[发明专利]具有分立电感器的电流停泊切换调节器有效
申请号: | 201310746611.6 | 申请日: | 2013-12-30 |
公开(公告)号: | CN103973111B | 公开(公告)日: | 2017-11-17 |
发明(设计)人: | 威廉·J·达利 | 申请(专利权)人: | 辉达公司 |
主分类号: | H02M3/156 | 分类号: | H02M3/156 |
代理公司: | 北京市磐华律师事务所11336 | 代理人: | 谢栒,张玮 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 分立 电感器 电流 停泊 切换 调节器 | ||
1.一种调节负载处的电压电平的方法,包括:
配置电流控制机构为生成通过串联耦合的第一电感器和第二电感器的电流,其中所述第二电感器减少由于位于所述第一电感器和所述第二电感器之间的寄生电容所带来的损失;
配置电压控制机构为提供所述电流的一部分以调节所述负载处的所述电压电平,其中所述电流控制机构的切换频率比所述电压控制机构的切换频率慢;
响应于确定所述负载处的所述电压电平小于最小电压电平,通过增大所述电压控制机构的占空比来调整提供给所述负载的所述电流的所述部分,或者
响应于确定所述负载处的所述电压电平大于最大电压电平,通过减小所述电压控制机构的占空比来调整提供给所述负载的所述电流的所述部分。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述第一电感器位于包封所述负载的封装外并且所述第二电感器位于所述封装内并作为包括所述负载的裸片的一部分制造。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述电流大于调节所述负载处的所述电压电平所需要的平均电流。
4.如权利要求1所述的方法,其中占空比交替地使能第一切换,允许所述电流流入所述负载,同时禁止第二切换,并且随后使能所述第二切换以将所述第二电感器拉到接地,同时禁止所述第一切换以将所述负载与所述第二电感器隔离。
5.一种电功率转换设备,包括:
电流控制机构,其耦连到电源并且配置为生成通过串联耦合的第一电感器和第二电感器的电流,其中所述第二电感器减少由于位于所述第一电感器和所述第二电感器之间的寄生电容所带来的损失;
电压控制机构,其耦连到所述第二电感器并且配置为提供所述电流的一部分以调节负载处的电压电平,其中所述电流控制机构的切换频率比所述电压控制机构的切换频率慢;以及
控制器,其配置为响应于确定所述负载处的所述电压电平小于最小电压电平,通过增大所述电压控制机构的占空比来调整提供给所述负载的所述电流的所述部分,或者响应于确定所述负载处的所述电压电平大于最大电压电平,通过减小所述电压控制机构的占空比来调整提供给所述负载的所述电流的所述部分。
6.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述电压控制机构包括:
第一平面金属氧化物半导体(MOS)晶体管,其耦连在所述第二电感器和所述负载之间;以及
第二平面金属氧化物半导体(MOS)晶体管,其耦连在所述第二电感器和地之间。
7.如权利要求6所述的电功率转换设备,其中所述第一平面金属氧化物半导体(MOS)晶体管是P型场效应晶体管并且所述第二平面金属氧化物半导体(MOS)晶体管是N型场效应晶体管。
8.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述控制器还配置为:
将一个或多个控制信号提供到所述电流控制机构以控制通过所述第一电感器和所述第二电感器的所述电流的量;以及
将一个或多个控制信号提供到所述电压控制机构以控制所述电流的所述一部分以调节所述负载处的所述电压电平。
9.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述电流控制机构包括经控制以选择性地增加和减小通过所述第一电感器和所述第二电感器的所述电流的一个或多个切换机构。
10.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述电压控制机构包括经控制以选择性地增加和减小所述电流的所述一部分以调节所述负载处的所述电压电平的一个或多个切换机构。
11.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述第一电感器位于包封所述负载的封装外并且所述第二电感器位于所述封装内。
12.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述电压控制机构配置为将所述负载处的所述电压电平维持在预定范围内。
13.如权利要求5所述的电功率转换设备,其中所述占空比交替地使能第一切换,允许所述电流流入所述负载,同时禁止第二切换,并且随后使能所述第二切换以将所述第二电感器拉到接地,同时禁止所述第一切换以将所述负载与所述第二电感器隔离。
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