快速恢复式调压器的制作方法

文档序号:7444254
专利名称:快速恢复式调压器的制作方法
快速恢复式调压器
背景技术
许多直流(DC)供电装置需要在某一电压或一组电压下的经调节的DC功率供应以 用于操作。然而,例如交流(AC)线路功率或DC电池功率等功率源可能并不提供经过充分 调节以供敏感的电子器件直接使用的功率。此外,许多电子器件在不同于功率源所提供的 功率电平的功率电平下操作。为了弥补这种情形,可使用调压器将来自功率源的功率转换成具有用于某一电子 装置的适当电压的经调节的功率。在某些实例中,可将调压器并入到被供电的装置中,或者 调压器可以是被供电的装置与功率源之间的单独的单元。许多现代的电子装置使用多个调 压器在不同电平下提供功率,以供装置中的各种组件使用。一种类型的调压器是线性调压器。线性调压器(本文中也称为“线性调节器”)可 用来将高于所要电压的一系列电压转换成所要的电压,例如通过使电压穿过有源装置(例 如晶体管),并将“多余的”电压作为热量烧掉。虽然线性调节器在调节输出电压时有针对 性且产生的涟波较少,但线性调节器与其它调压器相比带宽相对较低。

发明内容
本文献尤其论述一种调压器,其具有多个切换装置,所述切换装置并联耦合,且经 配置以使用经调节的DC输出电压与至少一个参考电压的比较来针对经调节的DC输出电压 选择性地提供可变的可用驱动电流。在一实例中,所述多个切换装置经配置以依据多个切 换装置中的选定的至少一者来提供所述可变驱动电流。逻辑电路可经配置以选择所述多个 切换装置中的至少一者来针对经调节的DC输出电压提供可变的可用驱动电流。所述逻辑 电路可经配置以使用至少一个反馈信号来选择所述多个切换装置中的所述至少一者。可使 用经配置以将经调节的DC输出电压与至少一个参考电压进行比较的至少一个比较器来提 供所述至少一个反馈信号。在实例1中,一种调压器包含多个切换装置,其并联耦合且经配置以接收输入 电压,且针对经调节的DC输出电压选择性地提供可变的可用驱动电流;第一比较器,其经 配置以将所述经调节的DC输出电压与第一参考电压进行比较,且使用所述比较来提供第 一反馈信号;第二比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比 较,且使用所述比较来提供第二反馈信号;以及逻辑电路,其经配置以使用来自所述第一和 第二比较器的所述第一和第二反馈信号来选择所述多个切换装置中的至少一者以提供所 述可变的可用驱动电流,其中所述可变的可用驱动电流经配置以依据所述多个切换装置中 的所述选定的至少一者而变化。在实例2中,实例1的所述多个切换装置任选地包含第一切换装置,其经配置以 提供第一可用驱动电流;以及第二切换装置,其经配置以提供第二可用驱动电流,其中所述 第一可用驱动电流大体上对应于所述第二可用驱动电流。在实例3中,实例1到2中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以通过 增加选定切换装置的数目来增加可变的可用驱动电流。
在实例4中,实例1到3中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以通过 减小选定切换装置的数目来减小可变的可用驱动电流。在实例5中,实例1到4中的任一者或一者以上的所述多个切换装置任选地包含 第一切换装置,其经配置以提供第一可用驱动电流;以及第二切换装置,其经配置以提供第 二可用驱动电流,其中所述第一可用驱动电流大于所述第二可用驱动电流。在实例6中,实例1到5中的任一者或一者以上的所述逻辑电路任选地经配置以 通过选择所述第一切换装置而不是所述第二切换装置来提供所述可变的可用驱动电流,来 增加所述可用驱动电流。在实例7中,实例1到6中的任一者或一者以上的第一参考电压和第二参考电压 任选地包含针对所述经调节的DC输出电压的界限,且所述第一参考电压高于所述第二参 考电压,其中所述第一比较器任选地经配置以在所述经调节的DC输出电压高于所述第一 参考电压时提供高信号,且其中所述逻辑电路任选地经配置以响应于所述高信号而改变所 述多个切换装置中的所述选定的至少一者,以减小所述可用驱动电流。在实例8中,实例1到7中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以提供 多个数字控制信号,所述数字控制信号经配置以使用所述第一和第二反馈信号来选择所述 多个切换装置中的所述至少一者。在实例9中,实例1到8中的任一者或一者以上的所述多个切换装置任选地包含 具有接通状态和断开状态的二进制装置,所述二进制装置经配置以在所述接通状态下提供 离散量值的可用驱动电流,且在所述断开状态下提供可忽略量值的可用驱动电流。在实例10中,实例1到9中的任一者或一者以上的第一比较器任选地经配置以在 所述经调节的DC输出电压高于所述第一参考电压时提供高信号,且在所述经调节的DC输 出电压低于所述第二参考电压时提供低信号,其中所述第二比较器任选地经配置以在所述 经调节的DC输出电压低于所述第二参考电压时输出高信号,且在所述经调节的DC输出电 压高于所述第二参考电压时提供低信号。在实例11中,一种用于提供经调节的DC输出电压的方法包含在多个切换装置处 接收输入电压;使用所述多个切换装置中的至少一者来提供经调节的DC输出电压和可变 的可用驱动电流;将所述经调节的DC输出电压与至少一个参考电压进行比较,且使用所述 比较提供反馈信号;以及使用所述反馈信号来选择所述多个切换装置中的所述至少一者, 其中所述可变的可用驱动电流依据所述多个切换装置中的所述选定的至少一者而变化。在实例12中,实例1到11中的任一者或一者以上的所述将所述经调节的DC输出 电压与至少一个参考电压进行比较任选地包含将所述经调节的DC输出电压与第一参考 电压进行比较,且使用所述与所述第一参考电压的比较来提供第一反馈信号;以及将所述 经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比较,且使用所述与所述第二参考电压的比较 来提供第二反馈信号,所述第二参考电压低于所述第一参考电压。在实例13中,实例1到12中的任一者或一者以上的所述选择所述多个切换装置 中的所述至少一者任选地包含在所述经调节的DC输出电压低于所述第二参考电压时增加 所述可用驱动电流。在实例14中,实例1到13中的任一者或一者以上的所述使用所述多个切换装置 中的所述至少一者来提供所述经调节的DC输出电压任选地包含使用二进制经加权电流
6源,且其中所述增加所述可用驱动电流包含增加用于提供所述经调节的DC输出电压的切 换装置的数目。在实例15中,实例1到14中的任一者或一者以上的所述选择所述多个切换装置 任选地包含在所述经调节的DC输出电压高于所述第一参考电压时减小所述可用驱动电流。在实例16中,实例1到15中的任一者或一者以上的所述提供所述反馈信号任选 地包含在所述输出电压高于至少一个阈值时从比较器提供高信号,且在所述输出电压低于 所述至少一个阈值时从比较器提供低信号。在实例17中,一种用于提供经调节的DC输出电压的电路包含二进制经加权电流 源,其包含并联耦合且经配置以接收输入电压的多个切换装置,其中所述多个切换装置中 的至少一者经配置以针对经调节的DC输出电压而提供驱动电流;第一比较器,其经配置以 将所述经调节的DC输出电压与第一参考电压进行比较,且使用所述经调节的DC输出电压 来提供第一反馈信号,其中所述第一参考电压包含所要输出电压;第二比较器,其经配置以 将所述经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比较,且使用所述经调节的DC输出电压 来提供第二反馈信号,其中所述第二参考电压包含高输出电压阈值;第三比较器,其经配置 以将所述经调节的DC输出电压与第三参考电压进行比较,且使用所述经调节的DC输出电 压来提供第三反馈信号,其中所述第三参考电压包含低输出电压阈值;以及逻辑电路,其经 配置以使用来自所述第一、第二和第三比较器的所述第一、第二和第三反馈信号来选择所 述多个切换装置中的至少一者以针对所述经调节的DC输出电压提供所述驱动电流,其中 所述驱动电流经配置以依据所述多个切换装置中的所述选定的至少一者而变化。在实例18中,实例1到17中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以在 所述第一反馈信号指示所述输出电压接近所述所要输出电压时保持所述多个切换装置中 的所述选定的至少一者,以提供所述驱动电流。在实例19中,实例1到18中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以在 所述第二反馈信号指示所述输出电压高于所述高输出电压阈值时减小所述多个切换装置 中的所述选定的至少一者的数目,以减小可用驱动电流。在实例20中,实例1到19中的任一者或一者以上的逻辑电路任选地经配置以在 所述第二反馈信号指示所述输出电压低于所述低输出电压阈值时增加所述多个切换装置 中的所述选定的至少一者的数目,以增加所述可用驱动电流。此概述意在提供对本专利申请案的标的物的概述。此概述无意提供对本发明的排 它或详尽阐释。包含详细描述以提供关于本专利申请案的进一步信息。


图式未必是按比例绘制的,图式中相同的标号在不同视图中可描述类似的组件。 具有不同字母后缀的相同标号可表示类似组件的不同例子。图式以举例方式而非以限制性 方式大体上说明了本文档中论述的各个实施例。图1大体上说明经配置以用快速驱动电流调整来提供经调节的输出电压的电路 的实例。图2大体上说明用于提供经调节的输出电压的方法的实例。
图3大体上说明经配置以提供经调节的DC输出电压的电路的实例。
具体实施例方式本发明人已尤其认识到一种可快速适应负载装置的电流汲取的变化的调压器。在 某些实例中,快速调整可例如通过在负载需求减小时快速降低驱动电流电平来增加调压器 效率。在实例中,调压器可使用并联耦合在输入电压与输出电压之间的多个切换装置提 供快速响应时间。在某些实例中,所述多个切换装置中的每一者可配置为电流源以供应用 于输出电压的驱动电流。所述多个切换装置可由数字控制器控制,所述数字控制器可选择 使用切换装置中的哪一者供应用于输出电压的驱动电流。通过控制使用切换装置中的哪一 者来供应驱动电流,数字控制器可调整提供到耦合于输出电压的负载的驱动电流的量。在 实例中,控制器可基于来自多个比较器的反馈而在每一时钟循环更新切换装置的选择,所 述比较器将输出电压与参考电压进行比较。因此,本文提供的系统或方法可通过在每一时 钟循环更新使用多个切换装置中的哪一者来将驱动电流供应到负载装置来提供对输出电 压的增加或减小的快速相应。图1大体上说明电路100的实例,电路100包含多个切换装置101,其经配置以选 择性地以快速驱动电流调整来提供经调节输出电压。在某些实例中,所述多个切换装置101 可包含两个切换装置或两个以上切换装置(例如,第一切换装置102、第二切换装置104、第 三切换装置106、第四切换装置108、第五切换装置110等),其经配置以将输入电压112转 换为经调节输出电压114。在操作中,电路100可经配置以将功率提供到耦合到经调节输出 电压114的负载(未图示)。电路100可包含反馈回路116,其经配置以调整所述多个切换装置101。反馈回路 116可包含第一比较器118、第二比较器119和控制器120。在实例中,电路100可包含时钟 124以为控制器120提供时钟信号。此外,在某些实例中,电路100可包含输出电容器126, 其经配置以稳定经调节输出电压114。在某些实例中,所述多个切换装置101(例如,第一切换装置102、第二切换装置 104、第三切换装置106、第四切换装置108、第五切换装置110)可包含具有两个状态的二进 制装置,所述两个状态为接通(ON)状态和断开(OFF)状态。处于接通状态的切换装置可将 离散量的驱动电流提供到输出电压114,而处于断开状态的切换装置可仅将可忽略量值的 驱动电流提供到输出电压114。在实例中,所述多个切换装置101可包含二进制经加权电流源。在实例中,二进 制经加权电流源可包含多个大体上类似的装置,其经配置以在处于接通状态时为输出电压 114提供对应量值的驱动电流。在图1所示的实例中,所述多个切换装置101中的每一者包 含高压侧P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),其具有2千欧的输出电阻。而 且,在图1所示的实例中,可通过将足够电压提供到P-MOS切换装置的栅极以使得P-MOS切 换装置在饱和情况下操作,来将每一 P-MOS切换装置设定于接通状态。同样,可通过将足够 低的电压提供到P-MOS切换装置的栅极以使得P-MOS切换装置在断开状态下操作,来将每 一 P-MOS切换装置设定于断开状态。图2大体上说明用于例如通过使用图1的电路100来提供经调节输出电压的方法200的实例。图2的方法200可通过通带调整提供到输出电压的可用驱动电流来提供经调 节输出电压。可使用基于输出电压与第一和第二参考电压之间的比较的反馈信号来调整驱 动电流。下文参见图1的电路100提供关于图2的方法200的更多细节。在202处,将输入电压(例如,输入电压112)转换为输出电压(例如,输出电压 114)。在实例中,所述多个切换装置101可接收输入电压,且将输入电压112转换为输出电 压114。所述多个切换装置101中的每一者可配置为电流源以选择性地为耦合到输出电压 的负载供应驱动电流。在204处,将输出电压114与第一参考电压122进行比较,且在206处,将输出电 压114与第二参考电压123进行比较。在实例中,第一比较器118可感测输出电压114,且 将输出电压114与第一参考电压122进行比较。第二比较器119也可感测输出电压114, 且将输出电压114与第二参考电压123进行比较。在实例中,第一比较器118可将输出电 压114与高参考电压122进行比较。同样,第二比较器119可将输出电压114与低参考电 压123进行比较。在208处,基于输出电压114与第一参考电压122之间的比较以及输出电压114 与第二参考电压123之间的比较而输出至少一个反馈信号。在实例中,第一比较器118和 第二比较器119可基于输出电压114与高参考电压122和低参考电压123的比较而将至少 一个反馈信号提供到控制器120。在实例中,反馈回路116可维持高参考电压122与低参考电压123之间的输出电 压112。在某些实例中,高参考电压122与低参考电压123包含针对输出电压114的界限。 当输出电压112上升高于高参考电压122时,第一比较器118可输出指示输出电压114高 于高参考电压122的反馈信号。同样,当输出电压114上升高于高参考电压122时,第一比 较器118可输出指示输出电压114高于高参考电压122的反馈信号。在实例中,第一比较器118可将包含高(例如,数字“1”)或低(例如,数字“0”) 信号的数字信号输出到控制器120。在实例中,第一比较器118可在输出电压114高于高参 考电压122时输出高信号,且在输出电压114低于高参考电压222时输出低信号。类似地, 在图1的电路100中,第二比较器119可在输出电压114高于低参考电压223时输出低信 号,且在输出电压114低于低参考电压223时输出高信号。在210处,可使用反馈信号来选择多个切换装置(例如,切换装置101)中的至少 一者以为输出电压114提供驱动电流。在实例中,控制器120可接收来自第一比较器118 和第二比较器119的反馈信号,且可基于来自第一比较器118和第二比较器119的反馈信 号而选择多个切换装置101中的至少一者以将输入电压112转换为输出电压114。在一实例中,控制器120可选择切换装置101 (例如,第一切换装置102),用于通过 将第一切换装置102设定于接通状态而将驱动电流提供到输出电压114。在一实例中,当控 制器120从第一比较器118接收指示输出电压114在高参考电压122之上的反馈信号时, 控制器120可减小驱动电流。减小驱动电流又可减小输出电压112。同样,当控制器120从 第二比较器119接收指示输出电压112在低参考电压123之下的反馈信号时,控制器120 可增加驱动电流。增加驱动电流可增加输出电压122。控制器120可通过控制多个切换装 置101中的哪些经选择经将输入电压112转换为输出电压114而增加和减小驱动电流。在 某些实例中,控制器120可控制多个切换装置101中的每一者处于接通还是断开状态以便控制多个切换装置101可提供的电流的可用量值。通过控制经由切换装置101发送的电流 的可用量值,控制器120可控制输出电压114。在一实例中,当多个切换装置101配置为二进制加权电流源时,控制器120可通过 增加用于将输入电压112转换为输出电压114的切换装置101的数目而增加驱动电流。同 样,为了减小供应到输出电压114的驱动电流,控制器120可减小切换装置101的数目。在一实例中,切换装置101中的每一者可将ImA驱动电流提供到输出电压114。在 此实例中,当负载电流汲取为低(例如,小于ImA)时,第一切换装置102可单独经选择以 将驱动电流供应到输出电压114,从而将ImA的可用驱动电流提供到输出电压11 ;第二、第 三、第四和第五切换装置104、106、108、110未被选择(设定于断开状态)使得切换装置第 二、第三、第四和第五切换装置104、106、108、110将可忽略量值的驱动电流供应到输出电 压 114。在一实例中,当负载电流汲取增加时,负载电流汲取可将输出电压114下拉。当输 出电压114下降到低参考电压以下时,第二比较器119可将高数字反馈信号提供到控制器 120。为了增加输出电压114,控制器120可通过增加用于供应驱动电流的切换装置101的 数目而增加驱动电流。因此,当输出电压114下降到低参考电压123以下时,控制器120可 选择第二切换装置104连同第一切换装置102 —起以为输出电压114供应驱动电流。在选 择第一切换装置102和第二切换装置104两者(设定于接通状态)的情况下,可将2mA的 驱动电流供应到输出电压114。如果增加到2mA足以增加输出电压114使其在低参考电压 之上,那么控制器120可维持第一切换装置102和第二切换装置104的选择以用于供应驱 动电流。然而,如果输出电压114保持在低参考电压以下,那么控制器120还可选择第三切 换装置106以进一步将驱动电流增加到3mA。在另一实例中,当负载电流汲取减小时,过多的驱动电流可导致输出电压114增 加。当输出电压114升高到高参考电压122之上时,第一比较器118将高反馈信号提供到 控制器120。响应于高反馈信号,控制器120可减小用于提供驱动电流的切换装置101的数 目。举例来说,如果第一、第二和第三切换装置102、104和106经选择以供应驱动电流且输 出电压114升高到高参考电压之上,那么控制器120可改变选择,使得仅第一和第二切换装 置102、104用于供应驱动电流。如果减小到2mA足以减小输出电压114使其在低参考电压 之下,那么控制器120可维持第一和第二切换装置102、104的选择,使得第三、第四和第五 切换装置106、108、110未被选择(设定于断开状态)。然而,如果输出电压114保持在高参 考电压之上,那么控制器120可进一步更新所述选择使得可使用第一切换装置102来供应 驱动电流。以此方式,控制器120可多个切换装置101可控制驱动电流以在变化的负载电流 汲取的情况下将输出电压114维持在大体上恒定的电平。在一实例中,电路100可包含第 一和第二比较器118、119的每一者与控制器120之间的截然不同的信号路径,使得第一和 第二比较器118、119的每一者可将截然不同的信号发送到控制器120。在另一实例中,电 路100可包含控制器120与多个切换装置101的每一者之间的截然不同的信号路径。在一 实例中,控制器120可用数字信号(例如,高或低信号)控制切换装置101。因此,控制器 120可通过个别地将切换装置101的每一者设定于接通状态或断开状态而个别地选择切换 装置101的每一者。
在一实例中,多个切换装置101可包含提供完全不同的量值的驱动电流的切换装 置的混合物。举例来说,第一切换装置102可经配置以提供大电流,而第二切换装置104可 经配置以提供小电流。在此实例中,当需要大电流时,控制器120可经配置以选择第一切换 装置102 (设定于接通状态)而不选择第二切换装置104 (设定于断开状态)。同样,当需 要小电流时,控制器120可选择第二切换装置104而不选择第一切换装置102。显然,具有 对应的且完全不同的驱动电流能力的切换装置的组合可用于将驱动电流供应到输出电压 114。在一实例中,不管多个切换装置101的每一切换装置的驱动电流能力如何,控制 器120均可选择切换装置101中的一者或一者以上以将驱动电流供应到输出电压114以便 保持输出电压114大体恒定以用作经调节DC电源。多个切换装置101提供的驱动电流的调整的速度部分由时钟124为控制器120指 示。控制器120可包含数字逻辑电路,其使用来自时钟124的时钟信号改变状态。在一实 例中,在时钟信号从低到高的每一转变处,控制器120可接收由第一和第二比较器118、119 输出的反馈信号。基于反馈信号中的每一者为高还是低,控制器120可输出至少一个信号 以选择一个或一个以上切换装置101(将切换装置120中的每一者设定于接通状态或断开 状态)。因此,驱动电流和输出电压114可被调整的速度基于时钟124的频率。较高频率的 时钟IM可导致控制器120较频繁地接收数字反馈信号以及较频繁地调整驱动电流。尽管在上文提供的实例中,描述五个切换装置102、104、106、108、110,但在其它实 例中,可使用多于或少于五个切换装置。增加切换装置的数目可增加切换装置可提供的驱 动电流的粒度。现参看图3,展示用于提供经调节的DC输出电压114的电路300的另一实例。图 3的电路300可包含对应于在图1的电路100中描述的那些组件的组件。图3的电路300 的对应于图1的电路100中的组件的组件展示为具有与图1的电路100中使用的参考数字 相同的参考数字。图3的电路300可包含多个切换装置101、第一比较器118、第二比较器119、控制 器120和时钟124。除了第一和第二比较器118、119外,图3的电路300还包含第三比较 器302。第三比较器302可感测输出电压114,且可将输出电压114与中间参考电压304进 行比较。在一个实例中,中间参考电压304可包含输出电压114的所需电压电平。在一个 实例中,第三比较器302可在输出电压114在中间参考电压304以上时输出高反馈信号,且 在输出电压114在中间参考电压304以下时输出低反馈信号。通过从第三比较器302接收 反馈信号,控制器120可估计输出电压114何时接近中间参考电压304。在一个实例中,控 制器120可基于第三比较器302何时在高与低反馈信号之间切换而估计输出电压114何时 接近中间参考电压304。当控制器120确定输出电压114接近中间参考电压304时,控制 器120可维持多个切换装置101的当前设定。以此方式,第三比较器302辅助减小输出电 压114中的输出脉动和噪声。纖以上具体描述中引用了附图,附图形成详细描述的一部分。图式举例展示了可实 践本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“实例”。所述实例除了已展示及描述 的元件之外还可包含其它元件。然而,本发明的发明人还预期仅提供已展示及描述的元件的实例。本文档中引用的所有公开案、专利及专利文档的全文均如同以引用的形式个别并 入一样并入本文中。在本文档与以引用的方式并入的这些文档之间在用法上存在不一致 时,应将所并入的引用文献中的用法视为对本文档的用法的补充;对于不能调和的不一致, 以本文档中的用法为准。在本文档中,按照专利文档中常见情况使用了术语“ 一 ”,包含一个或一个以上,与 对“至少一个”或“一个或一个以上”的任何其它例子或用法无关。在本文档中,使用术语 “或”来指代非排他性的或,因而,除非另有指示,否则“A或B”包含“A,但非B”、“B,但非A” 及“A及B”。在所附权利要求书中,术语“包含”及“在其中”用作普通英语中相应术语“包 括”及“其中”的等效词汇。而且,在所附权利要求书中,术语“包含”及“包括”均为开放式 的,即,包括除在权利要求中在此术语之后所列举的元件之外的元件的系统、装置、物品或 工艺仍被认为属于所述权利要求的范围内。此外,在所附权利要求书中,术语“第一”、“第 二”及“第三”等仅用作标记,且并不希望在其对象上强加数字要求。本文中关于电压电平使用术语“高于”、“大于”、“低于”及“小于”是与电压相对于 接地电压的绝对值有关。举例来说,+3电压大于+2电压,且-3电压大于-2电压。本文中描述的方法实例可至少部分地由机器或计算机来实施。一些实例可包含编 码有指令的计算机可读媒体或机器可读媒体,所述指令可操作以配置电子装置以执行上述 实例中描述的方法。所述方法的实施方案可包含代码,例如微码、汇编语言代码、高级语言 代码等等。所述代码可包含用于执行各种方法的计算机可读指令。所述代码可形成计算机 程序产品的若干部分。此外,在执行期间或在其它时候,所述代码可用有形的方式存储于一 个或一个以上易失性或非易失性计算机可读媒体上。这些计算机可读媒体可包含但不限于 硬盘、可装卸磁盘、可装卸光盘(例如压缩光盘及数字视频盘)、磁带、存储卡或存储棒、随 机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。以上描述希望是说明性且非限制性的。举例来说,上文所描述的实例(或其一个 或一个以上方面)可彼此组合来使用。例如所属领域的技术人员在审阅了以上描述后可使 用其它实施例。按照37C.F.R. § 1.72(b)提供发明摘要,从而允许读者快速确认技术揭示 内容的本质。发明摘要是以其并非用于解释或限制权利要求书的范围或意义的理解而提交 的。而且,在以上具体实施方式
中,可将各种特征分组在一起以将揭示内容连成整体。这不 应被解释为希望使得未主张的所揭示特征对任何权利要求均为必要的。而是,发明性标的 物可在少于特定所揭示实施例的所有特征的情况下存在。因此,所附权利要求书特此并入 到具体实施方式
中,其中每一权利要求可独立作为单独实施例。本发明的范围应参看所附 权利要求书以及所述权利要求书所具有的等效物的全部范围来确定。
1权利要求
1.一种调压器设备,其包括多个切换装置,其并联耦合且经配置以接收输入电压,且针对经调节的DC输出电压选 择性地提供可变的可用驱动电流;第一比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第一参考电压进行比较,且使 用所述比较来提供第一反馈信号;第二比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比较,且使 用所述比较来提供第二反馈信号;以及逻辑电路,其经配置以使用来自所述第一和第二比较器的所述第一和第二反馈信号来 选择所述多个切换装置中的至少一者以提供所述可变的可用驱动电流,其中所述可变的可 用驱动电流经配置以依据所述多个切换装置中的所述选定的至少一者而变化。
2.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述多个切换装置包含第一切换装置,其 经配置以提供第一可用驱动电流;以及第二切换装置,其经配置以提供第二可用驱动电流, 其中所述第一可用驱动电流大体上对应于所述第二可用驱动电流。
3.根据权利要求2所述的调压器设备,其中所述逻辑电路经配置以通过增加选定切换 装置的数目来增加所述可变的可用驱动电流。
4.根据权利要求2所述的调压器设备,其中所述逻辑电路经配置以通过减小选定切换 装置的数目来减小所述可变的可用驱动电流。
5.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述多个切换装置包含第一切换装置,其 经配置以提供第一可用驱动电流;以及第二切换装置,其经配置以提供第二可用驱动电流, 其中所述第一可用驱动电流大于所述第二可用驱动电流。
6.根据权利要求5所述的调压器设备,其中所述逻辑电路经配置以通过选择所述第一 切换装置而不是所述第二切换装置来提供所述可变的可用驱动电流,来增加所述可用驱动 电流。
7.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述第一参考电压和第二参考电压包含针 对所述经调节的DC输出电压的界限,且所述第一参考电压高于所述第二参考电压;且其中所述第一比较器经配置以在所述经调节的DC输出电压高于所述第一参考电压时 提供高信号;且其中所述逻辑电路经配置以响应于所述高信号而改变所述多个切换装置中的所述选 定的至少一者,以减小所述可用驱动电流。
8.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述逻辑电路经配置以提供多个数字控制 信号,所述数字控制信号经配置以使用所述第一和第二反馈信号来选择所述多个切换装置 中的所述至少一者。
9.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述多个切换装置包含具有接通状态和断 开状态的二进制装置,所述二进制装置经配置以在所述接通状态下提供离散量值的可用驱 动电流,且在所述断开状态下提供可忽略量值的可用驱动电流。
10.根据权利要求1所述的调压器设备,其中所述第一比较器经配置以在所述经调节 的DC输出电压高于所述第一参考电压时提供高信号,且在所述经调节的DC输出电压低于 所述第二参考电压时提供低信号;且其中所述第二比较器经配置以在所述经调节的DC输出电压低于所述第二参考电压时输出高信号,且在所述经调节的DC输出电压高于所述第二参考电压时提供低信号。
11.一种用于提供经调节的DC输出电压的方法,所述方法包括在多个切换装置处接收输入电压;使用所述多个切换装置中的至少一者来提供经调节的DC输出电压和可变的可用驱动 电流;将所述经调节的DC输出电压与至少一个参考电压进行比较,且使用所述比较提供反 馈信号;以及使用所述反馈信号来选择所述多个切换装置中的所述至少一者,其中所述可变的可用 驱动电流依据所述多个切换装置中的所述选定的至少一者而变化。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述将所述经调节的DC输出电压与至少一个参 考电压进行比较包含将所述经调节的DC输出电压与第一参考电压进行比较,且使用所述与所述第一参考 电压的比较来提供第一反馈信号;以及将所述经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比较,且使用所述与所述第二参考 电压的比较来提供第二反馈信号,所述第二参考电压低于所述第一参考电压。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述选择所述多个切换装置中的所述至少一者 包含在所述经调节的DC输出电压低于所述第二参考电压时增加所述可用驱动电流。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述使用所述多个切换装置中的所述至少一者 来提供所述经调节的DC输出电压包含使用二进制经加权电流源,且其中所述增加所述可 用驱动电流包含增加用于提供所述经调节的DC输出电压的切换装置的数目。
15.根据权利要求11所述的方法,其中所述选择所述多个切换装置包含在所述经调节 的DC输出电压高于所述第一参考电压时减小所述可用驱动电流。
16.根据权利要求11所述的方法,其中所述提供所述反馈信号包含在所述输出电压高 于至少一个阈值时从比较器提供高信号,且在所述输出电压低于所述至少一个阈值时从比 较器提供低信号。
17.—种经调节的DC输出电压系统,其包括二进制经加权电流源,其包含并联耦合且经配置以接收输入电压的多个切换装置,其 中所述多个切换装置中的至少一者经配置以针对经调节的DC输出电压而提供驱动电流;第一比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第一参考电压进行比较,且使 用所述经调节的DC输出电压来提供第一反馈信号,其中所述第一参考电压包含所要输出 电压;第二比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第二参考电压进行比较,且使 用所述经调节的DC输出电压来提供第二反馈信号,其中所述第二参考电压包含高输出电 压阈值;第三比较器,其经配置以将所述经调节的DC输出电压与第三参考电压进行比较,且使 用所述经调节的DC输出电压来提供第三反馈信号,其中所述第三参考电压包含低输出电 压阈值;以及逻辑电路,其经配置以使用来自所述第一、第二和第三比较器的所述第一、第二和第三 反馈信号来选择所述多个切换装置中的所述至少一者以针对所述经调节的DC输出电压提供所述驱动电流,其中所述驱动电流经配置以依据所述多个切换装置中的所述选定的至少一者而变化。
18.根据权利要求17所述的经调节的DC输出电压系统,其中所述逻辑电路经配置以在 所述第一反馈信号指示所述输出电压接近所述所要输出电压时保持所述多个切换装置中 的所述选定的至少一者以提供所述驱动电流。
19.根据权利要求17所述的经调节的DC输出电压系统,其中所述逻辑电路经配置以在 所述第二反馈信号指示所述输出电压高于所述高输出电压阈值时减小所述多个切换装置 中的所述选定的至少一者的数目以减小可用驱动电流。
20.根据权利要求17所述的经调节的DC输出电压系统,其中所述逻辑电路经配置以在 所述第二反馈信号指示所述输出电压低于所述低输出电压阈值时增加所述多个切换装置 中的所述选定的至少一者的数目以增加所述可用驱动电流。
全文摘要
本文尤其论述一种调压器,其具有多个切换装置,所述切换装置并联耦合且经配置以使用经调节的DC输出电压与至少一个参考电压的比较来选择性地提供可变的可用驱动电流。
文档编号H02M3/158GK102104336SQ20101061571
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月22日 优先权日2009年12月22日
发明者布赖恩·本·诺思, 蒂莫西·艾伦·迪伊薇特 申请人:飞兆半导体公司
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