发明名称 用于多相直流至直流的调节器之多相合成涟波电压产生器及用于产生多个合成涟波电压以控制多相直流至直流的调节器的相位之方法
摘要 一种用于一个多相直流至直流的调节器之多相合成涟波电压产生器系包含一个产生一主时脉信号的主时脉电路、顺序逻辑以及用于每个相位的一个涟波调节器。该直流至直流的调节器系包含多个切换电路,每个切换电路都响应于一个对应的PWM信号以经由一个相位节点切换输入电压,透过一个输出电感器以生成一个输出电压。该顺序逻辑系根据该主时脉信号而依序地设定每个PWM信号。每个涟波产生器系包含一个互导放大器、一个涟波电容器以及一个比较器。该互导放大器系具有一个用于耦接至一个对应的输出电感器之输入以及一个耦接至一对应的涟波电容器之输出。该比较器系具有一个耦接至该涟波电容器的第一输入、一个接收一误差电压的第二输入、以及一个耦接至该顺序逻辑用于重置一对应的PWM信号之输出。
申请公布号 TWI269134 申请公布日期 2006.12.21
申请号 TW093127647 申请日期 2004.09.13
申请人 英特希尔公司 发明人 麦可M 华特斯;李学宁;汤玛斯A 裘全姆
分类号 G05F1/00(2006.01) 主分类号 G05F1/00(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种用于一个多相直流至直流的调节器之多相合成涟波电压产生器,该多相直流至直流的调节器系包含复数个切换电路,每个切换电路都响应于复数个脉冲宽度调变(PWM)信号中之对应的一个PWM信号以经由复数个相位节点中之对应的一个相位节点切换至少一个输入电压,透过复数个输出电感器中之对应的一个输出电感器以在一个输出节点处生成一个输出电压,该多相合成涟波电压产生器系包括:一个产生一主时脉信号的主时脉电路;根据该主时脉信号来依序地设定该复数个PWM信号的每个PWM信号之顺序逻辑;以及复数个涟波产生器,每个涟波产生器系包括:一个互导放大器,其系具有一个用于耦接至该些输出电感器中之对应的一个输出电感器之输入以及一个输出;一个耦接至该互导放大器的输出之涟波电容器;以及一个比较器,其系具有一个耦接至该涟波电容器的第一输入、一个耦接以接收一个误差电压的第二输入、以及一个耦接至该顺序逻辑而用于重置该复数个PWM信号中之对应的一个PWM信号之输出。2.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该互导放大器系具有一个用于耦接至该复数个相位节点中之对应的一个相位节点之非反相的输入以及一个用于耦接至该输出节点之反相的输入。3.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该互导放大器系具有一个用于耦接至该复数个相位节点中之对应的一个相位节点之非反相的输入以及一个用于耦接至一个参考电压之反相的输入。4.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该涟波电容器系具有一个耦接至该互导放大器的输出之第一端以及一个用于耦接至该输出节点的第二端。5.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该涟波电容器系具有一个耦接至该互导放大器的输出之第一端以及一个耦接至接地的第二端。6.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该复数个涟波产生器的每个涟波产生器更包括一个耦接至该涟波电容器的涟波电阻器。7.如申请专利范围第6项之多相合成涟波电压产生器,其中该涟波电阻器系具有一个耦接至该涟波电容器的第一端以及一个用于耦接至该输出节点的第二端。8.如申请专利范围第6项之多相合成涟波电压产生器,其中该复数个涟波产生器的每个涟波产生器更包括:一个参照至接地的电压源;以及该涟波电阻器系具有一个耦接至该涟波电容器的第一端以及一个耦接至该电压源的第二端。9.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该至少一个输入电压的每个输入电压系包括一个单一输入电压,并且其中该主时脉电路系包括:一个主涟波电容器;一个主互导放大器电路,其系具有一个耦接至该主涟波电容器的输出并且具有藉由该主时脉信号加以控制的第一与第二状态,该第一状态系用于根据在该输入电压与该输出电压之间的电压差値来充电该主涟波电容器,并且该第二状态系用于根据该输出电压来放电该主涟波电容器;以及一个磁滞的比较器电路,其系具有一个耦接以比较该主涟波电容器的电压与该误差电压之输入以及一个提供该主时脉信号的输出。10.如申请专利范围第9项之多相合成涟波电压产生器,其中该主互导放大器电路系包括:一个第一主互导放大器,其系具有一个用于接收该输入电压的第一输入、一个用于接收该输出电压的第二输入以及一个输出;一个第二主互导放大器,其系具有一个耦接至接地的第一输入、一个用于接收该输出电压的第二输入以及一个输出;以及一个开关电路,其系具有一个耦接至该第一主互导放大器的输出之第一端子、一个耦接至该第二主互导放大器的输出之第二端子、一个耦接至该主涟波电容器之共同的端子、以及一个接收一指示该主时脉信号的信号之控制输入,用于耦接该共同的端子至该第一与第二端子中之一个所选的端子。11.如申请专利范围第9项之多相合成涟波电压产生器,其中该磁滞的比较器电路系包括:一个第一比较器,其系具有一个耦接至该主涟波电容器的第一输入、一个接收该误差电压的第二输入、以及一个输出;一个电压源,其系提供一个相对于该误差电压的偏移电压;一个第二比较器,其系具有一个接收该偏移电压的第一输入、一个耦接至该主涟波电容器的第二输入、以及一个输出;以及一个设定-重置元件,其系具有一个耦接至该第一比较器的输出之第一输入、一个耦接至该第二比较器的输出之第二输入、以及一个提供该主时脉信号的输出。12.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该主时脉电路系包括:一个主涟波电容器;一个主互导放大器,其系具有一个用于接收该输出电压的输入以及一个耦接至该主涟波电容器的输出;一个电压源,其系提供一个相对于该误差电压的偏移电压;一个比较器,其系具有一个耦接至该主涟波电容器的第一输入、一个接收该偏移电压的第二输入、以及一个输出;一个单触发电路元件,其系具有一个耦接至该比较器的输出之输入以及一个提供该主时脉信号的输出;以及一个开关,其系具有一个耦接以接收该误差电压的第一端子、一个耦接至该主涟波电容器的第二端子、以及一个接收该主时脉信号的控制输入。13.如申请专利范围第1项之多相合成涟波电压产生器,其中该主时脉电路系包括:一个主涟波电容器;一个主互导放大器,其系具有一个用于接收一个参考电压指示的输入以及一个耦接至该主涟波电容器的输出;一个电压源,其系提供一个相对于该误差电压的偏移电压;一个比较器,其系具有一个耦接至该主涟波电容器的第一输入、一个接收该偏移电压的第二输入、以及一个输出;一个单触发电路元件,其系具有一个耦接至该比较器的输出之输入以及一个提供该主时脉信号的输出;以及一个开关,其系具有一个耦接以接收该误差电压的第一端子、一个耦接至该主涟波电容器的第二端子、以及一个接收该主时脉信号的控制输入。14.一种用于产生多个合成涟波电压以控制一个多相直流至直流的调节器的相位之方法,该调节器系包含复数个切换电路,每个切换电路都响应于复数个脉冲宽度调变(PWM)信号中之对应的一个PWM信号以经由复数个相位节点中之对应的一个相位节点切换一个输入电压,透过复数个输出电感器中之对应的一个输出电感器以在一个输出节点处生成一个输出电压,该方法系包括:比较一个输出电压与一个参考电压,以提供一个误差电压;根据该输出电压以及该被用来设定该输出电压的位准之参考电压中之所选的一个电压来产生一个斜波电压;根据比较该误差电压与该斜波电压而产生一个主时脉信号;根据该主时脉信号来依序地起始该复数个PWM信号之每个PWM信号;生成复数个涟波电压,每个涟波电压系指示通过该些输出电感器中之对应的一个输出电感器之电流;以及根据该对应的涟波电压相较于该误差电压来重置每个PWM信号。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该生成复数个涟波电压系包括:感测被施加至每个输出电感器的电压;转换每个感测出的电压成为一感测电流;以及用一对应的感测电流来充电一个对应的电容性元件。16.如申请专利范围第15项之方法,其中该感测电压系包括感测在一个对应的相位节点以及该参考电压之间的电压。17.如申请专利范围第15项之方法,其中该充电一个对应的电容性元件系包含将该对应的电容性元件参照至该输出电压。18.如申请专利范围第15项之方法,其更包括耦接一个对应的涟波电阻性元件至该对应的电容性元件。19.如申请专利范围第18项之方法,其更包括利用该输出电压、该参考电压、以及一个中点电压源中之所选的一个电压来偏压该对应的涟波电阻性元件。20.如申请专利范围第14项之方法,其中:该产生一个斜波电压系包括转换该输出电压以及参考电压中之该所选的一个电压成为一个电流;以及其中该产生一个主时脉信号系包括:用该电流来放电一个电容性元件;提供一个相对于该误差电压的偏移电压;比较该电容性元件的电压与该偏移电压;当该电容性元件的电压下降至该偏移电压的位准时,转变该主时脉信号至一个第一逻辑位准;当该主时脉转变至该第一逻辑位准时,耦接该电容性元件至该误差电压以充电该电容性元件至该误差电压的位准;当该电容性元件的电压到达该误差电压的位准时,转变该主时脉信号至一个第二逻辑位准;以及当该主时脉转变至该第一逻辑位准时,解除耦接该电容性元件至该误差电压。图式简单说明:第1图是根据本发明之一个范例的实施例所做成之多相合成涟波电压调节器的简化的概要方块图;第2图是根据本发明之一个范例的实施例之多相合成涟波电压产生器的简化的概要图,该多相合成涟波电压产生器可被用作为第1图之多相调节器中的两个相位的调节器之多相合成涟波电压产生器;第3图系显示描绘采用第2图的多相合成涟波电压产生器的第1图之多相调节器用于两个相位的系统的动作之时序图;第4图是根据本发明之另一个范例的实施例之多相合成涟波电压产生器的简化的概要图,该多相合成涟波电压产生器可被用作为第1图之多相调节器中的两个相位的调节器之多相合成涟波电压产生器,其中该涟波电容器系参照至该输出电压;第5图是根据本发明之另一个范例的实施例之多相合成涟波电压产生器的简化的概要图,该多相合成涟波电压产生器可被用作为第1图之多相调节器中的两个相位的调节器之多相合成涟波电压产生器,其中每个相位之互导放大器的输入系接收一个参考电压;第6图是根据本发明之另一个范例的实施例之多相合成涟波电压产生器的简化的概要图,该多相合成涟波电压产生器可被用作为第1图之多相调节器中的两个相位的调节器之多相合成涟波电压产生器,其系包含利用电压源偏压的涟波电阻器;第7图是根据本发明之另一个范例的实施例之多相合成涟波电压产生器的简化的概要图,该多相合成涟波电压产生器可被用作为第1图之多相调节器中的两个相位的调节器之多相合成涟波电压产生器,其系包含参照至该输出电压的涟波电阻器;第8图是一种多相合成涟波电压产生器的概要图,其系描绘第2与3-7图的多相合成涟波电压产生器的变化中之任何一个或多个都可以用任何如同具有此项技术之一般技能者所能体认到的组合来加以应用;并且第9图是一个主时脉电路的概要图,其系描绘一种用于产生该主时脉信号以及横跨该涟波电容器所生成的主涟波之替代性的方法。
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