主動脈沖定位調(diào)制器的制造方法
【專利摘要】一種自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，包括：感測電路，其提供指示輸出電壓誤差的補償信號；濾波器電路，其具有接收所述補償信號的輸入端和提供調(diào)節(jié)信號的輸出端；前沿斜坡電路，其提供重復(fù)的第一前沿斜坡信號，該第一前沿斜坡信號的斜率由調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)；比較器電路，其當(dāng)所述第一前沿斜坡信號到達(dá)所述補償信號時提供第一開始觸發(fā)信號，且當(dāng)?shù)谝缓笱匦逼滦盘柕竭_(dá)所述補償信號時提供第一結(jié)束觸發(fā)信號；后沿斜坡電路，其當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時啟動所述第一后沿斜坡信號的斜坡變化；以及脈沖控制邏輯，其基于觸發(fā)信號在PWM信號上確立各個脈沖。
【專利說明】主動脈沖定位調(diào)制器
[0001]本申請是申請日為2009年8月5日、中國國家申請?zhí)枮?00910159281.4、題為“主動脈沖定位調(diào)制器”的申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]本申請要求2008年8月5日提交的美國臨時專利申請S/N61/086，315的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容出于所有意圖和目的通過引用結(jié)合于此。本申請與2008年11月18授權(quán)的美國專利N0.7，453，250有關(guān)，該申請的全部內(nèi)容出于所有意圖和目的通過引用結(jié)合于此。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]本發(fā)明的益處、特征以及優(yōu)點參考以下描述以及附圖將能更好被理解，在附圖中:
[0005]圖1是根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的采用單相電壓模式控制器的示例性直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器的框圖；
[0006]圖2是根據(jù)示例性實施例通過利用雙斜坡的雙邊沿調(diào)制方案實現(xiàn)的圖1的單相電壓模式控制器的示例性實施例的簡化框圖；
[0007]圖3是圖2的振蕩器的示例性實施例的簡化示意性框圖；
[0008]圖4是根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的采用兩相電壓模式控制器的示例性直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器的框圖；
[0009]圖5是根據(jù)示例性實施例通過利用雙斜坡信號實現(xiàn)的圖4的兩相電壓模式控制器的示例性實施例的簡化框圖；
[0010]圖6是根據(jù)示例性實施例的圖9的上坡發(fā)生器的簡化框圖；
[0011]圖7是根據(jù)示例性實施例利用雙斜坡信號實現(xiàn)的N相電壓模式控制器的示例性實施例的簡化框圖；
[0012]圖8是一般示出針對單個信道或針對多相轉(zhuǎn)換器的各個信道所描述的利用雙斜坡的雙邊沿調(diào)制方案的操作的簡化時序圖；
[0013]圖9是繪出兩信道方案的時序圖,其包括用于第一信道的下坡DRl和PWMl信號、用于第二信道的下坡DR2和PWM2信號；
[0014]圖10是根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的用于示例性多相自適應(yīng)脈沖定位(APP)系統(tǒng)的下坡發(fā)生器的示意性框圖；
[0015]圖11是根據(jù)利用主斜坡發(fā)生器的圖10的下坡發(fā)生器的替代實施例的斜坡時序發(fā)生器的簡化示意性框圖；
[0016]圖12是根據(jù)示例性實施例的根據(jù)APP方案實現(xiàn)的電壓模式APP控制器的示例性實施例的簡化框圖；
[0017]圖13、14以及15是示出各種工作條件下的圖12的APP控制器的操作的時序圖；
[0018]圖16是示出根據(jù)示例性實施例的利用圖10的下坡發(fā)生器和圖12的APP控制器的4信道APP調(diào)節(jié)器的操作的時序圖；[0019]圖17是根據(jù)示例性實施例的代替圖10的濾波器電路和組合器的加速濾波器電路的不意圖；
[0020]圖18和19是示出根據(jù)示例性實施例的利用具有圖17的加速濾波器電路的圖10的下坡發(fā)生器、還利用圖12的APP控制器的3信道APP調(diào)節(jié)器的操作的時序圖。
【具體實施方式】
[0021]給出以下描述以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能在特定應(yīng)用及其需求的背景下實施和利用所提供的本發(fā)明。然而，優(yōu)選實施例的多種修改對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會很明顯，而且可將本文所限定的一般原理應(yīng)用于其它實施例。因此，本發(fā)明不旨在受限于本文中示出和描述的特定實施例，而應(yīng)被給予與本文中公開的原理和新穎特征一致的最廣范圍。
[0022]圖1是采用了根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的單相電壓模式控制器501的示例性直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500的框圖?？刂破?01具有耦合至驅(qū)動器電路503的輸入端的PWM引腳，其驅(qū)動電子開關(guān)Ql和Q2的柵極，電子開關(guān)Ql和Q2具有耦合在輸入電壓VIN與電源接地(PGND)之間的受控電流路徑。開關(guān)Ql、Q2用附圖標(biāo)記Q指示，且被示意性地示為場效應(yīng)晶體管(FET)的簡化表示，其中應(yīng)當(dāng)理解的是，開關(guān)Ql、Q2可實現(xiàn)為任何合適的電子開關(guān)器件，諸如N溝道器件、P溝道器件、金屬氧化物半導(dǎo)體FET (MOSFET)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的任何其它電子開關(guān)配置。在此示例中，Ql的漏極耦合至VIN，且其源極耦合至相位節(jié)點PH，相位節(jié)點PH耦合至Q2的漏極。Q2的源極耦合至PGND。節(jié)點和它運載的信號采用同一名稱，除非另外指明。PH節(jié)點耦合至輸出電感器L的一端，電感器L的另一端耦合至輸出電壓節(jié)點VO (產(chǎn)生輸出信號V0)。通過電感器L和電容器電路RCl對VO濾波，該電容器電路RCl耦合在VO與PGND之間的負(fù)載電阻器RL上。RCl內(nèi)的電阻器是電容器的串聯(lián)電阻器，而且被盡可能地最小化。VO通過電阻器Rl反饋給控制器501的反饋引腳FB。另一電阻器-電容器電路RC2耦合在控制器501的FB引腳與補償引腳COMP之間。頻率設(shè)置電阻器RFS耦合在控制器501的頻率設(shè)置引腳FS與信號接地(GND)之間。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能理解地，Ql接通同時Q2斷開以將VIN通過電感器L耦合以產(chǎn)生輸出信號V0，然后Ql斷開Q2接通以將L耦合至GND，且如控制器501的PWM輸出所控制地重復(fù)此開關(guān)過程。一般控制PWM循環(huán)的時鐘信號頻率如由電阻器RFS確定地可在特定范圍內(nèi)編程控制。頻率設(shè)置功能僅僅是諸如例如內(nèi)部基準(zhǔn)信號(電流或電壓)等之類的許多頻率確定方法中的一種。內(nèi)部基準(zhǔn)信號可避免使用外部頻率設(shè)置引腳FS。
[0023]圖2是根據(jù)示例性實施例通過利用雙斜坡的雙邊調(diào)制方案實現(xiàn)的單相電壓模式控制器501的示例性實施例的簡化框圖。FB引腳被提供給誤差放大器(E/A)601的反相(-)輸入端，在其非反相(+)輸入端接收由基準(zhǔn)電路603提供的基準(zhǔn)電壓VREF。COMP引腳耦合至E/A601的輸出端，E/A601的輸出端還I禹合至第一比較器605的非反相(+)輸入端和另一比較器607的反相(-)輸入端。FB引腳產(chǎn)生指不輸出電壓VO的電壓電平的FB信號或電壓。E/A601放大FB與VREF之間的差值，并在COMP引腳上提供相應(yīng)的COMP信號或電壓。因此，COMP信號指示輸出電壓誤差，或VO的實際電壓電平與由VREF反映的其基準(zhǔn)電壓電平之間的差值。換言之，COMP響應(yīng)于瞬態(tài)負(fù)載電流變化，因此COMP指示輸出負(fù)載的瞬態(tài)變化。FS引腳耦合到振蕩電路609，振蕩電路609具有向比較器605的反相輸入端提供下坡信號DR的第一輸出端和向比較器607的非反相輸入端提供上坡信號UR的第二輸出端。產(chǎn)生“設(shè)置”信號CS的比較器605的輸出被提供給R-S觸發(fā)器611的設(shè)置輸入端S，而產(chǎn)生“重置”信號CR的比較器607的輸出被提供給R-S觸發(fā)器611的重置輸入端R。R-S觸發(fā)器611的Q輸出端產(chǎn)生被提供給控制器501的PWM引腳的PWM信號。R-S觸發(fā)器611用作脈沖控制邏輯，以基于比較器605和607的輸出控制PWM信號的狀態(tài)。該PWM信號被內(nèi)部反饋至振蕩電路609。
[0024]圖3是根據(jù)示例性實施例的振蕩電路609的簡化示意性框圖。振蕩電路609包括用于產(chǎn)生下坡信號DR的第一斜坡電路706和用于產(chǎn)生上坡信號UR的第二斜坡電路708。對于第一斜坡電路706，電壓源701向單刀單擲(SPST)開關(guān)SI的一個端子提供Vl電壓，開關(guān)SI的另一端子耦合至節(jié)點702，節(jié)點702產(chǎn)生被提供給比較器605的DR信號。節(jié)點702耦合至電容器CPl的一端，且耦合至電流吸收器ICl的輸入端。電容器CPl的另一端和電流吸收器ICl的輸出端分別耦合至GND。對于第二斜坡電路708，另一電壓源703向另一 SPST開關(guān)S2的一個端子提供V2電壓，開關(guān)S2的另一端子耦合至節(jié)點704，節(jié)點704產(chǎn)生被提供給比較器607的UR信號。節(jié)點704耦合至電容器CP2的一端，且耦合至電流源IC2的輸出端。電容器CP2的另一端和電流源IC2的輸入端分別耦合至GND。時序控制電路705產(chǎn)生被提供給開關(guān)SI的控制輸入端的第一時序信號Tl和被提供給開關(guān)S2的控制輸入端的第二時序信號T2。由振蕩器707產(chǎn)生的CLK信號被提供給時序控制電路705，而且如上所述具有由外部耦合的電阻器RFS確定的頻率。PWM信號被提供給時序控制電路705用于控制DR和UR斜坡信號的時序。在替代實施例中，可使用CS和CR信號代替PWM信號。
[0025]時序控制電路705將Tl信號置為高以合上開關(guān)SI，以將DR信號重置為Vl電壓電平。時序控制電路705將Tl信號置為低以斷開開關(guān)SI，因此電流吸收器ICl對電容CPl放電以產(chǎn)生DR信號的負(fù)向斜坡。在一個實施例中，時序控制電路705保持Tl信號為低直到CLK信號的下一脈沖，因此DR信號繼續(xù)沿斜坡下降，這類似于常規(guī)的前沿調(diào)制方案，然后將Tl信號置為高以合上開關(guān)SI，以將DR重置回Vl電壓電平以啟動下一 CLK循環(huán)。在替代實施例中，當(dāng)PWM信號升高時，時序控制電路705合上開關(guān)SI，以在CLK循環(huán)中更早將DR信號重置回VI。如果DR信號在下一 CLK脈沖之前重置，則它被保持直到下一 CLK脈沖。
[0026]時序控制電路705將T2信號置為高以合上開關(guān)S2，以將UR信號重置為V2電壓電平。時序控制電路705將T2信號置為低以斷開開關(guān)S2，因此電流源IC2對電容CP2放電以產(chǎn)生UR信號的正向斜坡。時序控制電路705基于PWM信號(或CS和CR信號)通過T2信號控制開關(guān)S2。當(dāng)PWM信號為低時，時序控制電路705通過T2信號合上開關(guān)S2以將UR信號保持于V2。當(dāng)將PWM信號置為高時，時序控制電路705通過T2信號斷開開關(guān)S2，以允許IC2對CP2充電以產(chǎn)生UR信號的上升斜坡。
[0027]由時序控制電路705控制的振蕩電路609的操作通過圖8的時序圖和圖2的框圖示出。當(dāng)DR信號降至COMP信號的電壓電平時，將CS信號置為高以設(shè)置R-S觸發(fā)器611，其將PWM信號置為高。時序控制電路705斷開開關(guān)S2以啟動UR信號的上升斜率。當(dāng)UR信號升至COMP信號的電壓電平時，將CS信號置為高以重置R-S觸發(fā)器611，其將PWM信號拉回至低。時序控制電路705合上開關(guān)S2以將UR信號重置回V2。DR信號與COMP信號的比較觸發(fā)PWM信號的確立，這又觸發(fā)UR信號的上升斜率。UR信號確定PWM信號的持續(xù)時間，當(dāng)UR信號升至COMP信號的電平時，PWM信號被拉回至低。[0028]UR信號的轉(zhuǎn)換速率與輸入電壓VIN、PH節(jié)點的電壓、輸出電感器L上的電壓、或通過輸出電感器L的峰值電流、平均電流或瞬時電流的任何選擇組合成比例。VIN和/或PH電壓可被直接饋送至控制器501，或通過多種感測方法來間接確定。已知用于感測輸出電感器L的電流的許多種技術(shù)。
[0029]圖4是采用了根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的兩相電壓模式控制器801的示例性直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器800的框圖。直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器800類似于直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500，其中相同組件或器件采用相同的附圖標(biāo)記。該兩相電壓模式控制器801類似于單相電壓模式控制器501，且包括FS、FB以及COMP引腳。不過，控制器801包括用于控制兩相系統(tǒng)的第一和第二移相電路802、804的第一和第二 PWM引腳PWMl和PWM2?？刂破?01的PWMl引腳耦合至第一移相電路802的第一驅(qū)動器電路803 (驅(qū)動器I)的輸入端，其中第一驅(qū)動器電路803驅(qū)動(第一移相電路802的)電子開關(guān)Ql和Q2的柵極，電子開關(guān)Ql和Q2具有耦合在輸入電壓VIN與PGND之間的受控電流路徑。驅(qū)動器電路803和開關(guān)Ql以及Q2被配置和耦合成按照與直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500的驅(qū)動器電路503和開關(guān)Ql和Q2基本相同的方式工作。控制器801的PWM2引腳耦合至第二移相電路804的第二驅(qū)動器電路805(驅(qū)動器2)的輸入端，其中第二驅(qū)動器電路805驅(qū)動(第二移相電路804的)電子開關(guān)Q3和Q4的柵極，電子開關(guān)Q3和Q4具有耦合在輸入電壓VIN與PGND之間的受控電流路徑。驅(qū)動器電路805和開關(guān)Q3以及Q4也被配置和耦合成按照與直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500的驅(qū)動器電路503和開關(guān)Ql和Q2基本相同的方式工作。不過，對于直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器800，Ql的源極和Q2的漏極在第一相位節(jié)點PHl處耦合到一起，且耦合至(第一移相電路802的)第一輸出電感器LI的一端。同樣，Q3的源極和Q4的漏極在第二相位節(jié)點PH2處f禹合到一起,且f禹合至(第二移相電路804的)第二輸出電感器L2的一端。輸出電感器LI和L2的另一端在產(chǎn)生輸出信號VO的輸出節(jié)點處耦合到一起。
[0030]直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器800的余下部分與直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500基本相同。具體而言，VO耦合至電容器電路RC1，該電容器電路RCl耦合在VO與PGND之間的負(fù)載電阻器RL上。VO通過電阻器Rl反饋給控制器801的反饋引腳FB。另一電阻器-電容器電路RC2耦合在控制器801的FB引腳與補償引腳COMP之間。頻率設(shè)置電阻器RFS耦合在控制器801的頻率設(shè)置引腳FS與GND之間。一般控制PWM循環(huán)的時鐘信號頻率可在由電阻器RFS確定的特定范圍內(nèi)編程控制。如上所述，多種其它方法可用于頻率設(shè)置功能?？砂葱栊薷腞Cl、RL、Rl、RFS以及RC2的具體部件值。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解地，各個相位按照以上針對直流-直流降壓轉(zhuǎn)換器500所描述的基本相同的方式工作，不同在于兩個相位相對與彼此180度異相地工作。流過輸出電感器LI的電流被示為第一相電流II，流過輸出電感器L2的電流被不為第二相電流12，兩相的總輸出電流被不為流向產(chǎn)生VO信號的輸出節(jié)點的總電流IT。流過負(fù)載電阻器RL的電流被示為負(fù)載電流IL。
[0031]圖5是根據(jù)示例性實施例通過利用雙斜坡信號實現(xiàn)的兩相電壓模式控制器801的示例性實施例的簡化框圖。FB引腳被提供給誤差放大器(E/A)901的反相輸入端，放大器901在其非反相輸入端接收由基準(zhǔn)電路903提供的基準(zhǔn)電壓VREFt5COMP引腳耦合至E/A901的輸出端(提供COMP信號)，其還耦合至第一比較器907和另一比較器917的非反相輸入端，且耦合至電流平衡電路913和923的輸入端。FS引腳耦合至振蕩器和下坡發(fā)生器電路905,該電路905具有向比較器907的反相輸入端提供第一下坡信號DRl的第一輸出端和向比較器917的反相輸入端提供第二下坡信號DR2的第二輸出端。電流平衡電路913的輸出端提供第一調(diào)節(jié)補償信號CMP1，該信號CMPl被提供給另一比較器909的反相輸入端。電路平衡電路923的輸出端提供第二調(diào)節(jié)補償信號CMP2，該信號CMP2被提供給另一比較器919的反相輸入端。產(chǎn)生第一設(shè)置或“開始”信號CSl的比較器907的輸出被提供給第一 R-S觸發(fā)器911的設(shè)置輸入端S。產(chǎn)生第一重置或“停止”信號CRl的比較器909的輸出被提供給R-S觸發(fā)器911的重置輸入端R。產(chǎn)生第二設(shè)置或“開始”信號CS2的比較器917的輸出被提供給第二 R-S觸發(fā)器921的設(shè)置輸入端S。產(chǎn)生第二重置或“停止”信號CR2的比較器919的輸出被提供給R-S觸發(fā)器921的重置輸入端R。
[0032]R-S觸發(fā)器911的Q輸出端產(chǎn)生被提供給控制器801的PWMl引腳的PWMl信號，而R-S觸發(fā)器921的Q輸出端產(chǎn)生被提供給控制器801的PWM2引腳的PWM2信號。PWMl和PWM2信號被提供給脈沖加法器927相應(yīng)的輸入端，該加法器927具有輸出端，該輸出端將相數(shù)或脈沖數(shù)信號“N”提供給第一上坡發(fā)生器915的第一輸入端，該上坡發(fā)生器915具有接收PWMl信號的第二輸入端。上坡發(fā)生器915具有輸出端，該輸出端耦合至用于提供第一上坡信號URl的比較器909的非反相輸入端。N信號和PWM2信號被提供給第二上坡發(fā)生器925相應(yīng)的輸入端,該第二上坡發(fā)生器925具有輸出端,該輸出端I禹合至用于提供第二上坡信號UR2的比較器919的的非反相輸入端。在所示實施例中，N是確定同時開啟的PWM信號的總數(shù)(或表示有效相的總數(shù))的整數(shù)。因此，當(dāng)PWMl和PWM2均為低時，脈沖加法器927輸出N = O ;當(dāng)PWMl和PWM2信號中的任一個但不是兩個為高時，輸出N = I ;以及當(dāng)PWMl和PWM2信號均為高時，輸出N = 2。
[0033]電流平衡電路913和923共同形成電流平衡系統(tǒng)，其中每一個基于兩相的總電流IT和各自相Il或12的相應(yīng)的相電流來調(diào)節(jié)COMP信號。在一個實施例中，電流平衡電路913對相位I的輸出是CMPl = C0MP+k*(I2-1l)，其中“k”是常數(shù)增益因子，Il是相位I的電流(流過輸出電感器LI)，以及星號表示乘法。類似地，電流平衡電路923對相位2的輸出是CMP2 = COMP+k* (11-12)，其中12是相位2的電流(流過輸出電感器L2)?？衫帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的多種方法中的任一種來感測各個電流信號。在此實施例中，當(dāng)Il和12彼此相等時，電流平衡電路913和923對此操作無影響。應(yīng)當(dāng)注意的是，以此方式偏置COMP僅僅是插入平衡反饋的許多方法中的一種。例如，另一方法是調(diào)節(jié)上坡信號的斜率，當(dāng)輸入與輸出電壓比變化時，其能提供更穩(wěn)定的平衡增益。
[0034]圖6是根據(jù)示例性實施例的上坡發(fā)生器915的簡化框圖。上坡發(fā)生器925按照基本相同的方式配置，因此不再描述。N信號被提供給增益電路1101，增益電路1101用增益因子“g”乘以N，并將值N*g輸出至受控電流源1103的控制輸入。電流源1103具有耦合至GND的輸入端和耦合至產(chǎn)生上坡信號URl的節(jié)點1105的輸出端。節(jié)點1105耦合至電容器Cl的一端，且耦合至SPST開關(guān)SW的一端。電容器Cl的另一端耦合至GND，而開關(guān)SW的第二端耦合至產(chǎn)生VMIN電壓的電壓源1107的正極端。電壓源1107的負(fù)極端耦合至GND。開關(guān)SW具有接收PWMl信號的反相控制端。
[0035]工作時，當(dāng)PWMl信號低時，開關(guān)SW合上，因此URl信號被拉低至電壓電平VMIN。再參考圖6，當(dāng)PWMl信號低時，URl信號被重置回VMIN。當(dāng)PWMl信號被拉高時，它使開關(guān)SW斷開，因此電流源1103產(chǎn)生充電電流IC以對電容器Cl充電。當(dāng)開關(guān)SW斷開時，URl的電壓基于IC的量值增大。IC的量值是乘以因子N*g的預(yù)定標(biāo)稱值。如上所述，對于N= 1，URl的轉(zhuǎn)換速率是ml ;而當(dāng)N = 2時，URl的轉(zhuǎn)換速率是m2。在所示實施例中，m2是ml的兩倍。雖然未示出，但還可包括另一更高的電壓源，并將其通過二極管等耦合至節(jié)點1105，以將URl的電壓電平限制為預(yù)定最大電平。
[0036]電流平衡電路913和923用于在各相位之間按可實現(xiàn)地均勻分配負(fù)載電流電流平衡電路接收表示各相位中的電流的信號，并適當(dāng)?shù)貫V波或處理這些輸入信號，以產(chǎn)生與各相中的電流背離所有相的平均電流的偏差成比例的電流平衡信號。這些電流平衡信號被組合為用于計算固定基準(zhǔn)與COMP信號之間的差值的偏置項，該計算用來確定各個相應(yīng)相位的時間間隔長度。電流平衡電路的作用是以閉環(huán)方法將所有相電流向彼此驅(qū)動。因為該電路的閉環(huán)本質(zhì)，如果所有相被同等地處理，則偏置能以雙極方式來處理，或可被截短或偏置以嚴(yán)格地產(chǎn)生正或負(fù)偏置。
[0037]圖7是根據(jù)示例性實施例利用雙斜坡信號實現(xiàn)的N相電壓模式控制器1200的示例性實施例的簡化框圖。該N相電壓模式控制器1200在配置和操作上類似于兩相電壓模式控制器801，不同之處在于推廣到控制多達(dá)“N”相，其中N是任何大于O的正整數(shù)(而且如果需要還能用來控制單相)?？刂破?200與控制器801類似地包括FS、FB以COMP引腳。控制器1200包括E/A1201 (類似于E/A901)，其反相輸入端耦合至FB引腳，而其非反相輸入端接收基準(zhǔn)電壓VREF。VREF通過基準(zhǔn)電路1203(類似于基準(zhǔn)電路903)提供。E/A1201的輸出端提供COMP信號，該COMP信號還被提供給COMP引腳和N個PWM控制器1207中的每一
個，這些PWM控制器1207分別被標(biāo)記為PWMl控制器、PWM2控制器、PWM3控制器、......PWMN
控制器。PWM控制器1207分別具有輸出端，該輸出端向相應(yīng)的引腳PWM1-PWMN提供N個PWM信號PWM1-PWMN中相應(yīng)的一個。PWM1-PWMN信號還被提供給脈沖加法器1209相應(yīng)的輸入端，脈沖加法器1209的輸出端向每一個PWM控制器1207提供N相數(shù)信號。脈沖加法器1209以與脈沖加法器927相似的方式工作，不同的是將多達(dá)N個同時有效的PWM脈沖相加。振蕩器和下坡發(fā)生器電路905被類似的振蕩器和下坡發(fā)生器電路1205代替，其具有耦合至
FS引腳的輸入端和提供相應(yīng)的下坡信號DR1、DR2、DR3.......DRN的N個輸出端，其中各個
下坡信號DRl-DRN被提供給N PWM控制器1207中相應(yīng)的一個。
[0038]發(fā)生器電路1205以與發(fā)生器電路905相似的方式工作，不同在于它將下坡信號分開適當(dāng)?shù)臉?biāo)稱相位角，該標(biāo)稱相位角取決于工作時有效或選定相位的數(shù)量。例如，對于兩個相位，兩個下坡信號DRl和DR2被分開180度(例如O、180度)；對于四個相位，四個下坡信號DR1、DR2、DR3以及DR4被分開90度(例如0、90、180、270度)；對于六個相位，六個下坡信號DR1-DR6被分開60度(例如0、60、120、180、240、320)等。各個PWM控制器1207包括:電流平衡電路(例如類似于913)，其接收COMP信號并提供相應(yīng)的經(jīng)修改的補償信號；上坡發(fā)生器(例如類似于915)，其具有接收N相數(shù)信號和相應(yīng)的PWM信號的輸入端和提供相應(yīng)的上坡信號的輸出端；第一比較器(例如類似于907)，其將相應(yīng)的下坡信號與COMP信號比較，并提供設(shè)置信號；第二比較器(例如類似于909)，其將相應(yīng)的經(jīng)修改的補償信號與相應(yīng)的上坡信號比較，并提供重置信號；以及PWM邏輯(例如類似于R-S觸發(fā)器911)，其接收設(shè)置和重置信號，并提供相應(yīng)的PWM信號。各相的各個上坡信號的轉(zhuǎn)換速率通過同時處于高的PWM脈沖信號的總數(shù)來調(diào)節(jié)，這由脈沖加法器1209提供的N相數(shù)信號確定。
[0039]圖8是一般示出針對單個信道或針對多相轉(zhuǎn)換器的各個信道所描述的利用雙斜坡的雙邊調(diào)制方案的操作的簡化時序圖。繪制了示例性COMP信號、示例性下坡信號DR、示例性上坡信號UR以及PWM信號相對于時間的曲線圖。COMP信號經(jīng)過簡化且被示為不變的水平線信號，其中應(yīng)當(dāng)理解的是，COMP信號一般基于操作狀況變化，諸如隨輸出電壓、負(fù)載電流等變化。DR以恒定的斜率從最大電平到最小電平重復(fù)地下坡，然后在預(yù)定頻率被重置回最大電平。每次當(dāng)DR信號降至COMP以下時，諸如時間tl所示，UR信號被啟動，并從其最小值上坡，而且在PWM信號上啟動一個脈沖。當(dāng)UR信號升至COMP之上時，諸如時間t2所示，PWM脈沖被終止，并且UR信號被重置回它的最小值。
[0040]在此之前所描述的具有雙斜坡的雙邊沿調(diào)制方案具有若干優(yōu)點，尤其是相對于常規(guī)的前沿或后沿方案。每一個PWM脈沖的前沿和后沿對應(yīng)于負(fù)載變化。例如，如果COMP響應(yīng)于負(fù)載增大(例如輸出電壓降低)升高，則它在循環(huán)中更早與DR相交，從而及時將PWM脈沖前移。同樣，當(dāng)COMP較高時，上坡UR在到達(dá)COMP之前上升得更高和更長，因此PWM脈沖更寬，因為它保持有效更長。響應(yīng)于COMP減小，PWM脈沖傾向于在每個循環(huán)中移向更晚的時間，因而持續(xù)時間可能變得更短。利用雙斜坡的雙邊沿調(diào)制方案也被稱為主動脈沖定位(APP)方案，其中PWM脈沖基于諸如輸出電壓、負(fù)載電流等工作條件重新定位和重設(shè)大小。
[0041]各信道的各個下坡信號具有固定的頻率。以此方式，在設(shè)置PWM頻率或其諧波處或附近的負(fù)載瞬態(tài)現(xiàn)象會引起信道之間的高電流不平衡。圖9是繪出兩信道方案的時序圖，其包括用于第一信道的下坡DRl和PWMl信號、用于第二信道的下坡DR2和PWM2信號以及示為虛線的COMP信號。DRl被示為實線，而DR2被示為虛線，它們在彼此以及COMP信號上疊加。上坡信號未示出，但以與圖8所示的每個信道相似的方式工作。COMP被示出在各個下坡信號的頻率處或附近振蕩。COMP信號上的重復(fù)波形一直錯過各個循環(huán)的DR2的峰值，因此如圖9所示，PWM脈沖僅在PWMl信號上出現(xiàn)，從而導(dǎo)致信道之間的電流不平衡。因此，脈沖僅在第一相位上出現(xiàn)，而無脈沖在第二相位出現(xiàn)，而且這些相位對于一個或多個循環(huán)被無序地激活。在一個修改的雙脈沖方案中，當(dāng)調(diào)制器錯過脈沖時，插入脈沖以抵消此不平衡。以此方式插入脈沖會導(dǎo)致調(diào)制器內(nèi)的混亂行為，諸如當(dāng)信道發(fā)射失序時。期望在多相調(diào)節(jié)器系統(tǒng)中保持嚴(yán)格的發(fā)射次序。
[0042]圖10是根據(jù)示例性實施例實現(xiàn)的用于示例性多相自適應(yīng)脈沖定位(APP)系統(tǒng)的下坡發(fā)生器1000的示意性框圖。下坡發(fā)生器1000產(chǎn)生作為前沿斜坡信號的下坡信號，其中應(yīng)當(dāng)理解的是，在替代配置中，可替代地使用正向或上坡信號作為前沿斜坡信號。COMP信號被提供給濾波器電路1001的輸入端，濾波器電路1001具有輸出端，該輸出端將經(jīng)過濾波的補償信號FCOMP提供給諸如加法器等之類的組合器1003的一個輸入端。頻率設(shè)置信號FS被提供給組合器1003的另一輸入端，組合器1003具有產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的FS信號AFS的輸出端。AFS被提供給開關(guān)SWl的第一開關(guān)極。提供頻率設(shè)置信息的FS信號在FS引腳或任何其它節(jié)點上被提供。開關(guān)SWi被示為單刀雙擲(SroT)開關(guān)，其具有耦合至產(chǎn)生斜坡控制信號RCTL的斜坡控制節(jié)點RCTL的公共極。SWl的另一開關(guān)極接地并由信號WAIT控制。限幅二極管1005的正極耦合至節(jié)點RCTL，負(fù)極耦合至限幅電路1007。限幅電路1007限制RCTL的最大電壓，以當(dāng)RCTL升至正向偏置限幅二極管1005的最大電壓時，限幅電路1007將RCTL的電壓箝位至最大電壓。RCTL節(jié)點耦合至一組N個電流吸收器1008中的每一個的電流控制輸入端，其中“N”是大于零(O)的整數(shù)，其確定APP系統(tǒng)的信道或相位的數(shù)量。各
個電流吸收器1008耦合在N個下坡節(jié)點VDR1、.......VDRN中相應(yīng)的一個與接地之間，并
在N個信道的RCTL控制下吸收N個電流IRl........1RN中相應(yīng)的一個。各個信道包括耦合在接地與重置開關(guān)1006的至少一極之間的至少一個電容器1002，該重置開關(guān)1006選擇性地將電容器1002的另一端耦合至下坡節(jié)點VDR1-VDRN中相應(yīng)的一個，而另一節(jié)點通過N個電阻器Rl-RN中相應(yīng)的一個耦合至上斜坡電壓VTOP。電阻器Rl-RN限制在對相應(yīng)的電容器充電時的涌入電流。各個下坡節(jié)點VDR1-VDRN耦合至N個輸出緩沖器1004中相應(yīng)的一
個的輸入端，每一個輸出緩沖器1004具有輸出端,該輸出端提供N個下坡信號DR1、.......DRN中相應(yīng)的一個。
[0043]電阻器階梯1009包括具有若干中間節(jié)點的一組串聯(lián)耦合的電阻器，其一端耦合至上斜坡電壓VT0P，另一端耦合至下斜坡電壓VB0T。開關(guān)SW2選擇電阻器階梯1009中的中間結(jié)點之一，以將分接電壓VTAP提供給比較器1011的一個輸入端。在一個實施例中，選擇VTAP以使(VTOP-VTAP) = (VT0P-VB0T)/N，以同步下坡信號，如下文所述。因此VTAP被選擇為(N-1) (VT0P-VB0T)/N，其距離上電壓VTOP的距離為全坡電壓擺動VT0P-VB0T的I/No另一開關(guān)SW3選擇下坡信號DRl-DRN之一以I禹合至比較器1011的另一輸入端，比較器1011具有輸出端，該輸出端耦合至環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013的輸入端。環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013具有輸出端，該輸出端耦合至開關(guān)SW3的控制輸入端，用于選擇下坡信號DRl-DRN之一。環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013具有另一組輸出端，該組輸出端耦合至重置開關(guān)1006的控制輸入端。環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013具有另一組輸出端，用于在相應(yīng)的N個同步節(jié)點SYCN1-SYNCN上提供同步脈沖。各個信道可包括一個電容器1002，其通過VTOP與相應(yīng)的下坡節(jié)點VDRx之間的相應(yīng)的重置開關(guān)1006切換，其中信號名末尾所附的“V’表示I與N(含I和N)之間的序數(shù)值，表示N信道系統(tǒng)中相應(yīng)的信道。在用來加速重置的替代實施例中，如圖所示，各個信道包括兩個電容器1002，而且各個重置開關(guān)1006被配置為雙刀雙擲(DTOT)開關(guān)，其交替地將一個信道電容器耦合至VTOP且將另一個耦合至相應(yīng)的節(jié)點VDRx。以此方式，雖然一個信道電容器被充電至VT0P，但另一個被相應(yīng)的電流吸收器1008放電，從而降低了用于產(chǎn)生相應(yīng)的斜坡電壓DRx的VDRx。
[0044]在工作時，F(xiàn)S被選擇成對應(yīng)于通過FCOMP調(diào)節(jié)的標(biāo)稱頻率等級FN0M。各個電流吸收器1008由同一信號RCTL控制，因此各個斜坡電壓DRx在任何給定時間以相同速率下降。斜坡信號的下降率或斜率受RCTL控制。首先假定FCOMP為零，在FS處設(shè)置RCTL，以使各個斜坡信號DRx在FNOM處振蕩。環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013前進至下一信道，諸如信道I，控制開關(guān)SW3前進至相應(yīng)的斜坡電壓DRl，切換用于信道I的相應(yīng)的重置開關(guān)1006，以及在SYNCl上確立相應(yīng)的脈沖。當(dāng)切換時，被充電至VTOP的電容器1002耦合至VDRl，并被相應(yīng)的電流吸收器1008放電。因此，VDRl以VTOP啟動并開始下降，而相應(yīng)的斜坡信號DRl從VTOP向VBOT下坡。當(dāng)DRl降至VTAP時——這是從VTOP下降到VBOT的路徑的1/N，比較器1011切換，而且環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013切換至下一信道2，并在SYNC2上確立脈沖。當(dāng)DRl持續(xù)下降時，DR2被重置回VT0P，并開始向VBOT下降。當(dāng)DR2降至VTAP時，比較器1011再次切換，且環(huán)形計數(shù)器和解碼器電路1013切換至下一信道3 (假定至少3個信道)，而且在SYNC3上確立脈沖。此時，DRl已降至從VTOP下降的路徑的2/N，DR2已降至1/N，而DR3被重置回VT0P。當(dāng)DRl和DR2持續(xù)下降時，DR3被重置回VT0P，并開始向VBOT下降。操作以此方式繼續(xù)直至第N信道，而且操作以循環(huán)方式返回第一信道。
[0045]假設(shè)僅有3個信道，則當(dāng)DR3被重置回VTOP時，DRl已下降2/3，而DR2已下降1/3。當(dāng)DR3下降從VTOP到VBOT的路徑的1/3時，DR2已下降2/3，而DRl已下降3/3或全部路徑至VBOT，并被重置回VTOP。操作以循環(huán)方式在3個信道之間繼續(xù)。一般而言，下坡發(fā)生器1000以循環(huán)次序重置N個下坡信號(或任何合適的前沿斜坡信號)，以使N個斜坡信號彼此分開電壓范圍VT0P-VB0T的1/N。作為具體示例，假定對于四信道系統(tǒng)而言，VTOP =3V, VBOT = 2V以及N = 4。因此，VTOP與VBOT之間的電壓范圍是IV，而此電壓范圍的1/N是0.25V。當(dāng)?shù)谝恍逼翴被重置回3V時，第二斜坡2處于2.75V，第三斜坡3處于2.5V，以及第四斜坡4處于2.25V。當(dāng)?shù)谝恍逼翴降至2.75V時，斜坡2已降至2.5V，斜坡3已降至
2.25V，以及斜坡4降至2.0V，然后被重置回3V。
[0046]在穩(wěn)定狀態(tài)操作條件下，下坡發(fā)生器1000基本類似于上述利用雙斜坡的雙邊沿調(diào)制方案中使用的下坡發(fā)生器。不過，在不穩(wěn)定狀態(tài)條件下，濾波器電路1001響應(yīng)于COMP的變化并相應(yīng)地調(diào)節(jié)FC0MP。在替代實施例中，可替代地監(jiān)控輸出電壓，或COMP與輸出電壓VO的組合。在一個實施例中，F(xiàn)COMP使RCTL升高至最大電平或使RCTL降低至最小電平，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)斜坡電壓DRl-DRN中的每一個的斜率。在一個實施例中，可將這些斜率減小為零，在另一個實施例中，可將這些斜率減小為大于零的預(yù)定最小斜率值。在一個實施例中，預(yù)定最小斜率值對應(yīng)于目標(biāo)工作頻率級。當(dāng)斜坡電壓DRl-DRN的斜率被增大從而它們以更快速率下降時，調(diào)制器的頻率增大。同樣，當(dāng)斜坡電壓DRl-DRN的斜率被減小從而它們以更慢速率下降時，調(diào)制器的頻率減小。例如，負(fù)載電流增大導(dǎo)致輸出電壓VO降低和COMP信號的相應(yīng)增大。FCOMP增大，因此組合器1003使RCTL增大超過FS，因此斜坡電壓DRl-DRN中的每一個的斜率增大相應(yīng)量。下坡斜率的增大使下坡發(fā)生器1000的工作頻率升高。以此方式,工作頻率隨負(fù)載增大而增大，以更迅速地響應(yīng)于負(fù)載的增大。限幅電路1007將RCTL箝位至對應(yīng)于最大工作頻率FMAX的最大電平。在一個實施例中，F(xiàn)MAX對應(yīng)于由FS建立的FNOM 的 3/2。
[0047]在一個實施例中，濾波器電路1001包括帶通濾波器(未示出)，其用來濾去噪聲并設(shè)置電流吸收器1008的AC響應(yīng)。以此方式，下坡信號因負(fù)載電流的變化量或變化而變化，而不是因穩(wěn)定狀態(tài)負(fù)載電流而變化。濾波器電路1001還可包括靜帶濾波器(未示出)，因此諸如一般輸出紋波之類的小變化值不會影響下坡電壓。在一個實施例中，帶通濾波器利用高通濾波器(HPF)(未示出)和分立的低通濾波器(LPF)(未示出)以及分立的靜帶濾波器來實現(xiàn)，以共同濾去不需要的頻率。在一個實施例中，HPF被設(shè)置于TSW/20(其中TSW是1/FN0M)，而LPF被設(shè)置成TSW/1000。在一個實施例中，濾波器電路1001允許FCOMP為正或負(fù)，因此RCTL在工作期間被增大或減小以將下坡電壓DRl-DRN增大或減小。在一個實施例中，下坡電壓DRl-DRN中的每一個的斜率可增大或減小，但不允許降至低于由FS建立的電平，因此在任何給定時間的頻率處于或高于FN0M。對此的一個例外是WAIT功能，其強制每一個下坡處于或接近零，如下文所述。
[0048]如下進一步所述，各個信道包括電路系統(tǒng)，其監(jiān)測SYNCx信號中的相應(yīng)的一個，以保持N個信道中每一個的PWM脈沖次序。給定信道的SYNCx信號為該信道提供電流循環(huán)，而該循環(huán)期間的PWM脈沖重置該信道。如果在一信道重置之前接收到該信道的第二 SYNCx脈沖，意味著在該信道的整個PWM循環(huán)期間未出現(xiàn)PWM脈沖，則該信道確立WAIT信號以啟動WAIT模式，在WAIT模式中，所有下坡信號被暫時終止。當(dāng)WAIT被確立時，Sffl將RCTL接地，以切斷N個信道中的每一個的電流吸收器1008(或至少將它們?nèi)吭O(shè)置成相對低電平)。這有效地懸置斜坡電壓，以保持它們相應(yīng)的電壓電平(斜坡電壓DRl-DRN的斜率降為零或接近零)直到WAIT被解除有效。在一個實施例中，信道的WAIT輸出端按“或”邏輯被連接到一起，從而錯過某一脈沖的任一信道同時使所有N個信道暫停。當(dāng)補償信號升高至預(yù)定最小電壓電平(諸如VBOT)時，在啟動WAIT模式的信道上確立一脈沖，并將WAIT置為低。當(dāng)WAIT被置為低時，操作恢復(fù)，從而PWM脈沖次序得以保持。
[0049]圖11是根據(jù)利用主斜坡發(fā)生器1301的下坡發(fā)生器1000的替代實施例的斜坡時序發(fā)生器1300的示意性框圖。比較器1011的一個輸入端以相同方式耦合至VTAP，但另一輸入端從主斜坡發(fā)生器1301接收主斜坡電壓DRM。因此免除了開關(guān)SW3，以使時序由主斜坡發(fā)生器1301而不是實際的斜坡電壓DRl-DRN來控制。主斜坡發(fā)生器1301以與信道斜坡發(fā)生器(包括相應(yīng)的電流吸收器1008、一個或多個信道電容器1002、重置開關(guān)1006等)基本相同的方式配置，而且受RCTL電壓控制。比較器1011的輸出端耦合以控制主斜坡發(fā)生器1301的重置開關(guān)1006。利用主斜坡發(fā)生器1301的下坡發(fā)生器1000的操作基本相同。當(dāng)DRM降至VTAP (像之前一樣距離VTOP為1/N(VT0P_VB0T))時，比較器1011切換并將主斜坡發(fā)生器1301重置回VT0P。以此方式，主斜坡發(fā)生器1301以更高的頻率工作，其中DRM降至VTOP-(VT0P-VB0T)/N，并在每個循環(huán)重置回VT0P。斜坡時序發(fā)生器1300的優(yōu)勢在于，比較器1011的輸入端未耦合到實際的斜坡電壓DR1-DRN，從而避免由比較器1011的切換引起的斜坡電壓DRl-DRN上的假信號或電壓反常。DRM在每個循環(huán)中從VTOP降至VT0P-1/N(VTOP-VBOT)并重置回VT0P，而正常的斜坡電壓DRl-DRN以上述的相同方式操作。
[0050]圖12是根據(jù)示例性實施例的根據(jù)APP方案實現(xiàn)的電壓模式APP控制器1400的示例性實施例的簡化框圖。APP控制器1400可用于單相方案或用于多相調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的各個信道。比較器1401的輸入端耦合至DPDT開關(guān)1403的公共極，該開關(guān)1403類似于前述的DPDT1006o DPDT開關(guān)1403的第一對開關(guān)極接收COMP信號和下坡信號DRx，而DPDT開關(guān)1403的第二對開關(guān)極接收經(jīng)過調(diào)節(jié)的補償信號CMPx和上坡信號URx。如上所述，信號名稱末尾附加的“X”表示I與N之間(含I和N)的序數(shù)值，表示N信道系統(tǒng)中的任一個信道。對于單相或單信道系統(tǒng)，可略去所附的“X”標(biāo)記。CMPx信號是COMP信號的經(jīng)調(diào)節(jié)版本，其調(diào)節(jié)方式與分別處于電流平衡電路913與923的輸出端處的CMPl與CMP2信號相似。在一個實施例中，針對回鈴減少和工作的直流模式(DCM)偏移，通過平均輸出電流修改COMP。URx是該信道相應(yīng)的上坡信號。兩輸入或門1405具有接收信號PWMx的第一輸入端、接收WAIT信號的第二輸入端、以及提供給DPDT開關(guān)1403的控制輸入端的輸出端。當(dāng)PWMx和WAIT均為低時，或門1405的輸出為低，因此開關(guān)1403選擇并將COMP和DRx信號分別提供給比較器1401的非反相和反相輸入端。當(dāng)PWMx和WAIT信號中的任一個(或兩個)為高時，或門1405的輸出為高，因此開關(guān)1403選擇并將CMPx和URx信號分別提供給比較器1401的非反相和反相輸入端。
[0051]比較器1401的輸出端向4輸入與門1407的一個輸入端和具有反相輸入端的2輸入與門1409的一個反相輸入端提供第一觸發(fā)信號TRIGl。
[0052]SYNCx信號被提供給脈沖發(fā)生器1411的輸入端，該脈沖發(fā)生器1411具有輸出端，該輸出端將脈沖信號PSYNC提供給與門1407的反相輸入端和D型觸發(fā)器(DFF) 1413的設(shè)置輸入端。脈沖發(fā)生器1411針對SYNCx的每個上升沿在PSYNC信號上確立暫時高脈沖。SYNCx信號還被提供給另一 DFF1415的時鐘輸入端，其在D輸入端接收邏輯I ( “I”)，且在Q輸出端提供WAIT信號。DFF1415的反相Q輸出端(0 )輸出反相等待信號WAITB，該信號WAITB被提供給延遲時鐘1417的輸入端。延遲時鐘1417的輸出端耦合至DFF1413的時鐘輸入端。在一個實施例中，延遲時鐘1417為WAITB的每個上升沿插入延遲。DFF1413的反相Q輸出端產(chǎn)生ARMB信號，該ARMB信號被提供給DFF1415的重置輸入端和脈沖發(fā)生器1419的輸入端。脈沖發(fā)生器1419的輸出端將另一觸發(fā)信號TRIG2提供給R-S觸發(fā)器(RSFF) 1421的設(shè)置輸入端和與門1409的另一反相輸入端。脈沖發(fā)生器1419以與脈沖發(fā)生器1411相似的方式工作，其中它針對ARMB的各個上升沿在TRIG2信號上確立暫時高脈沖。與門1409的輸出被提供給RSFF1421的重置輸入端，而RSFF1421的Q輸出端提供PWMx信號。RSFF1421的反相Q輸出端提供反相PWMx或PWMxB信號，該信號被提供給延遲時鐘1423。延遲時鐘1423的輸出端產(chǎn)生觸發(fā)啟用信號TEN，其被提供給與門1407的另一輸入端。在一個實施例中，延遲時鐘1423在確立TEN之前為PWMxB的每個上升沿插入延遲。與門1407的輸出端被提供給DFF1413的重置輸入端。DFF1413的D輸入端接收邏輯I。信號OK被提供給與門1407的另一輸入端，其中OK指示經(jīng)調(diào)節(jié)的補償信號大于相應(yīng)的上坡信號，從而指示準(zhǔn)備好在PWM信號上啟動脈沖。在多相調(diào)節(jié)器系統(tǒng)中，OK信號對所有信道都是共同的。
[0053]下坡發(fā)生器1000為包括DRx的各個信道產(chǎn)生下坡信號，而且分立的上坡發(fā)生器為包括URx的各個信道產(chǎn)生上坡信號。下坡發(fā)生器1000還在DRx剛被重置為高之后在SYNCx上產(chǎn)生脈沖。為各個信道提供了分立的APP控制器1400，其中“X”表示特定的信道號，如前所述。當(dāng)PWMx和WAIT均為低時，比較器1401將COMP與DRx比較；而當(dāng)PWMx或WAIT中的任一個為高時，比較器1401將CMPx與URx比較。一般而言，然后DRx降至COMP的電平，PWMx信號被置為高，而且URx開始上升。比較器1401切換以將URx與CMPx比較。當(dāng)URx到達(dá)CMPx時，PWMx信號被置回低。如果對于下一循環(huán)當(dāng)DRx再次重置為高時未確立PWMx信號，則APP控制器1400確立WAIT信號以懸置DRx信號(以及每個下坡信號)。這通常在COMP低于DRx的最低電壓時出現(xiàn)。DPDT開關(guān)1403切換，以使比較器1401將CMPx與URx比較，其中URx保持其最低電平而不上升。只要CMPx升至URx電壓，則啟動PWMx脈沖。
[0054]圖13、14以及15是示出各種工作條件下的APP控制器1400的操作的時序圖。在各個時序圖中，SYNCx后跟隨有彼此疊加的DRx、COMP以及URx，它們之后又跟隨有TRIG1、ARMB.TRIG2以及PWMx，所有項均對時間繪出。時序圖的簡化之處在于未示出CMPx，而且URx相對于COMP而不是CMPx示出。CMPx是經(jīng)調(diào)整的補償信號，其一般跟隨或大致等效于C0MP，以使時序圖充分地示出操作。圖13示出穩(wěn)定狀態(tài)負(fù)載條件下的正常工作模式。DFF1413最初處于重置狀態(tài)，因此ARMB最初為高,從而將DFF1415保持于重置狀態(tài)。在每個循環(huán)的開始在DRx被重置為高之后SYNCx升高。雖然未在時序圖中示出，但PSYNC響應(yīng)于SYNCx升高而沖高，然后降回低。DFF1413被設(shè)置，因此ARMB響應(yīng)于PSYNC上的脈沖變低。當(dāng)PSYNC為高時，暫時阻止與門1407重置DFF1413。應(yīng)當(dāng)注意的是，因為當(dāng)SYNCx在循環(huán)的開始變高時ARMB為高，所以SYNCx的上升沿不會設(shè)置DFF1415，因為它保持于重置狀態(tài)，因此WAIT保持低。PWMx最初為低，因此比較器1401將DRx與COMP比較。當(dāng)DRx在時間tl降低至COMP時，比較器1401將TRIGl置為高。因為PSYNC為低、PWMxB為高以及OK為高，所以與門1407重置DFF1413以使ARMB變高。變高的ARMB將DFF1415保持于重置狀態(tài)直到下一循環(huán)。TRIGx被脈沖發(fā)生器1419置為高，這將設(shè)置RSFF1421為高，從而將PWMx拉高。當(dāng)TRIG2被置為高時，與門1409阻止RSFF1421的重置。變高的PWMx切換DPDT開關(guān)1403，因此比較器1401被切換以將URx與CMPx比較。當(dāng)切換輸入端時，比較器1401還可能因為切換噪聲而輸出脈沖。不過，與門1409阻止這種可能的噪聲過早地使PWM脈沖結(jié)束。TRIG2在短暫的延遲之后通過脈沖發(fā)生器1419降回低。當(dāng)URx在約時間t2升至CMPx時，比較器1401將TRIGl置回低，且與門1409重置RSFF1421，因此PWMx變回低。變低的PWMx將DPDT開關(guān)1403切換回來，因此比較器1401再次耦合至COMP和DRx，從而使比較器1401再次變高。在正常操作期間，操作對于每個循環(huán)以相似的方式繼續(xù)。
[0055]圖14示出其中PWMx上的脈沖在DRx的第一循環(huán)開始并延長至第二和后續(xù)循環(huán)的情況。在此情況下，PWMx信號變高，而且URx在約時間tl與正常一樣開始上升，但朝著第一DRx循環(huán)的最末端。PWMx上的脈沖在約時間t2通過SYNCx的下一上升沿延伸，時間t2是DFF1413被設(shè)置的時間點。DFF1413被設(shè)置，如在SYNCx剛變高之后ARMB變低所示。因為TRIGl為高(而且OK為高且PSYNC為低)，所以這可能還會在DFF1413被設(shè)置之后重置它，從而當(dāng)PWMx已為高時浪費一觸發(fā)，這可能阻止在稍后的第二DRx循環(huán)中的觸發(fā)。當(dāng)PWMx保持高時，PWMxB為低，從而防止與門1407重置DFF1413。當(dāng)URx在隨后的時間t3到達(dá)CMPl時TRIGl變低，這將重置RSFF1421，從而將PWMx拉低且將PWMxB拉高。在時間t4通過延遲塊1423的短暫延遲之后，TEN在TRIGl變低之后變高，從而防止DFF1413的過早重置。延遲塊1423的延遲還設(shè)置PWMx上的脈沖在脈沖結(jié)束之后能多接近地被重新觸發(fā)。在一個實施例中，該延遲是TSW/20。
[0056]圖15示出了其中DRx在重置之前未到達(dá)C0MP，因此在整個循環(huán)期間未在PWMx上實現(xiàn)脈沖。如圖15所示，當(dāng)ARMB在約時間tl仍為低從而指示在前一循環(huán)期間在PWMx上無脈沖時，SYNCx變高。因為ARMB在SYNCx的上升沿時仍為低，所以DFF1415被設(shè)置，從而將WAIT拉高。下坡發(fā)生器1000暫停DRx信號(以及任何其它下坡信號)，而且DPDT開關(guān)1403切換，因此比較器1403監(jiān)測與CMPl相比的URx信號。URx信號保持重置和低直到PWMx上的下一脈沖，因此比較器1401實際將CMPl (或C0MP)與URx的最小電壓電平比較。當(dāng)CMPl (或C0MP)在約時間t2上升到URx之上時，TRIGl變高，與門1407重置DFF1413，ARMB變高從而重置DFF1415，因此WAIT被拉回至低，而且在TRIG2產(chǎn)生脈沖，從而設(shè)置RSFF1421以在PWMx啟動脈沖。DRx信號(以及任何其它下坡信號)恢復(fù)正常操作。WAIT變低在DFF1415的反相O輸出端上引起高邊沿，該高邊沿被延遲時鐘1417延遲然后為DFF1413提供時鐘信號，以將ARMB拉回至低。以此方式，使正常的PWMx脈沖能在同一循環(huán)稍后出現(xiàn)，諸如在時間t3處所示。
[0057]圖16是示出根據(jù)示例性實施例的利用下坡發(fā)生器1000和APP控制器1400的4信道APP調(diào)節(jié)器的操作的時序圖。該時序圖分成三個曲線圖，包括均針對時間繪制出的彼此疊置的DR1-DR4以及COMP的上曲線圖、繪制出在彼此上方的PWM1-PWM4的中曲線圖、以及繪制出輸出電壓VO的下曲線圖。同樣僅示出C0MP，但其中應(yīng)當(dāng)理解的是，CMPl-CMPWf號一般追蹤C0MP，而且用于與未示出的相應(yīng)的上坡信號UR1-UR4比較。在時間tl，響應(yīng)于諸如負(fù)載電流突然增大之類的負(fù)載狀況，COMP信號迅速出現(xiàn)非常高的尖峰而且VO迅速下降。PWM1-PWM4信號中的每一個響應(yīng)于COMP的尖峰在約同一時間出現(xiàn)約同一脈沖寬度時長的高脈沖(以PWM2、PWM3、PWM4、PWMl的次序)。濾波器電路1001通過增大FCOMP從而RCTL響應(yīng)于COMP的突然增大，因此下坡信號DR1-DR4中的每一個的斜率增大。PWM1-PWM4信號上的脈沖引起VO的增大和COMP的伴隨減小，這使PWM脈沖在約時間t2終止。響應(yīng)于COMP的突然增大，濾波器電路1001減小RCTL，因此斜坡信號DR1-DR4的斜率在時間t2之后減小，同時COMP降低至相對低電平。應(yīng)當(dāng)注意的是，在此情況下，DR1-DR4的斜率減小到小于由FS所設(shè)置的值。在隨后的時間t3，COMP開始上升，而DR1-DR4的斜率相應(yīng)地增大。以此方式，負(fù)載條件的變化被濾波器電路1001感測，以便調(diào)節(jié)下坡信號的斜率，以調(diào)節(jié)PWM1-PWM4信號上的脈沖。下坡斜率被增大(或減小)以自適應(yīng)地在更早(更晚)的時間重定位脈沖，并增大(減小)工作頻率。
[0058]在隨后的時間t4，COMP升高至DR2，從而在PWM2上引起相應(yīng)的脈沖。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然COMP還與DR4和DRl交叉，但針對這些下坡信號的PWM脈沖已經(jīng)在同一循環(huán)中較早出現(xiàn)，因此脈沖不會再次在PWM4和PWMl上出現(xiàn)。在約時間t5時，COMP升至DR3，在PWM3上引起脈沖。隨后在約時間t6，COMP例如響應(yīng)于輸出負(fù)載條件的迅速減小而迅速地下降(隨時間的較大電壓負(fù)變化，或-dv/dt)，而VO非常迅速地升至更高。對于此實施例，當(dāng)COMP為低時，下坡信號DR1-DR4中的每一個的斜率降至零或零附近。COMP再次開始升高，而DR1-DR4的斜率增大。雖然COMP在升高，但在PWM4上沒有脈沖的情況下，當(dāng)下坡信號DR4在約時間t7到達(dá)其最小電平而且重置回其最大電平時，COMP保持低于下坡信號的最小電壓電平。當(dāng)COMP到達(dá)上坡信號的最小電平時，WAIT被確立，而且下坡信號DR1-DR4被暫時暫停直到時間t8。應(yīng)當(dāng)注意的是，DR1-Dr4的斜率在時間t7之后為零或零附近，直到隨后的時間t8。在時間t8，C0MP升至預(yù)定最小電壓電平以上，因此WAIT被解除有效為低。當(dāng)WAIT被解除有效時，下坡信號DR1-Dr4恢復(fù)正常下降，而且在PWM4上出現(xiàn)脈沖。稍后在約時間t9，負(fù)載的突然增大引起COMP的另一快速增大和PWM1-PWM4信號上相應(yīng)的脈沖。應(yīng)當(dāng)注意的是，PWM4還包括在DR4的同一循環(huán)期間的時間t7與t9之間的第二脈沖。應(yīng)當(dāng)理解的是，下坡信號的等待功能和APP控制器1400的操作使PWM1-PWM4信號上的脈沖保持正確的有序。因此，即使由于等待模式在DR4的同一循環(huán)內(nèi)在PWM2上出現(xiàn)兩個脈沖，脈沖出現(xiàn)在PWM4上的脈沖之間的PWM1-PWM3上。
[0059]圖17是根據(jù)示例性實施例的代替圖10的濾波器電路1000和組合器1003的加速濾波器電路1500的示意圖。加速濾波器電路1500使下坡信號的斜率增大和減小，但不允許下坡信號的斜率減小至低于由FS設(shè)置的水平。COMP信號被提供給二極管1501的陽極，其陰極耦合至節(jié)點1502。以接地為基準(zhǔn)的電壓源1503在另一二極管的陽極處產(chǎn)生電壓VB0T，該二極管的陰極耦合至節(jié)點1502。節(jié)點1502耦合至電容器1507的一端、電流吸收器1509的輸入端、以及緩沖器1511的輸入端。電容器1507的另一端和電流吸收器1509的輸出端耦合至地。緩沖器1511的輸出端耦合至電容器1513的一端，電容器1513的另一端耦合至節(jié)點1514。節(jié)點1514耦合至電流吸收器1515的輸入端、二極管1517的陽極、以及電壓源1521的正極端，該電壓源產(chǎn)生閾值電壓VTH。電流吸收器1515的輸出端耦合至接地，而二極管1517的陰極耦合至電壓源1519的正極端，該電壓源產(chǎn)生限制電壓VUM。電壓源1519的負(fù)極端耦合至接地。電壓源1521的負(fù)極端耦合至乘法器1523的一個輸入端，該乘法器具有接收FS (或任何其它頻率設(shè)置信號)的第二輸入端和耦合至二極管1525的陽極的輸出端。FS(或任何其它頻率設(shè)置信號)被提供給二極管1527的陽極，而且二極管1525和1527的陽極在節(jié)點1528處耦合到一起，節(jié)點1528產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的FS信號AFS。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能理解地，F(xiàn)S在多個實施例中可以是電壓或電流信號。
[0060]在加速濾波器電路1500的操作中，在節(jié)點1502上提供COMP和VBOT的較大值，因此COMP低于VBOT的偏移可被忽略。電容器1507和電流吸收器1509共同作為峰值檢測電路，因此COMP的峰值偏移在緩沖器1511的輸出端處被臨時保持。峰值通過緩沖器1511被施加給電容器1513和電流吸收器1515，電容器1513和電流吸收器1515共同作為高通濾波器，其在節(jié)點1514上確立經(jīng)濾波的COMP電壓FC0MP。該高通濾波功能濾去直流和穩(wěn)定狀態(tài)條件，并通過COMP的變化FC0MP。同樣，F(xiàn)COMP被電壓源1519限制為最大電壓電平VLM。在一個實施例中，VLM是3/2的限幅器等，其將節(jié)點1514的電壓限制為對應(yīng)于3/2FN0M的平均切換頻率。將FCOMP減去VTH，以忽略COMP的低于閾值水平的相對小變化。乘法器1523將FCOMP (或FC0MP-VTH)乘以FS (或任何其它頻率設(shè)置信號)，并在其輸出端提供信號(FCOMP-VTH) *FS。乘法器1523的增益大于或等于I (或其輸出不能降至低于零)。(FCOMP-VTH) *FS與FS中較高的一個在節(jié)點1528上被確立為AFS，AFS被用作用于控制下坡發(fā)生器1000的電流吸收器1008的下坡控制信號RCTL。以此方式，AFS通過COMP的變化被調(diào)節(jié)，但不會降至由FS建立的最小電平以下。應(yīng)當(dāng)注意的是，可使電流吸收器1509和1515追蹤FS，以使濾波器功能追蹤切換頻率。還應(yīng)注意的是，可通過監(jiān)測例如平均切換頻率的電路(未示出)動態(tài)地調(diào)節(jié)VLM。
[0061]圖18是示出根據(jù)示例性實施例的利用具有加速濾波器電路1500的下坡發(fā)生器1000、還利用APP控制器1400的3信道APP調(diào)節(jié)器的操作的時序圖。該時序圖分成三個曲線圖，包括針對時間繪制出的彼此疊置的DR1-DR3以及COMP的上曲線圖、繪制出在彼此上方且具有稍微偏置以區(qū)分單個脈沖的PWM1-PWM3的中曲線圖、以及繪制出輸出電壓VO的下曲線圖。同樣僅示出C0MP，其中應(yīng)當(dāng)理解的是CMP1-CMP3信號一般追蹤C0MP。而且，未示出上坡信號UR1-UR3。操作類似于圖16所示的操作，不同之處在于，僅實現(xiàn)3個信道，而且加速濾波器電路1500控制下坡信號DR1-DR3的斜率變化。操作在穩(wěn)定狀態(tài)時繼續(xù)，直到在約時間tl的突然負(fù)載減小使COMP信號突然減小。在此情況下，下坡信號DR1-DR3的斜率不會減小而是基于FS保持穩(wěn)定狀態(tài)操作。在時間t2時，COMP的增大，但沒有升至上坡信號的最小電平，而且在PWM2上沒有脈沖的情況下，DR2完成循環(huán)。因此，在時間t2開始，當(dāng)COMP到達(dá)上坡電壓(或其它最小電壓電平)而且脈沖在PWM2上被置為有效時，WAIT信號被確立直到時間t3。下坡信號在時間t3之后恢復(fù)正常下降，而且COMP保持相對穩(wěn)定。操作繼續(xù)正常進行直到隨后的時間t4，在t4時COMP響應(yīng)于負(fù)載突然增大而突然上升。從時間t4到時間t5，當(dāng)COMP降至正常操作范圍內(nèi)而且輸出電壓VO穩(wěn)定時，下坡斜率被增大而且工作頻率增大。
[0062]圖19是繪制出與圖18相同的信號的時序圖，其著重于時間t4與t5之間的操作。如圖所示，在時間t4時COMP增大,而且下坡信號的斜率和頻率增大直到時間t5。在時間t5之后，遭遇由延遲塊1423的死區(qū)時間計數(shù)器功能引起的短暫等待。
[0063]雖然已參考本發(fā)明的某些優(yōu)選版本相當(dāng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但可構(gòu)想其它可能的版本和變化。例如，斜坡和比較器可倒置，信號可為了實現(xiàn)而被復(fù)制和偏置，控制方法可被映射到等效的數(shù)字控制方案中等等。本發(fā)明可應(yīng)用于多個同步和不同步的切換調(diào)節(jié)器布局。而且，對于負(fù)電壓調(diào)節(jié)器，極性可互換。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，他們能容易地利用所公開的概念和特定實施例作為基礎(chǔ)以設(shè)計或修改其它結(jié)構(gòu)以提供本發(fā)明的相同目的，而不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，用于控制經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓，包括: 感測電路，其提供指示輸出電壓誤差的補償信號； 濾波器電路，其具有接收所述補償信號的輸入端和提供調(diào)節(jié)信號的輸出端； 前沿斜坡電路，其提供具有一斜率的重復(fù)的第一前沿斜坡信號并基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述斜率，所述斜率在所述補償信號為穩(wěn)定狀態(tài)時處于標(biāo)稱水平； 比較器電路，其當(dāng)所述第一前沿斜坡信號達(dá)到所述補償信號時提供第一起始觸發(fā)信號，且當(dāng)?shù)谝缓笱匦逼滦盘栠_(dá)到所述補償信號時提供第一結(jié)束觸發(fā)信號； 后沿斜坡電路，其當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時啟動所述第一后沿斜坡信號的斜坡變化；以及 脈沖控制邏輯，其當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時在第一脈寬調(diào)制(PWM)信號上啟動各個脈沖，且當(dāng)所述第一結(jié)束觸發(fā)信號被提供時終止所述第一 PWM信號上的各個所述脈沖。
2.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述感測電路包括誤差放大器，其提供指示所述輸出電壓的誤差的所述補償信號。
3.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述前沿斜坡電路包括下坡發(fā)生器，且所述后沿斜坡電路包括上坡發(fā)生器。
4.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述濾波器電路控制所述調(diào)節(jié)信號，以響應(yīng)于所述補償信號的增大來增大所述斜率，且響應(yīng)于所述補償信號的減小來減小所述斜率。
5.如權(quán)利要求4所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述濾波器電路防止所述斜率降落至預(yù)定最小電平以下。
6.如權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述前沿斜坡電路提供各具有所述斜率的N個重復(fù)前沿斜坡信號且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述斜率，當(dāng)所述補償信號是穩(wěn)定狀態(tài)時，所述斜率處于所述標(biāo)稱水平，其中N是大于I的整數(shù)，其中所述前沿斜坡電路使每一個所述前沿斜坡信號在一電壓范圍內(nèi)從第一電壓到第二電壓以斜坡變化，并將每一個所述前沿斜坡信號重置回所述第一電壓，而且其中所述前沿斜坡電路以循環(huán)次序以相距所述電壓范圍的1/N重置所述N個前沿斜坡信號。
7.如權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，還包括: 所述比較器電路在所述N個前沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個，且當(dāng)N個后沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個； 所述后沿斜坡電路在所述N個開始觸發(fā)信號中的一個被提供時啟動所述N個后沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的斜坡變化； 所述脈沖控制邏輯在所述N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時在N個PWM信號中相應(yīng)的一個上啟動各個脈沖，且在所述N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時結(jié)束所述相應(yīng)的PWM信號上的各個脈沖；以及 等待邏輯，其當(dāng)所述N個PWM信號中的任一個在所述N個前沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的連續(xù)重置之間未被提供時暫停所述N個前沿斜坡信號中的每一個。
8.如權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述等待邏輯在所述補償信號升至預(yù)定最小電平時恢復(fù)所述N個前沿斜坡信號中的每一個的斜坡變化。
9.如權(quán)利要求8所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述脈沖控制邏輯保持所述循環(huán)次序。
10.如權(quán)利要求7所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述濾波器電路控制所述調(diào)節(jié)信號以響應(yīng)于所述補償信號的變化改變所述斜率，而且除了當(dāng)所述等待邏輯暫停N個前沿斜坡信號中的每一個時，所述濾波器電路防止所述斜率降至預(yù)定最小電平之下。
11.一種用于提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓的電源轉(zhuǎn)換器，包括: 第一相電路，其由第一脈寬調(diào)制(PWM)信號上的脈沖控制，用于通過第一電感器將輸入電壓轉(zhuǎn)換成所述輸出電壓； 感測電路，其提供指示輸出電壓誤差的補償信號； 濾波器電路，其具有接收所述補償信號的輸入端和提供調(diào)節(jié)信號的輸出端；以及 自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，包括: 前沿斜坡電路，其提供具有一斜率的重復(fù)的第一前沿斜坡信號并基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述斜率，所述斜率在所述補償信號為穩(wěn)定狀態(tài)時處于標(biāo)稱水平； 比較器電路，其當(dāng)所述第一前沿斜坡信號達(dá)到所述補償信號時提供第一起始觸發(fā)信號，且當(dāng)?shù)谝缓笱匦逼滦盘栠_(dá)到所述補償信號時提供第一結(jié)束觸發(fā)信號； 后沿斜坡電路，其當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時啟動所述第一后沿斜坡信號的斜坡變化；以及 脈沖控制邏輯，其當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時在所述第一 PWM信號上啟動各個脈沖，且當(dāng)所述第一結(jié)束觸發(fā)信號被提供時終止所述第一 PWM信號上的各個所述脈沖。
12.如權(quán)利要求11所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述濾波器電路控制所述調(diào)節(jié)信號，以響應(yīng)于所述補償信號的增大來增大所述斜率，且響應(yīng)于所述補償信號的減小來減小所述斜率。
13.如權(quán)利要求12所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述濾波器電路防止所述斜率降落至預(yù)定最小電平以下。
14.如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括: N個相電路,分別由N個PWM信號中相應(yīng)的一個上的脈沖控制，用于通過N個電感器中相應(yīng)的一個將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換成所述輸出電壓，其中N是大于I的整數(shù)；以及其中所述自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器包括: 所述前沿斜坡電路，其提供各具有所述斜率的N個重復(fù)前沿斜坡信號且根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述斜率，當(dāng)所述補償信號是穩(wěn)定狀態(tài)時，所述斜率處于所述標(biāo)稱水平，其中所述前沿斜坡電路使每一個所述前沿斜坡信號在一電壓范圍內(nèi)從第一電壓到第二電壓沿斜坡變化，并將每一個所述前沿斜坡信號重置回所述第一電壓，而且其中所述前沿斜坡電路以循環(huán)次序以相距所述電壓范圍的1/N重置所述N個前沿斜坡信號； 所述比較器電路在所述N個前沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個，且當(dāng)N個后沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個； 所述后沿斜坡電路在所述N個開始觸發(fā)信號中的一個被提供時啟動所述N個后沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的斜坡變化；所述脈沖控制邏輯在所述N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時在N個PWM信號中相應(yīng)的一個上啟動各個脈沖，且在所述N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時結(jié)束所述相應(yīng)的PWM信號上的各個脈沖；以及 等待邏輯，其當(dāng)所述N個PWM信號中的任一個在所述N個前沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的連續(xù)重置之間未被提供時暫停所述N個前沿斜坡信號中的每一個。
15.如權(quán)利要求14所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述等待邏輯在所述補償信號升至預(yù)定最小電平時恢復(fù)所述N個前沿斜坡信號中的每一個的斜坡變化。
16.如權(quán)利要求15所述的電源轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述脈沖控制邏輯保持所述循環(huán)次序。
17.—種控制提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓的直流-直流轉(zhuǎn)換器的方法，包括: 提供指示所述輸出電壓誤差的補償信號； 對所述補償信號濾波，并提供指示所述補償信號變化的調(diào)節(jié)信號； 提供重復(fù)的第一前沿斜坡信號，其在所述補償信號為穩(wěn)定狀態(tài)時具有處于標(biāo)稱水平的斜率； 基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述第一前沿斜坡信號的斜率； 當(dāng)所述第一前沿斜坡信號到達(dá)所述補償信號時提供第一開始觸發(fā)信號； 當(dāng)?shù)谝缓笱匦逼滦盘柕竭_(dá)所述補償信號時提供第一結(jié)束觸發(fā)信號； 當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時啟動所述后沿斜坡信號的斜坡變化； 當(dāng)所述第一開始觸發(fā)信號被提供時，在第一脈寬調(diào)制(PWM)信號上啟動各個脈沖，且當(dāng)所述第一結(jié)束觸發(fā)信號被提供時，終止所述第一 PWM信號上的各個脈沖。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述第一前沿斜坡信號包括:響應(yīng)于所述補償信號的增大來增大所述斜率，以及響應(yīng)于所述補償信號的減小來減小所述斜率。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述第一前沿斜坡信號包括:響應(yīng)于所述補償信號的變化來改變所述斜率，同時防止所述斜率落至預(yù)定最小電平以下。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括: 所述提供重復(fù)的第一前沿斜坡信號包括提供N個重復(fù)的前沿斜坡信號，每一個具有當(dāng)補償信號為穩(wěn)定狀態(tài)時處于標(biāo)稱水平的斜率，其中N是大于I的正整數(shù)； 使每一個所述前沿斜坡信號在一電壓范圍內(nèi)從第一電壓到第二電壓以斜坡變化； 在到達(dá)所述第二電壓之后，將相距所述電壓范圍的1/N的所述N個前沿斜坡信號中的每一個以循環(huán)次序重置回所述第一電壓； 所述調(diào)節(jié)包括基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述N個前沿斜坡信號中的每一個的斜率； 所述提供第一開始觸發(fā)信號包括在所述N個前沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個，且當(dāng)N個后沿斜坡信號中的一個到達(dá)所述補償信號時提供N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個； 所述啟動斜坡變化包括在所述N個開始觸發(fā)信號中的一個被提供時啟動所述N個后沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的斜坡變化； 所述啟動各個脈沖包括當(dāng)所述N個開始觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時在N個PWM信號中相應(yīng)的一個上啟動各個脈沖，且當(dāng)所述N個結(jié)束觸發(fā)信號中相應(yīng)的一個被提供時結(jié)束所述相應(yīng)的PWM信號上的各個脈沖；以及 當(dāng)所述N個PWM信號中的任一個在所述N個前沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的連續(xù)重置之間未被提供時，暫停所述N個前沿斜坡信號中的每一個。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)所述補償信號升至預(yù)定最小水平時恢復(fù)所述N個前沿斜坡信號中的每一個的斜坡變化。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括保持所述循環(huán)次序。
23.一種自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，包括: 感測電路，其提供指示輸出電壓誤差的補償信號； 濾波器電路，其具有接收所述補償信號的輸入端和提供響應(yīng)于輸出負(fù)載瞬態(tài)而改變的調(diào)節(jié)信號的輸出端； 前沿斜坡電路，其將前沿斜坡信號與所述補償信號作比較以啟動脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號上的脈沖，以及將后沿斜坡信號與所述補償信號作比較以終止所述脈沖，其中所述前沿斜坡信號具有帶標(biāo)稱水平的斜率以使得所述PWM信號具有穩(wěn)定狀態(tài)頻率水平；以及 調(diào)節(jié)電路，其基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述前沿斜坡信號的所述斜率，以響應(yīng)于所述輸出負(fù)載瞬態(tài)改變所述PWM信號的所述頻率。
24.如權(quán)利要求23所述的自適應(yīng)脈沖定位調(diào)制器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電路響應(yīng)于輸出負(fù)載的增大來增大所述前沿斜坡信號的所述斜率以增大所述PWM信號的所述頻率，并且其中所述調(diào)節(jié)電路響應(yīng)于輸出負(fù)載的減小來減小所述前沿斜坡信號的所述斜率以減小所述PWM信號的所述頻率。
25.一種自適應(yīng)脈沖定位多相調(diào)制器，包括: 感測電路，其提供指示輸出電壓誤差的補償信號； 濾波器電路，其具有接收所述補償信號的輸入端和提供響應(yīng)于輸出負(fù)載瞬態(tài)而改變的調(diào)節(jié)信號的輸出端； 雙斜坡電路，其針對相應(yīng)的多個相位產(chǎn)生多個同步前沿斜坡信號，將所述多個同步前沿斜坡信號中的每一個與所述補償信號作比較以啟動多個脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號中的每一個上的脈沖，以及將所述補償信號與多個后沿斜坡信號中的每一個作比較以終止所述多個PWM信號的所述脈沖，其中多個同步前沿斜坡信號各自具有公共斜率，所述公共斜率具有用于產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)水平下的工作頻率的標(biāo)稱水平；以及 調(diào)節(jié)電路，其基于所述調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述多個同步前沿斜坡信號中的每一個的所述公共斜率，以響應(yīng)于所述輸出負(fù)載瞬態(tài)改變所述工作頻率。
26.如權(quán)利要求25所述的自適應(yīng)脈沖定位多相調(diào)制器，其特征在于，還包括等待邏輯，其在所述多個同步前沿斜坡信號中相應(yīng)的一個的整個周期期間在所述多個PWM信號的任一個上不出現(xiàn)脈沖時暫停所述多個同步前沿斜坡信號中的每一個。
【文檔編號】H02M3/156GK103986445SQ201410231085
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月5日
【發(fā)明者】R·H·愛沙姆, 裘衛(wèi)紅 申請人:英特賽爾美國股份有限公司