[发明专利]具有负载检测的功率调节

权利要求书

1.一种功率调节器系统，其包含：

功率级，其被配置为响应于输入电压和控制信号向负载提供输出电压，其中所述功率级被配置为包含高侧开关和低侧开关的开关功率级，所述高侧开关和低侧开关被配置为提供通过电感器的电流以产生所述输出电压；

反馈系统，其接收所述输入电压并被配置为基于所述输出电压产生所述控制信号；以及

负载检测器，其被配置为确定所述负载的状态并基于确定所述负载的状态而设置至所述反馈系统的功率，其中所述负载检测器包含由恒定电流源充电的负载检测电容器，并且其中所述负载检测电容器基于所述低侧开关的操作而放电，所述负载检测器还包括连接在所述负载检测电容器两端的具有栅极的晶体管，并且所述负载检测电容器通过具有栅极的晶体管放电并且耦合到所述低侧开关的栅极驱动信号，所述晶体管与所述低侧开关同时被激活以将其电容器电压放电。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载检测器被配置为响应于确定所述负载的低负载状态而减小所述反馈系统的偏置电流。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述反馈系统包含误差放大器，该误差放大器被配置为基于基准电压和与所述输出电压关联的反馈电压之间的比较产生所述控制信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述负载检测器被配置为响应于确定所述负载的低负载状态而减小所述误差放大器的偏置电流。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述功率级进一步包含过零比较器，该过零比较器被配置为检测流经所述电感器的零位电流并响应于检测流经所述电感器的所述零位电流使所述低侧开关停用。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载检测电容器耦合到具有对应于所述电容器两端的电压的节点电压的节点，所述节点电压随着所述负载检测电容器被所述电流源充电而增加，所述负载检测器进一步包含至少一个反相器，所述至少一个反相器耦合到所述节点并被配置为响应于所述负载电压增加超过预定阈值而指示所述负载的低负载状态和响应于所述负载检测电容器的放电而指示所述负载的非低负载状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述至少一个反相器包含阻尼电阻器以减弱流经所述至少一个反相器的电流。

8.一种集成电路即IC芯片，其包含如权利要求1所述的功率调节器系统。

9.一种在功率调节器中节省功率的方法，所述方法包含：

响应于输入电压和控制信号从功率调节器向负载提供输出电压，所述功率调节器包含基于所述控制信号进行操作的高侧开关和低侧开关；

经由误差放大器比较基准电压和与所述输出电压相关联的反馈电压以产生所述控制信号；

确定所述负载的状态；

响应于确定所述负载的低负载状态而减小与所述误差放大器相关联的功率，其中减小与所述误差放大器相关联的功率包括响应于所述低负载状态而减小所述误差放大器的偏置电流，并且其中确定所述负载的状态包含：

由电流源对负载检测电容器充电以提供电容器电压；

根据与所述功率调节器相关联的低侧开关的操作对所述负载检测电容器放电；以及

基于所述电容器电压增加超过预定阈值而指示所述低负载状态，并且如果所述电容器电压低于所述预定阈值则指示非低负载状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其中指示所述低负载状态包含经由反相器提供数字负载状态信号。

11.一种功率调节器系统，其包含：

功率级，其被配置为响应于输入电压和控制信号向负载提供输出电压；

反馈系统，其包含误差放大器，所述误差放大器接收所述输入电压并且被配置为基于基准电压和与所述输出电压相关联的反馈电压之间的比较产生控制信号；以及

负载检测器，其包含具有电容器电压的负载检测电容器，所述负载检测电容器由耦合到所述输入电压的恒定电流源充电并且被配置为响应于所述电容器电压增加超过预定阈值而指示所述负载的低负载状态，并且响应于确定所述负载的所述低负载状态而减小所述误差放大器的偏置电流，其中所述负载检测器包含连接在所述负载检测电容器两端的开关，所述开关与低侧开关同时被激活，并且所述负载检测电容器以基于所述负载的状态的速率放电。