具有功率级睡眠模式的电压调节器的制造方法_3

文档序号:9329936阅读:来源:国知局
低侧驱动器202、204为高侧开关和低侧开关生成适当的栅极控制信号,从而每个开关状态可被实现。
[0027]功率级102可具有一个或多个电压供应器和输入偏置电路214。例如,功率级102可包括输入供应器(Vin)、驱动供应器(Vdrv)、芯供应器(Vein)和内部生成的自举供应器(Vboot)等,该输入供应器被用于驱动该高侧开关和低侧开关,该驱动供应器被用于驱动低侧栅极驱动器204和高侧栅极驱动器自举电路208,该芯供应器被用于驱动功率级102的内部逻辑电路和控制电路210、212,该自举供应器用于该高侧栅极驱动器202。
[0028]功率级102可包括其他部件。例如,功率级102可包括电流监测器216、温度传感器218,电流监测器216用于测量或检测在第一开关状态和第二开关状态中穿过电感器(L)的功率级102的输出电流,温度监测器218用于测量在第一开关状态和第二开关状态中时功率级102的温度。任何标准的电流监测器216和温度传感器218可被使用。
[0029]功率级102还可包括如本文前述的功率管理单元112。功率管理单元112包括控制逻辑和计时器,用于将功率级102放置在睡眠(低功率)模式和深度睡眠(更低功率)模式之中。功率管理单元112可在功率级102处于非开关状态中持续预定义时长时将功率级102从标称功率模式移至睡眠模式,并且响应于控制信号(sle印)将功率级102从该睡眠模式移至深度睡眠模式,例如如本文中先前结合附图2-4所描述的,该控制信号指示功率级102进入深度睡眠模式。
[0030]例如,在PffM控制下,功率管理单元112可在该PffM控制信号(pwm)处于HiZ状态时间长于预定义时长(图4中的Tsleep)之后,将功率级102置于睡眠模式中。指示功率级102从睡眠模式移至深度睡眠模式的该控制信号(sle印)可由专用引脚提供。可替换地,由电流监测器216使用的、用于向控制器104发送在标称功率模式中所检测到的功率级输出电流信息(imon)的引脚可由控制器104重新使用,以向功率级102传输该睡眠控制信号。在另一个实施例中,由温度传感器218使用的、用于向控制器104发送在标称功率模式中所检测到的功率级温度信息(tmon)的引脚可由控制器104重新使用,以向功率级102传输该睡眠控制信号。
[0031]在每种情况下,功率管理单元112可根据功率级102处于是否睡眠模式或深度睡眠模式,停用该功率级部件中的不同部件。本文中所使用的“停用(Disabled)”意思是不供电(depowering)、使不活动(deactivating)或减少被停用的功率级部件的功率消耗的其他行为。例如,功率管理单元112能够在睡眠模式和深度睡眠模式两者中停用电流监测器216和/或温度传感器218,因为当功率级102闲置/不开关时该功率级输出电流是零并且该功率级温度是非关键的。功率管理单元112可在深度睡眠模式中但不在睡眠模式中停用驱动电路200,从而功率级102可以近乎即刻在睡眠模式中从非开关状态(PWM HiZ)返回至第一开关状态(PWM on) ο例如,电平位移器206和自举电路208中的一个或多个可在深度睡眠模式中被停用但不在睡眠模式中被停用。以此方式在睡眠模式中,自举电路208确保高侧驱动器202处于适当的电压电平下,用于立即响应于该PffM控制信号的上升沿过渡,驱动该高侧开关的栅极。
[0032]功率管理单元112可在深度睡眠模式中但不在睡眠模式中停用输入缓冲器210和控制逻辑212中的一个或多个。例如,输入偏置、输入电源供应器(Vin)、芯电源供应器(Vein)、高侧驱动器和低侧驱动器供应器(Vdrv)和自举供应器(Vboot)在睡眠模式中保持启动/激活,并且在深度睡眠模式中保持停用/无效。输入缓冲器210可包括上拉电阻器(pull-up resistor)和下拉电阻器(pull-down resistor),其偏置可在睡眠模式和深度睡眠模式中被停用。只要功率级102可以近乎即刻在睡眠模式中从非开关状态(PWM HiZ)返回至第一开关状态(PWM on),功率管理单元112可选择性地在睡眠模式和深度睡眠模式两者中停用功率级102的内部供应器和偏置电路214。
[0033]功率管理单元112可响应于指示功率级102退出深度睡眠模式的控制信号(sleep),将功率级102从深度睡眠模式移回至睡眠模式。这包括重新供电(re-powering)/重新启动(re-enabling)/重新激活(re-activating)在深度睡眠模式中被断电(depowered)/停用(disabled)/去激活(deactivated)的功率级元件。功率管理单元112可响应于指示功率级102重新开始开关的开关控制信号(pwm),将功率级102从睡眠模式移回至标称功率模式,例如通过退出HiZ状态进入上升沿过渡。这包括重新供电/重新使用/重新激活在睡眠模式中被断电/停用/去激活的功率级元件。功率级102可响应于指示功率级102重新开始开关的该开关控制信号(pwm)从睡眠模式移回至标称功率模式,而不需要首先预处理用于高侧开关和低侧开关的栅极驱动信号电平。
[0034]术语比如“第一(first)”、“第二(second)”等被用于描述各自元件、区域、部分等,并且也并非意在限制。贯穿整个描述同样的术语指同样的元件。
[0035]如本文所用,术语“具有(having)”、“包括(containing、including、comprising) ”等是开放式术语,表明所陈述的元件或特征的存在,但并不排除其它的元件或特征。冠词“一(a或an)”和“该(the) ”旨在包括复数形式以及单数形式,除非上下文另有明确说明。
[0036]应当理解的是,本文中所描述的各种实施例中的特征可彼此结合,除非另有明确说明。
[0037]虽然特定的实施例已在本文中进行了说明和描述,但在不脱离本发明范围的情况下,本领域的普通技术人员将会领会到各种替代的和/或等效的实现方式可替代所示的和所描述的特定实施例。本申请旨在涵盖本文所讨论的特定实施例的任何改编或者变化。因此,本发明旨在仅由权利要求及其等同物限制。
【主权项】
1.一种电压调节器的功率级,包括 第一开关,其可操作为在所述功率级的第一开关状态中将负载连接至电源电压 第二开关,其可操作为在所述功率级的第二开关状态中将所述负载连接至接地; 驱动电路,其可操作为设置所述功率级在所述第一开关状态、所述第二开关状态或非开关状态中,在所述非开关状态中两个开关均响应于所述功率级所接收的开关控制信号而断开;以及 功率管理单元,如果所述功率级处于所述非开关状态中持续预定义时间段,所述功率管理单元可操作为将所述功率级从标称功率模式移至第一低功率模式。2.根据权利要求1所述的功率级,其中所述功率管理单元可操作为响应于控制信号将所述功率级从所述第一低功率模式移至第二低功率模式,所述控制信号指示所述功率级进入所述第二低功率模式。3.根据权利要求2所述的功率级,其中所述功率级被设计为相较于从所述第一低功率模式退出,从所述第二低功率模式中退出消耗更少的功率并且具有更多延迟。4.根据权利要求2所述的功率级,进一步包括:电流监测器,所述电流监测器可操作为在所述第一开关状态和所述第二开关状态中测量所述功率级的输出电流,其中所述功率管理单元可操作为在所述第一低功率模式和所述第二低功率模式中停用所述电流监测器。5.根据权利要求2所述的功率级,进一步包括:温度传感器,所述温度传感器可操作为在所述第一开关状态和所述第二开关状态中测量所述功率级的温度,其中所述功率管理单元可操作为在所述第
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