[發明專利]用于電壓轉換器的數字輔助控制環

有效

• 申請號: 201780052675.2
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109643953B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: H·阿塔赫;J·B·弗萊徹;E·O·托雷斯;F·戈茲尼
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;羅利娜

本發明公開了一種裝置，包括驅動器電路、比較器電路和計數器電路。驅動器電路可被配置為向負載電路供應電流。比較器電路可被配置為執行參考電壓與負載電路兩端的電壓的比較。計數器電路可被配置為基于比較來修改數字計數值。驅動器電路可被進一步配置為使用數字計數值來調節電流的值。

背景技術

技術領域

本文所述的實施方案涉及集成電路實現的領域，更具體地講，涉及降壓轉換器電路的實現。

相關技術描述

計算系統可包括一個或多個片上系統(SoC)，每個系統可將若干不同功能集成到單個集成電路上。在單一集成電路中包括眾多功能的情況下，例如，移動計算系統諸如平板電腦中的芯片數量可以保持很低，這可以實現針對此類移動計算系統的減少的組裝成本以及更小的形狀因數。SoC中可包括很多功能塊，諸如存儲器、計時器、串行端口、鎖相環(PLL)、模數轉換器(ADC)等。各種SoC和/或給定SoC上的各種功能塊可能利用不同電壓電平的功率信號。由于計算系統可包括具有給定輸出電壓電平的單個電源，因此可使用一個或多個電壓轉換器或電壓調節器來生成不同電壓電平的功率信號。

在給定計算系統中實現電壓調節電路的設計者可從各種電壓轉換和電壓調節電路中選擇。用于將具有第一電壓的DC功率信號轉換成具有第二電壓的DC功率信號的電路類型包括線性調節器和開關調節器。降壓轉換器(有時也稱為降壓調節器)是開關調節器的一個示例。

發明內容

本發明公開了電壓轉換裝置的各種實施方案。廣義地講，設想了一種裝置、系統和方法，其中該裝置包括驅動器電路、比較器電路和計數器電路。驅動器電路可被配置為向負載電路供應電流。比較器電路可被配置為執行參考電壓與負載電路兩端的電壓的比較。計數器電路可被配置為基于比較來修改數字計數值。驅動器電路可被進一步配置為使用數字計數值來調節電流的值。

在另一個實施方案中，該計數器電路可以被進一步配置為響應于來自負載電路的負載電路的至少一部分正從第一操作狀態切換到第二操作狀態的指示，存儲特定數字計數值。在另一個實施方案中，該計數器電路可以被進一步配置為響應于來自負載電路的負載電路的至少一部分正從第二操作狀態切換到第一操作狀態的指示，讀取所存儲的特定數字計數值。該計數器電路還可被配置為利用所存儲的特定數字計數值替換當前的數字計數值。

在一個實施方案中，計數器電路可被進一步配置為響應于確定基準電壓與負載電路兩端的電壓之間的差值大小小于閾值差值而在第一模式下操作，否則在第二模式下操作。在另一個實施方案中，為了在第一模式下操作，該計數器電路還可被配置為基于比較修改第一數字計數值，以及保持第二數字計數值的恒定值。該計數器電路可被進一步配置為級聯第一數字計數值與固定恒定值，以及將級聯的第一數字計數值發送到驅動器電路，以用于調節電流的值。

在另一個實施方案中，為了在第二模式下操作，該計數器電路還可被配置為保持第一數字計數值的恒定值。該計數器電路還可被配置為以基于比較的方式修改第二數字計數值，以及將第二數字計數值發送到驅動器電路，用于調節電流的值。在另一個實施方案中，為了在第二模式下操作，計數器電路可被進一步配置為響應于確定自從第二數字計數值的最近修改所接收的控制信號的值已切換，保持第二數字計數值的恒定值。

附圖說明

下面的詳細描述參照附圖，現在對這些附圖進行簡要說明。

圖1示出了電壓轉換系統的一個實施方案的框圖。

圖2示出了用于電壓轉換器的伺服控制環電路的一個實施方案的框圖。

圖3示出了描繪用于電壓轉換器的一個實施方案的波形的圖示。

圖4示出了描繪用于電壓轉換器的另一個實施方案的波形的圖示。

圖5示出了描繪用于操作針對電壓轉換器的伺服控制環電路的方法的一個實施方案的流程圖。