[發(fā)明專利]電路、對(duì)應(yīng)的多相轉(zhuǎn)換器設(shè)備及操作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010626740.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN112187049A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·加塔尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/157
• 分類號(hào): H02M3/157;H02M3/158;H02M1/084;H02M1/088
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

公開了電路、對(duì)應(yīng)的多相轉(zhuǎn)換器設(shè)備及操作方法。第一開關(guān)將接收用于多相轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)級(jí)的主控制信號(hào)的輸入節(jié)點(diǎn)耦合到輸出節(jié)點(diǎn)，該輸出節(jié)點(diǎn)跟隨次級(jí)開關(guān)級(jí)的致動(dòng)遞送用于次級(jí)開關(guān)級(jí)的次級(jí)控制信號(hào)。第二開關(guān)在次級(jí)開關(guān)級(jí)的致動(dòng)/去致動(dòng)的時(shí)間段期間將輸出節(jié)點(diǎn)耦合到電容器。在致動(dòng)時(shí)間段期間電流被提供到電容器，或者在去致動(dòng)時(shí)間段期間電流從電容器被吸收。源電流或吸收電流可以與主控制信號(hào)成比例地被生成。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2019年7月2日提交的意大利專利申請(qǐng)?zhí)?02019000010662的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在法律允許的最大程度通過引用以其整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本描述涉及多相電子轉(zhuǎn)換器，例如DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)備。

特別地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及用于管理不同操作狀態(tài)之間的多相DC/DC轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)變(例如，管理次級(jí)相的加電和斷電)的技術(shù)。

背景技術(shù)

電子轉(zhuǎn)換器(諸如DC/DC轉(zhuǎn)換器)廣泛用于許多應(yīng)用中，以產(chǎn)生復(fù)雜電子系統(tǒng)(諸如智能手機(jī)、筆記本電腦或其他設(shè)備)的操作所需的電源電壓電平。在轉(zhuǎn)換器的輸出處提供的穩(wěn)定且精確的電源電壓也可以促進(jìn)匹配從此類電子系統(tǒng)預(yù)期的性能。

在許多應(yīng)用中，可以例如考慮功率效率來設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器，以便減少能量消耗。

例如，轉(zhuǎn)換器的低能耗可以促進(jìn)增加電池供電的電子設(shè)備的操作壽命。

在電纜供電設(shè)備的情況下，低能耗可能是有益的，例如，由于功率耗散而導(dǎo)致熱應(yīng)力的降低。

某些應(yīng)用可能涉及來自電子轉(zhuǎn)換器的大范圍的輸出電流容量。為了遍及整個(gè)輸出電流范圍提供令人滿意的轉(zhuǎn)換器電源效率，多相DC/DC轉(zhuǎn)換器已經(jīng)被開發(fā)以便避免高電流同時(shí)在晶體管(例如MOS晶體管)中和轉(zhuǎn)換器外部的組件中流動(dòng)。

多相DC/DC轉(zhuǎn)換器包括在轉(zhuǎn)換器的輸出節(jié)點(diǎn)處(例如，并聯(lián))耦合的兩個(gè)以上的開關(guān)級(jí)，所述開關(guān)級(jí)中的每個(gè)所述開關(guān)級(jí)由相應(yīng)的PWM生成電路控制。通常，轉(zhuǎn)換器的主相(即主開關(guān)級(jí))在輸出負(fù)載電流較低時(shí)操作，并且至少一個(gè)次級(jí)相可以被激活作為輸出電流的增加的結(jié)果。在后一種情況下，激活相中的每個(gè)激活相都提供總輸出電流的一小部分。

在這樣的多相DC/DC轉(zhuǎn)換器中，不同操作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變(其中每個(gè)狀態(tài)與被激活的不同組的相相對(duì)應(yīng)，并且轉(zhuǎn)變包括對(duì)至少一個(gè)次級(jí)相進(jìn)行加電或斷電)應(yīng)當(dāng)被適當(dāng)?shù)毓芾怼?/p>

次級(jí)相的加電和斷電兩者都可以影響轉(zhuǎn)換器的性能，從而可能產(chǎn)生針對(duì)整個(gè)應(yīng)用(即轉(zhuǎn)換器和/或由此供應(yīng)的電子設(shè)備)的問題。

可能期望快速轉(zhuǎn)變以便快速地響應(yīng)輸出負(fù)載電流的變化并避免例如由于轉(zhuǎn)換器的單相(例如主相)的有限輸出電流容量而引起的調(diào)節(jié)損失。

相反，發(fā)生太快的轉(zhuǎn)變可能導(dǎo)致輸出電壓的不被期望的響應(yīng)(例如尖峰)。因此，所述轉(zhuǎn)變的時(shí)序要求應(yīng)服從權(quán)衡，以便在轉(zhuǎn)換器的各種不同操作條件下(例如，輸入電壓Vin、輸出電壓Vout、輸出負(fù)載電流的不同值以及可能的過程、電壓和溫度(PVT)變化等)提供改進(jìn)的性能。

盡管本領(lǐng)域中的廣泛的活動(dòng)，還期望其他改進(jìn)的解決方案。

本領(lǐng)域中需要提供這種改進(jìn)的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以涉及對(duì)應(yīng)的多相轉(zhuǎn)換器設(shè)備。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以涉及操作電路或多相轉(zhuǎn)換器設(shè)備的對(duì)應(yīng)方法。

一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以提供一種電路，該電路被配置為生成用于多相轉(zhuǎn)換器設(shè)備中的次級(jí)開關(guān)級(jí)的控制信號(hào)，其中，該電路被配置為根據(jù)用于主開關(guān)級(jí)的控制信號(hào)來生成用于次級(jí)開關(guān)級(jí)的所述控制信號(hào)。