專利名稱：交錯功能電源控制器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電子學(xué)，且更具體但非排他地涉及電源控制器、半導(dǎo)體、其結(jié)構(gòu)，以及形成半導(dǎo)體設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
各種電子設(shè)備，例如便攜式電腦、便攜式電話、個人數(shù)字助理以及其它便攜式和非便攜式的電子設(shè)備，可以利用一個或多個直流-直流轉(zhuǎn)換器。一般來說，直流-直流轉(zhuǎn)換器將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成調(diào)節(jié)后的直流輸出電壓。直流-直流轉(zhuǎn)換器可以用來在電子設(shè)備內(nèi)供應(yīng)各種負(fù)載。由所述直流-直流轉(zhuǎn)換器供應(yīng)的負(fù)載可以從相對較輕負(fù)載變?yōu)橄鄬^重負(fù)載。較輕負(fù)載與較重負(fù)載之間的差別可以根據(jù)特定應(yīng)用、系統(tǒng)和/或用戶的要求而變化。不同類型的直流-直流轉(zhuǎn)換器可更適合于供應(yīng)較輕負(fù)載或較重負(fù)載。線性模式電壓調(diào)節(jié)器可為一種類型的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其更適合于為較輕負(fù)載提供電力。所述線性模式電壓調(diào)節(jié)器可監(jiān)測直流輸出電壓的變化，并給晶體管提供控制信號，以將輸出電壓保持在所需值上。一種類型的線性模式電壓調(diào)節(jié)器可以是低壓降輸出電壓調(diào)節(jié)器(LDO)，其可以在相對較小壓降和較低噪聲輸出下來給相對較高負(fù)載提供電力。另一種類型的直流-直流轉(zhuǎn)換器可以是切換模式直流-直流轉(zhuǎn)換器，其通過開啟和關(guān)閉所述直流-直流轉(zhuǎn)換器中的至少一個晶體管，將輸出電壓保持在所需值上。當(dāng)供應(yīng)較重負(fù)載時，所述切換類型的直流-直流轉(zhuǎn)換器可在相對較高的效率下提供調(diào)節(jié)后的輸出電壓。供應(yīng)負(fù)載(其在不同情況下可以是較輕負(fù)載或較重負(fù)載)的傳統(tǒng)方法提供一個直流-直流轉(zhuǎn)換器用于供應(yīng)較輕負(fù)載，且提供另一個單獨的直流-直流轉(zhuǎn)換器(例如，切換模式的直流-直流轉(zhuǎn)換器)，來供應(yīng)較重負(fù)載，并且在某些狀況下會在每個直流-直流轉(zhuǎn)換器之間進(jìn)行切換。此類傳統(tǒng)方法需要兩個直流-直流轉(zhuǎn)換器以及額外的組件和引腳，以便促進(jìn)每個直流-直流轉(zhuǎn)換器之間的切換，從而增加了成本和復(fù)雜性?，F(xiàn)代中央處理器(CPU)的負(fù)載電流為高度動態(tài)的，且很快地從低到高和從高到低變化。CPU電流的瞬變可以在(例如)I微秒之內(nèi)發(fā)生，其小于傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的典型切換周期。在傳統(tǒng)脈寬調(diào)制(PWM)方案中，一般由PWM比較器對誤差放大器的補償(COMP)輸出與固定斜坡信號進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生PWM信號用于控制直流-直流功率調(diào)節(jié)器的切換。為了提供切換抗噪性，復(fù)位-置位(R-S)觸發(fā)器通常耦接至比較器的輸出端，以確保每個切換循環(huán)只有一個脈沖。前沿調(diào)制方案適于負(fù)載增加瞬變事件，但并不總是響應(yīng)負(fù)載釋放瞬變，而后沿調(diào)制方案適于負(fù)載釋放瞬變事件，但并不總是響應(yīng)負(fù)載增加瞬變事件。因此，在某些負(fù)載變化的情況下，這些傳統(tǒng)方案中的每一種都插入時鐘信號延遲。通常，在外部控制系統(tǒng)(如微型計算機)的控制下，系統(tǒng)要求能夠改變電源系統(tǒng)輸出電壓的值。一般地，所述外部控制系統(tǒng)將信號發(fā)送至電源控制系統(tǒng)，以便改變輸出電壓的值。圖I示出現(xiàn)有典型電源控制系統(tǒng)10的誤差放大器。系統(tǒng)10具有PWM控制部分17、功率激勵級18、誤差放大器14和基準(zhǔn)電壓16。誤差放大器14包括運算放大器15，除此之外，還包括補償和增益控制網(wǎng)絡(luò)，所述補償和增益控制網(wǎng)絡(luò)包括第一阻抗12和第二阻抗13。阻抗12和阻抗13 —般包括電阻器和電容器,在施加至放大器14的輸入電壓(Vin)改變時，所述電阻器和電容器用于提供高頻穩(wěn) 定性。這些電源控制器的一個問題在于準(zhǔn)確性。通常，所述誤差放大器電路具有跟蹤誤差，當(dāng)控制系統(tǒng)需要輸出電壓值發(fā)生改變時，該跟蹤誤差會導(dǎo)致輸出電壓具有不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定的改變。此類不準(zhǔn)確性和不穩(wěn)定性會不利地影響使用功率控制系統(tǒng)的輸出電壓的控制系統(tǒng)的操作。當(dāng)相同的輸入濾波器上存在兩個直流-直流轉(zhuǎn)換器時，波紋電流可能是一個問題，且其在動態(tài)載入期間對于立即響應(yīng)瞬變很重要。因此，需要有一種系統(tǒng)，其可以在不對輸出電壓產(chǎn)生電壓干擾的情況下，減少輸入濾波器波紋電流。


從詳細(xì)的說明書和附圖中能將更全面地了解本發(fā)明的示例性實施方案，其中圖I示出電源控制系統(tǒng)的誤差放大器；圖2不出說明后沿調(diào)制方案的一系列時序圖；圖3示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的電子設(shè)備的方框圖；圖4示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的斜坡控制電路；圖5示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的穩(wěn)態(tài)后沿信號操作；圖6示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的斜坡脈沖調(diào)制(RPM)信號操作；圖7示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的第一動態(tài)RPM觸發(fā)事件；圖8示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的第二動態(tài)RPM觸發(fā)事件；圖9示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的恢復(fù)正常操作；以及圖10示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的斜坡控制電路的俯視圖。
具體實施例方式以下示例性實施方案的描述本質(zhì)上僅為說明性的，且并不旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了使說明簡單、清楚，圖中的元件不必按照相應(yīng)比例，其僅為示意性的而非限制性的，且除非另有說明，否則不同圖中的相同的參考符號表示相同的元件。另外，為了簡化描述，省略了眾所周知的步驟和元件的描述與細(xì)節(jié)。本文所使用的載流電極是指設(shè)備的一個元件，其承載流過所述設(shè)備的電流，例如MOS晶體管的源極或漏極，或雙極性晶體管的發(fā)射極或集電極，或二極管的陰極或陽極，而控制電極是指設(shè)備的一個元件，其控制流過所述設(shè)備的電流，例如MOS晶體管的門極或雙極性晶體管的基極。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本文所使用的、涉及電路操作的詞語“期間”、“同時”、和“時候”并非精確術(shù)語，其是指在起始動作之后立即發(fā)生動作，但可能存在一些較小的但合理的延遲，諸如起始動作所激發(fā)的動作之間的傳輸延遲。另外，術(shù)語“同時”是指特定動作至少在起始動作持續(xù)時間的某部分時段內(nèi)發(fā)生。詞語“大致”和“實質(zhì)上”的使用是指元件值具有預(yù)期接近設(shè)定值或位置的參數(shù)。然而，如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的，總是存在微小的差異，阻止了所述值或位置如所設(shè)定般精確。當(dāng)參照信號狀態(tài)而使用時，術(shù)語“確定的”是指信號的有效狀態(tài)，且“非有效”是指信號的非有效狀態(tài)。信號的實際電壓值或邏輯狀態(tài)(諸如“I”或“0”)取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯。因此，“確定的”可以為高電壓或高邏輯或低電壓或低邏輯，取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯，且“否定的”可以為低電壓或低狀態(tài)或高電壓或高邏輯，取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯。本文中，使用正邏輯約定法，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，也可以使用負(fù)邏輯約定法。在權(quán)利要求書或/和詳細(xì)的說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”或類似術(shù)語用于區(qū)別類似元件，且未必用于描述以時間、空間、排序或以任何其它方式排列的序列。應(yīng)理解，所使用的術(shù)語在適當(dāng)狀況下是可以互換的，且本文所描述的示例性實施方案能夠在除本文所描述或說明外的其它序列中進(jìn)行操作。另外，描述示出了單元設(shè)計(其中主體區(qū)域為多個單元區(qū)域)，而并非單個主體設(shè)計(其中主體區(qū)域由在拉長圖案(一般為蛇狀圖案)中形成的單個區(qū)域組成)。然而，此意味著所述描述適用于單元實施方案和單個基底實施方案。可能不會對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的過程、方法、裝置和材料進(jìn)行詳細(xì)論述，但在適當(dāng)?shù)那闆r下，所述過程、方法、裝置和材料旨在作為啟動描述的部分。舉例來說，可以不列舉信號斜坡和凸起信號觸發(fā)的具體方法，所述方法用于完成所述步驟中的每一步，然而普通技術(shù)人員將在不復(fù)原實驗的情況下，能夠使用本文的啟動公開內(nèi)容建立所述步驟。所述過程、方法、裝置和材料預(yù)期落在至少一個示例性實施方案的范圍內(nèi)。注意，在以下圖中，類似參考數(shù)字和字母指代類似物體，因此，一旦物體在某個圖中加以定義，則在其它圖中不會對其進(jìn)行論述或進(jìn)一步定義。當(dāng)相同的輸入濾波器上存在兩個直流-直流轉(zhuǎn)換器時，有利于通過使每個轉(zhuǎn)換器從輸入濾波器汲取電流的時間進(jìn)行交錯來減少輸入濾波器波紋電流。在動態(tài)載入期間，立即響應(yīng)瞬變且不用等待交錯所需的正常時間是較為重要的。至少一個示例性實施方案涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在同步操作與異步操作之間轉(zhuǎn)變，且在不對輸出電壓產(chǎn)生電壓干擾的情況下執(zhí)行此動作。圖2為示出后沿調(diào)制方案的一系列時序圖。時鐘(CLK)脈沖示出為位于頂部，RAMP信號和COMP信號示出為重疊在中間，而所產(chǎn)生的PWM信號示出為位于底部。用于此方案的RAMP信號呈現(xiàn)重復(fù)的正向斜坡，又稱為上斜坡信號。如圖所示，CLK信號開啟每個PWM脈沖，而PWM信號中每個脈沖的后沿由RAMP信號與COMP信號相比較而確定。類似的負(fù)載瞬變會引起如201所示的COMP信號的相應(yīng)轉(zhuǎn)變。然而，一旦現(xiàn)有PWM脈沖203關(guān)閉，PWM信號便會保持在關(guān)閉狀態(tài)，直到下一個CLK脈沖處切換循環(huán)的結(jié)束，從而導(dǎo)致開啟延遲。在這種情況下，對在所述后沿之后而在下一個脈沖205的PWM信號的下一個上升沿之前發(fā)生的COMP轉(zhuǎn)變201的響應(yīng)很小或幾乎不存在。此開啟延遲導(dǎo)致負(fù)載施加瞬變事件期間的電壓尖峰較聞。圖3示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的電子設(shè)備300的方框圖，所述電子設(shè)備 30可具有電源310、直流-直流轉(zhuǎn)換器320和負(fù)載330。電子設(shè)備300可以是各種設(shè)備，例如膝上型計算機、CPU(中央處理器)、便攜式電話、個人數(shù)字助理和其它使用直流-直流轉(zhuǎn)換器的電子設(shè)備。電源310可以是任何種類的電源，例如電池(例如，鋰電池)，用于將未調(diào)節(jié)的直流電壓(Vin)提供給直流-直流控制器320。直流-直流轉(zhuǎn)換器320可以將調(diào)節(jié)后的直流輸出電壓(Vout)提供給負(fù)載330。雖然為清楚起見僅示出一個直流-直流轉(zhuǎn)換器320和一個關(guān)聯(lián)的負(fù)載330，但是電子設(shè)備300可以具有多個直流-直流轉(zhuǎn)換器來供應(yīng)任意多個負(fù)載。
圖4示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的斜坡控制電路400。斜坡控制電路400控制共用斜坡，并根據(jù)同步時鐘(例如，485B、420B)或誤差信號(例如，450A、460A)來控制斜坡的觸發(fā)器。在穩(wěn)態(tài)操作期間，斜坡由同步時鐘420B觸發(fā)，如圖5中信號520所示。在圖7或圖8中所示的負(fù)載瞬變事件中，電路將切換到RPM操作一段時間來響應(yīng)動態(tài)負(fù)載。在系統(tǒng)穩(wěn)定且圖4中的定時器440超時之后，當(dāng)RPM觸發(fā)器和同步時鐘兩者同時都高時，電路會切換回如圖9所示的同步操作，同時對輸出波紋電壓的沖擊最小，。所述斜坡控制電路400可以包括RPM觸發(fā)放大器450，其將誤差信號450A與RPM觸發(fā)閾值450C和可選電感器電流450B相比較，以確定是否產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號450D。所述斜坡控制電路還包括斜坡比較放大器470，其將誤差信號470A和可選電感器電流信號470B與斜坡信號470C相比較，以確定何時復(fù)位調(diào)制器鎖存器410和420，從而終止PWM信號470A并復(fù)位所述斜坡。所述斜坡控制電路還包括RPM觸發(fā)比較放大器450，其觸發(fā)異步控制鎖存器410、負(fù)載釋放比較放大器460，所述負(fù)載釋放比較放大器460將誤差信號460A和可選電感器電流信號460B與基準(zhǔn)信號460C相比較?？刂齐娐?00包括可選定時器440，當(dāng)其啟動時，發(fā)送信號以啟動鎖存器430，鎖存器430又會使開關(guān)470選擇異步模式的RPM操作。定時器440(當(dāng)包括時)在設(shè)定的最小時間周期內(nèi)保持操作的異步模式。當(dāng)控制電路400在異步RPM操作狀態(tài)下運作時，邏輯門480選通或阻斷RPM觸發(fā)信號450D，來阻止定時器440復(fù)位。邏輯門490將選通的RPM觸發(fā)比較器信號490A與負(fù)載釋放比較器信號460D相結(jié)合，以產(chǎn)生定時器復(fù)位信號490C。誤差信號470A、450A和460A實質(zhì)上是相同的，且將會例如由圖I所示的誤差放大器14產(chǎn)生。電感器電流信號470B、450B和460B實質(zhì)上是相同的，且表示以典型方式所檢測的電感器輸出電流，所述典型方式為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，諸如電感器電流檢測，或使用與所述電感器串聯(lián)的檢測元件。在穩(wěn)態(tài)操作中，控制電路400保持同步模式。如果輸出負(fù)載發(fā)生瞬變，那么誤差信號470A響應(yīng)并觸發(fā)到RPM模式的轉(zhuǎn)變。圖7和圖8示出發(fā)送RPM觸發(fā)信號450D的RPM模式觸發(fā)事件的兩個非限制性實例。圖7示出兩個操作模式，使用時鐘的同步模式760A，和異步模式760B。圖5中詳細(xì)地示出同步操作模式。在同步模式中，同步時鐘信號觸發(fā)斜坡信號510的建立和PWM信號530的建立。當(dāng)斜坡信號510與誤差信號500在540A處相交時，斜坡信號和PWM信號復(fù)位，直到下一個時鐘信號520建立。在同步操作(例如，圖7的760A)期間，RPM閾值信號550保持在高狀態(tài)。圖6中示出異步模式，又稱為RPM操作模式。異步模式也稱為RPM模式。圖6中示出的非限制性實例中，當(dāng)誤差信號610與RPM閾值信號600相交時，RPM模式被觸發(fā)，斜坡信號的建立獨立于時鐘信號的建立而發(fā)生，因此RPM并非受限于時鐘，而是PWM控制的異步方法。當(dāng)斜坡信號建立發(fā)生時，RPM閾值復(fù)位到高閾值狀態(tài)。圖7示出從操作的同步模式732轉(zhuǎn)變到RPM模式。在同步操作760A的情況下，RPM閾值信號保持在高狀態(tài)下。在瞬變負(fù)載增加的事件中，誤差信號710通過增加來響應(yīng)，使得誤差信號710與RPM閾值信號700A相交，從而又觸發(fā)比較放大器450，使得電路400轉(zhuǎn)變到操作的RPM模式760B并建立斜坡信號和PWM信號。圖8中示出RPM觸發(fā)事件的另一非限制性實例。在同步模式操作800A期間，發(fā)生瞬變負(fù)載減小事件，使得觸發(fā)比較放大器460的誤差信號820減少，這使得電路400轉(zhuǎn)變到異步模式操作800B。而在同步模式操作800A的情況下，時鐘信號810具有觸發(fā)斜坡信號830的建立的周期信號810A，當(dāng)斜坡信號在820A處與誤差信號820相交時，斜坡信號830在830A處復(fù)位。同步信號高值8IOA觸發(fā)脈寬調(diào)制(PWM)信號850的高值850A的建立。高值(例如，850A)的時間范圍由斜坡信號的建立到發(fā)生斜坡復(fù)位(例如，當(dāng)斜坡信號與誤差信號相交時)的時間來確定。舉例來說，PWM脈沖850B和850C的時間范圍分別由斜坡建立與斜坡信號830B和830C復(fù)位之間間隔的時間來確定。在800C處，輸出上發(fā)生瞬變負(fù)載事件，且誤差信號820通過下降來響應(yīng)，當(dāng)可以與電流信號460B相結(jié)合的誤差信號在840A處降到負(fù)載釋放閾值840之下時，如由圖4中的放大器460所測定，定時器440的輸出將復(fù)位，使得鎖存器430置位。當(dāng)鎖存器430置位時，通過開關(guān)470來選擇操作的RPM模式。舉例來說，圖8中誤差信號820上的動態(tài)事件840A由負(fù)載的突然減小所導(dǎo)致。
圖9中示出從異步模式到同步模式的切換。舉例來說，圖9示出RPM閾值信號910，其中誤差信號920的交點910A觸發(fā)異步模式900A下的斜坡操作。在交點910A之后，觸發(fā)RPM觸發(fā)信號930的高值930A(在至少一個其它示例性實施方案中為低值)。異步模式中的后續(xù)交點產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號930的高值。在此背景下，同步信號940繼續(xù)產(chǎn)生由時鐘觸發(fā)的同步高值940A脈沖。而在異步模式900A的情況下，斜坡的建立會忽略同步信號940的脈沖值。圖4示出斜坡控制電路400的非限制性實例。來自時鐘的同步信號將420B輸入到邊沿調(diào)制器鎖存器電路420中，且經(jīng)由輸入485B輸入到與門(AND gate)485中。當(dāng)與門485返回真值時(所述與門具有來自同步信號485B的輸入和來自RPM觸發(fā)信號450D的輸入485A)，發(fā)送所述真值以復(fù)位RPM_G0鎖存器430。鎖存器430為設(shè)定的主導(dǎo)類型，且只有在定時器440在960A處超的時候，鎖存器430才會復(fù)位。在實質(zhì)上不干擾周期斜坡信號970的情況下，復(fù)位鎖存器430會將電路400切換回同步模式。以下將參照圖9來論述從異步模式到同步模式的切換。概括地說，定時器440由異步模式的建立而啟動。定時器440以預(yù)定的時間間隔(例如，40微秒)觸發(fā)信號440B，該信號440B被輸入RPM_G0鎖存器電路430中。然后，當(dāng)輸入到RPM_G0鎖存器電路430中的定時器信號440B為真時，通過發(fā)送信號到開關(guān)470來選擇異步RPM調(diào)制器控制鎖存器410的輸出以控制斜坡信號和PWM信號，進(jìn)而將操作模式從同步模式切換到異步模式。圖9示出從異步模式切換到同步模式所涉及的信號。如果包括可選定時器440，那么僅在定時器440超時之后，在復(fù)位信號950的高(或低)值950A建立之后在異步模式900A與同步模式900B之間發(fā)生切換。舉例來說，圖9示出當(dāng)產(chǎn)生用于在異步模式900A到同步模式900B之間發(fā)生切換的復(fù)位信號的高或低值950A的時候，RPM GO信號960應(yīng)具有低值960A(在至少一個其它示例性值中，可以使用高值)。在同步模式中，斜坡信號的建立由同步信號940的高(或低)值940A脈沖信號控制。在該非限制性實例中，低值960A由定時器(例如，圖4的440)觸發(fā)，所述定時器在異步模式900A建立之后啟動。舉例來說，所述定時器可以設(shè)置成各種間隔，例如40微秒。圖10示出根據(jù)至少一個示例性實施方案的斜坡控制電路1010的俯視圖。圖10示出形成于半導(dǎo)體芯片1100上的斜坡控制電路1010的實施方案一部分的放大平面圖。為使圖簡單起見，芯片1100還可包括圖10中未示出的其它電路。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的半導(dǎo)體制造技術(shù)，將斜坡控制電路1010形成于芯片1100上。其它示例性實施方案
至少一個示例性實施方案涉及一種控制具有輸出電壓的電源系統(tǒng)的方法，該方法包括產(chǎn)生表示輸出電壓的誤差信號(例如，820、920);產(chǎn)生閾值信號(例如，840、910);將誤差信號與一個或多個閾值信號相比較；當(dāng)誤差信號在給定時間超越(例如，相交于840A、910A)閾值信號時，將調(diào)制類型從第一調(diào)制模式切換到第二調(diào)制模式，其中第一調(diào)制模式為RPM調(diào)制模式(例如，760B、800B、900A)和同步調(diào)制模式(例如，800A、900B)中的一種模式，且其中第二調(diào)制模式不同于第一調(diào)制模式，且其中邊沿調(diào)制模式為同步調(diào)制方法，例如后沿調(diào)制或前沿調(diào)制模式。至少一個其它示例性實施方案涉及一種電源控制器，其包括RPM調(diào)制器電路(例如，RPM調(diào)制器鎖存器電路410)，所述RPM調(diào)制器電路控制RPM調(diào)制器模式，且其中所述RPM 調(diào)制模式為第一調(diào)制模式；后沿調(diào)制器電路(例如，邊沿調(diào)制器鎖存器電路420)，所述后沿調(diào)制器電路控制后沿調(diào)制器模式(例如800A、900B)，且其中所述后沿調(diào)制模式為第二調(diào)制模式；以及切換電路(例如，切換電路470)，其中當(dāng)誤差信號(例如，610、710、820、920)超越閾值信號時，所述切換電路將調(diào)制模式從第二調(diào)制模式切換到第一調(diào)制模式。在至少一個示例性實施方案中，當(dāng)誤差信號超出閾值信號時(例如，誤差信號710超出閾值700A)，便會發(fā)生誤差信號超越閾值信號的情況。在至少一個示例性實施方案中，當(dāng)誤差信號低于閾值信號時(例如，誤差信號820低于閾值840)，便會發(fā)生誤差信號超越閾值信號的情況。至少一個示例性實施方案涉及一種電源控制器，其包括RPM觸發(fā)電路(例如，RPM觸發(fā)放大器450)，其中所述RPM觸發(fā)電路產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號(例如450D);定時器電路，其中所述定時器電路產(chǎn)生時鐘信號(例如，810、940);以及切換電路(例如，切換電路470)，其中當(dāng)時鐘信號在時間tl上的值為高時鐘信號值，且RPM觸發(fā)信號在時間tl上的值為高RPM觸發(fā)信號值時，所述切換電路被配置來切換調(diào)制模式。雖然已經(jīng)參照示例性實施方案描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解本發(fā)明不限制于所公開的示例性實施方案。以下權(quán)利要求書的范圍給予最廣泛的解釋，以便涵蓋全部的修改、等效結(jié)構(gòu)和功能。舉例來說，如果使用諸如“正交”，“垂直”等詞語，那么分別指“大體上正交”和“大體上垂直”。另外，雖然在權(quán)利要求書中可以引用具體數(shù)字，但這旨在使接近于所述設(shè)定的數(shù)字也在預(yù)期的范圍內(nèi)，也就是說，任何設(shè)定的數(shù)字(例如，90度)應(yīng)理解為“大約為”設(shè)定數(shù)字的值(例如，大約90度)。根據(jù)上述內(nèi)容，明顯的是，所公開的新穎設(shè)備和方法在至少一個示例性實施方案中，在不對輸出電壓產(chǎn)生電壓干擾的情況下，可以減少輸入濾波器波紋電流。如以下權(quán)利要求書所反映的，本發(fā)明的方面可少于前文所公開的單個實施方案的全部特征。因此，以下所表達(dá)的權(quán)利要求書在此明確地并入示例性實施方案的非限制性實例的詳細(xì)描述中，每項權(quán)利要求依據(jù)其本身作為發(fā)明的單獨實施方案。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然本文所描述的一些示例性實施方案包括一些特征而非包括在其它實施方案中的其它特征，但是不同實施方案的特征的組合也屬于本發(fā)明的范圍，且形成不同的實施方案。因此，本質(zhì)上，本發(fā)明的描述僅為示例性的，且因此不脫離本發(fā)明主旨的變化預(yù)期屬于本發(fā)明示例性實施方案范圍。所述變化不被視為脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制具有輸出電壓的電源系統(tǒng)的方法，其包括 產(chǎn)生表不所述輸出電壓的誤差信號； 產(chǎn)生閾值信號； 比較所述誤差信號與所述閾值信號； 當(dāng)所述誤差信號在給定時間超越所述閾值信號時，將調(diào)制類型從第一調(diào)制模式切換到第二調(diào)制模式，其中，所述第一調(diào)制模式為RPM調(diào)制模式和邊沿調(diào)制模式中的一種，且其中所述第二調(diào)制模式不同于所述第一調(diào)制模式，且其中所述邊沿調(diào)制模式為后沿調(diào)制模式或前沿調(diào)制模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述誤差信號超越所述閾值信號的情況為所述誤差信號超出閾值信號和所述誤差信號低于閾值信號中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)一步包括 產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號，其中所述觸發(fā)信號具有觸發(fā)信號值，其中所述觸發(fā)信號值具有觸發(fā)信號低值或觸發(fā)信號高值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其進(jìn)一步包括 產(chǎn)生時鐘信號，其中所述時鐘信號具有時鐘信號值，其中所述時鐘信號值具有時鐘信號低值或時鐘信號高值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值，且同時所述時鐘信號值為時鐘信號高值時，從RPM調(diào)制模式切換到后沿調(diào)制模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)定時器超時之后所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值，且同時時鐘信號值為時鐘信號高值時，從RPM調(diào)制模式切換到后沿調(diào)制模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述調(diào)制模式為邊沿調(diào)制模式時，在所述時鐘信號值為時鐘信號高值的情況下，產(chǎn)生斜坡信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述調(diào)制模式為RPM調(diào)制模式時，在所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值的情況下，產(chǎn)生斜坡信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述調(diào)制模式為邊沿調(diào)制模式時，在所述時鐘信號值為時鐘信號高值的情況下，產(chǎn)生斜坡信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述調(diào)制模式為RPM調(diào)制模式時，在所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值的情況下，產(chǎn)生斜坡信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其進(jìn)一步包括 產(chǎn)生復(fù)位信號，其中所述復(fù)位信號可以具有高復(fù)位值或低復(fù)位值； 產(chǎn)生RPM_GO信號，其中所述RPM_GO信號具有RPM_GO值，所述RPM_GO值為RPM_GO高值或RPM_GO低值，其中當(dāng)所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值，所述時鐘信號值為時鐘信號高值，且所述RPM_GO值為RPM_GO低值時，所述復(fù)位信號設(shè)置成高復(fù)位值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其進(jìn)一步包括 當(dāng)所述復(fù)位信號具有高復(fù)位值時，切換所述調(diào)制模式。
13.一種電源控制器，其包括 RPM調(diào)制器電路，所述RPM調(diào)制器電路控制RPM調(diào)制器模式，且其中所述RPM調(diào)制模式為第一調(diào)制模式； 后沿調(diào)制器電路，所述后沿調(diào)制器電路控制后沿調(diào)制器模式，且其中所述后沿調(diào)制模式為第二調(diào)制模式；以及 切換電路，其中當(dāng)誤差信號超越閾值信號時，所述切換電路將所述調(diào)制模式從所述第二調(diào)制模式切換到所述第一調(diào)制模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制器，其中所述誤差信號超越所述閾值信號的情況為所述誤差信號超出閾值信號和所述誤差信號低于閾值信號中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制器，其進(jìn)一步包括 RPM觸發(fā)發(fā)生器，其中所述RPM觸發(fā)發(fā)生器產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號，其中所述觸發(fā)信號具有觸發(fā)信號值，其中所述觸發(fā)信號值具有觸發(fā)信號低值或觸發(fā)信號高值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制器，其進(jìn)一步包括 定時器電路，其中所述定時器電路產(chǎn)生具有時鐘信號值的時鐘信號，其中所述時鐘信號值具有時鐘信號低值或時鐘信號高值，其中當(dāng)所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值，且同時時鐘信號值為時鐘信號高值時，所述切換電路將所述調(diào)制模式從RPM調(diào)制模式切換到后沿調(diào)制模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制器，其進(jìn)一步包括 定時器電路，其中所述定時器電路產(chǎn)生具有時鐘信號值的時鐘信號，其中所述時鐘信號值具有時鐘信號低值或時鐘信號高值，其中當(dāng)定時器超時之后，所述觸發(fā)信號值為觸發(fā)信號高值，且同時時鐘信號值為時鐘信號高值時，所述切換電路將所述調(diào)制模式從RPM調(diào)制模式切換到后沿調(diào)制模式。
18.—種電源控制器，其包括 RPM觸發(fā)電路，其中所述RPM觸發(fā)電路產(chǎn)生RPM觸發(fā)信號； 定時器電路，其中所述定時器電路產(chǎn)生時鐘信號；以及 切換電路，其中當(dāng)所述時鐘信號在時間tl上的值為高時鐘信號值，且所述RPM觸發(fā)信號在時間tl上的值為高RPM觸發(fā)信號值時，所述切換電路被配置來切換調(diào)制模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制器，其進(jìn)一步包括 誤差信號電路，其中所述誤差信號電路產(chǎn)生誤差信號，且其中當(dāng)所述誤差信號超越閾值信號時，所述同步器被配置來切換所述調(diào)制模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制器，其中所述調(diào)制模式為RPM調(diào)制模式、后沿調(diào)制模式和前沿調(diào)制模式中的至少一種模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及交錯功能電源控制器及其方法。至少一個示例性實施方案涉及一種在同步與異步斜坡控制之間進(jìn)行切換的方法。
文檔編號H02M1/14GK102624217SQ20111044551
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者P·J·哈里曼, 劉榮 申請人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司