[发明专利]在宽负载值范围上提供高效率的电路和方法

说明书

公开了一种用于在具有同步降压转换器的反馈环路中提供高效操作的装备和方法。该同步降压转换器包括多个可个体地选择的相，其中每个相具有多个可个体地选择且并联的开关支路。该电路存储将多个不同的负载值与相应的配置设置相关联的信息，这些配置设置各自限定相的数目和开关支路的数目。当负载改变时，该电路测量负载并且选择恰适的配置设置。该电路应用所选择的配置设置以操作降压转换器中的数个相和数个并联的开关支路。

F·马默帝、J·T·多伊尔、C·张、Z·傅

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月23日提交的美国临时专利申请号62/067,897的优先权和权益，其通过援引全部纳入于此。

技术领域

本申请涉及电压转换器，尤其涉及同步降压转换器的反馈控制。

背景技术

一些常规电压转换器系统包括并联布置以向负载提供电流的多个降压转换器。一般而言，随着负载汲取较多的电流，电压转换器可激活较多的降压转换器，并且随着负载汲取较少的电流，电压转换器可激活较少的电压转换器。在一些示例中，并联的降压转换器电路可被称为相(phase)，且电压转换器被称为多相降压转换器。

此类系统的能量效率可被定义为例如输入电流除以输出电流，其中值1将为100％效率。各种常规电压转换器在不同的负载电流下呈现不同的效率。此外，虽然一些常规系统可激活较多的降压转换器以处置较多的电流，但是对于给定量的功耗而言简单地激活较多的降压转换器可能不会提高效率，并且实际上在一些场景中可能降低效率。相应地，存在在宽负载值范围上提高多相降压转换器的效率的需要。

附图说明

图1是解说用于提供恒定的或几乎恒定的输出电压的示例反馈环路的架构图。

图2是实现图1的实施例的反馈环路的另一种方式的示例解说。

图3是包括右侧的图例的图表的示例解说，该图例解释了示例实施例的五个不同的离散相/支路配置设置。

图4是选择和应用相/支路配置设置的示例方法的流程图的解说。

发明内容

本文中所公开的是一种使用脉宽调制(PWM)来在宽负载范围上提供高水平的效率的电路和方法的实施例。反馈环路包括具有多个相的同步降压转换器，并且每一相具有多个开关支路。对于给定的负载值而言，支路和相的哪些组合提供较高水平的效率是预先已知的。当反馈环路操作时且当负载值改变时，电流传感器将电流的值(负载的代理)反馈至控制器，该控制器选择适于该特定负载值的开关支路和相的数目。

具体实施方式

图1是解说用于提供恒定的或几乎恒定的V_输出的示例反馈环路的架构图。PWM控制器102接收参考电压(Vref)以及提供V_输出的值的反馈信号，并响应于Vref与V_输出之差而输出PWM信号。PWM控制器102通过调节PWM信号的占空比来调制该PWM信号。通常，PWM信号的较大占空比增大同步降压转换器110的输出处的电压，并且PWM信号的较小占空比减小同步降压转换器110的输出处的电压。以此方式，PWM控制器102持续地调节PWM信号的占空比以保持V_输出几乎恒定。