具有相電流共享的多相開關(guān)調(diào)整器的制造方法
【專利摘要】一種調(diào)節(jié)電流模式多相開關(guān)調(diào)整器的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其中相電流共享網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)和電流共享網(wǎng)絡(luò)。調(diào)整器通過相應(yīng)的脈沖控制信號(hào)所控制的相應(yīng)相電感器來產(chǎn)生相電流，所述多個(gè)相電流包括波紋電流。每個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生模擬相應(yīng)相波紋電流的相應(yīng)的波紋電壓，并使用波紋電壓產(chǎn)生脈沖控制信號(hào)。電流共享網(wǎng)絡(luò)通過組合調(diào)節(jié)值調(diào)節(jié)每個(gè)波紋電壓。組合調(diào)節(jié)值包基于波紋電壓中的相應(yīng)一個(gè)波紋電壓與參考電壓之差?？鐚?dǎo)放大器可用于將電壓差轉(zhuǎn)換成施加到形成波紋電壓的波紋電容器的電路調(diào)整值。
【專利說明】具有相電流共享的多相開關(guān)調(diào)整器
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年2月15日、申請(qǐng)?zhí)?01110043256. 7、名稱為"具有相電 流共享的多相開關(guān)調(diào)整器"的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉參考
[0003] 本申請(qǐng)要求2010年3月26日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)61/317, 761號(hào)的權(quán)益，為了所 有意圖和目的，該申請(qǐng)全部引用在此作為參考。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 圖1是使用綜合紋波調(diào)整的傳統(tǒng)多相（或多個(gè)相）開關(guān)調(diào)整器的示意圖；
[0005] 圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器的示意圖，它使用具有兩相之間相電流 共享的綜合紋波調(diào)整；
[0006] 圖3是定時(shí)圖，分別示出圖1和2的兩個(gè)多相開關(guān)調(diào)整器在暫態(tài)事件期間的輸出 電感器的電感器電流；
[0007] 圖4是定時(shí)圖，分別示出圖1和2的兩個(gè)多相開關(guān)調(diào)整器在穩(wěn)態(tài)工作期間的輸出 電感器的電感器電流；
[0008] 圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器的簡化方框圖，它使用具有任意"N"個(gè) 相之間的相電流共享的綜合紋波調(diào)整；
[0009] 圖6是示例性電流共享模塊的示意圖，該模塊可以被用于實(shí)現(xiàn)圖5的多相開關(guān)調(diào) 整器的任何電流共享模塊；以及
[0010] 圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器的簡化示意性方框圖，它具有任意 "N"個(gè)相之間的相電流共享。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 提供下面的說明使本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員制造和使用在特定應(yīng)用和要求的情況 中提供的本發(fā)明。然而，較佳實(shí)施例的各種修改對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員來說是顯而易 見的，并且可以把這里定義的一般原理應(yīng)用于其它實(shí)施例。因此，本發(fā)明不旨在局限于這里 所示出和所描述的特定實(shí)施例，而是與符合這里揭示的原理和新穎特征的最寬廣范圍相一 致。
[0012] 圖1是使用綜合紋波調(diào)整的傳統(tǒng)多相（或多個(gè)相）開關(guān)調(diào)整器100的示意圖。所 示的開關(guān)調(diào)整器100包括2相網(wǎng)絡(luò)，要理解，可以包括任何合適數(shù)量的相。輸出節(jié)點(diǎn)101產(chǎn) 生通過第一電阻器R1饋送回誤差放大器103的反相輸入端的輸出電壓V0UT。通過第二電 阻器R1把電壓VDAC提供給誤差放大器103的非反相輸入端，誤差放大器103具有用于在補(bǔ) 償節(jié)點(diǎn)105上產(chǎn)生補(bǔ)償電壓VC0MP的輸出端。VDAC具有用于表示V0UT的目標(biāo)電壓電平的 電壓電平。第一和第二電阻器R1具有基本上相同的電阻。第一電阻R2耦合在誤差放大器 103的反相輸入端和輸出端之間。向第二電阻器R2的一端提供參考電壓VREF，第二電阻器 的另一端耦合到誤差放大器103的非反相輸入端。第一和第二電阻器R2具有基本上相同 的電阻。第一電流源107把窗口電流IW提供給產(chǎn)生正窗口電壓VW+的正窗口節(jié)點(diǎn)109處 的第一窗口電阻器RW。第一窗口電阻器RW的另一端耦合到節(jié)點(diǎn)105,節(jié)點(diǎn)105進(jìn)一步耦合 到第二窗口電阻器RW的一端，第二窗口電阻器RW的另一端耦合到產(chǎn)生負(fù)窗口電壓VW-的 負(fù)窗口節(jié)點(diǎn)111。電流吸收器113吸收來自節(jié)點(diǎn)111的窗口電流IW。第一和第二窗口電阻 器RW的每一個(gè)具有基本上相同的電阻，以致在平衡窗口電壓配置中窗口電壓VW+和VW-從 補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)105偏移基本上相同的量。
[0013] 補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)105耦合到一對(duì)比較器115和117中的每一個(gè)的非反相輸入端。比較器 115的反相輸入端接收紋波電壓VR2,而比較器117的反相輸入端接收另一個(gè)紋波電壓VR1。 比較器115的輸出端耦合到邊沿檢測(cè)模塊119的輸入端，而比較器117的輸出端耦合到另 一個(gè)邊沿檢測(cè)器121的輸入端。把邊沿檢測(cè)模塊119的輸出提供給置位-復(fù)位-觸發(fā)器 (SRFF)123的置位（S)輸入端，而把邊沿檢測(cè)器121的輸出提供給另一個(gè)SDFF125的置位 (S)輸入端。SRFF123具有用于提供第一脈寬調(diào)制（PWM)信號(hào)PWM1的Q輸出端，而SRFF125 具有用于提供第二PWM信號(hào)PWM2的Q輸出端。把PWM1提供給第一開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊127的輸 入端，而把PWM2提供給第二開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊129的輸入端。第一開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊127控制包括 電子開關(guān)Q1和Q2的第一開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，而第二開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊129控制包括電子開關(guān)Q3和Q4 的第二開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，電子開關(guān)Q1-Q4的每一個(gè)都是N-溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)器件（例如，金屬氧化物半導(dǎo)體FET或M0SFET)，雖然可以設(shè)想另外類型的開關(guān)器件， 諸如其它N型或P型器件等。根據(jù)開關(guān)類型來配置驅(qū)動(dòng)模塊127和129。在一個(gè)實(shí)施例中， Q1和Q3的漏極耦合到輸入電壓VIN，Q2和Q4的源極耦合到參考節(jié)點(diǎn)，諸如地（GND)，Q1的 源極和Q2的漏極耦合到第一相網(wǎng)絡(luò)的第一相節(jié)點(diǎn)131，而Q3的源極和Q4的漏極耦合到第 二相網(wǎng)絡(luò)的第二相節(jié)點(diǎn)133。Q1和Q2的柵極耦合到第一開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊127,而Q3和Q4的 柵極耦合到第二開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊129。第一電感器L1耦合在第一相節(jié)點(diǎn)131和輸出節(jié)點(diǎn)101 之間，而第二電感器L2耦合在第二相節(jié)點(diǎn)133和輸出節(jié)點(diǎn)101之間。濾波電容器C耦合在 輸出節(jié)點(diǎn)101和GND之間。
[0014] 把VREF提供給第一紋波電阻器RR的一端和第二紋波電阻器RR的一端。第一和 第二紋波電阻器RR具有基本上相同的電阻。第一紋波電阻器RR的另一端耦合到產(chǎn)生第一 紋波電壓VR1的第一紋波節(jié)點(diǎn)135,而第二紋波電阻器RR的另一端耦合到產(chǎn)生第二紋波電 壓VR2的第二紋波節(jié)點(diǎn)137。第一紋波電容器CR耦合在第一紋波節(jié)點(diǎn)135和GND之間，而 第二紋波電容器CR耦合在第二紋波節(jié)點(diǎn)137和GND之間。第一和第二紋波電容器CR具有 近似相同的電容。第一電流源139把電流gml ·ν?Ν提供給第一開關(guān)SW1的第一開關(guān)端，其 第二開關(guān)端耦合到第一紋波節(jié)點(diǎn)135(其中點(diǎn)符號(hào)" ?"表示乘法）。術(shù)語"gml"是跨導(dǎo)增 益，它與輸入電壓VIN相乘以產(chǎn)生與輸入電壓VIN成正比的電流。第二電流源141把基本 上相同的電流gml ·ν?Ν提供給第二開關(guān)SW2的第一開關(guān)端，其第二開關(guān)端耦合到第二紋波 節(jié)點(diǎn)137。PWM1控制開關(guān)SW1，而PWM2控制開關(guān)SW2。在每種情況中，當(dāng)相應(yīng)的PWM信號(hào)為 高時(shí)，使相應(yīng)的開關(guān)閉合，并且當(dāng)相應(yīng)的PWM信號(hào)為低時(shí)，使相應(yīng)的開關(guān)斷開。第一電流吸 收器143吸收從第一紋波節(jié)點(diǎn)135到GND的電流gml · V0UT，而第二電流吸收器145吸收 從第二紋波節(jié)點(diǎn)137到GND的基本上相同的電流gml · V0UT?？鐚?dǎo)增益gml乘以輸出電壓 V0UT以產(chǎn)生與輸出電壓V0UT成正比的電流。第一紋波節(jié)點(diǎn)135耦合到第一比較器147的 非反相輸入端，其反相輸入端接收正窗口電壓VW+。第一比較器147的輸出端把第一置位信 號(hào)R1提供到SRFF123的置位端（R)。第二紋波節(jié)點(diǎn)137耦合到第二比較器149的非反相輸 入端，其反相輸入端接收正窗口電壓VW+。第二比較器149的輸出端把第二置位信號(hào)R2提 供給SRFF125的置位端（R)。
[0015] 在開關(guān)調(diào)整器100的操作中，每一個(gè)PWM1和PWM2信號(hào)觸發(fā)高和低，以分別控制第 一和第二相的切換操作。當(dāng)SRFF123認(rèn)定PWM1高時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路127使開關(guān)Q1導(dǎo)通并 使開關(guān)Q2截止，以致使VIN有效地耦合到第一相節(jié)點(diǎn)131。當(dāng)PWM1走低時(shí)，開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊 127使開關(guān)Q1截止并使開關(guān)Q2導(dǎo)通，以致使第一相節(jié)點(diǎn)131有效地耦合到GND。PWM1在多 個(gè)切換周期上觸發(fā)高和低，開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊127和開關(guān)Q1和開關(guān)Q2觸發(fā)而使相節(jié)點(diǎn)131在 VIN和GND之間耦合，以通過第一相網(wǎng)絡(luò)的第一輸出電感器L1使輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出 電壓VOUT。SRFF125、開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊129、開關(guān)Q3和Q4以及輸出電感器L2的工作方式與第 二相網(wǎng)絡(luò)基本上相似。兩個(gè)相網(wǎng)絡(luò)交替地激活，試圖同等地共享到達(dá)用于驅(qū)動(dòng)一負(fù)載（未 示出）的輸出節(jié)點(diǎn)101的電流負(fù)載。開關(guān)調(diào)整器100作為降壓調(diào)整器而工作，其中輸入電 壓VIN大于輸出電壓，雖然也可以設(shè)想V0UT大于VIN的升壓調(diào)整器。
[0016] 電流吸收器143和145中的每一個(gè)分別從紋波節(jié)點(diǎn)135和137汲取基本上恒定的 電流gml · V0UT，分別從第一和第二紋波電容器CR汲取電荷。當(dāng)VR1大于VREF時(shí)，額外的 電流從節(jié)點(diǎn)135通過第一紋波電阻器RR流動(dòng)，當(dāng)VR1下降到VREF以下時(shí)，額外的電荷流從 VREF通過第一紋波電阻器RR流動(dòng)。當(dāng)PWM1高時(shí)，第一相網(wǎng)絡(luò)把電流驅(qū)動(dòng)到輸出節(jié)點(diǎn)101。 同樣，當(dāng)PWM1高時(shí)，開關(guān)SW1閉合，以致電流gml ·ν?Ν從電流源139流到節(jié)點(diǎn)135,對(duì)第一 紋波電容器CR充電。當(dāng)開關(guān)SW1閉合時(shí)，VR1相當(dāng)快地上升，直到它到達(dá)VW+的電平。當(dāng) VR1上升到VW+以上時(shí)，比較器147拉高R1使SRFF123復(fù)位，SRFF123把PWM1拉低。當(dāng)PWM1 走低時(shí)，開關(guān)SW1斷開，以致紋波電壓VR1開始以相對(duì)恒定的速率直線下降。當(dāng)電壓VR1下 降到VC0MP的電平時(shí)，比較器117認(rèn)定其輸出高于邊沿檢測(cè)器121，這會(huì)觸發(fā)從而將高的或 正的脈沖提供給SRFF125的置位輸入端。響應(yīng)于其置位輸入端的脈沖，SRFF125把PWM2拉 高。當(dāng)PWM2為高時(shí)，第二相網(wǎng)絡(luò)把電流驅(qū)動(dòng)到輸出節(jié)點(diǎn)101。同樣，當(dāng)PWM2為高時(shí)，開關(guān) SW2閉合，以致來自電流源141的電流gml ·ν?Ν流到節(jié)點(diǎn)137,對(duì)第二紋波電容器CR充電。 第二相以與第一相基本上相同的方式工作，以致當(dāng)SW2閉合時(shí)，VR2上升。當(dāng)SW2超過VW+ 的電平時(shí)，比較器149把R2拉高，使SRFF125復(fù)位，這把PWM2拉回到低。紋波電壓VR2以 相對(duì)恒定的速率直線下降直到它落在VC0MP以下，然后比較器115認(rèn)定其輸出為高，導(dǎo)致邊 沿檢測(cè)模塊119觸發(fā)SRFF123使其置位輸入端為高，再次重新認(rèn)定PWM1為高。如此重復(fù)工 作，以致第一和第二相網(wǎng)絡(luò)交替地激活，以把電流驅(qū)動(dòng)到輸出節(jié)點(diǎn)101。
[0017] 示出開關(guān)調(diào)整器100只有兩相網(wǎng)絡(luò)交替地驅(qū)動(dòng)輸出。如上所述，可以包括附加的 相網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于附加的相網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)相網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)而激活下一個(gè)直到最后的相電路，最后的相電 路以循環(huán)的方式觸發(fā)而激活第一相網(wǎng)絡(luò)。因此，第一相網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)而激活第二相網(wǎng)絡(luò)，第二相 網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)而激活下一個(gè)或最后的相網(wǎng)絡(luò)，依此類推，其中最后的相網(wǎng)絡(luò)以循環(huán)的方式觸發(fā) 而激活第一相網(wǎng)絡(luò)，對(duì)相網(wǎng)絡(luò)之間的配置進(jìn)行平衡。開關(guān)調(diào)整器100具有平衡的配置，其 中很大程度上減少或消除了回路補(bǔ)償，這導(dǎo)致了與基于回路補(bǔ)償?shù)呐渲孟啾蕊@著更大的速 度。然而，增加的速度導(dǎo)致相網(wǎng)絡(luò)之間共享的自然的相電流的相應(yīng)減少或最小化。這是為 了得到增加的暫態(tài)速度和減小的調(diào)制器輸出阻抗而由紋波電阻器RR的電阻減小引起的。 尤其，減小紋波電阻器RR的電阻以減小調(diào)制器的輸出阻抗和增加暫態(tài)響應(yīng)，這導(dǎo)致綜合電 流波形與電感器電流偏離。如下進(jìn)一步描述，"綜合電流波形"是在相應(yīng)的紋波電容器上產(chǎn) 生的紋波電壓，相應(yīng)的紋波電容器試圖復(fù)制通過相應(yīng)輸出電感器的紋波電流，并且用來控 制相應(yīng)PWM信號(hào)的切換。尤其在暫態(tài)事件期間，綜合地產(chǎn)生的電流的偏離導(dǎo)致相網(wǎng)絡(luò)之間 輸出電流的明顯差異。因此，紋波電阻器RR的減小導(dǎo)致交流（AC)信息失去了其與電感器 電流的成比例性的一部分。在暫態(tài)事件（諸如負(fù)載明顯地改變）期間，失配是特別明顯的。 因此，與正常的綜合紋波調(diào)整器相比，開關(guān)調(diào)整器100失去了固有的高頻電流平衡。電流共 享的不平衡意味著一個(gè)或多個(gè)相網(wǎng)絡(luò)對(duì)于負(fù)載電流的作用大大地大于其余相網(wǎng)絡(luò)對(duì)于負(fù) 載電流的作用，這有效地廢除了多個(gè)相之間電流共享的目的和益處。
[0018] 已經(jīng)嘗試了各種方法來重新得到多相電路之間的高頻率電流平衡。一個(gè)方法是提 供極高帶寬電流平衡回路。這個(gè)方法的問題是很難使極高帶寬電流平衡回路穩(wěn)定。另一個(gè) 方法是使用相射擊（phase firing)的開環(huán)算法以試圖平衡電流。這個(gè)方法的一個(gè)問題是潛 在的覆蓋問題，由于難以得到算法，并且靈活性可能是不夠的。如此的算法可能要求在逐案 基礎(chǔ)上的基于相計(jì)數(shù)或其它系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)諧。
[0019] 綜合紋波調(diào)整是綜合地產(chǎn)生表示通過輸出電感器（例如，L1或L2)的紋波電流的 紋波電壓的方法，而并非通過直接測(cè)量或通過其它裝置的直接測(cè)量。如本【技術(shù)領(lǐng)域】中熟知 普通技術(shù)的人員所理解的，通過電壓驅(qū)動(dòng)電感器的電流波形與電流驅(qū)動(dòng)的電容器上的電壓 波形相似。因此，用與輸出電感器上的電壓成正比的電流驅(qū)動(dòng)"紋波"電容器（例如，CR)提 供了所要求的波形形狀。例如，當(dāng)Q1導(dǎo)通和Q2截止時(shí)（當(dāng)PWM1為高時(shí)），施加于輸出電感 器L1的一端的相節(jié)點(diǎn)131的電壓通常是輸入電壓VIN，并且當(dāng)當(dāng)Q2導(dǎo)通和Q1截止時(shí)電壓 為零（GND)。電流源139產(chǎn)生VIN的正比電流gml ·ν?Ν，當(dāng)PWM1為高時(shí)把該電流施加于電 容器CR使開關(guān)SW1閉合。當(dāng)PWM1為低時(shí)斷開開關(guān)SW1，從電容器CR除去該電流，因此模擬 0伏（V)。在L1的另一端處的輸出節(jié)點(diǎn)101的電壓是V0UT。電流吸收器143產(chǎn)生連續(xù)地施 加于電容器CR的、V0UT的正比電流gml ·ν〇υΤ。如此，用與施加于輸出電感器L1上的電壓 成正比的收集電流來驅(qū)動(dòng)紋波電容器CR，以致紋波電壓VR1產(chǎn)生要求的紋波波形形狀。因 此，紋波電壓VR1有效地復(fù)制通過輸出電感器L1的波形紋波電流，并且使用紋波電壓VR1 來控制用于控制第一相的PWM1信號(hào)的觸發(fā)。以與控制PWM2信號(hào)的觸發(fā)相似的方式來產(chǎn)生 第二相的紋波電壓VR2。如果提供的話，以與綜合紋波調(diào)整相似的方式來控制附加相網(wǎng)絡(luò)。
[0020] 圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器200的不意圖，它使用具有兩相之間相 電流共享的綜合紋波調(diào)整。開關(guān)調(diào)整器200具有與多相開關(guān)調(diào)整器100相似的一些特征， 其中假定相似的器件或部件具有相同的附圖標(biāo)記。開關(guān)調(diào)整器200的工作與開關(guān)調(diào)整器 100的工作相似，除了開關(guān)調(diào)整器200包括相網(wǎng)絡(luò)之間的改進(jìn)的電流共享，如這里進(jìn)一步描 述的那樣。還示出開關(guān)調(diào)整器200具有兩個(gè)相網(wǎng)絡(luò)，其中可理解，可以包括任何合適數(shù)量 (即，兩個(gè)以上）的相網(wǎng)絡(luò)。用跨導(dǎo)放大器201來代替第一相網(wǎng)絡(luò)的第一紋波電阻器RR，跨 導(dǎo)放大器201具有接收VREF的非反相輸入端、接收第一相紋波電壓VR1的反相輸入端以及 耦合到第一紋波節(jié)點(diǎn)135的輸出端。如本【技術(shù)領(lǐng)域】中熟知普通技術(shù)的人員所理解的，跨導(dǎo) 放大器把輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電流?？鐚?dǎo)放大器201具有g(shù)m2的跨導(dǎo)增益，其中它使輸入 電壓VREF和VR1之間的差放大gm2以提供輸出電流II。把輸出電流II施加于第一紋波 節(jié)點(diǎn)135。如此，根據(jù)公式II = gm2(VREF - VR1)產(chǎn)生電流II，并且電流II施加于第一紋 波節(jié)點(diǎn)135。跨導(dǎo)放大器201的輸出阻抗基本上是恒定的。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)諧增益gm2 使之與替代的紋波電阻器RR的值匹配。如此，跨導(dǎo)放大器201有效地模擬耦合在第一相網(wǎng) 絡(luò)的電壓VREF和VR1之間的第一紋波電阻器RR的功能。
[0021] 以與跨導(dǎo)放大器201基本上相同的方式提供和配置具有基本上相同跨導(dǎo)增益gm2 的另一個(gè)跨導(dǎo)放大器203,除了跨導(dǎo)放大器203的輸出端耦合到第二紋波節(jié)點(diǎn)137之外。尤 其，跨導(dǎo)放大器203具有接收VREF的非反相輸入端、接收第一相紋波電壓VR1的反相輸入 端以及耦合到第二紋波節(jié)點(diǎn)137的輸出端。如此，跨導(dǎo)放大器203的輸出產(chǎn)生基本上相同 的電流II，為了第一和第二相網(wǎng)絡(luò)之間電流共享的目的，電流II施加于第二紋波節(jié)點(diǎn)137。 以相似的方式，提供另一個(gè)跨導(dǎo)放大器205,它具有接收VREF的非反相輸入端、接收第二相 紋波電壓VR2的反相輸入端以及耦合到第二紋波節(jié)點(diǎn)137的輸出端。跨導(dǎo)放大器205還具 有基本上相同的跨導(dǎo)增益gm2,其中它使輸入電壓VREF和VR2之間的差放大gm2,以提供施 加于第二紋波節(jié)點(diǎn)137的輸出電流12。如此，根據(jù)公式12 = gm2 (VREF - VR1)產(chǎn)生電流 12,并且電流12施加于第二紋波節(jié)點(diǎn)137。如上所述，在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)諧增益gm2使之 與替代的紋波電阻器RR的值匹配，以致跨導(dǎo)放大器205有效地模擬耦合在第二相網(wǎng)絡(luò)的電 壓VREF和VR2之間的第二紋波電阻器RR的功能。此外，以基本上與跨導(dǎo)放大器205相同 的方式提供和配置具有基本上相同跨導(dǎo)增益gm2的再另一個(gè)跨導(dǎo)放大器207,除了跨導(dǎo)放 大器207的輸出耦合到第一紋波節(jié)點(diǎn)135之外。尤其，跨導(dǎo)放大器207具有接收VREF的非 反相輸入端、接收第二相紋波電壓VR2的反相輸入端以及耦合到第一紋波節(jié)點(diǎn)135的輸出 端。如此，跨導(dǎo)放大器207的輸出產(chǎn)生基本上相同的電流12,為了第一和第二相網(wǎng)絡(luò)之間電 流共享的目的，電流II施加于第一紋波節(jié)點(diǎn)135。
[0022] 圖3是定時(shí)圖，分別示出兩個(gè)多相開關(guān)調(diào)整器100和200在暫態(tài)事件期間的電感 器L1和L2的電感器電流IL1和IL2。301處示出的上面一對(duì)曲線說明在時(shí)刻tl處的暫態(tài) 事件之前和之后的多相開關(guān)調(diào)整器100的電感器電流IL1和IL2。在時(shí)刻tl之前，電感器 電流IL1和IL2十分接近地相互跟隨，如303處所示。然而，在時(shí)刻tl的暫態(tài)事件之后，電 感器電流IL1和IL2相互顯著地偏離，如305處所示。如此，響應(yīng)于暫態(tài)事件，開關(guān)調(diào)整器 100的第一相網(wǎng)絡(luò)提供明顯更大的電流。對(duì)比之下，307處示出的較下面的一對(duì)曲線說明多 相開關(guān)調(diào)整器200在時(shí)刻tl的暫態(tài)事件之前和之后的電感器電流IL1和IL2。在時(shí)刻tl 之前，電感器電流IL1和IL2十分接近地相互跟隨，如309處所示。在時(shí)刻tl的暫態(tài)事件 之后，電感器電流IL1和IL2仍十分接近地相互跟隨，如311處所示。如此，響應(yīng)于暫態(tài)事 件，開關(guān)調(diào)整器1〇〇的第一相網(wǎng)絡(luò)提供明顯更大的電流。如此，在穩(wěn)態(tài)工作期間并響應(yīng)于暫 態(tài)事件，開關(guān)調(diào)整器200的兩個(gè)相網(wǎng)絡(luò)共享電流負(fù)載。
[0023] 圖4是定時(shí)圖，分別示出兩個(gè)多相開關(guān)調(diào)整器100和200在穩(wěn)態(tài)工作期間的電感 器L1和L2的電感器電流IL1和IL2。401處示出的上面一對(duì)曲線說明多相開關(guān)調(diào)整器100 的電感器電流IL1和IL2,而403處示出的下面一對(duì)曲線說明多相開關(guān)調(diào)整器200的電感器 電流IL1和IL2。在穩(wěn)態(tài)條件期間，兩個(gè)調(diào)整器100和200兩者共享電流共享。雖然對(duì)于兩 個(gè)開關(guān)調(diào)整器100和200來說，電流共享表現(xiàn)出平衡和對(duì)稱，但是開關(guān)調(diào)整器200的電流共 享隨時(shí)間明顯地更平衡和對(duì)稱，尤其在圖3所示的暫態(tài)事件之后隨時(shí)間明顯地更平衡和對(duì) 稱。
[0024] 圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器500的簡化方框圖，它使用具有任意"N" 個(gè)相之間的相電流共享的綜合紋波調(diào)整。N是大于一的任何正整數(shù)。多相開關(guān)調(diào)整器500 包括公用誤差放大器模塊501，它以與所描述的多相開關(guān)調(diào)整器200的誤差放大器103相似 的方式接收VOUT、VREF和VDAC電壓，并且提供VCOMP電壓。事實(shí)上，可以使用與所示出的 誤差放大器103相似的電路?？梢允褂肰C0MP作為兩個(gè)相的觸發(fā)電壓點(diǎn)。然而，對(duì)于N>2， 相控制網(wǎng)絡(luò)510根據(jù)VC0MP和N確定不同的觸發(fā)電壓VTRIG。將窗口電壓范圍表示為AVW =VW+ - VW-，這是遲滯窗口電壓，其中VC0MP在VW+和VW-之間的中心。對(duì)于一般的情況， 確定 VTRIG 為 VTRIG = VC0MP+ Λ VW(N-2) /N，其中 Λ VW = 2 (VW+-VC0MP)。要注意，對(duì)于 N = 2, VTRIG = VC0MP。把VTRIG分布到Ν個(gè)相網(wǎng)絡(luò)，示出為第一相網(wǎng)絡(luò)502、第二相網(wǎng)絡(luò)504， 以及依此類推，直到第Ν或最后的相網(wǎng)絡(luò)506。相網(wǎng)絡(luò)502-506耦合到公用輸出節(jié)點(diǎn)511， 以與多相開關(guān)調(diào)整器200相似的方式，產(chǎn)生輸出電壓V0UT，并且使輸出電容器C耦合在節(jié)點(diǎn) 511和地之間。
[0025] 第一相網(wǎng)絡(luò)502包括電流共享1模塊503、窗口比較器1模塊505、相比較器 1507以及驅(qū)動(dòng)器1模塊509。電流共享1模塊503接收VREF和紋波電壓VR1，VR2,… ，VRN(VR1-VRN)，并且具有耦合到產(chǎn)生第一紋波電壓VR1的節(jié)點(diǎn)?？梢砸耘c多相開關(guān)調(diào)整器 200的跨導(dǎo)放大器201和207相似的方式來實(shí)現(xiàn)電流共享1模塊503,除了包括N個(gè)放大器 之外。窗口比較器1模塊505耦合到產(chǎn)生VR1的節(jié)點(diǎn)，接收第一脈寬調(diào)制（PWM)信號(hào)PWM1 和窗口電壓VW+，并且把第一復(fù)位信號(hào)R1提供給相比較器1507。可以以與所不出的多相開 關(guān)調(diào)整器200的相似方式實(shí)現(xiàn)窗口比較器1模塊505,所述多相開關(guān)調(diào)整器200包括電流 源139、電流吸收器143、開關(guān)SW1以及紋波電容器CR和比較器147。相比較器1模塊507 接收最后的或第N相506的紋波電壓VRN，VTRIG和R1，并且產(chǎn)生用于第一相網(wǎng)絡(luò)502的提 供給窗口比較器1模塊505和驅(qū)動(dòng)器1模塊509的PWM1信號(hào)?？梢砸耘c所不出的多相開 關(guān)調(diào)整器200的相似方式實(shí)現(xiàn)相比較器1模塊507,所述多相開關(guān)調(diào)整器200包括比較器 115、邊沿檢測(cè)模塊119和SRFF123。驅(qū)動(dòng)器1模塊509接收PWM1，并且根據(jù)多相操作驅(qū)動(dòng) 輸出節(jié)點(diǎn)511上的V0UT?？梢砸耘c所示出的多相開關(guān)調(diào)整器200的相似方式實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器1 模塊509,所述多相開關(guān)調(diào)整器200包括開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路127、開關(guān)Q1和Q2以及電感器L1。
[0026] 第二相網(wǎng)絡(luò)504包括電流共享2模塊513、窗口比較器2模塊515、相比較器2模塊 517以及驅(qū)動(dòng)器2模塊519。電流共享2模塊513基本上與電流共享1模塊503相似，除了 耦合到產(chǎn)生第二相的第二紋波電壓VR2的節(jié)點(diǎn)之外。窗口比較器2模塊515基本上與窗口 比較器1模塊505相似，除了耦合到VR2、接收PWM2和提供R2之外。相比較器2模塊517 基本上與相比較器1模塊507相似，除了接收來自第一相網(wǎng)絡(luò)502的R2和紋波電壓VR1和 提供PWM2之外。驅(qū)動(dòng)器2模塊519基本上與驅(qū)動(dòng)器1模塊509相似，除了響應(yīng)于用于驅(qū)動(dòng) V0UT電壓的PWM2之外。相似地配置每個(gè)相網(wǎng)絡(luò)直到最后的相網(wǎng)絡(luò)506,最后的相網(wǎng)絡(luò)506 包括電流共享N模塊523、窗口比較器N模塊525、相比較器N模塊527以及驅(qū)動(dòng)器N模塊 529。如上所述，每個(gè)相網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)而激活下一個(gè)相網(wǎng)絡(luò)直到最后的相網(wǎng)絡(luò)，最后的相網(wǎng)絡(luò)以 循環(huán)的方式觸發(fā)而激活第一相網(wǎng)絡(luò)。因此，提供來自第一相網(wǎng)絡(luò)502的VR1而激活第二相網(wǎng) 絡(luò)504,依此類推，直到提供來自第二到最后相網(wǎng)絡(luò)的VRN-1而激活最后的相網(wǎng)絡(luò)506。此 夕卜，以循環(huán)的方式提供來自最后相網(wǎng)絡(luò)506的VRN而激活第一相網(wǎng)絡(luò)502。
[0027] 圖6是示例性電流共享模塊600的示意圖，可以使用該電流共享模塊來實(shí)現(xiàn)多相 開關(guān)調(diào)整器500的任何電流共享模塊503, 513,…523。把VREF提供到一系列N個(gè)跨導(dǎo)放 大器601，603,…605 (601-605)的每一個(gè)的非反相輸入端。在產(chǎn)生紋波電壓VR1-VRN(通常 示出為VRX，其中"X"表示從1到N的任何相數(shù)量）中相應(yīng)的一個(gè)紋波電壓的公用紋波節(jié) 點(diǎn)602處，跨導(dǎo)放大器601-605的輸出端耦合在一起。第一跨導(dǎo)放大器601具有接收第一 相紋波電壓VR1的反相輸入端，第二跨導(dǎo)放大器603具有接收第二相紋波電壓VR2的反相 輸入端，以及依此類推直到最后的跨導(dǎo)放大器605,它具有接收最后相紋波電壓VRN的反相 輸入端。跨導(dǎo)放大器601的輸出端產(chǎn)生電流II，用于根據(jù)VREF和VR1之間的電壓差乘以增 益gm2來修改節(jié)點(diǎn)602上的VRX的電壓，或II = gm2*(VREF-VRl)，第二跨導(dǎo)放大器603的 輸出端產(chǎn)生電流12,用于根據(jù)VREF和VR2之間的電壓差乘以增益gm2來修改VRX的電壓， 或12 = gm2* (VREF - VR2)，依此類推，直到最后跨導(dǎo)放大器603的輸出端，最后跨導(dǎo)放大器 603的輸出端產(chǎn)生電流IN，用于根據(jù)VREF和VR2之間的電壓差乘以增益gm2來修改的VRX 的電壓，或IN = gm2* (VREF - VRN)。對(duì)于每個(gè)相，重復(fù)相同的電路作為電流共享模塊。
[0028] 可以根據(jù)特定實(shí)施把跨導(dǎo)放大器601，603,…605 (601-605)的每一個(gè)的增益gm2 調(diào)節(jié)到任何合適的值。在一個(gè)實(shí)施例中，配置增益gm2以對(duì)所有相的相電流進(jìn)行平均，其中 從每個(gè)相網(wǎng)絡(luò)的紋波電壓中有效地減去平均電流值。如圖2所示，例如，當(dāng)激活（閉合開關(guān) SW1)相應(yīng)的脈沖控制信號(hào)（例如，PWM1)時(shí)，最初根據(jù)紋波電容器CR的值、輸出電壓V0UT以 及輸入電壓VIN產(chǎn)生每個(gè)紋波電壓（諸如VR1)。根據(jù)I1-IN電流調(diào)節(jié)紋波電壓VR1，I1-IN 電流一起表示通過輸出電感器的平均相電流。由于如此地根據(jù)相電流調(diào)節(jié)或修改每個(gè)相網(wǎng) 絡(luò)的紋波電壓VRX，修改了紋波電壓VR1-VRN或調(diào)節(jié)了紋波電壓。每個(gè)紋波電壓是用于控制 相網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的一個(gè)的切換的電流控制值。
[0029] 在一個(gè)另外的實(shí)施例中，可以把其它相電路中提供的復(fù)制跨導(dǎo)放大器替換成電流 鏡像電路等。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)相的電流共享模塊包括單個(gè)跨導(dǎo)放大器，該單個(gè)跨導(dǎo)放 大器對(duì)VREF與相VRX的紋波電壓進(jìn)行比較，以及把電流調(diào)節(jié)輸出IX提供給相應(yīng)的紋波節(jié) 點(diǎn)。此外，在每個(gè)相的電流共享模塊中提供一個(gè)或多個(gè)電流鏡等，以把IX映射到多相開關(guān) 調(diào)整器的每個(gè)其它相的紋波節(jié)點(diǎn)上。例如，參考圖2,跨導(dǎo)放大器203可以替換成電流鏡像 電路（未示出），該電流鏡像電路的輸入耦合到跨導(dǎo)放大器201的輸出用于接收電流11，以 及其輸出耦合到第二紋波節(jié)點(diǎn)137用于把電流II映射到第二紋波節(jié)點(diǎn)137。同樣，跨導(dǎo)放 大器207可以替換成電流鏡像電路（未示出），該電流鏡像電路的輸入耦合到跨導(dǎo)放大器 205的輸出用于接收電流12以及其輸出耦合到第一紋波節(jié)點(diǎn)135用于把電流12映射到第 一紋波節(jié)點(diǎn)135。如此，每個(gè)相電路包括一個(gè)跨導(dǎo)放大器，以及用于多相配置中每個(gè)附加的 相電路的一個(gè)電流鏡，該電流鏡把電流映射到每個(gè)其它紋波節(jié)點(diǎn)。
[0030] 概括地說，對(duì)于綜合紋波調(diào)整器實(shí)施例，把耦合在每個(gè)相電路的每個(gè)紋波電壓節(jié) 點(diǎn)和參考電壓之間的紋波電阻器替換成跨導(dǎo)放大器，調(diào)諧該跨導(dǎo)放大器，使之通過紋波電 阻器基本上模擬或匹配或在其它情況下產(chǎn)生相同的電流。然后，映射該電流，并且施加于 每個(gè)其它相電路的紋波節(jié)點(diǎn)。使用附加的復(fù)制跨導(dǎo)放大器或電流鏡像電路等來實(shí)現(xiàn)電流映 射。如此，每個(gè)相電路具有耦合到其紋波節(jié)點(diǎn)的基本上相同的電流共享電路。
[0031] 圖7是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的多相開關(guān)調(diào)整器700的簡化示意性方框圖，它具有任 意" N"個(gè)相之間的相電流共享，再次，其中的N是任何大于一的正整數(shù)。多相開關(guān)調(diào)整器700 可以包括公用誤差放大器模塊501，模塊501接收VOUT、VREF和VDAC電壓，并且以與上述 相似的方式提供VC0MP電壓?？梢允褂肰C0MP作為兩個(gè)相的觸發(fā)電壓點(diǎn)。然而，對(duì)于N>2， 以與上述相似的方式，通過相控制網(wǎng)絡(luò)510根據(jù)VC0MP和N確定不同的觸發(fā)電壓VTRIG。 把VTRIG分配到N個(gè)相網(wǎng)絡(luò)（示出為第一相網(wǎng)絡(luò)702、第二相網(wǎng)絡(luò)704以及依此類推直到 最后的或第N相網(wǎng)絡(luò)706)的每一個(gè)中。相網(wǎng)絡(luò)702-706耦合到公用輸出節(jié)點(diǎn)708,產(chǎn)生輸 出電壓VOUT。在節(jié)點(diǎn)708和地之間耦合輸出電容器C，用于以與上述相似的方式對(duì)VOUT進(jìn) 行濾波。可以配置相網(wǎng)絡(luò)702-706,使之以與多相開關(guān)調(diào)整器200基本上相似的方式工作， 因此不再描述。在一個(gè)實(shí)施例中，使用如圖所示的電流傳感器701，702,…，705分別測(cè)量 通過輸出電感器Ll，L2,…，LN的相電流IL1，IL2,…，ILN，分別提供相應(yīng)的電流檢測(cè)電壓 VIL1，VIL2, "'VILN。因此，VIL1是與相電流IL1成正比的電壓值，VIL2是與相電流IL2 成正比的電壓值，依此類推，直到VILN，它是與相電流ILN成正比的電壓值?？梢砸员炯夹g(shù) 領(lǐng)域中技術(shù)人員理解的任何合適的方式實(shí)現(xiàn)電流傳感器701，702,…，705,諸如串聯(lián)耦合的 電阻器等，或耦合到輸出電感器的濾波器電路或用于測(cè)量相網(wǎng)絡(luò)電流的任何其它合適的方 法。
[0032] 多相開關(guān)調(diào)整器700包括相電流共享網(wǎng)絡(luò)707,用于共享N個(gè)相網(wǎng)絡(luò)之間的電流。 相電流共享網(wǎng)絡(luò)707包括用于每個(gè)相網(wǎng)絡(luò)的相電流值模塊，包括用于第一相網(wǎng)絡(luò)702的相1 電流值模塊709，用于第二相網(wǎng)絡(luò)704的相2電流值模塊711，依此類推直到用于第N相網(wǎng)絡(luò) 706的相N電流值模塊713。根據(jù)確定相電流的特定的方法，相電流值模塊709, 711，…，713 中的每一個(gè)產(chǎn)生或在其它情況下傳送用于各個(gè)相網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)的相電流值。在一個(gè)實(shí)施例 中，相電流值模塊709, 711，…，713分別耦合到電流傳感器701，702,…，705,用于接收和傳 送通過電流傳感器直接或間接測(cè)量的"真實(shí)"電流值VIL1-VILN。在另外的實(shí)施例中，相電 流值模塊709, 711，…，713產(chǎn)生相應(yīng)的綜合電流值，諸如以與上述多相開關(guān)調(diào)整器200的相 似的方式產(chǎn)生和提供綜合電流波形。在任何情況下，把來自相電流值模塊709, 711，…，713 的相電流值提供給組合器715 (例如，加法器）的各個(gè)輸入端，組合器把相電流值加在一起 以提供相電流總和值，如所示的VSUM。把從組合器715輸出的VSUM提供給除法器模塊717 的輸入端，除法器模塊717使VSUM除以相的數(shù)量或N，并且把相應(yīng)的平均相電流值提供給濾 波器719,諸如低通濾波器（LPF)等。濾波器719把平均相電流值VAVG分別提供給相網(wǎng)絡(luò) 702, 704,…，706的一系列組合器721，723,…，725的每一個(gè)的反相輸入端。把來自相電流 值模塊709, 711，…，713的每個(gè)相電流值提供給組合器721，723,…，725中相應(yīng)一個(gè)的非反 相輸入端，它們分別輸出VR1-VRN值。以與上述相似的方式，把VR1-VRN值提供給每個(gè)相網(wǎng) 絡(luò)的相應(yīng)比較器的非反相輸入端。
[0033] 雖然已經(jīng)參考本發(fā)明的某些較佳版本頗詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是其它版本和變 型都是可能的和可設(shè)想的。例如，雖然描述了某些實(shí)施例為遲滯電流模式調(diào)整器，但是本發(fā) 明可應(yīng)用于任何類型的電流模式可控制調(diào)整器。本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可 以容易地使用所揭示的概念和特定實(shí)施例作為設(shè)計(jì)或修改其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，提供本發(fā)明的 相同目的而不偏離下述權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種配置成調(diào)節(jié)電流模式多相開關(guān)調(diào)整器的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其中多相開關(guān)調(diào)整器 包括多個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)通過多個(gè)脈沖控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)脈沖控制信號(hào) 所控制的多個(gè)開關(guān)相網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)的電感器來產(chǎn)生多個(gè)相電流中相應(yīng)的一個(gè)相電流，所 述多個(gè)相電流包括相應(yīng)的多個(gè)相波紋電流，以便把輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，所述相電流 共享網(wǎng)絡(luò)包括： 多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)，其中所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)配置成產(chǎn)生模擬所述多個(gè)相 波紋電流中相應(yīng)的一個(gè)相波紋電流的多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓； 其中所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓用于產(chǎn)生所述多個(gè)脈沖控制信號(hào)中相應(yīng)的 一個(gè)脈沖控制信號(hào)；以及 電流共享網(wǎng)絡(luò)，配置成產(chǎn)生組合調(diào)節(jié)值并且通過所述組合調(diào)節(jié)值調(diào)節(jié)所述多個(gè)波紋電 壓中的每個(gè)波紋電壓，其中所述組合調(diào)節(jié)值包括多個(gè)相調(diào)節(jié)值的組合，且其中所述多個(gè)相 調(diào)節(jié)值中的每個(gè)相調(diào)節(jié)值基于所述多個(gè)波紋電壓中的相應(yīng)一個(gè)波紋電壓與參考電壓之差。
2. 如權(quán)利要求1所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)紋波電容器中的相應(yīng)一個(gè)波 紋電容器，所述波紋電容器產(chǎn)生所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓；以及 其中所述電流共享網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)跨導(dǎo)放大器，所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器中的每一個(gè)具有接 收所述參考電壓的第一輸入，具有接收所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓的第二輸 入，并且具有將調(diào)節(jié)電流提供給所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的一個(gè)波紋電容器的輸出。
3. 如權(quán)利要求2所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器中的至少 一個(gè)模擬耦合在所述參考電壓和所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的一個(gè)波紋電容器之間的波 紋電阻器。
4. 如權(quán)利要求1所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于， 所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)紋波電容器中的相應(yīng)一個(gè)波 紋電容器，所述波紋電容器產(chǎn)生所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓；以及 其中所述電流共享網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，其中所述多個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò) 包括多個(gè)跨導(dǎo)放大器，且其中所述多個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器 中的每個(gè)跨導(dǎo)放大器具有接收所述參考電壓的第一輸入，具有接收所述多個(gè)波紋電壓中相 應(yīng)的一個(gè)波紋電壓的第二輸入，并且具有將調(diào)節(jié)電流提供給所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的 一個(gè)波紋電容器的輸出。
5. 如權(quán)利要求4所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器中的至少 一個(gè)模擬耦合在所述參考電壓和所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的一個(gè)波紋電容器之間的波 紋電阻器。
6. 如權(quán)利要求1所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每 個(gè)包括： 耦合在供電節(jié)點(diǎn)和多個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)之間的紋波電容器，用于產(chǎn)生 所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓； 電流吸收器，所述電流吸收器被耦合以吸收與來自所述多個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)一個(gè)波 紋節(jié)點(diǎn)的輸出電壓成正比的電流；以及 電流源，當(dāng)多個(gè)脈沖控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)脈沖控制信號(hào)有效時(shí)，所述電流源被耦合 以把與所述輸入電壓成正比的電流提供給所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求6所述的相電流共享網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述電流共享網(wǎng)絡(luò)包括跨導(dǎo)網(wǎng) 絡(luò)，所述跨導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)配置成將所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓與所述參考電壓之差轉(zhuǎn)換 成被施加到所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)一個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)多個(gè)調(diào)節(jié)電流。
8. -種電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，包括： 多個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置成通過由多個(gè)開關(guān)控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)開關(guān)控制 信號(hào)所控制的多個(gè)電感器中相應(yīng)的一個(gè)電感器來切換電流； 誤差網(wǎng)絡(luò)，所述誤差網(wǎng)絡(luò)配置成基于所述輸出電壓的相對(duì)誤差來產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)； 多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)，所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)配置成通過所述多個(gè)電感器中相 應(yīng)的一個(gè)電感器產(chǎn)生模擬多個(gè)相波紋電流中相應(yīng)的一個(gè)相波紋電流的多個(gè)波紋電壓中相 應(yīng)的一個(gè)波紋電壓； 多個(gè)第一比較器，所述多個(gè)第一比較器中的每個(gè)配置成基于所述波紋電壓中相應(yīng)的一 個(gè)波紋電壓產(chǎn)生多個(gè)第一控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)第一控制信號(hào)，且用于確定所述多個(gè)開關(guān) 控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)的第一操作邊沿的時(shí)序； 多個(gè)第二比較器，所述多個(gè)第二比較器中的每個(gè)配置成基于所述觸發(fā)信號(hào)和所述波紋 電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓產(chǎn)生多個(gè)第二控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)第二控制信號(hào)，且用于確 定所述多個(gè)開關(guān)控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)的第二操作邊沿的時(shí)序； 相電流共享網(wǎng)絡(luò)，配置成產(chǎn)生組合調(diào)節(jié)值并且通過所述組合調(diào)節(jié)值調(diào)節(jié)所述多個(gè)波紋 電壓中的每個(gè)波紋電壓，其中所述組合調(diào)節(jié)值包括多個(gè)相調(diào)節(jié)值的組合，且其中所述多個(gè) 調(diào)節(jié)值中的每個(gè)調(diào)節(jié)值基于所述多個(gè)波紋電壓中的相應(yīng)一個(gè)波紋電壓與參考電壓之差。
9. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于： 所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)綜合紋波網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)紋波電容器中的相應(yīng)一個(gè)波 紋電容器，所述波紋電容器被耦合以產(chǎn)生所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓；以及 其中所述相電流共享網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)跨導(dǎo)放大器，所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器中的每一個(gè)具有 接收所述參考電壓的第一輸入，具有接收所述多個(gè)波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓的第二 輸入，并且具有將調(diào)節(jié)電流提供給所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的一個(gè)波紋電容器的輸出。
10. 如權(quán)利要求9所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器 中的至少一個(gè)具有增益，所述增益模擬耦合在所述參考電壓和所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng) 的一個(gè)波紋電容器之間的波紋電阻。
11. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述相電流共享網(wǎng)絡(luò) 包括跨導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，所述跨導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)配置成將所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓與所述參考電 壓之差轉(zhuǎn)換成被施加到所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)一個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)多個(gè)調(diào)節(jié)電流。
12. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，其中所述相電流共享 網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)跨導(dǎo)放大器，其中所述多個(gè)跨導(dǎo)放大器中的每一個(gè)包括多個(gè)跨導(dǎo)放大器，所 述多個(gè)跨導(dǎo)放大器配置成將所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓與所述參考電壓之差轉(zhuǎn) 換成被施加到所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中的相應(yīng)一個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)的相應(yīng)多個(gè)調(diào)節(jié)電流。
13. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述多個(gè)綜合紋波網(wǎng) 絡(luò)中的每個(gè)包括： 耦合在供電節(jié)點(diǎn)和多個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)之間的紋波電容器，用于產(chǎn)生 所述多個(gè)波紋電容器中相應(yīng)的一個(gè)波紋電容器； 電流吸收器，所述電流吸收器被耦合以吸收與來自所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)紋 波節(jié)點(diǎn)的所述輸出電壓成正比的電流；以及 電流源，當(dāng)所述多個(gè)脈沖控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)脈沖控制信號(hào)有效時(shí)，所述電流源被 耦合以把與所述輸入電壓成正比的電流提供給所述多個(gè)波紋節(jié)點(diǎn)中相應(yīng)的一個(gè)紋波節(jié)點(diǎn)。
14. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述誤差網(wǎng)絡(luò)包括誤 差放大器，所述誤差放大器產(chǎn)生用作所述觸發(fā)信號(hào)的補(bǔ)償電壓。
15. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述誤差網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生窗 口電壓，且其中所述多個(gè)第一比較器中的每一個(gè)第一比較器包括窗口比較器，所述窗口比 較器將所述窗口電壓與所述波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生用于終止所 述多個(gè)開關(guān)控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)上的控制脈沖的復(fù)位信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求8所述的電流模式多相開關(guān)調(diào)整器，其特征在于，所述誤差網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生 所述觸發(fā)值作為觸發(fā)電壓，且其中所述多個(gè)第二比較器中的每一個(gè)第二比較器包括相比較 器，所述相比較器將所述觸發(fā)電壓與述波紋電壓中相應(yīng)的一個(gè)波紋電壓進(jìn)行比較，以產(chǎn)生 用于發(fā)起所述多個(gè)開關(guān)控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)上的控制脈沖的置位信號(hào)。
17. -種電流模式多相開關(guān)調(diào)整器的多個(gè)相之間的電流共享的方法，其中多相開關(guān)調(diào) 整器通過相應(yīng)多個(gè)脈沖控制信號(hào)所控制的相應(yīng)的相電感器來產(chǎn)生多個(gè)相電流，所述多個(gè)相 電流包括相應(yīng)的多個(gè)相波紋電流，以便把輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，所述方法包括： 產(chǎn)生多個(gè)波紋電壓，所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)模擬所述多個(gè)相波紋電流中相應(yīng)的一 個(gè)相波紋電流； 利用所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓產(chǎn)生所述多個(gè)脈沖控制信號(hào)中相應(yīng)的一個(gè) 脈沖控制信號(hào)；以及 產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)值，所述多個(gè)調(diào)節(jié)值中的每個(gè)基于參考電壓與所述多個(gè)波紋電壓中的相 應(yīng)一個(gè)波紋電壓之差；以及 施加所述多個(gè)調(diào)節(jié)值中的每個(gè)調(diào)節(jié)值，以調(diào)節(jié)所述多個(gè)波紋電壓中的每一個(gè)波紋電 壓。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生多個(gè)波紋電壓包括在相應(yīng)的多 個(gè)波紋電容器上產(chǎn)生多個(gè)波紋電壓，其中所述產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)值包括產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)電流，且 其中所述施加所述多個(gè)調(diào)節(jié)值中的每個(gè)調(diào)節(jié)值包括將多個(gè)調(diào)節(jié)電流施加到所述多個(gè)波紋 電容器中的每一個(gè)上。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)值包括放大參考電壓 與波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓之差，并且將多個(gè)經(jīng)放大的差轉(zhuǎn)換成相應(yīng)多個(gè)調(diào)節(jié)電流。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生多個(gè)波紋電壓包括在所述多個(gè) 脈沖控制信號(hào)的相應(yīng)一個(gè)脈沖控制信號(hào)的有效部分期間，以與輸出電壓成比例的電流連續(xù) 放電多個(gè)波紋電容器中的每一個(gè)以及以與輸入電壓成比例的電流重疊多個(gè)電容器中的每 一個(gè)； 其中所述利用所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓包括基于所述輸出電壓的相對(duì)誤 差將所述多個(gè)波紋電壓中的每個(gè)波紋電壓與控制值相比較； 其中所述產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)值包括產(chǎn)生多個(gè)調(diào)節(jié)電流；以及 其中所述施加所述多個(gè)調(diào)節(jié)值中的每個(gè)調(diào)節(jié)值包括將多個(gè)調(diào)節(jié)電流中的每一個(gè)施加 到所述多個(gè)波紋電容器中的每一個(gè)上。
【文檔編號(hào)】H02M3/158GK104124873SQ201410275637
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年3月26日
【發(fā)明者】S·P·勞爾, R·S·A·菲爾布里克 申請(qǐng)人:英特賽爾美國股份有限公司