[发明专利]具有脉冲省略模式的单电感多输出直流/直流转换器

权利要求书

1.一种单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其包括：

一个电感器，一端耦合到一个第一输入开关和一个第二输入开关，另一端为共接电感器节点，用于转换来自电源的能量，其中该第一输入开关耦合到一个输入电源节点，该第二输入开关耦合到接地点，该第一和第二输入开关控制通过电感器的电流；

复数个输出开关，每个输出开关耦合到该共接电感器节点和一个相应的输出电源节点，每个输出电源节点具有一个从该输入电源节点接收的输入电压所转换的输出电压；

一个飞轮开关，耦合在该共接电感器节点和该接地点之间；

一个控制电路，接收对该电感器感测的电感电流和复数个反馈信号，各个反馈信号代表各个输出电压与其对应的参考电压之间的误差信号，该控制电路被配置为通过激活该输入开关之一并通过依顺序激活复数个该输出开关中的一个，以控制该电感器的时序和充电电流；

其中该第一输入开关和对应的第一输出开关是由该控制电路内的一个震荡器所触发，用以执行固定频率操作；

其中该第一输入开关的一个控制信号响应于该复数个反馈信号和该感测的电感电流，且该第二输入开关具有一个与该第一输入开关控制信号非重迭的控制信号；

其中该复数个输出开关中的每一个输出开关响应于其相对应的输出电压、参考电压以及所感测的电感电流；

其中该复数个输出开关是依序被导通，该第一输出开关是第一个被导通的输出开关，最后被导通的输出开关在所有其他输出开关依次导通后具有剩余时间周期；及

其中最后一个输出电源节点于轻负载时进入脉冲省略模式，其中相对应的输出开关的控制信号被跳过，并且于剩余时间周期导通上述飞轮开关。

2.根据权利要求1所述的单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其中上述的电感电流在新的时钟周期之前时，上述的输出电源节点的相应输出开关跳过进入脉冲省略模式的相位处被放电到零电流。

3.根据权利要求2所述的单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其中上述的复数个输出电源节点中具有最高输出电压的输出电源节点所对应的输出开关被配置为具有体二极管，其阳极连接到上述共接电感器节点，阴极连接到该具有最高输出电压的输出电源节点，剩余输出开关被配置使得该共接电感器节点处的电压高于或低于所剩余输出开关相对应的输出电压情况下该剩余输出开关的任何体二极管都不能接通。

4.根据权利要求3所述的单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其中上述的复数个输出电源节点中具有最高输出电压的输出电源节点于轻负载时进入脉冲省略模式，具有第二高输出电压的输出电源节点所对应的输出开关被配置为具有体二极管，其阳极连接到上述共接电感器节点，阴极连接到该具有第二高输出电压的输出电源节点，剩余输出开关被配置使得该共接电感器节点处的电压高于或低于所剩余输出开关相对应的输出电压情况下该剩余输出开关的任何体二极管都不能接通。

5.根据权利要求4所述的单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其中上述的复数个输出电源节点中具有最高到最低输出电压的一部分于轻负载时进入脉冲省略模式，一个除了该具有最高到最低输出电压的一部分之外具有最高输出电压的输出电源节点所对应的输出开关被配置为具有体二极管，其阳极连接到上述共接电感器节点，阴极连接到该一个除了该具有最高到最低输出电压的一部分之外具有最高输出电压的输出电源节点，剩余输出开关被配置使得该共接电感器节点处的电压高于或低于所剩余输出开关相对应的输出电压情况下该剩余输出开关的任何体二极管都不能接通。

6.根据权利要求1所述的单电感器多输出直流-直流转换器，其特征在于，其中上述的控制电路还包含：

一个能量分配单元，被配置用以比较每一个输出电压对应的参考电压来测量所有输出电源节点所需的能量；及

一个能量产生单元，被配置用以从输入电源节点提取能量，并通过上述反馈信号确保无总电压误差。