[實用新型]芯片和多相電壓調節器

有效

• 申請號: 201320897441.7
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN204046423U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: F·特努斯;P·鄒;J·T·迪貝內二世
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M3/157
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉;王英

技術領域

本發明一般涉及一種功率調節器，并且特別是帶有電流負載平衡的多相變換器。?

背景技術

圖1示出了傳統多相開關DC-DC功率變換器(在該示例中是降壓變壓器)。所描繪的多相變壓器具有控制器102，橋110，以及包括電感器(L1至Ln)和電容器(C)的輸出部分，所有耦合在一起提供調節的輸出電壓(Vout)至負載150。橋110包括多個開關器件(D1至Dn)，每個開關器件對應于多相變換器的一相，并且每個開關器件當開關被打開時，通過在開關器件輸出端提供輸入電壓(Vin)來提供電流給相應的電感器(L1至Ln)。為了將Vout調節在期望的電壓電平，一個或多個反饋信號(用“fdbck”信號表示)從輸出端(Vout)被反饋至控制器來控制橋器件(D1至Dn)，從而提供更多或更少功率給負載。?

多相開關功率變換器(比如圖1所描繪的電壓調節器)借由開關器件將電流傳導通過電感器和電容器。典型地將具有可控占空比的占空比脈沖序列信號應用于開關器件來控制其提供給其電感器的電流大小。電感器的時間平均電流同驅動電感器的開關器件的占空比成比例。相應地，提供給負載的電流的量，以及因此在負載處的電壓，可通過控制驅動開關器件的脈沖的占空比來控制。?

典型地，多相開關功率變換器使用脈沖寬度調制(PWM)來相應地調整脈沖序列的占空比，且每個脈沖位于單獨的相位。一個設計挑戰是平衡通過電感器相位驅動的平均電流，如電感器和其它電路組件的錯配可造成不平衡的負載電流。事實上，相位電流平衡對于集成電壓調節器(多相變換器是與它們所供電的負載相同的芯片的一部分)非常重要，因為不平衡負載電流可更容易地造成相對小的電感器的飽和。?

實用新型內容

根據本實用新型的一個方面，提供一種芯片，包括：多相變換器，其具有用于對相位進行平衡的電路，所述電路包括用于將待選擇的相位的電壓與平均相位電壓進行比較的比較電路；以及用于待選擇的所述相位的占空比調諧器，將基于待選擇的所述相位的電壓與所述平均相位電壓之間的一個或多個比較來來調諧所述占空比調諧器。?

在本實用新型的一個實施例中，所述多相變換器被耦合以將電力供應至處理器，所述處理器為與所述多相變換器同一芯片的一部分。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述多相變換器的輸出電感器被設置在所述芯片的管芯中。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述比較電路包括低通濾波器，所述低通濾波器耦合至用于待選擇的所述相位的開關器件，以提供用于待選擇的所述相位的電壓。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述低通濾波器包括電阻器和電容器。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述低通濾波器通過多路復用器耦合至用于待選擇的所述相位的開關器件，當其它相位開關器件被選擇時，所述多路復用器將所述低通濾波器耦合至所述其它相位開關器件。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述比較電路包括第二低通濾波器，所述第二低通濾波器具有耦合到所述多相變換器的每個相位的輸入端，所述第二低通濾波器用于提供所述平均相位電壓。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述占空比調諧器被設置在用于待選擇的所述相位的開關器件和相位信號輸出端之間。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述占空比調諧器包括數字電流源調整器，以調整來自所述相位信號輸出端的脈沖信號的上升和下降時間。?

根據本實用新型的另一個方面，提供一種多相電壓調節器，包括：兩個或更多個相位臂，每個相位臂具有占空比調諧器，將基于所述占空比調諧器的相位臂的電壓與所述兩個或更多個相位臂的平均電壓之間的比較來來調諧所述占空比調諧器。?

在本實用新型的一個實施例中，所述多相調節器被耦合以將電力供應?至處理器，所述處理器是與所述多相調節器同一芯片的一部分。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述多相調節器的輸出電感器被設置在所述芯片的管芯中。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述多相電壓調節器包括比較電路來執行所述比較，所述電路包括耦合至用于正被調諧的所述相位臂的開關器件的低通濾波器，以提供用于所述比較的電壓。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述低通濾波器包括電阻器和電容器。?

在本實用新型的另一個實施例中，所述低通濾波器通過多路復用器耦合至用于將被比較的所述相位臂的開關器件，當其它相位開關器件被選擇時，所述多路復用器將所述低通濾波器耦合至所述其它相位開關器件。?