專利名稱：包括滯后控制的調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
背景技術(shù)：
電子電路可對(duì)電源電壓的變化敏感。因此，可通過(guò)調(diào)節(jié)或調(diào)整輸入功率信號(hào)以提 供在指定的輸出電壓范圍內(nèi)的輸出功率來(lái)使用經(jīng)調(diào)節(jié)電源為電子電路提供操作能量。經(jīng)調(diào) 節(jié)電源可包括DC-DC調(diào)節(jié)器。在一實(shí)例中，所述DC-DC調(diào)節(jié)器可接收DC輸入并跨越不同的 負(fù)載條件(包括負(fù)載電流的突然或瞬時(shí)改變)提供經(jīng)調(diào)節(jié)的相對(duì)穩(wěn)定的DC輸出。在某些電源中，可使用反饋來(lái)幫助將輸出電壓維持在指定的范圍內(nèi)。在一實(shí)例中， “線性”調(diào)節(jié)器可包括在部分導(dǎo)電或線性區(qū)中操作的分流或串聯(lián)晶體管以(例如)響應(yīng)于改 變的負(fù)載條件而調(diào)制所述調(diào)節(jié)器所供應(yīng)的電流。在某些實(shí)例中，所述晶體管可由反饋電路 (例如，一個(gè)或一個(gè)以上操作放大器)控制，以進(jìn)一步改善所述調(diào)節(jié)器的瞬時(shí)響應(yīng)及調(diào)節(jié)性 能。在所述線性調(diào)節(jié)器中，可將負(fù)載不需要的過(guò)度電流從所述負(fù)載轉(zhuǎn)移且在別處消散(例 如，作為熱量)。所述線性調(diào)節(jié)器因此可實(shí)現(xiàn)合理的調(diào)節(jié)性能等級(jí)，但在大小、復(fù)雜性或效率 方面與其它調(diào)節(jié)器(例如，開關(guān)模式調(diào)節(jié)器)相比成本相對(duì)高。舉例來(lái)說(shuō)，在線性調(diào)節(jié)器中， 串聯(lián)或分流晶體管必須能夠以調(diào)節(jié)器的最大額定供電電流連續(xù)操作，因此與對(duì)應(yīng)額定開關(guān) 模式供應(yīng)源相比，相對(duì)大的分流或串聯(lián)晶體管成為必須的。

發(fā)明內(nèi)容
此文獻(xiàn)除其它之外還論述調(diào)節(jié)器電路。在某些實(shí)例中，所述調(diào)節(jié)器電路可使用第 一開關(guān)以可控制方式將第一電壓連接到電感器且可使用第二開關(guān)以可控制方式將第二電 壓連接到所述電感器。在某些實(shí)例中，可將所述第一開關(guān)關(guān)斷且可將所述第二開關(guān)接通達(dá) 一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與第三電壓之間的差除以所述第一電壓成比 例。在某些實(shí)例中，可將所述第一開關(guān)關(guān)斷且可將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持 續(xù)時(shí)間和所述第三電壓除以所述第一電壓成比例。在某些實(shí)例中，所述第一或第三電壓中 的一者可對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓。實(shí)例1包括標(biāo)的物(例如，一種設(shè)備)，其包含第一開關(guān)，其經(jīng)配置以便以可控制 方式將第一電壓連接到電感器；第二開關(guān)，其經(jīng)配置以便以可控制方式將第二電壓連接到 所述電感器；開關(guān)控制電路，其經(jīng)配置以使用計(jì)時(shí)器電路控制所述第一及第二開關(guān)。在實(shí)例 1中，所述開關(guān)控制電路可經(jīng)配置以將所述第一開關(guān)關(guān)斷且將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù) 時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與第三電壓之間的差除以所述第一電壓成比例，所述 開關(guān)控制電路可經(jīng)配置以將所述第一開關(guān)接通且將所述第二開關(guān)關(guān)斷達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述 持續(xù)時(shí)間和所述第三電壓除以所述第一電壓成比例。在實(shí)例1中，所述第一或第三電壓中 的一者可對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓，且所述第二電壓可小于所述第一及第三電壓。在實(shí)例2中，實(shí)例1的所述標(biāo)的物可任選地包括包含數(shù)字計(jì)時(shí)器電路的計(jì)時(shí)器電 路。在實(shí)例3中，實(shí)例1到2中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括包含供應(yīng)到所述調(diào)節(jié)器電路的輸入電壓的第一電壓及包含所需輸出電壓的第三電壓，所述第一電壓 大于所述第三電壓。在實(shí)例4中，實(shí)例1到3中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括包含供應(yīng) 到所述調(diào)節(jié)器電路的輸入電壓的第三電壓、包含所需輸出電壓的第一電壓，所述第一電壓 大于所述第三電壓。在實(shí)例5中，實(shí)例1到4中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括所述第一 及第二開關(guān)的對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述調(diào)節(jié)器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期的總接通時(shí)間，所 述指定的周期對(duì)應(yīng)于所需穩(wěn)態(tài)操作頻率。在實(shí)例6中，實(shí)例1到5中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括計(jì)時(shí)器電 路，其包含第一斜坡產(chǎn)生器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生耦合到第一比較器的第一斜坡信號(hào)；第二斜 坡產(chǎn)生器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生耦合到第二比較器的第二斜坡信號(hào)，所述開關(guān)控制電路經(jīng)配置 以使用所述第一及第二比較器以及所述第一及第二斜坡產(chǎn)生器來(lái)控制所述第一及第二開關(guān)。在實(shí)例7中，實(shí)例1到6中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括包括相應(yīng) 第一及第二電容器的相應(yīng)第一及第二斜坡產(chǎn)生器，且其中所述相應(yīng)第一及第二電容器中的 每一者由相應(yīng)第一及第二電流源充電。在實(shí)例8中，實(shí)例1到7中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括第一及第 二電流源，其經(jīng)配置以和電壓輸入處的電壓成比例地驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指定的第一及第二電流，所 述第一及第二電流源經(jīng)配置以控制所第一及第二斜坡信號(hào)的相應(yīng)第一及第二轉(zhuǎn)換速率。在實(shí)例9中，實(shí)例1到8中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括包含設(shè) 定-復(fù)位(SR)鎖存器的開關(guān)控制電路，第一比較器輸出耦合到所述SR鎖存器的復(fù)位輸入， 第二比較器輸出耦合到所述SR鎖存器的設(shè)定輸入，所述SR鎖存器的非經(jīng)反相輸出耦合到 所述第一開關(guān)，所述SR鎖存器的經(jīng)反相輸出耦合到所述第二開關(guān)，所述SR鎖存器經(jīng)配置以 便以互斥方式接通或關(guān)斷相應(yīng)第一及第二開關(guān)，且所述第一及第二開關(guān)的所述總接通時(shí)間 對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述調(diào)節(jié)器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期。在實(shí)例10中，實(shí)例1到9中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括第一斜 坡信號(hào)，其隨時(shí)間增加；及第一比較器，其經(jīng)配置以將所述第一斜坡信號(hào)與指定的峰值閾值 相比較，且作為響應(yīng)，開關(guān)控制邏輯可經(jīng)配置以在所述第一斜坡信號(hào)達(dá)到所述指定的峰值 閾值時(shí)接通所述第二開關(guān)，且將所述第一斜坡信號(hào)復(fù)位為與所述第一及第二開關(guān)相對(duì)的節(jié) 點(diǎn)處的電感器處的電壓。在實(shí)例11中，實(shí)例1到10中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括和所述 第三電壓成比例且大于所述第三電壓的指定的峰值閾值。在實(shí)例12中，實(shí)例1到11中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括第二斜 坡信號(hào)，其隨時(shí)間減??；及第二比較器，其可經(jīng)配置以將所述第二斜坡信號(hào)與指定的谷值閾 值相比較，且作為響應(yīng)，開關(guān)控制邏輯可經(jīng)配置以在所述第二斜坡信號(hào)達(dá)到所述指定的谷 值閾值時(shí)接通所述第一開關(guān)，且將所述第二斜坡信號(hào)復(fù)位為與所述第一及第二開關(guān)相對(duì)的 節(jié)點(diǎn)處的電感器處的電壓。在實(shí)例13中，實(shí)例1到12中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括和所述 第三電壓成比例且小于所述第三電壓的指定的谷值閾值。
在實(shí)例14中，實(shí)例1到13中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括由谷值 閾值控制電路控制的指定的谷值閾值，所述谷值閾值控制電路經(jīng)配置以提供比所述第三電 壓小一電壓的谷值閾值，所述電壓和所述第一電壓與所述第三電壓之間的差成比例。在實(shí)例15中，實(shí)例1到14中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括包括可 調(diào)整增益的谷值閾值控制電路，所述指定的谷值閾值可由所述可調(diào)整增益縮放。在實(shí)例16中，實(shí)例1到15中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括使用關(guān) 于所述第一電壓與所述第三電壓之間的差的信息控制的可調(diào)整增益。實(shí)例17可包括實(shí)例1到16中的一者或其任一組合的標(biāo)的物或可任選地與其組合 以包括標(biāo)的物(例如，一種方法、一種用于執(zhí)行動(dòng)作的構(gòu)件或一種包括當(dāng)由機(jī)器執(zhí)行時(shí)致 使所述機(jī)器執(zhí)行動(dòng)作的指令的機(jī)器可讀媒體)，其包含使用第一開關(guān)以可控制方式將第 一電壓連接到電感器；使用第二開關(guān)以可控制方式將第二電壓連接到所述電感器；將所述 第一開關(guān)關(guān)斷且將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與第三 電壓之間的差除以所述第一電壓成比例；及將所述第一開關(guān)接通且將所述第二開關(guān)關(guān)斷達(dá) 一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第三電壓除以所述第一電壓成比例，其中所述第一或第 三電壓中的一者對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓，且其中所述第二電壓小于所述第一及第三電壓。在實(shí)例18中，實(shí)例17的所述標(biāo)的物可任選地包括使用所述以可控制方式連接所 述第一電壓及所述以可控制方式連接所述第二電壓來(lái)提供對(duì)應(yīng)于所述第三電壓的所需輸 出電壓，其中所述第一電壓包含大于所述第三電壓的輸入電壓。在實(shí)例19中，實(shí)例17到18中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括使用所 述以可控制方式連接所述第一電壓及所述以可控制方式連接所述第二電壓來(lái)提供對(duì)應(yīng)于 所述第一電壓的所需輸出電壓，所述第三電壓包含輸入電壓，且所述第一電壓大于所述第
三電壓。在實(shí)例20中，實(shí)例17到19中的一者或其任一組合的標(biāo)的物可任選地包括控制所 述第一及第二開關(guān)的對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述電感器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期的所述總 接通時(shí)間，其中所述指定的周期對(duì)應(yīng)于所需穩(wěn)態(tài)操作頻率。在實(shí)例21中，一種系統(tǒng)或設(shè)備可包括實(shí)例1到20中的任何一者或一者以上的任 何部分的任一部分或組合或可任選地與其組合以包括用于執(zhí)行實(shí)例1到20的功能中的任 何一者或一者以上的構(gòu)件或一種包括當(dāng)由機(jī)器執(zhí)行時(shí)致使所述機(jī)器執(zhí)行實(shí)例1到20的功 能中的任何一者或一者以上的指令的機(jī)器可讀媒體。本文中及詳細(xì)說(shuō)明中所述的實(shí)例可以任一排列或組合來(lái)組合。此概述打算提供本 專利申請(qǐng)案的標(biāo)的物的概述。其并不打算提供本發(fā)明的排他性或窮盡性解釋。包括所述詳 細(xì)說(shuō)明以提供關(guān)于本專利申請(qǐng)案的其它信息。


在未必按比例繪制的圖式中，相同的數(shù)字可在不同視圖中描述類似組件。具有不 同字母下標(biāo)的相同數(shù)字可表示類似組件的不同例示。所述圖式一般來(lái)說(shuō)以實(shí)例方式而非限 制方式圖解說(shuō)明本文獻(xiàn)中所論述的各種實(shí)施例。圖1大體圖解說(shuō)明包括調(diào)節(jié)器電路的系統(tǒng)的實(shí)例。圖2大體圖解說(shuō)明包括調(diào)節(jié)器電路的系統(tǒng)的實(shí)例。
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圖3大體圖解說(shuō)明(例如)由圖2的調(diào)節(jié)器電路提供的各種信號(hào)的說(shuō)明性實(shí)例。圖4大體圖解說(shuō)明控制調(diào)節(jié)器電路的方法。
具體實(shí)施例方式在一實(shí)例中，替代在線性導(dǎo)電區(qū)中操作的分流或串聯(lián)晶體管，開關(guān)模式調(diào)節(jié)器可 通過(guò)晶體管或者一個(gè)或一個(gè)以上其它開關(guān)選擇性地連接到輸入功率。舉例來(lái)說(shuō)，所述開關(guān) 可在完全導(dǎo)電接通狀態(tài)與不導(dǎo)電關(guān)斷狀態(tài)之間快速雙態(tài)切換(例如，在飽和或切斷狀態(tài)之 間切換)。在一實(shí)例中，可使用電壓或電流反饋來(lái)控制所述開關(guān)以便向負(fù)載提供所需時(shí)間平 均功率。在某些實(shí)例中，開關(guān)模式調(diào)節(jié)器可使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)來(lái)控制連接到未經(jīng)調(diào) 節(jié)DC輸入的開關(guān)的接通時(shí)間。在一實(shí)例中，所述開關(guān)可選擇性地將所述PWM調(diào)節(jié)器的輸出 連接到所述未經(jīng)調(diào)節(jié)輸入，例如經(jīng)由電感器。在某些實(shí)例中，可使用濾波器來(lái)減少、抑制或 拒絕存在于所述輸出處的高頻率瞬時(shí)信號(hào)，包括因循環(huán)所述開關(guān)而導(dǎo)致的瞬時(shí)信號(hào)。在某些實(shí)例中，PWM調(diào)節(jié)器可使用滯后控制電路來(lái)控制第一開關(guān)及第二開關(guān)。在一 實(shí)例中，所述第一開關(guān)可將第一電壓(例如，輸入電壓)連接到電感器。在此實(shí)例中，第二 開關(guān)可將第二電壓(例如，接地或參考電壓)連接到所述電感器。在此實(shí)例中，所述第一及 第二開關(guān)可由所述滯后控制電路控制且可以互斥方式接通。在一實(shí)例中，所述第一及第二 開關(guān)可在導(dǎo)電與不導(dǎo)電狀態(tài)之間雙態(tài)切換，(例如)以將瞬間輸出電壓保持在指定的范圍 內(nèi)。所述指定的范圍可和所需輸出電壓周圍的滯后“窗口”成比例，所述窗口包括上限(例 如，峰值)閾值及下限(例如，谷值)閾值。在某些實(shí)例中，(例如)當(dāng)電感器電流為正且朝向相對(duì)恒定的負(fù)載電阻流動(dòng)時(shí)，所 述輸出電壓可在所述第一開關(guān)正導(dǎo)電時(shí)增加，或在所述第二開關(guān)正導(dǎo)電時(shí)減小。(例如) 當(dāng)所述調(diào)節(jié)器電路已穩(wěn)定化且正在驅(qū)動(dòng)相對(duì)恒定的負(fù)載時(shí)，輸出電壓的增加或減小可為周 期性的。在某些實(shí)例中，輸出電壓的變化是由所述調(diào)節(jié)器導(dǎo)致，且所述調(diào)節(jié)器電路因此稱為 “波紋調(diào)節(jié)器”或“砰砰(bang-bang) ”調(diào)節(jié)器。在某些實(shí)例中，(例如)當(dāng)所述調(diào)節(jié)器電路連接到相對(duì)恒定的負(fù)載時(shí)，所述調(diào)節(jié)器 電路的穩(wěn)態(tài)操作頻率可控制所述第一及第二開關(guān)的總接通時(shí)間。包括滯后控制的調(diào)節(jié)器電 路的穩(wěn)態(tài)操作頻率可取決于供應(yīng)到所述調(diào)節(jié)器的輸入電壓，或取決于所需輸出電壓，或取 決于一個(gè)或一個(gè)以上其它參數(shù)。圖1大體圖解說(shuō)明包括調(diào)節(jié)器電路102的系統(tǒng)100的實(shí)例。在某些實(shí)例中，調(diào)節(jié) 器電路102可包括(例如)包括計(jì)時(shí)器電路112的開關(guān)控制電路110。在某些實(shí)例中，開關(guān) 控制電路110可經(jīng)配置以控制第一開關(guān)104或第二開關(guān)106的導(dǎo)電狀態(tài)。在某些實(shí)例中， 第一開關(guān)104可連接到第一電壓Vl，且可以可控制方式將電感器108連接到Vl，(例如)以 將來(lái)自Vl的電流供應(yīng)到電感器108。類似地，在某些實(shí)例中，第二開關(guān)106可將電感器108 連接到第二電壓V2，例如參考電壓、接地連接(例如，連接到負(fù)載的返回或參考節(jié)點(diǎn))或者 一個(gè)或一個(gè)以上其它節(jié)點(diǎn)。在某些實(shí)例中，第一及第二開關(guān)104及106可包括一個(gè)或一個(gè)以上其它類型的組 件或裝置，例如一個(gè)或一個(gè)以上NM0S、PM0S或結(jié)場(chǎng)效晶體管(FET)、一個(gè)或一個(gè)以上絕緣柵 極雙極晶體管(IGBT)、一個(gè)或一個(gè)以上雙極結(jié)晶體管(BJT)或者一個(gè)或一個(gè)以上其它機(jī)械或固態(tài)開關(guān)。在某些實(shí)例中，調(diào)節(jié)器電路102及一個(gè)或一個(gè)以上其它組件或裝置可一起包 括于單個(gè)組合件中，例如一起共同集成于單個(gè)集成電路封裝內(nèi)、單個(gè)集成電路裸片上或內(nèi)、 多芯片模塊內(nèi)或者一個(gè)或一個(gè)以上其它集成封裝或組合件中。舉例來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)器電路102 可為包括為電子裝置的一部分、部件或組件的集成電路，且一個(gè)或一個(gè)以上外部組件(例 如，電感器108)可電連接到調(diào)節(jié)器電路102以提供供在所述電子裝置中使用的DC-DC電壓 轉(zhuǎn)換器。除其它之外本發(fā)明者已認(rèn)識(shí)到，(例如)使用來(lái)自圖4的實(shí)例的方法，開關(guān)控制電 路110可包括響應(yīng)于未經(jīng)調(diào)節(jié)輸入電壓(例如，VI)及所需輸出電壓(例如，第三電壓V3kef) 兩者的控制法則?？刂齐娐?10可(例如)使用計(jì)時(shí)器電路(例如)根據(jù)所述控制法則來(lái) 控制第一及第二開關(guān)104及106的工作循環(huán)。舉例來(lái)說(shuō)，所述調(diào)節(jié)器電路可將所述第一開 關(guān)關(guān)斷且將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與所述第三電 壓之間的差除以所述第一電壓(例如，(V1-V3EEF)/(V1))成比例。在此實(shí)例中，然后，所述調(diào) 節(jié)器可將所述第二開關(guān)關(guān)斷且將所述第一開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第 三電壓除以所述第一電壓(例如，(V3KEF/V1))成比例。除其它之外本發(fā)明者已認(rèn)識(shí)到，(例如)當(dāng)流過(guò)電感器108的電流為正且給相對(duì) 恒定的負(fù)載供電時(shí)，調(diào)節(jié)器電路102可在對(duì)應(yīng)于指定的穩(wěn)態(tài)操作頻率的切換循環(huán)周期期間 根據(jù)上文所論述的比例在上文所論述的兩個(gè)狀態(tài)之間移位。在某些實(shí)例中，所述第一電壓可為未經(jīng)調(diào)節(jié)輸入電壓，所述第三電壓可為所需輸 出電壓，且所述第一電壓可大于所述第三電壓(例如，在“降壓”調(diào)節(jié)器配置中)。以此方 式，可將瞬間輸出電壓V3控制為近似所述所需輸出電壓V3kef。類似地，在其它實(shí)例中，所述 第一電壓可為所述所需輸出電壓，所述第三電壓可為所述未經(jīng)調(diào)節(jié)輸入電壓(例如，在“升 壓”調(diào)節(jié)器配置中)。類似地，在另外其它實(shí)例中，所述第一電壓可為所述輸入電壓，所述第二電壓(例 如，連接到所述第二開關(guān))可為所述輸出電壓，且所述第三電壓可為返回節(jié)點(diǎn)，例如接地連 接(例如，連接到負(fù)載的返回或參考節(jié)點(diǎn))。在此實(shí)例中，(例如)當(dāng)所述第一電壓小于所 述第三電壓(例如，所述第一電壓“小于接地”)時(shí)，所述調(diào)節(jié)器可為反相“降壓-升壓”配 置。在降壓-升壓配置的實(shí)例中，所述第二電壓的量值可大于或小于所述第一電壓的量值， 且在極性上與所述第一電壓相反。本發(fā)明者還已認(rèn)識(shí)到，可出于一個(gè)或一個(gè)以上目的(例如，與缺少固定穩(wěn)態(tài)操作 頻率的調(diào)節(jié)器相比，為避免音頻頻率處的切換(例如，為減小或禁止聲音噪聲)、為控制或 減小電磁干擾、為針對(duì)給定未經(jīng)調(diào)節(jié)輸入電壓提供減小的組件大小或計(jì)數(shù)、為改善穩(wěn)定性 或?yàn)楦纳扑矔r(shí)響應(yīng))指定所需固定穩(wěn)態(tài)操作頻率。在一實(shí)例中，可(例如)使用計(jì)時(shí)器電 路112 (例如)使用上文所論述的控制法則來(lái)固定第一及第二開關(guān)104及106的總接通時(shí) 間。在一實(shí)例中，所述總接通時(shí)間的一部分(例如，所述第二開關(guān)的接通時(shí)間)可和所述輸 入電壓與所述所需輸出電壓之間的差成比例。在某些實(shí)例中，所述計(jì)時(shí)器電路可為數(shù)字的 且可包括一個(gè)或一個(gè)以上模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)器或其它電路，(例如)以選擇縮放因數(shù)以便 實(shí)現(xiàn)所需固定穩(wěn)態(tài)操作頻率。在其它實(shí)例中，所述計(jì)時(shí)器電路可包括模擬或混合信號(hào)電路， 例如圖2的實(shí)例中所示，或包括一個(gè)或一個(gè)以上其它電路或組件。在一實(shí)例中，可至少部分地使用所述輸入電壓與所述所需輸出電壓之間的差或比率(例如，(V1_V3KEF)或(V1/V3KEF))或者一個(gè)或一個(gè)以上其它關(guān)系來(lái)選擇所述穩(wěn)態(tài)操作頻 率。在一實(shí)例中，調(diào)節(jié)器電路102可經(jīng)設(shè)計(jì)以依據(jù)所供應(yīng)的輸入電壓而(例如)通過(guò)自動(dòng) 選擇適當(dāng)穩(wěn)態(tài)操作頻率來(lái)提供指定的輸出電壓。在其它實(shí)例中，可選擇穩(wěn)態(tài)操作頻率以跨 越各種不同輸入與輸出電壓組合使用，(例如)以簡(jiǎn)化或減小包括調(diào)節(jié)器電路102的集成 電路的面積。圖2大體圖解說(shuō)明包括調(diào)節(jié)器電路202的系統(tǒng)200的實(shí)例。在此實(shí)例中，調(diào)節(jié)器 電路202可包括第一開關(guān)204、第二開關(guān)206、SR鎖存器216、第一比較器218、第二比較器 220、第一斜坡復(fù)位開關(guān)222、第二斜坡復(fù)位開關(guān)224、第一電流源II、第二電流源12、第一電 容器Cl及第二電容器C2。在某些實(shí)例中，調(diào)節(jié)器電路202可連接到一個(gè)或一個(gè)以上其它組 件，例如電感器208或電容器214。在某些實(shí)例中，第一開關(guān)204、第二開關(guān)206、第一斜坡復(fù)位開關(guān)222或第二斜坡 復(fù)位開關(guān)224中的一者或一者以上可包括一個(gè)或一個(gè)以上其它類型的組件或裝置，例如 一個(gè)或一個(gè)以上NMOS、PMOS或結(jié)場(chǎng)效晶體管(FET)、一個(gè)或一個(gè)以上絕緣柵極雙極晶體管 (IGBT)、一個(gè)或一個(gè)以上雙極結(jié)晶體管(BJT)或者一個(gè)或一個(gè)以上其它機(jī)械或固態(tài)開關(guān)。 在某些實(shí)例中，調(diào)節(jié)器電路202及一個(gè)或一個(gè)以上其它組件或裝置可一起包括于單個(gè)組合 件中，例如一起共同集成于單個(gè)集成電路封裝內(nèi)、單個(gè)集成電路裸片上或內(nèi)、多芯片模塊內(nèi) 或者一個(gè)或一個(gè)以上其它集成封裝或組合件中。舉例來(lái)說(shuō)，調(diào)節(jié)器電路202可為包括為電 子裝置的一部分、部件或組件的集成電路，且一個(gè)或一個(gè)以上外部組件(例如，電感器208) 可電連接到調(diào)節(jié)器電路202以提供供在所述電子裝置中使用的DC-DC電壓轉(zhuǎn)換器。在某些實(shí)例中，第一開關(guān)204的接通時(shí)間可由(例如)包括SR鎖存器216的開關(guān) 控制電路控制(例如，如在圖1中)。在圖2中，SR鎖存器216包括耦合到開關(guān)204(例如， NMOS晶體管)的非反相輸出(例如，“Q”)。在某些實(shí)例中，非反相輸出Q可耦合到第二斜 坡復(fù)位開關(guān)224，(例如)以將存儲(chǔ)于電容器C2上的第二斜坡信號(hào)電壓復(fù)位。在圖2中，第 二開關(guān)206可連接到SR鎖存器216的經(jīng)反相輸出(例如，“Q/”)，(例如)以便以與第一開 關(guān)204互補(bǔ)的方式控制第二開關(guān)206。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)204被接通時(shí)可關(guān)斷第二開關(guān) 206，且反之亦然。在某些實(shí)例中，可通過(guò)一個(gè)或一個(gè)以上電路進(jìn)一步處理、放大、緩沖非經(jīng) 反相輸出或經(jīng)反相輸出等，以為第一或第二開關(guān)204或206提供適當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在某些實(shí)例中，當(dāng)(例如)通過(guò)第一比較器218斷言SR鎖存器216的RESET輸入 時(shí)，可關(guān)斷第一開關(guān)204，且可接通第二開關(guān)206。以此方式，第二開關(guān)206可以可控制方式 將電感器208連接到第二電壓V2。在某些實(shí)例中，所述第二電壓小于第一電壓Vl及瞬間輸 出電壓V3兩者。在某些實(shí)例中，當(dāng)(例如)通過(guò)第二比較器220斷言SR鎖存器216的SET輸入時(shí)， 可接通第一開關(guān)204，且可關(guān)斷第二開關(guān)206。以此方式，第一開關(guān)204可以可控制方式將 電感器208連接到第一電壓VI。在其中輸出電壓V3連接到相對(duì)恒定的負(fù)載(例如，IL0AD)的說(shuō)明性實(shí)例中，通過(guò) 電感器208的電流(例如，IL)可為正(例如，調(diào)節(jié)器可正在向所述負(fù)載供應(yīng)電流)，例如顯 示于圖3的說(shuō)明性實(shí)例中。在此實(shí)例中，(例如)當(dāng)驅(qū)動(dòng)相對(duì)恒定的負(fù)載ILOAD時(shí)，可使用 如圖1中所論述的控制法則來(lái)控制第一開關(guān)204及第二開關(guān)206的總接通時(shí)間，(例如)以 提供近似所需輸出電壓(例如，第三電壓V3kef)的輸出電壓V3。
在圖2中，可使用計(jì)時(shí)器電路(例如，包括分別驅(qū)動(dòng)第一及第二電容器Cl及C2的 第一及第二電流源Il及1 來(lái)控制第一及第二開關(guān)204及206的循環(huán)。例如Il的電流源 及例如Cl的電容器可包括為斜坡產(chǎn)生器的一部分，因?yàn)榉謩e注入到電容器中或從電容器 移除的恒定電流可分別提供跨越所述電容器的以恒定速率增加或減小的電壓。在某些實(shí)例 中，Il及Cl可作為第一斜坡產(chǎn)生器操作且12及C2作為第二斜坡產(chǎn)生器操作，(例如)以 分別提供隨時(shí)間增加的第一斜坡信號(hào)VRl及隨時(shí)間減小的第二斜坡信號(hào)VR2。在某些實(shí)例 中，可使用第一及第二比較器218及220將第一及第二斜坡信號(hào)VRl及VR2與相應(yīng)閾值相 比較，例如，使用連接到第一比較器218的峰值閾值(例如，PEAK)及連接到第二比較器220 的谷值閾值(例如，VALLEY)，如圖2中所示。在某些實(shí)例中，可使用一個(gè)或一個(gè)以上其它 電路或組件作為斜坡產(chǎn)生器，(例如)以提供斜坡信號(hào)VRl及VR2中的一者或一者以上，例 如，使用一個(gè)或一個(gè)以上數(shù)字計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器或者一個(gè)或一個(gè) 以上其它電路或組件。在某些實(shí)例中，在穩(wěn)態(tài)操作(例如，驅(qū)動(dòng)相對(duì)恒定的負(fù)載IL0AD)期間，第一斜坡復(fù) 位開關(guān)222可禁止第一電容器Cl斜升，例如，將VRl保持到與V3約相同的電壓(例如，在 與第一及第二開關(guān)204及206相對(duì)的節(jié)點(diǎn)處的電感器208處)，直到VR2達(dá)到谷值閾值。然 后在這些實(shí)例中，SR鎖存器216可從RESET狀態(tài)雙態(tài)切換到SET狀態(tài)，且第一斜坡復(fù)位開 關(guān)222可關(guān)斷，從而允許Cl充電，且允許VRl向上斜升。在這些實(shí)例中，當(dāng)SR鎖存器216 為SET時(shí)，第二斜坡復(fù)位開關(guān)224可防止C2斜升，從而將VR2保持到與V3約相同的電壓。在某些實(shí)例中，可控制第一或第二電流Il或12以為第一及第二斜坡信號(hào)VRl及 VRl中的一者或一者以上提供所需轉(zhuǎn)換速率。類似地，在某些實(shí)例中，可(例如)通過(guò)一個(gè) 或一個(gè)以上閾值控制電路(例如)根據(jù)圖1、圖3及圖4中所論述的控制法則調(diào)整或控制 一個(gè)或一個(gè)以上閾值電壓(例如，PEAK或VALLEY)，以提供相應(yīng)第一及第二開關(guān)204及206 的所需工作循環(huán)或絕對(duì)接通時(shí)間。圖3顯示(例如)當(dāng)向相對(duì)恒定的負(fù)載(例如，圖2的IL0AD)供應(yīng)電力時(shí)由圖1 或圖2的調(diào)節(jié)器電路提供的各種信號(hào)的說(shuō)明性實(shí)例的曲線圖300。在此說(shuō)明性實(shí)例中，VRl 可表示(例如)由第一斜坡產(chǎn)生器(例如，包括電容器Cl及電流源11(如圖2中所示)或 者一個(gè)或一個(gè)以上其它組件)提供的第一斜坡信號(hào)。類似地，VR2可表示(例如)由第二斜 坡產(chǎn)生器(例如，包括電容器C2及電流源12 (如圖2中所示)或者一個(gè)或一個(gè)以上其它電 路或組件)提供的第二斜坡信號(hào)。在此說(shuō)明性實(shí)例中，電流IL可表示通過(guò)電感器(例如， 圖1或圖2的電感器108或208)的正輸出電流(例如，由圖1或圖2的調(diào)節(jié)器電路102或 202供應(yīng))。在圖3中，第一斜坡信號(hào)VRl可從與瞬間輸出電壓V3約相同的初始值開始(例如， 如圖1或2中所示)且可向上斜升到V3以上的電壓，(例如)直到到達(dá)峰值閾值。在圖3 中，上限或峰值閾值可由PEAK表示。類似地，在某些實(shí)例中，第二斜坡信號(hào)VR2可從與V3 約相同的初始值開始且可斜降到V3以下的電壓，(例如)直到到達(dá)谷值閾值。在圖3中， 下限或谷值閾值可由VALLEY表示。在圖3中，PKCOMP可表示來(lái)自第一比較器(例如，圖2的第一比較器218)的輸出 信號(hào)，且可在VRl達(dá)到峰值閾值(例如，PEAK)時(shí)將RESET信號(hào)提供(例如)到圖2的SR鎖 存器216。類似地，在圖3中，VCOMP可表示來(lái)自第二比較器(例如，圖2的第二比較器220)的輸出信號(hào)，且可在VR2減小到谷值閾值(例如，VALLEY)時(shí)將SET信號(hào)提供(例如)到圖 2的SR鎖存器216。在圖3中，TON可表示(例如)由圖2的SR鎖存器216提供的去往第一開關(guān)(例 如，如圖1或圖2中所示的第一開關(guān)104或204)的開關(guān)控制信號(hào)。在某些實(shí)例中，當(dāng)TON 為高(例如，被斷言)時(shí)，可接通第一開關(guān)，且關(guān)斷第二開關(guān)(例如，第二開關(guān)106或206)。 在這些實(shí)例中，當(dāng)接通第一開關(guān)時(shí)，電感器輸出電流IL正在以恒定速率增加(且輸出電壓 V3可增加)。類似地，當(dāng)TON為低(例如，被解除斷言)時(shí)，可關(guān)斷第一開關(guān)，且可接通第二 開關(guān)。在這些實(shí)例中，當(dāng)接通第二開關(guān)時(shí)，電感器輸出電流IL可保持為正，但開始以恒定速 率減小(且因此輸出電壓V3也可減小)。在此說(shuō)明性實(shí)例中，可通過(guò)切換循環(huán)周期T來(lái)表 示第一及第二開關(guān)兩者的接通時(shí)間的總持續(xù)時(shí)間。在某些實(shí)例中，可(例如)通過(guò)(例如)根據(jù)圖1中所論述的控制法則控制第一及 第二電流源Il或12、第一或第二電容器值Cl及C2或峰值及谷值閾值PEAK及VALLEY(如 圖2中所示)中的一者或一者以上將T指定為對(duì)應(yīng)于所需固定穩(wěn)態(tài)操作頻率。在圖3中， Cl可被指定為約等于C2(例如，在指定的組件容限內(nèi))。在某些實(shí)例中，Il可被指定為和 12成比例或約等于12(例如，在一個(gè)或一個(gè)以上電流源電路(例如，一個(gè)或一個(gè)以上電流 鏡、跨導(dǎo)放大器等)的準(zhǔn)確度內(nèi))。在其它實(shí)例中，Cl可被指定為和C2成比例，或Il可被 指定為和12成比例，(例如)以(例如)在調(diào)節(jié)器電路正在工作循環(huán)極端處或附近操作時(shí) 提供所需固定穩(wěn)態(tài)操作頻率。工作循環(huán)極端可包括其中在連續(xù)切換循環(huán)期間第一或第二開 關(guān)的接通時(shí)間長(zhǎng)于其它開關(guān)的調(diào)節(jié)器操作條件。在一實(shí)例中，包括所述調(diào)節(jié)器電路的集成 電路可制作得更簡(jiǎn)單或可通過(guò)分別減小Cl或經(jīng)配置以相對(duì)于C2供應(yīng)Il的電流源或經(jīng)配 置以供應(yīng)12的電流源的大小而占據(jù)減小的面積。在一實(shí)例中，通過(guò)分別減小Cl的大小或 Il相對(duì)于C2的量值或12的量值，包括所述調(diào)節(jié)器電路的集成電路可消耗更少的操作功率 (例如，更少的偏置電流，或者一個(gè)或一個(gè)以上其它電流)。在某些實(shí)例中，第三電壓V3KEF可表示將由所述調(diào)節(jié)器電路提供的所需輸出電壓。 PEAK可被指定為(例如)由閾值產(chǎn)生器電路(例如，包括一個(gè)或一個(gè)以上電路或組件，例如 一個(gè)或一個(gè)以上放大器、緩沖器、電流源、電流鏡或者一個(gè)或一個(gè)以上其它電路)提供的和 V3KEF成比例且大于V3kef的電壓。在一實(shí)例中，例如顯示于圖3中，PEAK = (K1+!) * V3EEF,(1)Il = K2* VI，(2)且因此，TON = (Cl * K1 * V3eef)/I1 = (Cl * K1 * V3EEF) / (K2 * VI). (3)在此實(shí)例中，TON可為在切換循環(huán)T期間第一開關(guān)的接通時(shí)間。K1可表示無(wú)單位正 窗口或偏移比例，例如，在圖3的實(shí)例中使用K1 = 0. 03。因此，在此實(shí)例中，PEAK可為所需 輸出電壓V3KEF的103%。K2可表示跨導(dǎo)常數(shù)，且可用來(lái)控制調(diào)節(jié)器電路的操作頻率，例如， 針對(duì)圖3的實(shí)例(例如，對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)器電路的集成電路實(shí)施方案)使用K2 = O. 45微安培/ 伏。因此，在此實(shí)例中，第一開關(guān)可接通達(dá)和第三電壓V3KEF除以第一電壓Vl成比例的持續(xù) 時(shí)間。VALLEY可被指定為(例如)由閾值產(chǎn)生器電路提供的和(V1_V3KEF)成比例且小于 V3EEF的電壓。在一實(shí)例中，例如顯示于圖3中，
VALLEY = VSeef-K1 * (V1-V3EEF)，(4)I2 = K2*V1，(5)且因此，第二開關(guān)的接通時(shí)間可表示為T0N2 = (C2 * K1 * (V1-V3EEF))/12(6)= (C2 * K1 * (V1-V3eef))/(K2 * VI).在此實(shí)例中，T0N2也可與第一開關(guān)的關(guān)斷時(shí)間約相同。因此，在此實(shí)例中，第二開 關(guān)可接通達(dá)和第一電壓與第三電壓之間的差除以第一電壓成比例的持續(xù)時(shí)間?？偳袚Q循環(huán) 周期可表示為T = T0N+T0N2 = C2 * K1A2.(7)在圖3中，Cl = C2 = 20微微法拉，且所述切換循環(huán)周期可對(duì)應(yīng)于750千赫左右 的切換頻率，例如，使用上文所論述的Kp K2值。在某些實(shí)例中，可依據(jù)所需輸出電壓V3kef與輸入電壓Vl之間的差來(lái)縮放PEAK、 VALLEY、TON或T0N2中的一者或一者以上，(例如)以增強(qiáng)瞬時(shí)響應(yīng)或穩(wěn)定性，(例如) 同時(shí)仍保持指定的操作頻率固定。在圖3的實(shí)例中，可使用增益常數(shù)K來(lái)修改谷值閾值 VALLEY (例如，使用谷值閾值控制電路)，且可將電流12設(shè)定為I2/K，使得Valley = VSeef-(K1ZK) ^ (vi-v3EEF),⑶T0N2 = (C2 * K1 * ((V1_V3KEF)/K)) / (I2/K) ·(9)在此實(shí)例中，接通時(shí)間T0N2可如方程式9中所表示，但K可彼此抵消，使得T0N2 與方程式6相同。在某些實(shí)例中，K可(例如)依據(jù)所需輸出電壓V3KEF與輸入電壓Vl之間 的差可調(diào)整、連續(xù)或離散地變化。在一實(shí)例中，可將離散K值存儲(chǔ)于(例如)查找表中，或 使用數(shù)字電路(其使用一個(gè)或一個(gè)以上分析函數(shù))，(例如)以提供對(duì)應(yīng)于指定的輸入電壓 范圍的指定的K值及所需輸出電壓范圍。在圖3的說(shuō)明性實(shí)例中，當(dāng)Vl = 12V且V3kef= 1. 8V時(shí)，可通過(guò)以下方式來(lái)選擇 K = 4 (例如)自動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)器電路(例如)使用V3KEF與Vl之間的比率或差；或通過(guò)使 用查找表；或通過(guò)使用一個(gè)或一個(gè)以上其它離散或連續(xù)函數(shù)或者Vl或V3kef到K的映射。 在某些實(shí)例中，可使用包括于谷值閾值控制電路中的一個(gè)或一個(gè)以上比較器或電流鏡來(lái)選 擇或調(diào)整K。在某些實(shí)例中，對(duì)于(V1-V3KEF)的相對(duì)小的值，可(例如)通過(guò)使用小的K值 (例如，0. 25或小于一的某一其它值)來(lái)減小VALLEY (例如，增加V3KEF與VALLEY之間的滯 后“窗口”)，(例如)以改善穩(wěn)定性或禁止“顫動(dòng)”。在某些實(shí)例中，對(duì)于(V1_V3KEF)的相對(duì)大的值，可(例如)使用較大K值(例如，K =4，如圖3中所示)來(lái)增加VALLEY(例如，減小PEAK與VALLEY之間的滯后“窗口”)，(例 如)以改善瞬時(shí)響應(yīng)。類似地，在某些實(shí)例中，可(例如)通過(guò)使用查找表或通過(guò)使用一個(gè) 或一個(gè)以上其它離散或連續(xù)函數(shù)或者Vl或V3KEF到一個(gè)或一個(gè)以上其它參數(shù)(例如，11、12、 &或1(2)的映射來(lái)縮放或選擇所述一個(gè)或一個(gè)以上其它參數(shù)(例如，例如使用一個(gè)或一個(gè)以 上模擬或數(shù)字電路或者存儲(chǔ)器)。在某些實(shí)例中，可(例如)通過(guò)向存儲(chǔ)器電路進(jìn)行寫入、 熔斷一個(gè)或一個(gè)以上熔絲、修整或修改一個(gè)或一個(gè)以上金屬或其它電路特征等來(lái)(例如) 以電方式或以物理方式指定、調(diào)整或編程由調(diào)節(jié)器電路使用的I1、I2、k1、k2、 K中的一者或 一者以上或者一個(gè)或一個(gè)以上其它操作參數(shù)。在一實(shí)例中，可(例如)使用串行或并行總 線接口或者一個(gè)或一個(gè)以上其它接口(例如，由包括為包括調(diào)節(jié)器電路的集成電路封裝的一部分的一個(gè)或一個(gè)以上輸入或輸出銷提供)以數(shù)字方式編程IL^jpK2I中的一者或 一者以上或者一個(gè)或一個(gè)以上其它操作參數(shù)。在某些實(shí)例中，可使用鎖相回路(PLL)或者一個(gè)或一個(gè)以上其它電路來(lái)調(diào)整II、 12、Kp K2、K中的一者或一者以上或者一個(gè)或一個(gè)以上其它操作參數(shù)，(例如)以校正調(diào)節(jié) 器電路的所需操作頻率與瞬間操作頻率之間的誤差。在一實(shí)例中，可通過(guò)所述PLL(例如) 在圖2的SR鎖存器216的非反相輸出Q處監(jiān)視或在一個(gè)或一個(gè)以上其它節(jié)點(diǎn)處監(jiān)視調(diào)節(jié) 器電路的所述瞬間操作頻率。在一實(shí)例中，可和PLL的誤差輸出(例如，經(jīng)包括作為所述 PLL的部分、部件或組件的相位檢測(cè)器或鑒別器的輸出)提供的頻率誤差成比例地縮放Il 或12。在一實(shí)例中，替代縮放或除縮放外，可(例如)響應(yīng)于所述PLL的誤差輸出所提供的 頻率誤差而反相Il或12。在圖3中，調(diào)節(jié)器電路可正在供應(yīng)為2安培的相對(duì)恒定的負(fù)載(例如，如圖2中所 示的IL0AD)，其例如表示調(diào)節(jié)器的穩(wěn)態(tài)操作條件。在此實(shí)例中，VALLEY = 1. 723伏，且PEAK =1. 85 伏。圖4大體圖解說(shuō)明控制調(diào)節(jié)器電路的方法400，例如使用圖1或圖2中所示或者圖 3的說(shuō)明性實(shí)例中所論述的調(diào)節(jié)器電路。在402處，第一開關(guān)可以可控制方式將第一電壓Vl連接到電感器，例如使用如圖 1或圖2中所示的第一開關(guān)104或204或者電感器108或208。在404處，第二開關(guān)可以可 控制方式將第二電壓(例如，接地或參考電壓)V2連接到所述電感器，例如使用如圖1或圖 2中所示的第二開關(guān)106或206。在406處，可使用例如圖1到圖3中所論述的控制法則，(例如)包括將第一開關(guān) 關(guān)斷且將第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和第一電壓Vl與第三電壓V3kef之間 的差除以第一電壓Vl成比例。在408處，所述控制法則可包括接通第一開關(guān)且關(guān)斷第二開 關(guān)達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和第三電壓V3kef除以第一電壓Vl成比例。在某些實(shí)例中，在410處，方法400可包括控制第一及第二開關(guān)的對(duì)應(yīng)于當(dāng)電感器 正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期(例如，圖3的切換循環(huán)周期T)的總接通時(shí)間。在某些實(shí)例中，(例如)當(dāng)電感器電流為正時(shí)，調(diào)節(jié)器電路(例如，調(diào)節(jié)器電路102 或202)可在一個(gè)或一個(gè)以上PWM模式中操作，例如，使用如上文在圖1到4中所論述的滯 后控制。然而，在某些實(shí)例中，當(dāng)電感器電流為負(fù)時(shí)，例如在指定的數(shù)目的切換循環(huán)期間，調(diào) 節(jié)器電路可在脈沖頻率調(diào)制(PFM)模式中操作，(例如)以禁止第二開關(guān)消散存儲(chǔ)于電感器 中的能量。以此方式，與僅使用PWM模式(例如，包括滯后控制)操作的調(diào)節(jié)器電路相比， 可增加所述調(diào)節(jié)器電路的效率。在某些實(shí)例中，(例如)當(dāng)所需輸出電壓(例如，V3KEF)與 瞬間輸出電壓(例如，V3)之間存在大的誤差時(shí)，可替代PWM模式或除PWM模式外使用PFM 模式。在一實(shí)例中，當(dāng)調(diào)節(jié)器電路(例如，調(diào)節(jié)器電路102或202)首先啟動(dòng)或經(jīng)受短路 條件(例如，在V3節(jié)點(diǎn)處)時(shí)，可使用軟啟動(dòng)電路或模式來(lái)逐漸增加V3節(jié)點(diǎn)處的電壓。舉 例來(lái)說(shuō)，如果所述調(diào)節(jié)器電路缺少所述軟啟動(dòng)電路或模式，那么第一開關(guān)可保持接通達(dá)比 在穩(wěn)態(tài)操作期間長(zhǎng)得多的持續(xù)時(shí)間。所述長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間可損壞第一開關(guān)104。所述軟啟動(dòng)電 路或模式可顯示第一或第二開關(guān)104或106的接通時(shí)間，(例如)以防止對(duì)所述開關(guān)的損 壞。在某些實(shí)例中，可替代所述一個(gè)或一個(gè)以上PWM模式或除所述一個(gè)或一個(gè)以上PWM模
14式外使用軟啟動(dòng)電路或模式，例如使用滯后控制，如上文在圖1到圖4中所論述。額外論述以上詳細(xì)說(shuō)明包括對(duì)附圖的參考，所述附圖形成所述詳細(xì)說(shuō)明的一部分。所述圖 式以圖解說(shuō)明方式顯示其中可實(shí)踐本發(fā)明的具體實(shí)施例。這些實(shí)施例在本文中也稱作“實(shí) 例”。此類實(shí)例可包括除所示或所描述的那些元件外的元件。然而，本發(fā)明者還構(gòu)想其中僅 提供所示或所描述的那些元件的實(shí)例。此外，本發(fā)明者還構(gòu)想相對(duì)于特定實(shí)例(或其一個(gè) 或一個(gè)以上方面)或相對(duì)于本文中所示或所描述的其它實(shí)例(或其一個(gè)或一個(gè)以上方面) 使用所示或所描述的那些元件的任一組合或排列的實(shí)例。此文獻(xiàn)中所參考的所有出版物、專利及專利文獻(xiàn)將其全文以引用方式并入本文 中，就像單獨(dú)以引用方式并入一樣。如果此文獻(xiàn)與那些以引用方式并入的文獻(xiàn)之間的使用 不一致，那么應(yīng)將所并入的參考文獻(xiàn)中的使用視為對(duì)此文獻(xiàn)的使用的補(bǔ)充；對(duì)于不可調(diào)和 的不一致性，以此文獻(xiàn)中的使用為準(zhǔn)。在此文獻(xiàn)中，如在專利文獻(xiàn)中所常見的那樣，使用術(shù)語(yǔ)“一 (a) ”或“一 (an) ”來(lái)包 括一個(gè)或多于一個(gè)，與任何其它例示或使用“至少一個(gè)(at least one) ”或“一個(gè)或一個(gè)以 上(one or more) ”無(wú)關(guān)。在此文獻(xiàn)中，使用術(shù)語(yǔ)“或(or) ”來(lái)指代非排他性或，使得“A或B” 包括“A而不是B”、“B而不是A”及“A及B”，除非另外指示。在所附權(quán)利要求書中，使用術(shù) 語(yǔ)“包括(including)”及“其中(in which) ”用作相應(yīng)術(shù)語(yǔ)“包含(comprising) ”及“其中 (wherein)”的通俗易懂的等效形式。同樣，在以上權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括(including)” 及“包含(comprising) ”為開放性的，也就是說(shuō)，在權(quán)利要求中包括除在系統(tǒng)、裝置、物品或 過(guò)程術(shù)語(yǔ)后列出的那些元件外的元件的所述系統(tǒng)、裝置、物品或過(guò)程仍被視為歸屬于所述 權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，在以上權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“第一(first)”、“第二(second)”及 “第三(third) ”等僅用作標(biāo)記，且不打算對(duì)其對(duì)象施加數(shù)值要求。本文中所描述的方法實(shí)例可為至少部分地機(jī)器或計(jì)算機(jī)實(shí)施。一些實(shí)例可包括 用指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀媒體或機(jī)器可讀媒體，所述指令可操作以配置電子裝置以執(zhí)行如 以上實(shí)例中所論述的方法。此類方法的實(shí)施方案可包括代碼，例如微碼、匯編語(yǔ)言代碼、較 高級(jí)語(yǔ)言代碼等。此種代碼可包括用于執(zhí)行各種方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。所述代碼可形成 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的部分。此外，所述代碼可在執(zhí)行期間或在其它時(shí)間有形地存儲(chǔ)于一個(gè)或 一個(gè)以上易失性或非易失性計(jì)算機(jī)可讀媒體上。這些計(jì)算機(jī)可讀媒體可包括但不限于硬磁 盤、可拆卸式磁盤、可拆卸式光盤(例如，壓縮光盤及數(shù)字視頻光盤)、磁帶、存儲(chǔ)器卡或棒、 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)等。以上說(shuō)明打算具有說(shuō)明性而非限制性。舉例來(lái)說(shuō)，上述實(shí)例(或其一個(gè)或一個(gè)以 上方面)可彼此組合使用。也可例如由所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在審閱以上說(shuō)明后使用其它實(shí) 施例。提供本摘要以符合37C. F. R. § 1. 72(b)，以便允許讀者快速獲取本技術(shù)發(fā)明的本質(zhì)。 提交本摘要是基于以下理解其將不用于解釋或限制權(quán)利要求書的范圍或含義。同樣，在以 上具體實(shí)施方式
中，各種特征可聚集在一起以組織本發(fā)明。此不應(yīng)解釋為意味著未請(qǐng)求的 所揭示特征對(duì)任一權(quán)利要求并不可少。而是，發(fā)明性標(biāo)的物可依賴于少于特定所揭示實(shí)施 例的所有特征。因此，借此將以上權(quán)利要求書并入具體實(shí)施方式
中，其中每一權(quán)利要求本身 獨(dú)立作為單獨(dú)實(shí)施例。本發(fā)明的范圍應(yīng)參照所附權(quán)利要求書連同授權(quán)于此等權(quán)利要求的等 效物的完全范圍一起確定。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到負(fù)載的電能量的調(diào)節(jié)器電路，所述調(diào)節(jié)器電路包含 第一開關(guān)，其經(jīng)配置以便以可控制方式將第一電壓連接到電感器；第二開關(guān)，其經(jīng)配置以便以可控制方式將第二電壓連接到所述電感器； 開關(guān)控制電路，其經(jīng)配置以使用計(jì)時(shí)器電路控制所述第一及第二開關(guān)； 其中所述開關(guān)控制電路經(jīng)配置以將所述第一開關(guān)關(guān)斷且將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持 續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與第三電壓之間的差除以所述第一電壓成比例；其中所述開關(guān)控制電路經(jīng)配置以將所述第一開關(guān)接通且將所述第二開關(guān)關(guān)斷達(dá)一持 續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第三電壓除以所述第一電壓成比例； 其中所述第一或第三電壓中的一者對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓；且 其中所述第二電壓小于所述第一及第三電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述計(jì)時(shí)器電路包括數(shù)字計(jì)時(shí)器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第一電壓包含供 應(yīng)到所述調(diào)節(jié)器電路的輸入電壓；其中所述第三電壓包含所需輸出電壓；且 其中所述第一電壓大于所述第三電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第三電壓包含供 應(yīng)到所述調(diào)節(jié)器電路的輸入電壓；其中所述第一電壓包含所需輸出電壓；且 其中所述第一電壓大于所述第三電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第一及第二開關(guān) 的總接通時(shí)間對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述調(diào)節(jié)器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期；且其中所述指定的周期對(duì)應(yīng)于所需穩(wěn)態(tài)操作頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述計(jì)時(shí)器電路包含第一斜坡產(chǎn)生器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生耦合到第一比較器的第一斜坡信號(hào)； 第二斜坡產(chǎn)生器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生耦合到第二比較器的第二斜坡信號(hào)；且 其中所述開關(guān)控制電路經(jīng)配置以使用所述第一及第二比較器以及所述第一及第二斜 坡產(chǎn)生器來(lái)控制所述第一及第二開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)節(jié)器電路，其中相應(yīng)第一及第二斜坡產(chǎn)生器包括相應(yīng)第一 及第二電容器，且其中所述相應(yīng)第一及第二電容器中的每一者由相應(yīng)第一及第二電流源充 H1^ ο
8.根據(jù)權(quán)利要求6到7中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第一及第二電流 源經(jīng)配置以和電壓輸入處的電壓成比例地驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指定的第一及第二電流；且其中所述第一及第二電流源經(jīng)配置以控制相應(yīng)第一及第二斜坡信號(hào)的相應(yīng)第一及第 二轉(zhuǎn)換速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述開關(guān)控制電路包含設(shè)定-復(fù)位(SR)鎖存器；其中第一比較器輸出耦合到所述SR鎖存器的復(fù)位輸入；其中第二比較器輸出耦合到所述SR鎖存器的設(shè)定輸入；其中所述SR鎖存器的非經(jīng)反相輸出耦合到所述第一開關(guān)；其中所述SR鎖存器的經(jīng)反相輸出耦合到所述第二開關(guān)；其中所述SR鎖存器經(jīng)配置以便以互斥方式接通或關(guān)斷相應(yīng)第一及第二開關(guān)；且其中所述第一及第二開關(guān)的所述總接通時(shí)間對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述調(diào)節(jié)器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù) 載時(shí)的指定的周期。
10.根據(jù)權(quán)利要求6到9中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第一斜坡信號(hào)隨 時(shí)間增加；且其中所述第一比較器經(jīng)配置以將所述第一斜坡信號(hào)與指定的峰值閾值相比較，且作為 響應(yīng)，其中開關(guān)控制邏輯經(jīng)配置以在所述第一斜坡信號(hào)達(dá)到所述指定的峰值閾值時(shí)接通所 述第二開關(guān)，且將所述第一斜坡信號(hào)復(fù)位為與所述第一及第二開關(guān)相對(duì)的節(jié)點(diǎn)處的電感器 處的電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述指定的峰值閾值和所述第三電壓成 比例且大于所述第三電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述第二斜坡信號(hào) 隨時(shí)間減小；且其中所述第二比較器經(jīng)配置以將所述第二斜坡信號(hào)與指定的谷值閾值相比較，且作為 響應(yīng)，其中所述開關(guān)控制邏輯經(jīng)配置以在所述第二斜坡信號(hào)達(dá)到所述指定的谷值閾值時(shí)接 通所述第一開關(guān)，且將所述第二斜坡信號(hào)復(fù)位為與所述第一及第二開關(guān)相對(duì)的節(jié)點(diǎn)處的所 述電感器處的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述指定的谷值閾值和所述第三電壓成 比例且小于所述第三電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12到13中任一權(quán)利要求所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述指定的谷值閾 值由谷值閾值控制電路控制；且其中所述谷值閾值控制電路經(jīng)配置以提供比所述第三電壓小一電壓的谷值閾值，所述 電壓和所述第一電壓與所述第三電壓之間的所述差成比例。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述谷值閾值控制電路包括可調(diào)整增 益；且其中所述指定的谷值閾值由所述可調(diào)整增益縮放。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)節(jié)器電路，其中所述可調(diào)整增益是使用關(guān)于所述第一電 壓與所述第三電壓之間的差的信息控制的。
17.一種用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到負(fù)載的電能量的方法，所述方法包含使用第一開關(guān)以可控制方式將第一電壓連接到電感器；使用第二開關(guān)以可控制方式將第二電壓連接到所述電感器；將所述第一開關(guān)關(guān)斷且將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一 電壓與第三電壓之間的差除以所述第一電壓成比例；及將所述第一開關(guān)接通且將所述第二開關(guān)關(guān)斷達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第三 電壓除以所述第一電壓成比例，其中所述第一或第三電壓中的一者對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓， 且其中所述第二電壓小于所述第一及第三電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其包含使用所述以可控制方式連接所述第一電壓及 所述以可控制方式連接所述第二電壓來(lái)提供對(duì)應(yīng)于所述第三電壓的所需輸出電壓，其中所 述第一電壓包含大于所述第三電壓的輸入電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求17到18中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含使用所述以可控制方式 連接所述第一電壓及所述以可控制方式連接所述第二電壓來(lái)提供對(duì)應(yīng)于所述第一電壓的 所需輸出電壓，其中所述第三電壓包含輸入電壓，且其中所述第一電壓大于所述第三電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含控制所述第一及第二開 關(guān)的對(duì)應(yīng)于當(dāng)所述電感器正在驅(qū)動(dòng)指定的負(fù)載時(shí)的指定的周期的所述總接通時(shí)間，其中所 述指定的周期對(duì)應(yīng)于所需穩(wěn)態(tài)操作頻率。
全文摘要
此文獻(xiàn)除其它之外還論述調(diào)節(jié)器電路。所述調(diào)節(jié)器電路可使用第一開關(guān)以可控制方式將第一電壓連接到電感器且可使用第二開關(guān)以可控制方式將第二電壓連接到所述電感器?？蓪⑺龅谝婚_關(guān)關(guān)斷且可將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第一電壓與第三電壓之間的差除以所述第一電壓成比例?？蓪⑺龅谝婚_關(guān)關(guān)斷且可將所述第二開關(guān)接通達(dá)一持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間和所述第三電壓除以所述第一電壓成比例。所述第一或第三電壓中的一者可對(duì)應(yīng)于所需輸出電壓。
文檔編號(hào)H02M3/00GK102111067SQ20101055999
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者克里斯托弗·D·布里奇, 詹姆斯·加勒特 申請(qǐng)人:飛兆半導(dǎo)體公司