[發明專利]電壓調節裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201310258305.8
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN104252213B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 林怡朋
• 申請（專利權）人: 華碩電腦股份有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明是有關于一種電壓調節裝置及其控制方法。

背景技術

一般而言，電腦系統內的中央處理器(CPU)的電源并不是直接由電源供應器所提供，主要原因是CPU所需的核心電壓(Vcore)是按照其負載的大小而不斷改變，因此，CPU所需的核心電壓可能瞬間變高或變低，而一般的電源供應器是無法直接對如此突如其來的改變作出反應的。為了解決此問題，主板上設有專為CPU供電的電壓調整模塊(Voltage Regulator Module,VRM)用以對CPU進行供電。其中，電壓調整模塊能接收來自CPU的回授訊號，并按此訊號將電壓進行調整，不會因電流突如其來的改變而使電壓驟變，影響CPU的運作。

一般情況下，當電壓調整模塊的輸出電流在例如20A以上時(CPU重載時)，電壓調整模塊都是運作于連續電流模式(Continuous Current Mode,CCM)模式，因此，輸出電流的波形是連續的三角波。不過，當提供給CPU的負載電流由重載變為輕載而瞬間降低至輸出電流的一半以下時，則電壓調整模塊會產生負向的電流(與原輸出電流方向相反的電流)，此負向的電流將造成電路額外的損耗而導致電壓調整模塊的整體效率降低。另外，當負向的電流由負向的最低點上升到達0安培時會具有時間上的延遲，此時間的延遲將使電壓調整模塊需要更多額外的反應時間才可提供正向的輸出電流給CPU，造成電壓調整模塊的反應速度變慢。

發明內容

本發明提供一種電壓調節裝置，至少包括輸出單元、電流感測單元、控制單元、晶體管驅動單元以及脈寬調變單元。輸出單元輸出輸出訊號，輸出單元具有第一晶體管、第二晶體管及儲能元件，第二晶體管分別與第一晶體管及儲能元件電性連接。電流感測單元電性連接儲能元件的第一端及第二端。控制單元分別與電流感測單元及晶體管驅動單元電性連接。晶體管驅動單元與輸出單元對應設置，并分別與控制單元及輸出單元電性連接。脈寬調變單元分別與控制單元及晶體管驅動單元電性連接。

本發明還提供一種電壓調節裝置的控制方法，電壓調節裝置至少具有輸出單元、電流感測單元、控制單元、脈寬調變單元以及晶體管驅動單元，輸出單元輸出輸出訊號，輸出單元具有第一晶體管、第二晶體管及儲能元件，第二晶體管分別與第一晶體管及儲能元件電性連接，電流感測單元電性連接儲能元件的第一端及第二端，控制單元分別與電流感測單元、脈寬調變單元以及晶體管驅動單元電性連接，控制方法包括：由電流感測單元感測流過輸出單元的儲能元件的電流；以及當電流感測單元感測流過輸出單元的儲能元件的電流為負值時，由控制單元對應控制輸出單元的第一晶體管及第二晶體管截止，以截止儲能元件的負向電流。

承上所述，本發明的電壓調節裝置及其控制方法不僅不會產生額外的損耗而導致其整體效率降低，當然，也不會產生時間延遲而降低電壓調節裝置的反應時間。

附圖說明

圖1所示為依據本發明第一實施例的一種電壓調節裝置的示意圖；

圖2所示為依據圖1的電壓調節裝置的控制方法的步驟流程圖；

圖3所示為依據圖1的電壓調節裝置的控制方法的另一步驟流程圖；

圖4所示為依據本發明第二實施例的一種電壓調節裝置的示意圖。

具體實施方式

以下將參考相關附圖，說明依據本發明較佳實施例的電壓調節裝置及其控制方法，其中相同的元件將以相同的參考符號加以說明。

請參考圖1，所示為依據本發明較佳實施例的一種電壓調節裝置1的示意圖。

電壓調節裝置1包括輸出單元11、電流感測單元12、控制單元13、脈寬調變單元14及晶體管驅動單元15。

輸出單元11輸出輸出訊號，在本實施例中，輸出單元11的數量為一，因此，輸出訊號為單相電壓、電流。其中，輸出單元11具有第一晶體管T1、第二晶體管T2、儲能元件L及電容C，第二晶體管T2分別與第一晶體管T1及儲能元件L電性連接。第一晶體管T1或第二晶體管T2可分別為功率晶體管，并例如為PMOS(金屬氧化物半導體)或NMOS功率晶體管。于此，第一晶體管T1及第二晶體管T2是以PMOS功率晶體管為例，而儲能元件L是以電感為例。另外，儲能元件L可用來儲能，當電流通過時可將電能暫時儲存起來，在電流不足時再將電能釋放，以達到穩定電流的目的。此外，電容C具有儲存電能及濾波的功能，用以確保穩定供電給CPU。