[实用新型]脉宽调制控制器电路

说明书

本实用新型公开了一种脉宽调制控制器电路，该控制器电路控制一个或多个相位的脉宽调制(PWM)信号。控制器包括：相位定序器，其用于选择相位；共用斜坡发生器，其生成共用斜坡信号；相位激活电路，其用于基于共用斜坡信号来接通所选择的相位的PWM信号；以及电流感测+斜坡(CSR)信号发生器，其用于针对每个相位，根据相位的电流来生成相位CSR信号；以及相位去激活电路，其用于基于相位CSR信号来断开相位的PWM信号。一种控制PWM相位的方法包括：选择相位；生成共用斜坡信号；基于共用斜坡信号来接通所选择的相位的PWM信号；根据相位的电流来生成CSR信号；以及基于相应的CSR信号来断开PWM信号。

技术领域

本公开整体涉及脉宽调制(PWM)控制器电路，并且更具体地涉及使用了斜坡脉冲调制的多相直流(DC)到DC功率转换器。

背景技术

本公开整体涉及电子器件，并且更具体地涉及用于向电子设备提供功率的电路和方法。在过去，使用了各种方法和结构来形成开关电源控制器诸如脉宽调制(PWM)控制器或脉频调制(PFM)控制器。开关电源控制器通常试图将输出电压调节到期望值。

固定频率控制器诸如固定频率PWM控制器通常不会对负载瞬变作出快速响应。例如，一些固定频率PWM控制器不会对负载的快速阶跃变化提供一致的响应。而且，这些固定频率PWM控制器通常具有拍频，拍频在输出电压中引起噪声。

基于斜坡脉冲调制(RPM)的控制器是一种PWM控制器，其可以通过使用输出电压的平均电流而确定相位脉冲的持续时间来提供改善的瞬变响应。然而，使用平均电流纹波来确定相位脉冲的持续时间的RPM控制器在输入电压、输出电压和相位数的某些组合下不能正常工作。此外，使用了平均电流纹波的RPM控制器中的相位对准(即，负载变化时随时间的相位分布的均匀度)可能较差并且可能对印刷电路板(PCB)布局的变化敏感。这可能导致一些相位所提供的功率转换器的总输出电流的量不成比例。

实用新型内容

根据本申请的一个方面，提供一种脉宽调制PWM控制器电路，用于控制一个或多个相位，所述PWM控制器电路包括：相位定序器电路，所述相位定序器电路用于接收指示所述一个或多个相位中的相位已接通的PWM起始信号、使用所述PWM起始信号来确定在所述一个或多个相位中选择的相位，并且生成指示所选择的相位的一个或多个相位选择信号；共用斜坡生成电路，所述共用斜坡生成电路用于使用所述PWM起始信号来生成共用斜坡信号，所述共用斜坡信号为锯齿形信号；一个或多个电流感测和斜坡CSR信号发生器，每个所述CSR信号发生器用于接收指示相应的相位的电流的电流感测信号并且用于使用所述电流感测信号来生成相应的相位CSR信号；相位激活电路，所述相位激活电路用于使用所述共用斜坡信号和所述一个或多个相位选择信号来确定接通所选择的相位的PWM信号；和一个或多个相位去激活电路，每个所述相位去激活电路用于使用相应的相位CSR信号来确定断开相应的相位的PWM信号。

在一些实施例中，所述PWM控制器电路还可包括：误差放大器，所述误差放大器具有耦接到输出电压的第一输入端和耦接到参考电压的第二输入端，所述误差放大器用于根据所述输出电压的值相对于所述参考电压的值的差来生成误差信号，其中所述相位激活电路使用所述误差信号来确定接通所选择的相位的所述PWM信号，并且其中每个所述相位去激活电路使用所述误差信号来确定断开相应的相位的PWM信号。

在一些实施例中，所述PWM控制器电路还可包括：CSR信号多路复用器电路，所述CSR信号多路复用器电路用于使用所述一个或多个相位选择信号来从生成的一个或多个相位CSR信号中选择所选择的相位的CSR信号；和加法电路，所述加法电路用于使用所述共用斜坡信号和由所述CSR信号多路复用器电路选择的所述CSR信号来生成比较阈值信号，其中所述相位激活电路接收所述误差信号并通过将所述误差信号与所述比较阈值信号进行比较来确定接通所选择的相位的所述PWM信号。