[發(fā)明專利]開關(guān)穩(wěn)壓控制器及配置參數(shù)優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010121970.2
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111694392B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 理查德·施密茨
• 申請（專利權(quán)）人: 萬國半導體（開曼）股份有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;包姝晴

1.一種用于多相位開關(guān)穩(wěn)壓器的控制器，其特征在于，多相位開關(guān)穩(wěn)壓器包括多個并聯(lián)的功率級，接收輸入電壓并在輸出端產(chǎn)生調(diào)制輸出電壓用于驅(qū)動負載，該控制器包括：

誤差放大器，用于接收一個表示調(diào)制輸出電壓的反饋電壓和一個參考電壓，并且產(chǎn)生一個表示反饋電壓和參考電壓之間差值的誤差信號；

回路運算器，用于根據(jù)誤差信號產(chǎn)生多個控制信號，每個控制信號用于耦合驅(qū)動各自的功率級，功率級由控制信號驅(qū)動，產(chǎn)生調(diào)制輸出電壓，輸出電壓的電壓值與參考電壓有關(guān)；以及

動態(tài)相位管理控制電路，接收表示流經(jīng)負載的第一電流信號、表示輸出電壓的第一電壓信號、表示供給功率級電流的第二電流信號，以及表示輸入電壓的第二電壓信號，并且根據(jù)第一電流信號、第一電壓信號、第二電流信號和第二電壓信號產(chǎn)生功率效率值，該動態(tài)相位管理控制電路配置為根據(jù)第一電流信號和功率效率值，產(chǎn)生相位選擇信號，表示要激活第一數(shù)量的功率級，相位選擇信號提供給回路運算器，以激活第一數(shù)量的功率級；其中，所述動態(tài)相位管理控制電路根據(jù)第一電流信號產(chǎn)生相位選擇信號，選擇初始數(shù)量的功率級去激活，以及根據(jù)功率效率值產(chǎn)生相位選擇信號，選擇第一數(shù)量的功率級去激活，功率級的第一數(shù)量大于或小于初始數(shù)量。

2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述動態(tài)相位管理控制電路配置為產(chǎn)生功率效率值，作為輸出功率和輸入功率的比值，輸出功率與第一電壓信號和第一電流信號有關(guān)，輸入功率與第二電壓信號和第二電流信號有關(guān)。

3.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，對于第一電流信號的一個給定值，所述動態(tài)相位管理控制電路產(chǎn)生相位選擇信號以選擇第一數(shù)量的功率級，以使該第一電流信號的給定值在所選第一數(shù)量的功率級的最大的電流極限范圍內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述動態(tài)相位管理控制電路包括微處理器用于評估功率效率值，還包括內(nèi)存用于存儲查找表，所述的查找表將相位電流閾值映射到要激活的功率級數(shù)量，所述的微處理器與內(nèi)存交互，根據(jù)功率效率值，修正查找表中的相位電流閾值，以便對于第一電流信號值的指定范圍，優(yōu)化開關(guān)穩(wěn)壓器的功率效率。

5.如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述動態(tài)相位管理控制電路包括一個狀態(tài)機器用于評估功率效率值，還包括內(nèi)存用于存儲查找表，所述的查找表將相位電流閾值映射為要激活的功率級數(shù)量，所述的狀態(tài)機器與內(nèi)存交互，根據(jù)功率效率值，修正查找表中的相位電流閾值，以便對于第一電流信號值的指定范圍，優(yōu)化開關(guān)穩(wěn)壓器的功率效率。

6.一種用于多相位開關(guān)穩(wěn)壓控制器的方法，其特征在于，多相位開關(guān)穩(wěn)壓器包括多個并聯(lián)的功率級，以便接收輸入電壓，在輸出端產(chǎn)生調(diào)制輸出電壓，用于驅(qū)動負載，該方法包括：

接收一個表示調(diào)制輸出電壓的反饋電壓和一個參考電壓；

產(chǎn)生一個誤差信號，表示反饋電壓和參考電壓之間的差值；

至少根據(jù)誤差信號，產(chǎn)生多個控制信號，耦合每個控制信號，驅(qū)動各自的功率級，功率級由控制信號驅(qū)動，產(chǎn)生具有與參考電壓有關(guān)的電壓值的調(diào)制輸出電壓；

接收表示流經(jīng)負載電流的第一電流信號、表示輸出電壓的第一電壓信號、表示供給功率級的電流的第二電流信號、表示輸入電壓的第二電壓信號；

根據(jù)第一電流信號、第一電壓信號、第二電流信號和第二電壓信號，產(chǎn)生一個功率效率值；

根據(jù)第一電流信號和功率效率值，產(chǎn)生表示要激活的第一數(shù)量的功率級的相位選擇信號；

根據(jù)相位選擇信號，激活第一數(shù)量的功率級；并且

利用激活的功率級，根據(jù)反饋電壓和參考電壓，產(chǎn)生調(diào)制輸出電壓；

根據(jù)第一電流值，產(chǎn)生相位選擇信號，選擇初始數(shù)量的功率級去激活；

對于初始數(shù)量的激活功率級來說，測量第一功率效率值；

產(chǎn)生相位選擇信號，選擇一個額外的功率級去激活；

對于初始數(shù)量加上一個額外的激活功率級來說，測量第二功率效率值；

根據(jù)第二功率效率小于第一功率效率，產(chǎn)生相位選擇信號，選擇初始數(shù)量的功率級去激活；并且

根據(jù)第二功率效率大于第一功率效率，產(chǎn)生相位選擇信號，選擇初始數(shù)量加上一個額外的功率級去激活。