專利名稱：用于減少和添加相的系統(tǒng)和方法
用于減少和添加相的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請涉及于2009年3月25日所提交的標題為“GANGABLE IC/MODULEPHASE DROPPING AND ADDING”的美國臨時專利申請，其序列號為61/163，409 (律師簽號 SE-2553-IP)并且在此處被稱為申請‘409。本申請由此要求第61/163，409號美國臨時專 利申請的優(yōu)先權(quán)。申請‘409由此通過引用而被并入本文。


理解了附圖僅僅描繪了示例性實施方式并因此不被認為在范圍內(nèi)是限制性的之 后，所述示例性實施方式將通過附圖的使用被描述為有額外的特征和細節(jié)，其中圖1是系統(tǒng)的一個實施方式的框圖。圖2是多相電壓調(diào)節(jié)器的一個實施方式的框圖。圖3是多相電壓調(diào)節(jié)器的另一個實施方式的框圖。圖4是示例性控制電路的一個實施方式的框圖。圖5是示例性控制電路的另一個實施方式的框圖。圖6A是描繪兩個模塊的示例性PWM信號的圖形。圖6B是描述與圖6A中兩個模塊相關(guān)的示例性電流的圖形。圖7是流程圖，其描繪了管理電壓調(diào)節(jié)器的模塊中相變的方法的一個實施方式， 所述電壓調(diào)節(jié)器具有多個模塊。圖8是流程圖，其描繪了逐漸減少相的方法的一個實施方式。根據(jù)常例，各種被描述的特征沒有按比例來繪制，而是被繪制成強調(diào)與示例性實施方式有關(guān)的具體特征。發(fā)明詳述在下面的詳細描述中，對形成其中一部分的附圖進行參考，并且在附圖中作為例 子示出了具體的說明性實施方式。然而，應理解，可以利用其他的實施方式，并且可做出邏 輯、機械以及電學改變。此外，在附圖和說明書中所提出的方法不應被解釋為限制可執(zhí)行各 個行動的順序。因此，下面的詳細描述不應在限制的意義上被理解。圖1是利用多相電壓調(diào)節(jié)器101的系統(tǒng)100的一個實施方式的框圖。系統(tǒng)100還 包括電源103和負載105。負載105從電源103經(jīng)由可變相電壓調(diào)節(jié)器101提取功率。例 如，負載105可被實現(xiàn)為但不限于處理器(例如微處理器、數(shù)字信號處理器、嵌入式處理器， 等等)、顯示設(shè)備(例如發(fā)光二極管或LED顯示器、陰極射線管或CRT顯示器、液晶顯示器 或LCD，等等)、存儲設(shè)備(例如常規(guī)的硬盤、電可擦除可編程ROM或EEPR0M、閃存，等等)、 或者本領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的其他可應用的外圍設(shè)備中的一個或多個。另外，電源103可 被實現(xiàn)為但不限于常規(guī)的交流(AC)到直流(DC)電源或電池。多相電壓調(diào)節(jié)器101被實現(xiàn)為開關(guān)模式的電壓調(diào)節(jié)器，例如降壓模式電壓調(diào)節(jié) 器或升壓模式電壓調(diào)節(jié)器。多相電壓調(diào)節(jié)器101包括多個相107-1... 107-N。這些相 107-1... 107-N被組合在一起以分享由負載105所提取的負載電流，并且調(diào)節(jié)來自多相電壓調(diào)節(jié)器101的電壓輸出。每個相107還包括添加/減少控制電路109。當條件指示相將要減少時，每個添加/減少控制器109可操作來逐漸地或遞增地減少或禁用相應的相107。 例如，為了提高在輕負載條件下的效率，可以減少一個或多個相。此處還將減少相稱為禁用 或者關(guān)斷相。另外，在這個實施方式中，相實質(zhì)上是線性地減少。逐漸地減少相使剩余相有 時間能夠調(diào)整其相應的輸出電流以補償相的減少。作為結(jié)果，對由相變引起的電壓或電流 降低的剩余相的影響減小了。另外，當相將要被添加以補償提高的負載要求時，每個添加/減少控制器109可操 作來近似立刻地添加相應的相。根據(jù)需要在添加相中的快速響應有助于提供快速瞬時響應。圖2是實現(xiàn)相207-1. . . 207-N的示例性電壓調(diào)節(jié)器201的框圖。如圖2中所示， 每個相207包括各自的控制電路209、各自的脈寬調(diào)制器204以及各自的驅(qū)動器和開關(guān)電路 206。每個驅(qū)動器和開關(guān)電路206響應于來自各自的PWM調(diào)制器204的控制信號以調(diào)節(jié)輸 出電壓。例如，在一些實施方式中，每個驅(qū)動器和開關(guān)電路206使用驅(qū)動器，所述驅(qū)動器基 于接收到的PWM信號來控制一對電子功率開關(guān)裝置的接通與關(guān)斷，從而調(diào)節(jié)輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器201包括反饋網(wǎng)絡(luò)215，其向誤差放大器202提供代表電壓輸出Vout 的信號。誤差放大器202比較輸出電壓和參考電壓以產(chǎn)生誤差或補償信號Comp。然后向控 制電路209-1. . . 209-N中的每一個提供誤差信號。另外，每個控制電路209接收代表主模塊的輸出電流的輸入，該輸出電流在附圖 中被稱為Ijnaster。因此，每個相207監(jiān)控主輸出電流以分享總負載電流，該總負載電流由 連接到電壓調(diào)節(jié)器201的負載所提取。每個控制電路209還接收代表各自的相的局部輸出 電流的輸入。例如，控制電路209-1接收代表其相應的局部輸出電流I_pl的輸入，并且控 制電路209-2接收代表其相應的輸出電流I_p2的輸入?；谒邮盏降恼`差信號、主輸出 電流及其相應的局部輸出電流，每個控制電路209向各自的PWM調(diào)制器204輸出信號211。 來自每個相的局部輸出電流提供了由負載所提取的總負載電流中的至少一部分。從控制電 路209輸出的控制信號211調(diào)整相應的PTOH周制器204的占空比。當預定條件被滿足時，相207-1. . . 207-N中的每一個都被配置成退出或者被禁 用。然而，主相配置成使得其始終起作用并且永遠不被禁用。在這個例子中的主相是相 207-1。例如，在一些實現(xiàn)中，當主輸出電流和相應的局部輸出電流的合并的總和降低到對 該相的相應的預定電平以下時，相207-2. . . 207-N中的每一個被編程為被減少。類似地，在 一些實施方式中，通過將相207-1的預定電平設(shè)定到零，主相207-1被配置成始終起作用， 使得主相207-1的組合輸出電流總和不會降低到預定電平以下。如上面所描述的，每個控制電路209使其各自的相207逐漸地退出，以使剩余的起 作用的相有時間能夠調(diào)整各自的PWM調(diào)制器204的占空比，以便補償相的減少。另外，如上 面所描述的，當預定條件被滿足時，每個控制電路209還使其各自的相實質(zhì)上即時地添加 到電壓調(diào)節(jié)器201。例如，在一些實施方式中，當主輸出電流超過相應的相的預定電平時，每 個控制電路209使其各自的相被添加。在一些實施方式中，相應于相的減少的預定電平不 同于相應于相的添加的預定電平。尤其是，在一些實施方式中，相應于相的減少的預定電平 低于相的添加的預定電平。另外，在一些實施方式中，對于每個相207，對相的添加和相的減 少的預定電平是不同的。另外，在一些實施方式中，主相207-1被編程，使得相的添加的預定電平和相的減少的預定電平都被設(shè)定到零，以便組合輸出電流總和大于相減少電平和相 添加電平。 圖3是多相電壓調(diào)節(jié)器301的另一個實施方式的框圖。在電壓調(diào)節(jié)器301中，每 個相307在單獨的模塊中被實現(xiàn)。例如，每個模塊可被放置在分離的集成電路上，該集成電 路可以添加到電壓調(diào)節(jié)器301或者從電壓調(diào)節(jié)器301移除。如上面所描述的，每個相307 都包括各自的控制電路309、各自的PWM調(diào)制器304以及各自的驅(qū)動器和開關(guān)電路306。另 夕卜，每個控制電路309包括各自的誤差放大器302。因此，每個相307的模塊實質(zhì)上相同。 然而，在主相中僅僅啟用誤差放大器302。在這個例子中，主相是相307-1。因此，反饋網(wǎng)絡(luò) 315被耦合到主相307-1。誤差放大器302-1產(chǎn)生如上面所描述的補償信號Comp，并且將補 償信號分配給其他相307-2. . . 307-N中的每一個。電壓調(diào)節(jié)器301的操作與上面所描述的 電壓調(diào)節(jié)器201的操作相類似。圖4中所示為示例性控制電路409的圖示?？刂齐娐?09可在電壓調(diào)節(jié)器201或 301的每個控制電路中被實現(xiàn)?？刂齐娐?09接收主輸出電流Ijiiaster、相應的局部輸出 電流_在這個例子中為I_P2、以及補償信號Comp。在求和電路410中對主輸出電流和局部 輸出電流求和以產(chǎn)生組合輸出電流。另外，在差分電路408中計算主輸出電流和局部輸出 電流之間的差I(lǐng)_error。在比較器412中比較所述組合輸出電流和預定門限值T2?？蔀槊總€模塊獨立地設(shè) 定所述預定門限值T2。例如，一個模塊可被編程而具有相應于15安培的門限值，而另一個 模塊可被編程而具有相應于10安培的門限值，等等。在一些實現(xiàn)中，通過來自內(nèi)部控制寄 存器的數(shù)字邏輯來設(shè)定預定門限值?？蛇x地，在其它實現(xiàn)中，使用外部終端接收設(shè)定門限值 的信號。通過內(nèi)部控制寄存器的內(nèi)部可編程性或通過外部終端的外部可編程性根據(jù)電流要 求實現(xiàn)添加更多的IC模塊的靈活性?；诒容^器412中比較結(jié)果的信號被提供到鎖存器電路414。如果組合輸出電流 大于預定門限值，則鎖存器電路414向開關(guān)422輸出使開關(guān)422將第一恒定值Cl耦合到求 和電路416的信號。求和電路416組合差分信號I_error和恒定值Cl。在這個例子中，Cl 被設(shè)定到零。因此，當Cl被設(shè)定到零時，求和電路416輸出從差分電路408接收的I_err0r。積分器418接收從求和電路416輸出的信號。積分器418對求和電路416的輸出 求積分。然后在求和電路420中組合積分器418的輸出與補償信號Comp。然后將求和電路 420的輸出發(fā)送到相應的PWM調(diào)制器以控制PWM調(diào)制器的占空比。如果所述組合輸出電流小于預定門限值，則鎖存器電路414向開關(guān)422輸出使開 關(guān)422將第二恒定值C2耦合到求和電路416的信號。該第二恒定值被加到I_error信號。 因此，第二恒定值向積分器418提供使積分器418積累逐漸變得越來越大的值的偏移。所 以，積分器418的輸出逐漸變得越來越大。一旦求和電路420的輸出逐漸變得大于PWM調(diào) 制器中的斜波信號，PWM調(diào)制器就將飽和，并且占空比將為0。因此，當積分器418輸出增長 時，相應于控制電路409的局部輸出電流逐漸變小直到其達到零為止。如上面所描述的，相 應的驅(qū)動器和開關(guān)電路包括兩個開關(guān)。將占空比減小到0使開關(guān)中的一個被關(guān)斷。在一些 實施方式中，通過從控制電路409輸出的分離信號來關(guān)閉另一個關(guān)斷。當相應于控制電路409的局部輸出電流逐漸變小時，剩余的起作用的相將基于被 分享的主輸出電流調(diào)整它們的占空比以補償減少的相。相應于控制電路409的局部輸出電流降低的速率基于恒定值C2。因此，減少相所花費的時間量可通過調(diào)整恒定值C2的值來調(diào)
整 ο在相減少之后，控制電路409繼續(xù)監(jiān)控主輸出電流以確定何時應當添加相。尤其 是，在這個例子中，比較組合輸出電流與預定門限值T2。因為相已減少，局部輸出電流為零， 并且組合輸出電流等于主輸出電流。雖然在這個例子中比較了組合輸出電流與預定門限值 T2，但應理解，在其它實施方式中可使用分離的門限值來確定何時添加相。如果主輸出電流大于預定門限值，則鎖存器414輸出使開關(guān)422將恒定值Cl耦合 到求和電路416的信號。因此，輸入到積分器418中的偏移被移除。另外，鎖存器414向積 分器418輸出將積分器418復位到零的信號。作為結(jié)果，相實質(zhì)上被立刻添加，而不是通過 逐漸地減小積分器418中的值來逐漸地添加相。以這種方法，控制電路409迅速地響應于 負載電流的增加。圖5是控制電路509的另一個實施方式的框圖?？刂齐娐?09包括采樣保持電路 522-1，其基于時鐘信號PWMl采樣Ijnaster信號。時鐘信號PWMl代表與主相相關(guān)的PWM 信號?？刂齐娐?09還包括采樣保持電路522-2，其基于時鐘信號PWM2采樣I_P2信號。1_ P2信號代表局部輸出電流，并且PWM2信號代表與相應的相相關(guān)的PWM信號，控制電路509 位于這些相中。采樣保持電路522-1和522-2的輸出可選地通過各自的放大級528_1和528_2。 在這個例子中，每個放大級包括放大器524和飽和限幅器526。飽和限幅器526有助于限制 電流，使得被采樣的電流不會在一個限制以上變得太高。例如，如果系統(tǒng)中有噪聲，則飽和 限幅器526防止噪聲將被采樣的電流推到限制以上。在求和電路510中對被采樣的Ijnaster和I_P2信號求和以產(chǎn)生組合輸出電流。 另外，在差分電路508中計算Ijnaster和I_P2信號之間的差。在控制電路509中，通過門 限電路532接收組合輸出電流，門限電路532使用PWM2信號作為時鐘信號。門限電路532 還包括比較組合輸出電流和預定門限的電路。如果組合輸出電流降到預定門限以下，則門 限電路532輸出偏移ramp_add，在求和電路516將該偏移ramp_add和差分信號I_error組 合。該偏移使積分器518積累一個變得越來越大的值，與圖4中的偏移C2的效應相類似。 如上所述，在被輸入到求和電路520之前，積分器518的輸出還可選地通過放大器534，求和 電路520組合積分器518的輸出和補償信號Comp。另外，門限電路532輸出三態(tài)信號，其使相應的驅(qū)動器和開關(guān)電路的下部開關(guān)打 開或者保持關(guān)斷。下部開關(guān)通過所述三態(tài)信號維持打開。當打開時，下部開關(guān)作為二極管 操作。如上面所述的，一旦PWM占空比變?yōu)榱?，上部開關(guān)就也將被打開，且相減少或關(guān)斷。當組合輸出電流再次升高到相同或不同的預定門限電平以上時，門限電路532輸 出復位信號以將積分器復位到零。另外，門限電路532不繼續(xù)輸出偏移ramp_add，并且相應 的驅(qū)動器和開關(guān)電路不再被置于三態(tài)模式中(例如兩個開關(guān)打開)。因此，相實質(zhì)上被立刻 添加以對升高的負載電流做出迅速的反應。圖6A是描繪兩個相的示例性PWM信號的圖形。水平軸代表以毫米為單位的時間。 垂直軸代表PWM信號在邏輯值1和0之間的切換。因此，區(qū)域602代表當主相和第二相的 PWM調(diào)制器都在進行切換時的一段時間。區(qū)域604對應于當?shù)诙嗟腜WM占空比為零并且 僅僅主相的PWM調(diào)制器進行切換時的一段時間。換句話說，在區(qū)域604期間，主相如圖6B中所示攜帶整個負載電流，圖6B描繪了與圖6A中的兩個相相關(guān)的示例性電流。如圖6B中所示的，一旦在這個例子中的組合輸出電流達到近似0. 15安培，第二相就開始被減少或禁用。尤其是如上面所述，相被逐漸減少。如這個例子中所示的，當?shù)诙?所攜帶電流逐漸減小直到其達到零為止時，該減少是相的近似線性的減少。此外，如圖6B 中的例子所示，逐漸增加由主相所攜帶的電流以補償由第二相攜帶的電流的減小。因此，主 相有時間調(diào)整被減少的相。作為結(jié)果，由于相變，被調(diào)節(jié)的輸出電壓中的電壓減少可維持在 期望公差內(nèi)。另外，在圖6B的例子中，一旦由主相所攜帶的負載電流達到近似0.3安培，第二相 就添加其相應的相。如圖6B中所示，當這兩相中的相開始分享負載電流時，相實質(zhì)上被立 刻添加，并且由主電流所攜帶的電流迅速地下降。由于在期望公差內(nèi)所添加的相，部分地由 于迅速添加相的能力，上面所述的控制電路還有助于維持電壓波動。圖7是流程圖，其描繪了管理具有多個相的電壓調(diào)節(jié)器例如電壓調(diào)節(jié)器201中相 變的方法700。為電壓調(diào)節(jié)器中的每個相執(zhí)行方法700。在塊702，組合輸出電流被計算。 該組合輸出電流是主輸出電流和局部輸出電流之和，所述主輸出電流代表由主相輸出的電 流，而所述局部輸出電流代表由相應的相輸出的電流。在塊704，比較組合輸出電流和第一 預定電平。如果組合輸出電流大于第一預定電平，則方法700循環(huán)回塊704以繼續(xù)監(jiān)控組 合輸出電流。如果組合輸出電流小于第一預定電平，則在塊706逐漸地減少相應的相。關(guān) 于圖8描述了逐漸減少相的一種示例性方法。在逐漸減少相之后，在塊708比較組合輸出電流和第二預定電平。在一些實施方 式中，第一預定電平不同于第二預定電平。尤其是，在一些實施方式中，第一預定電平低于 第二預定電平。如果組合輸出電流小于第二預定電平，則方法700循環(huán)回塊708以繼續(xù)監(jiān) 控組合輸出電流。如果組合輸出電流大于第二預定電平，則在塊710立即添加被減少的相。 例如，在一些實施方式中，如上面所述通過使積分器復位并且移除被提供到積分器的偏移 值來立即添加相。圖8是流程圖，其描繪了逐漸減少相的方法的一個實施方式。在塊802，代表主輸 出電流和局部輸出電流之間的差的差分信號被計算。在塊804，組合該差分信號與偏移值。 在塊806，組合的差分信號和偏移值被積分以生成積分輸出。該偏移值使積分輸出逐漸地增 長。在塊808，組合積分輸出與補償信號以產(chǎn)生控制信號。該補償信號代表電壓調(diào)節(jié)器的輸 出電壓和參考電壓之間的差。在塊810，控制信號被輸出到電流供應級中相應的PWM調(diào)制 器。所述電流供應級包括PWM調(diào)制器以及驅(qū)動器和開關(guān)電路。當積分輸出增長時，控制信 號也將增長，使相應的相減小負載電流的由相應的相攜帶的部分，直到由相應的相攜帶的 負載電流減小到零為止。雖然此處示出并且描述了具體的實施方式，但本領(lǐng)域中普通的技術(shù)人員會認識 至IJ，為了實現(xiàn)相同目的而被計算的任何布置都可以代替所示的具體實施方式
。因此，很明顯 意圖是本發(fā)明僅僅由其權(quán)利要求和等效形式來限制。
權(quán)利要求
一種多相電壓調(diào)節(jié)器，包括多個電流供應級，每個電流供應級都被配置成供應局部輸出電流，所述局部輸出電流等于從所述多相電壓調(diào)節(jié)器輸出的負載電流的至少一部分；以及多個控制電路，每個控制電路耦合到所述多個電流供應級中的相應的一個，其中每個控制電路至少部分地基于代表相應的局部輸出電流的采樣電流以及代表主輸出電流的采樣電流來計算控制信號；其中，如果所述局部輸出電流與所述主輸出電流之和被檢測為在相應的第一預定電平以下，則來自每個控制電路的所述控制信號使相應的電流供應級在第一時間間隔內(nèi)被逐漸地禁用。
2.如權(quán)利要求1所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中如果所述局部輸出電流與所述主輸出電 流之和被檢測為在相應的第二預定電平以上，則來自每個控制電路的所述控制信號使相應 的電流供應級被立即啟用。
3.如權(quán)利要求1所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中如果所述局部輸出電流與所述主輸出電 流之和被檢測為在所述相應的第一預定電平以上，則來自每個控制電路的所述控制信號使 相應的電流供應級被立即啟用。
4.如權(quán)利要求1所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述多個電流供應級中的每一個都包括脈寬調(diào)制(PWM)電路，其可操作來生成PWM信號；以及驅(qū)動器和開關(guān)電路，其可操作來基于所述PWM信號生成所述相應的局部輸出電流。
5.如權(quán)利要求4所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述相應的控制電路被配置成輸出信號，所述信號使在所述驅(qū)動器和開關(guān)電路中的開關(guān)裝置保持關(guān)斷。
6.如權(quán)利要求1所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述多個控制電路中的每一個都包括第一求和電路，其計算代表所述主輸出電流與所述相應的局部輸出電流之和的組合輸出電流；差分電路，其計算代表所述主輸出電流與所述相應的局部輸出電流之間的差的差分信號；門限電路，其比較所述組合輸出電流和所述第一預定電平； 第二求和電路，其對所述差分信號和來自所述門限電路的信號求和； 積分器，其對所述第二求和電路的輸出求積分；以及第三求和電路，其組合所述積分器的輸出與補償信號，所述第三求和電路的輸出控制 所述相應的電流供應級的操作；其中，當所述組合輸出電流在所述第一預定電平以下時，來自所述門限電路的信號具 有偏移值，所述偏移值使積分器電路的輸出逐漸地增大，直到所述第三求和電路的輸出禁 用所述相應的電流供應級為止。
7.如權(quán)利要求6所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述第一預定電平由所述門限電路中的 內(nèi)部控制寄存器和所述門限電路所接收的外部信號中的一個來設(shè)定。
8.如權(quán)利要求6所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述多個控制電路的每一個中的所述門限電路包括開關(guān)，其可操作來將所述第二求和電路耦合到第一恒定值和第二恒定值中的一個，其中所述第二恒定值是所述偏移值，所述偏移值使所述積分器電路的輸出逐漸地增大； 比較器電路，其比較所述組合輸出電流和所述相應的第一預定電平；以及 鎖存器電路，其被耦合到所述比較器電路，并且可操作來向所述開關(guān)輸出信號，以當所 述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，使所述開關(guān)將所述第二求和電路耦合 到所述第二恒定值。
9.一種多相電壓調(diào)節(jié)器，包括 主相，其包括誤差放大器，其基于參考電壓與代表所述多相電壓調(diào)節(jié)器的輸出節(jié)點上的電壓的信號 之間的差而生成補償信號；電流供應級，其供應主輸出電流，所述主輸出電流等于從所述多相電壓調(diào)節(jié)器輸出的 負載電流的至少一部分；以及主控制電路，其基于所述補償信號和代表所述主輸出電流的采樣電流來計算控制信 號，其中所述電流供應級的操作由所述控制信號控制；以及一個或多個附加相，其中所述一個或多個附加相中的每一個包括 電流供應級，其供應相應的局部輸出電流，所述局部輸出電流等于所述負載電流的至 少一部分；以及控制電路，其基于所述補償信號、代表相應的局部輸出電流的采樣電流以及代表所述 主輸出電流的采樣電流來計算控制信號；其中所述控制電路被配置成基于相應的第一預定電平和所述相應的局部輸出電流與 所述主輸出電流之和的比較來逐漸禁用相應的電流供應級。
10.如權(quán)利要求9所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在所述一個或多個附加相的每一個中 的所述控制電路還可操作來基于第二預定電平和所述相應的局部輸出電流與所述主輸出 電流之和的比較來立即啟用所述相應的電流供應級。
11.如權(quán)利要求9所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述主相和所述一個或多個附加相中 的每一個被實現(xiàn)為單獨模塊。
12.如權(quán)利要求11所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中所述單獨模塊中的每一個實質(zhì)上是相 同的。
13.如權(quán)利要求9所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在每個相中的所述電流供應級包括 脈寬調(diào)制(PWM)電路，其可操作來生成PWM信號；以及驅(qū)動器和開關(guān)電路，其可操作來基于所述PWM信號生成所述相應的局部輸出電流。
14.如權(quán)利要求13所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在所述一個或多個附加相的每一個中 的所述控制電路被配置成輸出信號，所述信號使相應的驅(qū)動器和開關(guān)電路中的開關(guān)裝置保 持關(guān)斷。
15.如權(quán)利要求9所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在所述一個或多個附加相的每一個中 的所述控制電路包括第一求和電路，其計算代表所述主輸出電流和所述相應的局部輸出電流之和的組合輸 出電流；差分電路，其計算代表所述主輸出電流和所述相應的局部輸出電流之間的差的差分信號；門限電路，其比較所述組合輸出電流和相應的第一預定電平； 第二求和電路，其對所述差分信號和來自所述門限電路的信號求和； 積分器，其對所述第二求和電路的輸出求積分；以及第三求和電路，其組合所述積分器的輸出和所述補償信號，所述第三求和電路的輸出 控制所述相應的電流供應級的操作；其中，當所述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，來自所述門限電路的 信號具有偏移值，所述偏移值使積分器電路的輸出逐漸地增大，直到所述第三求和電路的 輸出禁用所述相應的電流供應級為止。
16.如權(quán)利要求15所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在所述一個或多個附加相的每一個中 的所述相應的第一預定電平由相應的門限電路中的內(nèi)部控制寄存器和在所述相應的門限 電路上所接收的外部信號中的一個來設(shè)定。
17.如權(quán)利要求15所述的多相電壓調(diào)節(jié)器，其中在所述一個或多個附加相的每一個中 的所述門限電路包括開關(guān)，其可操作來將所述第二求和電路耦合到第一恒定值和第二恒定值中的一個，其 中所述第二恒定值是所述偏移值，所述偏移值使所述積分器電路的輸出逐漸地增大； 比較器電路，其比較所述組合輸出電流和所述相應的第一預定電平；以及 鎖存器電路，其耦合到所述比較器電路，并且可操作來向所述開關(guān)輸出信號，從而當所 述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，使所述開關(guān)將所述第二求和電路耦合 到所述第二恒定值。
18.一種系統(tǒng)，包括 電源，其提供電壓信號；多相電壓調(diào)節(jié)器，其具有多個相，并且被配置成調(diào)節(jié)來自所述電源的電壓信號；以及 負載，其耦合到所述多相電壓調(diào)節(jié)器以接收經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓信號； 其中所述多相電壓調(diào)節(jié)器還被配置成至少部分地基于由被減少的相輸出的電流的電 平來逐漸地減少所述多個相中的一個；以及其中所述多相電壓調(diào)節(jié)器還被配置成至少部分地基于由其他相中的一個輸出的電流 的電平來立即添加所述被減少的相。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述多相電壓調(diào)節(jié)器還包括 主相，其包括誤差放大器，其基于參考電壓和代表在所述多相電壓調(diào)節(jié)器的輸出節(jié)點上的電壓的信 號之間的差而生成補償信號；電流供應級，其供應主輸出電流，所述主輸出電流等于從所述多相電壓調(diào)節(jié)器輸出的 負載電流的至少一部分；以及主控制電路，其基于所述補償信號和代表所述主輸出電流的采樣電流來計算控制信 號，其中所述電流供應級的操作由所述控制信號控制；以及一個或多個附加相，其中所述一個或多個附加相中的每一個包括 電流供應級，其供應局部輸出電流，所述局部輸出電流等于所述負載電流的至少一部 分；以及控制電路，其基于所述補償信號、代表相應的局部輸出電流的采樣電流、以及代表所述主輸出電流的采樣電流來計算控制信號；其中所述控制電路被配置成基于相應的第一預定電平和所述相應的局部輸出電流與 所述主輸出電流之和的比較而逐漸地禁用相應的電流供應級。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中在所述一個或多個附加相的每一個中的所述控制 電路還可操作來基于相應的第二預定電平和所述相應的局部輸出電流與所述主輸出電流 之和的比較而立即啟用所述相應的電流供應級。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述主相和所述一個或多個附加相中的每一個被 實現(xiàn)為單獨模塊。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中在每個相中的所述電流供應級包括 脈寬調(diào)制(PWM)電路，其可操作來生成PWM信號；以及驅(qū)動器和開關(guān)電路，其可操作來基于所述PWM信號操作生成所述相應的局部輸出電流。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中在所述一個或多個附加相的每一個中的所述控制 電路被配置成輸出信號，所述信號使相應的驅(qū)動器和開關(guān)電路中的開關(guān)裝置保持關(guān)斷。
24.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中在所述一個或多個附加相的每一個中的所述控制 電路包括第一求和電路，其計算代表所述主輸出電流和所述相應的局部輸出電流之和的組合輸 出電流；差分電路，其計算代表所述主輸出電流和所述相應的局部輸出電流之間的差的差分信號；門限電路，其比較所述組合輸出電流和所述相應的第一預定電平； 第二求和電路，其對所述差分信號和來自所述門限電路的信號求和； 積分器，其對所述第二求和電路的輸出求積分；以及第三求和電路，其組合所述積分器的輸出和所述補償信號，所述第三求和電路的輸出 控制所述相應的電流供應級的操作；其中，當所述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，來自所述門限電路的 信號具有偏移值，所述偏移值使積分器電路的輸出逐漸地增大，直到所述第三求和電路的 輸出禁用所述相應的電流供應級為止。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中在所述一個或多個附加相的每一個中的所述相應 的第一預定電平由相應的門限電路中的內(nèi)部控制寄存器和在所述相應的門限電路上所接 收的外部信號中的一個來設(shè)定。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中在所述一個或多個附加相的每一個中的所述門限 電路包括開關(guān)，其可操作來將所述第二求和電路耦合到第一恒定值和第二恒定值中的一個，其 中所述第二恒定值是所述偏移值，所述偏移值使所述積分器電路的輸出逐漸地增大；比較器電路，所述比較器電路比較所述組合輸出電流和所述相應的第一預定電平；以及鎖存器電路，其耦合到所述比較器電路，并且可操作來向所述開關(guān)輸出信號，從而當所 述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，使所述開關(guān)將所述第二求和電路耦合到所述第二恒定值。
27.一種用于多相電壓調(diào)節(jié)器中的一個相的控制電路，所述控制電路包括第一求和電路，其計算代表相應的相的主輸出電流和局部輸出電流之和的組合輸出電流；差分電路，其計算代表所述主輸出電流和所述局部輸出電流之間的差的差分信號； 門限電路，其比較所述組合輸出電流和相應的第一預定電平； 第二求和電路，其對所述差分信號和來自所述門限電路的信號求和； 積分器，其對所述第二求和電路的輸出求和；以及其中，當所述組合輸出電流在所述第一預定電平以下時，來自所述門限電路的信號具 有偏移值，所述偏移值使積分器電路的輸出逐漸地增大，直到所述相應的相被禁用為止。
28.如權(quán)利要求27所述的控制電路，其中所述第一預定電平由所述門限電路中的內(nèi)部 控制寄存器和在所述門限電路上所接收的外部信號中的一個來設(shè)定。
29.如權(quán)利要求27所述的控制電路，其中所述門限電路包括開關(guān)，其可操作來將所述第二求和電路耦合到第一恒定值和第二恒定值中的一個，其 中所述第二恒定值是所述偏移值，所述偏移值使所述積分器電路的輸出逐漸增大； 比較器電路，其比較所述組合輸出電流和所述相應的第一預定電平；以及 鎖存器電路，其耦合到所述比較器電路，并且可操作來向所述開關(guān)輸出信號，從而當所 述組合輸出電流在所述相應的第一預定電平以下時，使所述開關(guān)將所述第二求和電路耦合 到所述第二恒定值。
30.一種控制多相電壓調(diào)節(jié)器中相的相變的方法，所述方法包括通過對主相的主輸出電流和所述相的局部輸出電流求和來計算組合輸出電流； 比較所述組合輸出電流和第一預定電平；如果所述組合輸出電流小于所述第一預定電平，則在第一時間段期間逐漸禁用所述相。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括在逐漸減少了所述相之后，比較所述組合輸出電流和第二預定電平；以及 如果所述組合輸出電流大于所述第二預定電平，則立即啟用所減少的相。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其中逐漸地禁用所述相的步驟還包括 計算代表所述主輸出電流和所述局部輸出電流之間的差的差分信號； 組合所述差分信號和偏移值；對所述組合差分信號和偏移值求積分以產(chǎn)生積分輸出；組合所述積分輸出和補償信號以產(chǎn)生控制信號，所述補償信號代表所述多相電壓調(diào)節(jié) 器的輸出電壓和參考電壓之間的差；其中所述偏移值使所述積分輸出逐漸增大，直到所述控制信號使相應的相被禁用為止。
全文摘要
一種多相電壓調(diào)節(jié)器包括多個電流供應級，每個電流供應級都被配置成供應局部輸出電流，該局部輸出電流等于從多相電壓調(diào)節(jié)器輸出的負載電流的至少一部分；以及多個控制電路，每個控制電路耦合到多個電流供應級中相應的一個，其中每個控制電路至少部分地基于代表相應的局部輸出電流的采樣電流以及代表主輸出電流的采樣電流來計算控制信號。如果局部輸出電流與主輸出電流之和被檢測為在相應的第一預定電平以下，則來自每個控制電路的控制信號使相應的電流供應級在第一時間間隔內(nèi)被逐漸禁用。
文檔編號G05F1/46GK101847027SQ201010174100
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
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