié)型場(chǎng) 效應(yīng)晶體管、雙極結(jié)型晶體管、以及各種類型的三維晶體管)。在描述的實(shí)施例中，電流反饋部分332包括電流傳感器334 (I-Sensei), 其串聯(lián)^^斜目關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器(A)和電感(Li)之間，以提供指示相腳中 電流的信號(hào)(I)。它們可以由任何合適的裝置或裝置的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，以監(jiān) 觀'湘腳中的電流，但基本上不會(huì)阻止其電流。在描述的實(shí)施例中，每個(gè)陣感 器》tt在驅(qū)動(dòng)器和電感之間，但這不是必需的。例如，它們可以插4相腳 中的4封可地方來(lái)指示其電流。實(shí)際上，單獨(dú)的傳感器元件甚至可以不插入在 相腳的電流逸洛中。例如，在一些實(shí)施例中，晶體管可能以電流^H竟結(jié)構(gòu) 斷目腳驅(qū)動(dòng)器中的晶體管而耦合(例如，壽給至外加源的P型晶體管)，以 指示相腳中的電流。該形成^#鏡的附加晶體管可以例如與電阻串對(duì)禺合以 提供指示相腳中電流的電壓信號(hào)。在描述的實(shí)施例中，相腳電流信號(hào)u) 是指示它們的相應(yīng)相腳中的電流的電壓信號(hào)。電i^6Jt部分332還包括對(duì)功率腳電^(power leg currents)求和并為負(fù)載 340提供總平均負(fù)載電流信號(hào)(IAVG)的電路(未示出)。(例如，電容可 以4皮用來(lái)對(duì)來(lái)自使能的(激活的)相腳304i的感測(cè)電流信號(hào)進(jìn)行積分 (integrate),)平均負(fù)載電流(IAVG)以及^Vh感測(cè)電流信號(hào)(Ii: In)都返回 至PWM302。描述的實(shí)施例中，電流反饋部分312還包括電路，該電路產(chǎn)生激活電壓 位置信號(hào)(VAVP)以^是供給電壓反^t部分342，用于調(diào)節(jié)輸出(Vr)的偏置 調(diào)整，以計(jì)及負(fù)載線阻^(load-lineimpedance)。電壓反饋部分342接^j^自調(diào)節(jié)輸出(Vr)的感測(cè)電壓(V,)以及 Vayp信號(hào)，以產(chǎn)生PWM302使用的比例-積分-微分(PID)信號(hào)斜目對(duì)于期 望的參考電壓(未示出)追蹤調(diào)節(jié)輸出電壓(Vr) 。 jM^卜，在一些實(shí)^/N中， 電壓反饋部分342可提^^適的反饋^hf嘗(例如，具有寬帶反饋4卜償器電路)， 以提供用于相增加和去除的穩(wěn)定的系統(tǒng)響應(yīng)。(以下詳細(xì)討論)PWM 302產(chǎn)生應(yīng)用到相腳以可控制iiM夸它們,M目關(guān)聯(lián)的編。電壓(Vh) 專給或者去耦合的控制(例如驅(qū)動(dòng))信號(hào)(&到Pn) 。 PWM302還產(chǎn)生相使能(EN2到ENN)信號(hào)，以根據(jù)需要拉起多少負(fù)載電流(由Iavg表示)而 有選擇地分別使能或禁用^^相腳3042到304N。^it:行中，PWM產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)(R到Pn)來(lái)可控制地將相關(guān)聯(lián)電感耦 合到^if口電壓(ViJ上?；谄浞诘尿?qū)動(dòng)信號(hào)(Pi)，馬區(qū)動(dòng)器(Di)以與 其^口的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比成比例的方^U空制通過(guò)其電感(Li)而提供給負(fù) 載的電流的平均量，這樣就能夠用于調(diào)節(jié)負(fù)載電壓(VR)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)(PJ 因j^皮稱為"^o中^^調(diào)制"以調(diào)節(jié)輸出負(fù)載電壓(VR)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)到PN)根據(jù)時(shí)間(相移位轉(zhuǎn)換)而傾斜，從而來(lái)自每個(gè) 電感的開(kāi)關(guān)噪聲在時(shí)間上^^配。這降低了玟波，并且允許為負(fù)載提供比否 則僅由單一相腳提供的更大的總電流量。PWM 302監(jiān)測(cè)平均負(fù)載電流(IAVG) 并將其與一個(gè)或多個(gè)閾值比較，以為了運(yùn)行負(fù)載電流范圍內(nèi)的預(yù)期效率而使 得合適數(shù)目的相(相腳)被使能。隨著負(fù)載電;^曾大至下一個(gè)更高的"窗口 戶"，PWM使另外的相(相腳)M。相反的，如果負(fù)栽電流下降至下一個(gè) 更低的"窗口戶"，它就會(huì)去除(停止)相。以這樣的方式，擬艮大程;Ul, 它將平均每相電流維持在期望的效率范圍內(nèi)。當(dāng)相^fc&口A^去除，PWM 302在開(kāi)關(guān)周期上重新分配剩余的相。反饋 回路以及輸出電容應(yīng)當(dāng)^i^擇，從而斜目重對(duì)準(zhǔn)時(shí)使調(diào)整電壓中的噪聲維持 擬急定的運(yùn)^f艮度內(nèi)。負(fù)載條件的快速改變可能會(huì)造成輸出調(diào)整電壓的尖峰(spike)或下降 (droop)。因此，可以引入^;則負(fù)載瞬變的電壓感測(cè)部件(圖中所示)來(lái)監(jiān)測(cè) 這樣的瞬變。PWM 302可以^g己置成使得，當(dāng)^r測(cè)到這樣的負(fù)載瞬變時(shí)，PWM 'l":fet響應(yīng)來(lái)激活所有的相以允許響應(yīng)于瞬態(tài)事件而對(duì)輸出電容進(jìn)行快速充電和;故電。為了穩(wěn)定地處理負(fù)載瞬變以及相應(yīng)的相調(diào)整爭(zhēng)f牛，可能期望 (如果不是必要的話)具有相對(duì)較低帶寬的電流感測(cè)(current sensing),比如上面討論的具有l(wèi)AVG產(chǎn)生的平均方案。圖4示出了根提用于3相多相變換器例子的一些實(shí)施例的PWM 302的 部分。它"^殳包括控制/DLL (延遲鎖定環(huán))電路402、求和電路404-408、 2: l開(kāi)關(guān)410、比較器412-416以及滯后tt^支器418、 420,如圖所示并給在i?？刂?DLL電路402接收參考信號(hào)401并從其產(chǎn)生四個(gè)參考相信號(hào):CP1 到CP4。 CP1具有0。的相位角；CP2具有120°的相位角；CP3具有240°的 相位角；CP4具有180。的相位角。在描述的實(shí)施例中，參考信號(hào)是時(shí)鐘(例 如脈沖序列)信號(hào)，其被用作用于DLL電路的參考相以產(chǎn)生具有期望相位 角的時(shí)鐘。不同定相的^0中時(shí)鐘接著被轉(zhuǎn)4線具有相應(yīng)的相位角的三角形信 號(hào)，以4是供CPi信號(hào)。然而，也可以使用#他方法。例如，其它PWM方法 中，脈沖時(shí)鐘可以用作CP信號(hào)，或者可選擇的，如果需要的是三角形CP 信號(hào)，就可以用三角形參考波作為輸入?yún)⒖迹铱梢杂煤线m的延遲電路^/人 其產(chǎn)生不同定相的三角形信號(hào)。在一些實(shí)施例中，可以采用頻率超過(guò)lOMHz， 例如50Mhz的參考相和不同相位的信號(hào)。在描述的實(shí)施例中，DLL具有帶至少四個(gè)抽頭點(diǎn)(tap point)的延i1^ 提供四個(gè)具有其指示關(guān)系的控制相信號(hào)(CP1至CP4)。這些信號(hào)接著被轉(zhuǎn) 換為三角形信號(hào)，其具有相應(yīng)的相位角，且用于CPi信號(hào)?？刂?DLL還可 以包^i周整各控制相信號(hào)中偏移的電路(例如，電平偏移電路)，用來(lái)實(shí)現(xiàn) 用于調(diào)整電壓(Vr)控制的^;中t^調(diào)制。求和電路404接收PE)信號(hào)和來(lái)自相1的傳感電流感測(cè)電流信號(hào)I"并 且將它們相疊加來(lái)求和，該禾—皮并給到比較器412的負(fù)輸入。另一個(gè)輸入接 收CP1控制相信號(hào)。tk4交器輸出產(chǎn)生相信號(hào)Pl ， Pl是占空比由PID +1！和 CP1的比較結(jié)果控制的脈沖序列。PID + ^的和實(shí)質(zhì)上作為相對(duì)比于CP1三 角波的移動(dòng)比較器閾值。當(dāng)CP1+fPID + I1，那么P1IU:低了。相反的， 當(dāng)CP1上升超過(guò)PID + Ii,那么P1變的高了。這樣，PID和IH言號(hào)提供了負(fù) 反饋，因?yàn)楫?dāng)它們上升時(shí)，較少的CP1三角^1憐上升超過(guò)它們，導(dǎo)致具有較 小占空比的P1。另一方面，當(dāng)它們減小時(shí)，每個(gè)CP1三角波的較大部分將 會(huì)大于它們，導(dǎo)致具有較大占空比的Pl。(應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，有4艮多方式可以 iiJiJ期望的反饋，也#^_，關(guān)于PID和I!的負(fù)反饋。例如，在可選實(shí)施例中， DC直^#考在正負(fù)輸7^:被 口，并且CP1信號(hào)被 口到求和電路404與 PID和]4相加。以這沖羊的方式，DC參考而不是三角波能夠被調(diào)整，以控制輸出電壓值?？蛇x擇的，CP1和PE)可以^^，例:^f目加，并""^翻口到 負(fù)輸出，并且DC參考可以與負(fù)片"的Ij相加，jHi4目加的禾—皮 口到正端。 在本發(fā)明范圍內(nèi)的其它不同的方式以Ai且合也可以被實(shí)施。)求和電路408以及比較器416功育^目似，除了它們作用于CP3、 PID、 以及13以產(chǎn)生相信號(hào)P3。求和電路406和比較器414的運(yùn)行也A^目似的， 除了它們作用于CP2或者CP4 (取決于開(kāi)關(guān)410的選擇)、PID信號(hào)和12 來(lái)產(chǎn)生相信號(hào)P2。滯后比4交ll(hysteretic comparator)418和420用于決定^目(PI, P2和 P3)中有多少相應(yīng)當(dāng)參與。和i^描述的其它功能電路塊一樣，它們可以用 4封可合適的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些電路包括但不局限于模擬電路部件、數(shù)字邏輯 部件、機(jī)器碼以及勒以物。這兩個(gè)比較器在它們的正輸^t接收平均負(fù)載電 流信號(hào)(IAVG)，但是比較器418在其負(fù)輸A^接收固定參考信號(hào)(Vref3 )， 而比較器420在其負(fù)輸A^:接收固定參考信號(hào)(Vref2) 。 (VreC的值大于 Vref2)。當(dāng)IAVG高于VreB (因此也高于Vref2) ， EN3和EN2信號(hào)桐奪被 斷言以使能4^M4目。另一方面，當(dāng)lAVG高于Vref2但小于Vref3，那么EN3 將不被去斷言(de-assertX旦EN2將^支斷言以4吏得相3 ^皮去除而只有相1和2 ^fc敫活的。當(dāng)lAVG小于Vref2(因此也小于Vref3)，那么EN3和EN2 老M奪被去斷言以禁用相3禾—目2，從而只有相1保掙激活。因此，VreB應(yīng) 當(dāng)一致于當(dāng)對(duì)于三個(gè)激活的相而言的平均每相電流變得無(wú)效率的低的點(diǎn)，而 VreG應(yīng)當(dāng)^fet擇為一致于當(dāng)對(duì)于兩個(gè)激活的相而言的平均每相電流變得無(wú) 效率的低的點(diǎn)。圖4的電路不僅動(dòng)態(tài)J^空制基于負(fù)載電流而激活的開(kāi)關(guān)功率腳的數(shù)目， 而且，它#當(dāng)相被去除時(shí)重新分配(必要時(shí))剩余的相。itW卜，它提供用 于激活的相的負(fù)載平衡。這能夠最簡(jiǎn)單地由當(dāng)相3被去除時(shí)其晃怎樣工作的 說(shuō)明來(lái)描述。當(dāng)lAVG小于Vrefi， EN3尋皮去斷言，itit^目3禁用。(注意，當(dāng)被去 除時(shí)，相能夠與負(fù)載隔離或者以任何合適的方式禁用一些通路。例如，由對(duì) 應(yīng)使能信號(hào)控制的晶體管開(kāi)關(guān)可以凈M于從負(fù)載隔離相關(guān)的開(kāi)關(guān)功率腳。)EN3的去斷言iiii^開(kāi)關(guān)410選擇CP4代替CP2。這導(dǎo)致比較器414 處的參考三角現(xiàn)在位于相對(duì)相位角180。處而不是120°處。因此，兩個(gè)激活 的相，相1糾目2在0°和180。J^目應(yīng)地平均重新分配。jtW卜，注意每相的 感測(cè)電伊d皮以負(fù)反饋的方式(加到PE)信號(hào))施加到相關(guān)的比較器。這導(dǎo)致 ^^急態(tài)和瞬態(tài)^H牛下的合理的負(fù)載平衡，因?yàn)槿绻鸮f可開(kāi)關(guān)功率晰'升高"太 快，它將被其相關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Pi)占空比的減小而抑制。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這些 電3&支術(shù)可以擴(kuò)大到更多數(shù)目的相。更多的開(kāi)關(guān)被要求，但是由于參考相源 具有足夠數(shù)目的抽頭點(diǎn)，不同相的必要的相組合(如其它相被去除或加入) 可以合理^^皮實(shí)現(xiàn)用于足夠平均的相分配。
參考附圖5，計(jì)#^系統(tǒng)的例"^皮示出。描述的系統(tǒng)"^殳包4舌井給至多 相電壓調(diào)節(jié)器504的處理器502、務(wù)賭器506、以^Jt線接口 508。其摔給至 電壓調(diào)節(jié)器504以在運(yùn)行時(shí)從^l妾收功率。無(wú)線接口 508津給至天線509, 以通itt線接口芯片508通信iUW給處理器至無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(未示出)。多相 電壓調(diào)節(jié)器具有如本文公開(kāi)的動(dòng)態(tài)相調(diào)整(例如，相使微禁用)。
應(yīng)當(dāng)注意到，描述的系統(tǒng)可以以不同的形式實(shí)施。也，^l，它可以以單 一芯片模塊、電路板或者具有多個(gè)電路板的底盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。相似的，它可以組 成一個(gè)或多個(gè)完整的計(jì)算機(jī)，或可選擇的，它可以組成計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)的有用的 部件。
本發(fā)明不局限于描述的實(shí)施例，而且能夠在所附權(quán)利要求的精神和范圍 內(nèi)以改變和變更的形式被實(shí)施。例如，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本發(fā)明可以應(yīng)用于所有 形式的半導(dǎo)*成電路("IC")芯片。這些IC芯片的例子包括^^局限于 處理器、控制器、芯片組部件、可編禾lil輯陣列(PLA)、，器芯片、網(wǎng) 絡(luò)芯片以及類似物。
進(jìn)一步的，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到盡管示例的大小/模型/ii/范圍已經(jīng)給出，但本發(fā) 明并不局限于相同物。隨著制造技術(shù)(例如，光蝕刻法)日益成熟，期待更 小尺寸的裝置能夠被制造出。otl^卜，為了說(shuō)明^"i寸論的簡(jiǎn)便以及不混淆本發(fā) 明，并給至IC芯片或其它部件的已知的功率/接i^4接可以或可以不被附圖 示出。進(jìn)一步的，為了避免混淆本發(fā)明，以及還考慮到相應(yīng)于這樣的框圖設(shè)置實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)高度取決于本發(fā)明實(shí)施的平臺(tái)，也，^L說(shuō)，這樣的細(xì)節(jié)可以在 ^4頁(yè)域技#員的范圍內(nèi)知曉，設(shè)置被以框圖的形式示出來(lái)。為了描ii^發(fā) 明的實(shí)施例，其中M細(xì)節(jié)(例如，電路)被提出，對(duì)于本領(lǐng)域才支#員明 顯的是本發(fā)明可以在不改動(dòng)或改動(dòng)這些M細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)踐。因》U笛述 應(yīng)當(dāng)4皮視為說(shuō)明性的而不是限制性的。
權(quán)利要求
1. 一種具有便于實(shí)現(xiàn)高效多相調(diào)節(jié)器的部件的集成電路，包括控制多個(gè)相腳以向負(fù)載供給負(fù)載電流的控制器，所述控制器具有監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流以基于所述監(jiān)測(cè)的負(fù)載電流而使能多個(gè)所述相腳的電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述控制劉f^個(gè)使能的相 腳的平均電流維持在所期望范圍內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述電路監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流 的平均。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成電路，其中所述電路包括一個(gè)或多個(gè)滯 后比較器，以比較平均負(fù)載電^^口一個(gè)或多個(gè)參考，所述參考相應(yīng)于相被使 能或禁用^h的電平。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所贈(zèng)目腳用于多相同步降壓 變換器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其中所述控制器響應(yīng)于相腳的使 能或禁用而重新分配使能的相腳的選定數(shù)目。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其中所述控制器具有負(fù)載平衡電 路，以提供所述使育^目腳的負(fù)載平衡。
8、 一種電壓調(diào)節(jié)器，包括可控制^^給到負(fù)載以向^^給負(fù)載電流的多個(gè)相腳；以及控制器，所述控制器津給到所述多個(gè)相腳，以監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流，并基于所監(jiān)測(cè)的負(fù)載電流而控制有多少個(gè)所^目腳參與，以提供電濟(jì)u^所述負(fù)載。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中每個(gè)相腳都包括電流傳感 器以指示相腳電流。
10、 才艮據(jù)權(quán)利要求9所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述電流傳感器^i文置于 所i^目腳中的驅(qū)動(dòng)器和電感器之間。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所站目腳包括具有晶體管的驅(qū)動(dòng)器，所述電流傳感器由包括所述晶體管的電伊u^f鏡形成。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述控制器包括具有不同參考閾值的一個(gè)或多個(gè)比較器，以監(jiān)測(cè)所述負(fù)載電流并基于所述監(jiān)測(cè)的負(fù)載 電流而控制有多少個(gè)所站目腳參與。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述控制器包括基于所i^目腳中監(jiān)測(cè)的負(fù)載電壓和感測(cè)電流賴區(qū)動(dòng)每個(gè)相腳的電路。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述電i^空制所述驅(qū)動(dòng) 器，以響應(yīng)于監(jiān)測(cè)電壓和感測(cè)電流^^增加而減小所i^目腳中的電流。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述控制器具有開(kāi)關(guān)電 路，以采用至少一些所述相腳的選定參考三角形信號(hào)而驅(qū)動(dòng)所站目腳。
16、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中每個(gè)相腳都包括可控制地 津^^ 。電源節(jié)點(diǎn)和電感器的第一節(jié)點(diǎn)之間的P型晶體管。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電壓調(diào)節(jié)器，其中所述電感器的第二節(jié)點(diǎn) M^至所述負(fù)載。
全文摘要
在本發(fā)明一些實(shí)施例中，提供了一種帶有動(dòng)態(tài)相調(diào)整的多相變換器。
文檔編號(hào)H02M3/156GK101286698SQ20081010038
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者E·A·麥克沙恩, J·T·多伊爾, M·特里維迪 申請(qǐng)人:英特爾公司