專利名稱：根據(jù)相位電壓為切換模式調(diào)節(jié)器控制器確定輸出電壓電平信息的系統(tǒng)和方法
根據(jù)相位電壓為切換模式調(diào)節(jié)器控制器確定輸出電壓電平
信息的系統(tǒng)和方法有關(guān)申請的交叉參照本申請要求2009年4月24日提交的美國臨時專利申請61/172，373的權(quán)益，其全 部內(nèi)容引用在此作為參考。


結(jié)合下面的描述以及附圖，將更好地理解本發(fā)明的益處、特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中圖1是合成脈動調(diào)節(jié)器的示意性框圖，該調(diào)節(jié)器包括根據(jù)一個實(shí)施方式而實(shí)現(xiàn)的 控制器調(diào)制器IC ；圖2-4都是可用作圖1的濾波器的無源低通濾波器的示意圖；圖5是可用作圖1的濾波器的有源低通濾波器的示意圖；以及圖6是包括圖1的調(diào)節(jié)器的電子設(shè)備的簡化框圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員在特定應(yīng)用及其要求的環(huán)境中使用本發(fā)明。然 而，對較佳實(shí)施方式的各種修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的，本文所定義的一般原理可 以被應(yīng)用于其它實(shí)施方式。因此，本發(fā)明并不旨在限定于本文所示和所描述的特定實(shí)施方 式，而是符合與本文所揭示的原理和新穎特征相一致的最寬的范圍。許多常規(guī)的切換模式調(diào)節(jié)器控制器集成電路(IC)或芯片需要用輸出電壓電平信 息作調(diào)節(jié)和頻率控制。例如，使用恒定導(dǎo)通-時間(on-time)調(diào)制技術(shù)的調(diào)制器芯片通常 需要調(diào)制器輸出電壓電平信息。輸出電壓電平信息通常是通過專用輸出電壓檢測引腳(標(biāo) 為VOUT或VO等)來提供的。使用專用于檢測調(diào)節(jié)器輸出電壓電平的引腳，就使該引腳不 再用于其它功能。這種引腳的價值可能意味著關(guān)鍵特征的損失或獲得，或排除了期望的封 裝類型。這可能甚至決定了一個部件是否能適應(yīng)市場，比如決定了是否有生意。本文所描述的根據(jù)相位電壓為切換模式調(diào)節(jié)器控制器確定輸出電壓信息的系統(tǒng) 和方法允許根據(jù)相位電壓而非直接從輸出電壓節(jié)點(diǎn)確定輸出電壓信息。這樣，控制器芯片 不需要額外的輸入引腳來檢測輸出電壓，由此允許減少封裝引腳或者以其它方式免去了用 額外的引腳在同一封裝件中提供額外的功能。根據(jù)相位電壓為切換模式調(diào)節(jié)器控制器確定輸出電壓信息的系統(tǒng)和方法(正如 本文所述用于控制器芯片配置)使用了相位電壓檢測引腳為調(diào)制器提取輸出電壓信息。相 位檢測引腳已經(jīng)被用于其它各種切換檢測功能，所以，它可以被用于檢測輸出電壓電平，而 非專用的輸出電壓檢測引腳。例如，相位引腳可以被用于創(chuàng)建用于高邊(high side)電子 開關(guān)的驅(qū)動信號。當(dāng)高邊開關(guān)被實(shí)現(xiàn)成場效應(yīng)晶體管(FET)且被截止時，其柵極應(yīng)該被短 接到其源極(其源極通常被耦合到相位節(jié)點(diǎn))?？刂破鱅C也可以使用相位節(jié)點(diǎn)，以檢測流 過任一電子開關(guān)的電流，該信息可以被用于保護(hù)或用于電感器電流零交叉檢測。在一個實(shí) 施方式中，平均相位電壓幾乎相當(dāng)于經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓。如果相位電壓被濾波，甚至被適度地濾波，則經(jīng)濾波的相位信息可以被用于產(chǎn)生芯片內(nèi)的輸出電壓信息。由此，輸出電壓檢測 引腳可以被取消，或者該引腳可以被用于另一種功能。圖1是合成脈動調(diào)節(jié)器100的示意性框圖，它包括根據(jù)一個實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)的控制 器調(diào)制器IC 101。調(diào)節(jié)器100包括控制器調(diào)制器IC 101、輸出切換電路103和反饋電路 105?？刂破髡{(diào)制器IC 101包括誤差放大器電路107、調(diào)制器109和濾波器111。輸出切換 電路103包括一對電子開關(guān)Ql和Q2、輸出電感器Lott以及輸出電容器Cott，并且將輸入電壓 VIN轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓V0UT。電子開關(guān)Ql和Q2具有串聯(lián)耦合在VIN和接地(GND) 之間的電流路徑，并且可以被實(shí)現(xiàn)成FET或金屬氧化物半導(dǎo)體(MOSFET)等，正如本領(lǐng)域技 術(shù)人員所理解的那樣。如圖所示，電子開關(guān)被實(shí)現(xiàn)成N-溝道M0SFET，其中Ql的漏極被耦 合到VIN，Ql的源極被耦合到Q2的漏極，Q2的源極被耦合到GND。用于將Ql的源極耦合 到Q2的漏極的相位節(jié)點(diǎn)104被進(jìn)一步耦合到輸出電感器Lott的一端。Ltm的另一端被耦合 到輸出節(jié)點(diǎn)處的CQUT，輸出節(jié)點(diǎn)形成V0UT。相位節(jié)點(diǎn)104被提供給控制器調(diào)制器IC 101的 “相位”引腳。輸出電壓VOUT被提供給反饋電路105，反饋電路105形成反饋信號，所述反 饋信號被提供給控制器調(diào)制器IC 101的反饋引腳FB。如圖所示，反饋電路包括串聯(lián)耦合 在VOUT和GND之間的電阻器Rl和R2，從而形成分壓器，該分壓器的中間結(jié)點(diǎn)106被耦合到 101的FB引腳。節(jié)點(diǎn)106形成輸出檢測電壓VS，控制器調(diào)制器IC 101使用該輸出檢測電壓VS來 調(diào)節(jié)VOUT的電壓電平。然而，注意到，用戶通過電阻器Rl和R2的相對電阻值來選擇VOUT 的標(biāo)稱或目標(biāo)電壓電平，使得檢測電壓VS可以不被單獨(dú)用于提供VOUT的實(shí)際電壓電平。由 此，檢測電壓VS并不提供輸出電壓電平信息，而是被用于指示輸出電壓的相對誤差。FB引腳被耦合到控制器調(diào)制器IC 101內(nèi)的誤差放大器電路107。如圖所示，F(xiàn)B引 腳被耦合到第一 R3電阻器的一端，讓其另一端耦合到誤差放大器108的反相輸入并耦合到 第一 R4電阻器的一端。第一 R4電阻器的另一端被耦合到誤差放大器108的輸出。第二 R3 電阻器使其一端耦合到電壓Vdac并且使其另一端耦合到誤差放大器108的非反相輸入并且 還耦合到第二 R4電阻器的一端。第二 R4電阻器的另一端被耦合到參考電壓VKEF。誤差放 大器電路107在誤差放大器108的輸出端形成補(bǔ)償窗口電壓VW，其中VW被提供給控制器調(diào) 制器IC 101內(nèi)的調(diào)制器109。在一個實(shí)施方式中，第一和第二 R3電阻器具有大約相同的電 阻，第一和第二 R4電阻器具有大約相同的電阻，盡管R3電阻器的電阻并非必然與R4電阻 器的電阻相同。調(diào)制器109包括一窗口電路，用于相對于窗口電壓Vw形成第一和第二偏置電壓 VOFl和V0F2。如圖所示，電流源110將電流Iw提供給第一窗口電阻器Rwi的第一端，讓其 第二端耦合到誤差放大器108的輸出并且還耦合到第二窗口電阻器Rw2的第一端。電流阱 (current sink) 112接收來自電阻器Rw2的第二端的電流Iw。Rwi的第一端形成第一偏置電 壓VOFl，該第一偏置電壓VOFl被提供到第一比較器114的非反相輸入。Rw2的第二端形成 第二偏置電壓V0F2，該第二偏置電壓V0F2被提供到第二比較器116的反相輸入。比較器 114的反相輸入和比較器116的非反相輸入都接收脈動電壓Vr。這對比較器114和116共 同實(shí)現(xiàn)一種滯后功能，從而形成高于、的偏置電壓以便于觸發(fā)比較器114，還形成低于VwW 另一個偏置電壓以便于觸發(fā)比較器116，兩者都與脈動電壓Vr有關(guān)。比較器114和116的 輸出被提供給脈沖寬度調(diào)制(PWM)解碼器邏輯118的相應(yīng)輸入，讓其第一輸出提供柵極控制信號UGATE且讓其第二輸出提供柵極控制信號LGATE。UGATE信號被提供給UGATE引腳， 該引腳被耦合到Ql的柵極，LGATE信號被提供給LGATE引腳，該引腳被耦合到Q2的柵極。 Ql被導(dǎo)通，而Q2被截止，以向輸出節(jié)點(diǎn)提供電流，從而形成VOUT ；Q2被導(dǎo)通，而Ql被截止， 以從輸出節(jié)點(diǎn)吸取電流。這樣，調(diào)制器109形成柵極控制信號UGATE和LGATE，以分別控制 電子開關(guān)Ql和Q2，從而調(diào)節(jié)輸出電壓V0UT。在所示的實(shí)施方式中，調(diào)制器109包括跨導(dǎo)電路113，跨導(dǎo)電路113包括跨導(dǎo)放大 器120和122、單極單擲(SPST)開關(guān)SWl和SW2、脈動電阻器Rr以及脈動電容器Cr。輸出 電壓檢測電壓VOS被提供給跨導(dǎo)放大器120的非反相輸入，讓其反相輸入耦合到接地，且其 輸出形成第一脈動電流Irl?？鐚?dǎo)放大器120的輸出被耦合在脈動節(jié)點(diǎn)123和接地之間。 脈動節(jié)點(diǎn)123形成脈動電壓Vr。輸入電壓VIN被提供到控制器調(diào)制器IC 101的VIN引腳， 再被提供到跨導(dǎo)放大器122的非反相輸入，讓其反相輸入耦合到接地?？鐚?dǎo)放大器122輸 出形成第二脈動電流Ir2并且被耦合在源極電壓與開關(guān)SWl的一端之間。開關(guān)SWl的另一 端被耦合到脈動節(jié)點(diǎn)123。脈動電容器Cr被耦合在脈動節(jié)點(diǎn)123和接地之間。第二開關(guān) SW2被耦合在脈動節(jié)點(diǎn)123和脈動電阻器Rr的一端之間，讓其另一端接收參考電壓VREF。 跨導(dǎo)放大器120和122根據(jù)跨導(dǎo)“gm”運(yùn)算將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電流。在一個實(shí)施方式 中，跨導(dǎo)放大器120和122的增益是大約一樣的，盡管跨導(dǎo)增益也可以是不同的。在跨導(dǎo)電路113的操作期間，跨導(dǎo)放大器120形成正比于VOS的第一脈動電流 Irl，并且跨導(dǎo)放大器120形成正比于VIN的第二脈動電流Ir2。開關(guān)SWl和SW2受到用于 控制Ql和Q2切換的PWM信號的占空比D的控制。開關(guān)SWl受到D控制，使得用Ql使其導(dǎo) 通和截止。開關(guān)SW2受到D-I控制，即受到占空比的余數(shù)控制，使得用Q2使其導(dǎo)通和截止。 在閉合SWl的同時斷開開關(guān)SW2，反之亦然。當(dāng)閉合開關(guān)SWl時，斷開SW2，并且正比于VIN 的電流Ir2對脈動電容器Cr充電，使得脈動電壓Vr增大。因?yàn)榭鐚?dǎo)放大器120的輸出被耦 合到脈動節(jié)點(diǎn)123，所以充電電流是Ir2-Irl。注意到，因?yàn)樵谒緦?shí)施方式或補(bǔ)償型轉(zhuǎn)換 器中VIN大于V0UT，使得Ir2> Irl，使得電壓Vr在閉合SWl時會增大。然后，在該循環(huán)的 其余部分，斷開SWl且閉合SW2，使得Irl對脈動電容器Cr進(jìn)行放電。此外，在閉合SW2時， 參考電壓VREF經(jīng)過脈動電阻器Rr而被耦合到脈動節(jié)點(diǎn)Vr。脈動電阻器Rr通過以合適的 速率對脈動電容器Cr進(jìn)行放電以防止電荷累積而提供補(bǔ)償，或以其它方式修改頻率響應(yīng)。 此外，在某些實(shí)施方式中，電容器Cr上的DC電壓可能升得太高和/或降得太低，使得它經(jīng) 過相對較大的電阻器Rr而被偏置到參考電壓VREF?；谔囟ǖ膶?shí)現(xiàn)方式，除VREF以外合 適的電壓電平可以被使用。當(dāng)斷開SWl且閉合SW2時，脈動電壓Vr逐漸變化或以其它方式減小，直到它下落 至低于偏置電壓V0F2，正如比較器116所檢測的那樣。比較器116對其輸出進(jìn)行切換，正如 PWM解碼器邏輯118所檢測得那樣，然后，其輸出使Ql導(dǎo)通以啟動下一個功率循環(huán)。閉合 Sffl且斷開SW2，使得在該功率循環(huán)期間脈動電壓Vr逐漸上升或以其它方式增大。當(dāng)Vr上 升到偏置電壓VOFl以上時，正如比較器114所檢測的那樣，比較器114對其輸出進(jìn)行切換， 正如PWM解碼器邏輯118所檢測的那樣，然后，其輸出使Ql截止以終止該電流功率循環(huán)。對 于合成脈動調(diào)節(jié)而言，操作過程以這種方式不斷重復(fù)。常規(guī)調(diào)節(jié)器芯片包括輸出檢測引腳，該引腳直接被耦合到VOUT以便提供或以其 它方式形成輸出電壓信息，該信息被提供給調(diào)制器之內(nèi)的跨導(dǎo)電路。然而，控制器調(diào)制器IC101不使用輸出電壓檢測輸入引腳。相反，在控制器調(diào)制器IC 101之內(nèi)，“相位”輸入引腳 被進(jìn)一步耦合內(nèi)部濾波器電路111的輸入，該內(nèi)部濾波器電路111的輸出提供了 VOS信號。 VOS信號所具有的電壓電平接近于VOUT的電平。注意到，盡管本文示出并描述合成脈動調(diào) 節(jié)器，但是應(yīng)該理解，本文所描述的根據(jù)相位電壓為切換模式調(diào)節(jié)器控制器確定輸出電壓 信息的系統(tǒng)和方法也可以應(yīng)用于任何接收輸出電壓信息以便于執(zhí)行調(diào)制的調(diào)節(jié)器或調(diào)制 器。由此，耦合到“相位”輸入的濾波器111可以被用于其它要檢測輸出電壓的調(diào)制器。
輸出電壓信息的準(zhǔn)確度不是調(diào)制器的關(guān)鍵參數(shù)。它可以包含一些AC (脈動)信息 和小的DC誤差，且仍然保持整體的調(diào)節(jié)和瞬間響應(yīng)。固有地，除一些非理想情況以外，相位 節(jié)點(diǎn)104波形包含VOUT信息。輸出電感器-電容器濾波器對相位節(jié)點(diǎn)104的電壓求平均， 以在輸出處產(chǎn)生DC值。下面的方程(1)表達(dá)了理想的相位-電壓關(guān)系 其中D是占空比，定義為作0肌八1吣，且1^是切換周期。在現(xiàn)實(shí)中，“相位”的平 均值稍稍高于VOUT的平均值，因?yàn)榘邈~和電感器DCR中有損耗。另外，除非將非常大的低 通濾波器用在“相位”上(在硅中不實(shí)際)，否則在平均的“相位”電壓上有脈動。在瞬變響 應(yīng)中的調(diào)節(jié)或減小過程中，這些因素不產(chǎn)生任何顯著的誤差。濾波器111的實(shí)現(xiàn)方式可以采取許多不同的形式之一。圖2是無源低通濾波器 200的示意圖，它可以被用作圖1的濾波器111。濾波器200被實(shí)現(xiàn)成簡單的一階巴特沃思 (Butterworth)電阻器電容器(R-C)濾波器，該濾波器很容易實(shí)現(xiàn)在硅中并且提供期望的 輸出電壓信息。濾波器200具有時間常數(shù)τ =R*C和中斷頻率FB= 1/(2jiR*C)。各 種濾波器配置都可以被用作濾波器111，正如下面的列表所指出的那樣，該列表不是窮盡式 的，而是提供了示例配置。濾波器類型包括Butterworth、Chebyshev、Bessel、Sallen-Key 等等。一些特定的濾波器實(shí)現(xiàn)方式包括一階串聯(lián)R-C低通濾波器、一階串聯(lián)L-R低通濾波 器(其中L表示電感)、一階有源低通濾波器(例如，使用像運(yùn)算放大器這樣的有源器件，比 如使用反相運(yùn)算放大器等的積分器配置)、二階串聯(lián)L-C低通濾波器等等。圖3是另一個無源低通濾波器300的示意圖，該濾波器可以被用作圖1的濾波器 111。濾波器300相似于濾波器200，包括以相似的方式耦合的第一電阻器Rl和電容器C， 還包括耦合在VOS和電容器C之間的第二電阻器R2。操作過程是相似的。圖4是另一個無源低通濾波器400的示意圖，該濾波器可以被用作圖1的濾波器 111。濾波器400稍稍更復(fù)雜一些，它包括串聯(lián)地耦合在“相位”和VOS之間的第一和第二 電阻器Rl和R2、耦合在Rl和R2之間的結(jié)點(diǎn)和接地之間的第一電容器Cl以及耦合在VOS 和接地之間的第二電容器C2。圖5是有源低通濾波器500的示意圖，該濾波器可以被用作圖1的濾波器111。在 這種情況下，電阻器Rl被耦合在“相位”和節(jié)點(diǎn)501之間，濾波器電容器C被耦合在節(jié)點(diǎn)501 和另一個節(jié)點(diǎn)503之間。電阻器R2被耦合在節(jié)點(diǎn)501和接地之間。節(jié)點(diǎn)505形成DC偏壓 VBIAS,電阻器R3被耦合在節(jié)點(diǎn)503和505之間?？鐚?dǎo)放大器Gl使其非反相輸入節(jié)點(diǎn)耦合 到節(jié)點(diǎn)501，使其反相輸入節(jié)點(diǎn)耦合到節(jié)點(diǎn)507，并且使其電流輸出端耦合在節(jié)點(diǎn)509和507 之間。電流鏡Fl使其輸入電流端耦合在節(jié)點(diǎn)505和509之間，并且使其輸出電流端耦合在 節(jié)點(diǎn)503和輸出節(jié)點(diǎn)511之間，從而形成VOS電壓。電阻器R4被耦合在節(jié)點(diǎn)507和接地之
7間，電阻器R5被耦合在節(jié)點(diǎn)511和接地之間。圖6是包括調(diào)節(jié)器100的電子設(shè)備600的簡化框圖。同樣，調(diào)節(jié)器100僅是示例性 的，任何其它類型的切換模式調(diào)節(jié)器都是可預(yù)期的，它使用含濾波器的控制器，從而接收相 位信息并提供輸出電壓電平信息。電子設(shè)備600接收來自交流電(AC)電源601和/或電 池603的源電壓。AC電源601提供AC電壓VAC，電池603提供電池電壓VBAT，這些電壓被 分別提供到功率控制電路605的各個輸入，其輸出將輸入電壓VIN提供給調(diào)節(jié)器100?？梢?包括或者可以不包括電池603，如果包括，則可以是或者可以不是可充電電池。調(diào)節(jié)器100 的輸出將輸出電壓VOUT提供給負(fù)載電路607，負(fù)載電路607 —般代表或以其它方式包括電 子設(shè)備600的電路。電子設(shè)備600代表任何類型的電子設(shè)備，其中期望將第一 DC電壓轉(zhuǎn)換 成第二經(jīng)調(diào)節(jié)的DC電壓。電子設(shè)備的非限制性示例可以包括任何類型的通用或?qū)Ｓ玫拿?用、商用、軍用或醫(yī)用電子設(shè)備；任何類型的計算型設(shè)備(比如筆記本、臺式機(jī)、膝上型筆記 本、平板計算機(jī)、計算機(jī)板等)；任何類型的便攜式、移動式或手持式電子型設(shè)備(比如，個 人數(shù)字助理、移動電話、個人媒體設(shè)備、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等)。根據(jù)一個實(shí)施方式，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的切換模式調(diào)節(jié)器的控制器 集成電路包括相位引腳、調(diào)制電路和濾波器。調(diào)制電路被配置成使用該輸入電壓和輸出電 壓電平信息來調(diào)節(jié)該輸出電壓。濾波器使其輸入耦合到相位引腳，基于相位引腳的電壓，濾 波器的輸出用于提供接近于輸出電壓的輸出電壓電平信息。各種濾波器都是可預(yù)期的，比 如低通濾波器、電阻器_電容器濾波器、一階Butterworth濾波器、有源低通濾波器等等。根據(jù)一個實(shí)施方式的電子設(shè)備包括切換電路、反饋電路和控制器芯片。切換電路 通過相位節(jié)點(diǎn)將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓。反饋電路接收輸出電壓，并提供反饋電壓?？?制器芯片包括相位引腳、反饋引腳、調(diào)制電路和濾波器。相位引腳被耦合到相位節(jié)點(diǎn)，反饋 弓丨腳接收反饋電壓。調(diào)制電路被配置成基于輸入電壓、反饋電壓和輸出電壓電平信息來調(diào) 節(jié)輸出電壓。濾波器使其輸入耦合到相位引腳，基于所述相位引腳的電壓，該濾波器的輸出 用于提供接近于輸出電壓的輸出電壓電平信息。各種濾波器都是可預(yù)期的，比如低通濾波 器、電阻器-電容器濾波器、一階Butterworth濾波器、有源低通濾波器等。切換電路、反饋 電路和控制器芯片可以共同地形成調(diào)節(jié)器，以便將輸出電壓提供給電子設(shè)備的負(fù)載電路。一種由控制器芯片為切換模式調(diào)節(jié)器(該切換模式調(diào)節(jié)器用于通過相位節(jié)點(diǎn)將 輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓)確定輸出電壓的電壓電平的方法包括通過控制器芯片接收來 自與相位節(jié)點(diǎn)相耦合的相位引腳的相位電壓；以及通過控制器芯片對相位電壓進(jìn)行濾波以 提供輸出檢測電壓，該輸出檢測電壓的電壓電平接近于輸出電壓的電壓電平。盡管已結(jié)合某些較佳實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)的描述，但是其它實(shí)施方 式和變體都是可能的和可預(yù)期的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以很容易地使用所揭 示的概念和特定的實(shí)施方式并以其為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改其它結(jié)構(gòu)從而提供與本發(fā)明一樣 的目的，卻不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓的切換模式調(diào)節(jié)器的控制器集成電路，包括相位引腳；調(diào)制電路，配置成使用輸入電壓和輸出電壓電平信息來調(diào)節(jié)輸出電壓；以及濾波器，該濾波器的輸入耦合到相位引腳，該濾波器的輸出基于所述相位引腳的電壓來提供接近于輸出電壓的輸出電壓電平信息。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器集成電路，其特征在于， 所述濾波器包括低通濾波器。
3.如權(quán)利要求1所述的控制器集成電路，其特征在于， 所述濾波器包括電阻器_電容器濾波器。
4.如權(quán)利要求1所述的控制器集成電路，其特征在于， 所述濾波器包括一階巴特沃思濾波器。
5.如權(quán)利要求1所述的控制器集成電路，其特征在于， 所述濾波器包括有源低通濾波器。
6.如權(quán)利要求1所述的控制器集成電路，還包括 反饋引腳；以及所述調(diào)制電路包括誤差放大器電路，被耦合到所述反饋引腳從而提供輸出電壓誤差指示；和 調(diào)制器，用于接收所述輸出電壓誤差指示并且提供至少一個用于控制外部開關(guān)電路的 開關(guān)控制信號。
7.一種電子設(shè)備，包括切換電路，用于通過相位節(jié)點(diǎn)將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓； 反饋電路，用于接收所述輸出電壓并提供反饋電壓；以及 控制器芯片，包括耦合到所述相位節(jié)點(diǎn)的相位引腳和用于接收所述反饋電壓的反饋引腳； 調(diào)制電路，配置成基于所述輸入電壓、所述反饋電壓和輸出電壓電平信息來調(diào)節(jié)所述 輸出電壓；以及濾波器，該濾波器的輸入耦合到相位引腳，該濾波器的輸出基于所述相位引腳的電壓 來提供接近于輸出電壓的輸出電壓電平信息。
8.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述切換電路包括第一開關(guān)設(shè)備，其具有漏極、源極和柵極，漏極用于接收所述輸入電壓，源極耦合到所 述相位節(jié)點(diǎn)；以及第二開關(guān)設(shè)備，其具有漏極、源極和柵極，漏極耦合到所述相位節(jié)點(diǎn)，源極耦合到參考 節(jié)占.I— /、、、 其中所述控制器芯片包括耦合到第一開關(guān)設(shè)備的柵極的第一柵極引腳以及耦合到第 二開關(guān)設(shè)備的柵極的第二柵極引腳；其中所述調(diào)制電路將第一柵極控制信號提供給第一柵極引腳并且將第二柵極控制信 號提供給第二柵極引腳。
9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)制電路包括誤差放大器電路，耦合到所述反饋引腳并且基于所述反饋電壓提供輸出誤差電壓；和 調(diào)制器，用于接收所述輸出誤差電壓、所述輸入電壓和所述輸出電壓電平信息并且提 供第一和第二柵極控制信號。
10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述調(diào)制器包括窗口電路，用于基于所述輸出誤差電壓來形成第一和第二偏壓； 跨導(dǎo)電路，用于形成與所述輸入電壓和所述輸出電壓電平信息有關(guān)的脈動電壓； 滯后比較器電路，用于將所述脈動電壓與第一和第二偏壓中的每一個進(jìn)行比較并且提 供有指示作用的第一和第二控制信號；以及解碼器電路，用于接收第一和第二控制信號并且提供第一和第二柵極控制信號。
11.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述濾波器包括低通濾波器。
12.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述濾波器包括電阻器-電容器濾波器。
13.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述切換電路、反饋電路和控制器芯片共同構(gòu)成調(diào)節(jié)器，用于將輸出電壓提供給電子 設(shè)備之內(nèi)的負(fù)載電路。
14.如權(quán)利要求7所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述濾波器包括有源低通濾波器。
15.一種由控制器芯片為切換模式調(diào)節(jié)器確定輸出電壓的電壓電平的方法，所述切換 模式調(diào)節(jié)器用于通過相位節(jié)點(diǎn)將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，所述方法包括通過控制器芯片，接收來自相位引腳的相位電壓，所述相位引腳耦合到相位節(jié)點(diǎn)；以及 通過控制器芯片，對相位電壓進(jìn)行濾波以提供輸出檢測電壓，該輸出檢測電壓的電壓 電平接近于輸出電壓的電壓電平。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 所述濾波包括低通濾波。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述濾波包括使用電阻器-電容器濾波器進(jìn)行濾波。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述濾波包括使用一階巴特沃思濾波器進(jìn)行濾波。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于， 所述濾波包括使用有源低通濾波器進(jìn)行濾波。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括在控制器芯片所控制的電子開關(guān)之間的中間節(jié)點(diǎn)處形成相位電壓。
全文摘要
一種用于切換模式調(diào)節(jié)器的控制器集成電路，所述調(diào)節(jié)器用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓。所述控制器包括相位引腳、調(diào)制電路和濾波器。調(diào)制電路被配置成使用輸入電壓和輸出電壓電平信息來調(diào)節(jié)輸出電壓。濾波器的輸入耦合到相位引腳，濾波器的輸出基于相位引腳電壓來提供接近于輸出電壓的輸出電壓電平信息。各種濾波器都是可預(yù)期的，包括無源和有源的低通濾波器等。揭示了使用這種控制器的調(diào)節(jié)器。一種用于確定輸出電壓的電壓電平的方法包括接收來自相位引腳的相位電壓，該相位引腳耦合到相位節(jié)點(diǎn)；引腳對相位電壓進(jìn)行濾波以提供輸出檢測電壓，該輸出檢測電壓的電壓電平接近于輸出電壓的電壓電平。
文檔編號H02M1/12GK101931325SQ20101016989
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者R·S·A·菲爾布里克, S·P·勞爾 申請人:英特賽爾美國股份有限公司