對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行相移以減少電磁干擾的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種具有減少的電磁干擾(EMI)的電源。該電源包括級(jí)聯(lián)級(jí)，其具有開(kāi)關(guān)模式電源電路，該開(kāi)關(guān)模式電源電路在工作期間由具有公共基頻的開(kāi)關(guān)信號(hào)同步切換。通過(guò)建立至少兩個(gè)級(jí)中開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的相移來(lái)減少與電源相關(guān)聯(lián)的EMI。
【專利說(shuō)明】對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行相移以減少電磁干擾

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明所描述的實(shí)施例涉及用于控制與電源相關(guān)聯(lián)的電磁干擾(EMI)的技術(shù)。更具體地，所描述的實(shí)施例涉及通過(guò)在用于同步驅(qū)動(dòng)電源中的級(jí)聯(lián)級(jí)的開(kāi)關(guān)信號(hào)之間引入相移來(lái)減少EMI的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)模式電源(有時(shí)稱為“開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器”)廣泛用于電子設(shè)備中，因?yàn)樗鼈兘M合了高功率轉(zhuǎn)換效率和更小的變壓器尺寸和重量。如其他類型的電源那樣，開(kāi)關(guān)模式電源從電源(諸如電網(wǎng))向負(fù)載(諸如電子設(shè)備)傳輸電力，同時(shí)轉(zhuǎn)換電壓和電流特性。通常，開(kāi)關(guān)模式電源提供的是與輸入電壓不同的調(diào)節(jié)后輸出電壓。
[0003]在開(kāi)關(guān)模式電源中，通過(guò)利用諸如晶體管的開(kāi)關(guān)元件在電學(xué)配置之間切換存儲(chǔ)元件(諸如電感器或電容器)來(lái)調(diào)節(jié)輸出電流或電壓。例如，開(kāi)關(guān)模式電源中的傳輸晶體管可以在低功耗、全通和全斷狀態(tài)之間連續(xù)切換，并可能在高功耗過(guò)渡期間花非常少的時(shí)間，從而使得電源的功耗最小化。通過(guò)改變通斷時(shí)間比，可以調(diào)節(jié)輸出電壓。
[0004]然而，與開(kāi)關(guān)模式電源相關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)電流可能導(dǎo)致電噪聲。具體地講，開(kāi)關(guān)通常會(huì)產(chǎn)生高幅度、高頻率的能量。盡管可以利用低通濾波器阻塞這種能量中的一些，但仍然可能發(fā)生電磁干擾(EMI)。這種EMI可能會(huì)使包括開(kāi)關(guān)模式電源的電子設(shè)備的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，因?yàn)樗鼘?duì)電子設(shè)備中的其他部件有影響，并且增大了滿足EMI管理要求的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所描述的實(shí)施例包括電源，具有:第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，其基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第一功率信號(hào)；以及第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并基于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第二功率信號(hào)，其中第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻(即可以同步操作第一開(kāi)關(guān)模式電源電路和第二開(kāi)關(guān)模式電源電路)。此外，電源可以包括存儲(chǔ)指定相位值的信息的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)(諸如可編程寄存器)。電源可以基于所存儲(chǔ)的信息建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于相位值的相移。例如，第二開(kāi)關(guān)模式電源電路可以建立第二開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)的相移。可替代地或除此之外，第一開(kāi)關(guān)模式電源電路可以建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)的相移。這一相移可以減小與同步操作第一開(kāi)關(guān)模式電源電路和第二開(kāi)關(guān)模式電源電路相關(guān)聯(lián)的電磁干擾(EMI)。
[0006]在一些實(shí)施例中，該電源還包括反饋機(jī)構(gòu)，其耦合至所述可編程寄存器，監(jiān)視與電源相關(guān)聯(lián)的EMI并基于EMI標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)所存儲(chǔ)的信息。
[0007]此外，電源可以包括另外的串聯(lián)和/或并聯(lián)的級(jí)。例如，電源可以包括第三開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)，其中第三開(kāi)關(guān)信號(hào)具有所述基頻。在此實(shí)例中，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)可以存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息，并且電源可以基于所存儲(chǔ)的信息建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于另一個(gè)相位值的另一相移?？商娲鼗虺酥?，第三開(kāi)關(guān)模式電源電路可以電耦合至第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，且可以基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)。在此實(shí)例中，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)可以存儲(chǔ)指定另一個(gè)相位值的額外信息，并且電源可以基于所存儲(chǔ)的信息建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于另一個(gè)相位值的另一個(gè)相移。
[0008]在一些實(shí)施例中，電耦合至存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和第二開(kāi)關(guān)模式電源電路的可編程延遲線(諸如抽頭延遲線)可以基于所存儲(chǔ)的信息建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的相移。
[0009]需注意，第一開(kāi)關(guān)模式電源電路可以包括反激轉(zhuǎn)換器，并且第二開(kāi)關(guān)模式電源電路可以包括降壓轉(zhuǎn)換器。
[0010]另一個(gè)實(shí)施例提供了一種包括電源的電子設(shè)備。
[0011]另一個(gè)實(shí)施例提供了一種可以由電源執(zhí)行的提供功率信號(hào)的方法。在工作期間，電源基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)，利用第一開(kāi)關(guān)模式電源電路輸出中間功率信號(hào)。然后，電源基于所存儲(chǔ)的指定相位值的信息，相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)修改第二開(kāi)關(guān)信號(hào)的相位，以建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于相位值的相移，其中第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻。此外，電源基于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)，利用第二開(kāi)關(guān)模式電源電路提供功率信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的電源。
[0013]圖2給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖1的電源中的鎖相回路(PLL)。
[0014]圖3給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖1的電源中的PLL。
[0015]圖4給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖2或圖3的PLL中的抽頭延遲線。
[0016]圖5給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的圖2或圖3的PLL中的抽頭延遲線。
[0017]圖6給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的電源。
[0018]圖7給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的電源。
[0019]圖8給出了一個(gè)框圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例包括圖1、圖6或圖7的電源的電子設(shè)備。
[0020]圖9給出了一個(gè)流程圖，其示出了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例提供功率信號(hào)的一種方法。
[0021]需注意，相似的附圖標(biāo)號(hào)是指整個(gè)附圖中的相應(yīng)部件。此外，相同部件的多個(gè)實(shí)例由公共前綴進(jìn)行標(biāo)定，該公共前綴通過(guò)破折線與實(shí)例標(biāo)號(hào)分隔開(kāi)。

【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1給出了一個(gè)框圖，其示出了包括級(jí)聯(lián)級(jí)的電源100。具體地講，電源100包括:開(kāi)關(guān)模式電源電路110，其基于開(kāi)關(guān)信號(hào)114(可以由可選的時(shí)鐘電路128和/或開(kāi)關(guān)控制器134-1提供)接收輸入功率信號(hào)108并輸出功率信號(hào)112;以及開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1，其電耦合至開(kāi)關(guān)模式電源電路110，基于至少開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1(可以從功率信號(hào)112導(dǎo)出)輸出功率信號(hào)118，其中開(kāi)關(guān)信號(hào)114和開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1具有公共基頻，諸如10kHz (即可以同步操作開(kāi)關(guān)模式電源電路110和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1)。同步操作級(jí)聯(lián)級(jí)能夠確?？深A(yù)測(cè)與電源100相關(guān)聯(lián)的電磁干擾(EMI)。這樣可允許在包括電源100的電子設(shè)備和系統(tǒng)(諸如圖8中的電子設(shè)備800)中過(guò)濾掉這種電噪聲。
[0023]然而，同步操作電源100中的開(kāi)關(guān)模式電源電路110和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1可增大EMI的幅度?？梢酝ㄟ^(guò)在開(kāi)關(guān)信號(hào)114和開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1(在圖1的插圖中示出)之間引入相移124來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題(即可以減小EMI幅度或功率)。具體地講，電源100可以包括存儲(chǔ)指定相位值的信息的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122 (諸如可編程寄存器)。電源100可以基于所存儲(chǔ)的信息建立開(kāi)關(guān)信號(hào)114和開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1之間對(duì)應(yīng)于相位值的相移124。例如,如圖1所示，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1可以建立開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1相對(duì)于開(kāi)關(guān)信號(hào)114的相移124。然而，在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)模式電源電路I1建立開(kāi)關(guān)信號(hào)114相對(duì)于開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1的相移124。
[0024]盡管電源100中可以使用多種電源電路，但如圖1中所示，開(kāi)關(guān)模式電源電路110可以包括隔離反激轉(zhuǎn)換器，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1可以包括非隔離降壓轉(zhuǎn)換器。在電源100工作期間,基于開(kāi)關(guān)信號(hào)114(例如,利用開(kāi)關(guān)控制器134-1響應(yīng)于開(kāi)關(guān)信號(hào)114所輸出的信號(hào))，由開(kāi)關(guān)132-1(諸如場(chǎng)效晶體管或FET)以交替的方式將來(lái)自電源(諸如電池或電耦合至電網(wǎng)提供的家用交流電的全橋整流器或半橋整流器)的輸入功率信號(hào)108電耦合至開(kāi)關(guān)模式電源電路110中變壓器130的主線圈。然后，與變壓器130的次線圈并聯(lián)的二極管和電容器存儲(chǔ)由變壓器130在電容器上輸出的峰值電壓(以及更一般地，能量)。將這一與功率信號(hào)112相關(guān)聯(lián)的電壓輸入到開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1。
[0025]開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1是降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。基于開(kāi)關(guān)信號(hào)120 (如下文所述，可以由開(kāi)關(guān)控制器134-2響應(yīng)于變壓器130次線圈上的電壓輸出)，開(kāi)關(guān)132-2和132-3 (諸如FET)交替地將開(kāi)關(guān)模式電源電路110中電容器上的電壓電耦合至開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1中的電感器以存儲(chǔ)能量，然后通過(guò)輸出功率信號(hào)118向負(fù)載(諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng))中釋放電感器電荷。在示例性實(shí)施例中，與功率信號(hào)118相關(guān)聯(lián)的電壓是如下之一:1V、1.8V、3.3V、5V、8V 和 12V。
[0026]如前所述，在示例性實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1中的開(kāi)關(guān)控制器134-2監(jiān)視變壓器130次線圈上的電壓(在二極管整流之前)，并使用這一電壓確定一個(gè)或多個(gè)同步開(kāi)關(guān)信號(hào)120。具體地講，開(kāi)關(guān)模式電源電路110的開(kāi)關(guān)時(shí)間可以在被監(jiān)視電壓中的邊緣(諸如與方波開(kāi)關(guān)信號(hào)114相關(guān)聯(lián)的邊緣)處，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1可以利用存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122中存儲(chǔ)的信息相對(duì)于此邊緣建立相移124。需注意，在一些實(shí)施例中，用二極管替代開(kāi)關(guān)132-3，由開(kāi)關(guān)信號(hào)120-1控制開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1的操作(即可以不需要開(kāi)關(guān)信號(hào) 120-2)。
[0027]在一些實(shí)施例中，電源100還包括耦合至存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122的可選的反饋機(jī)構(gòu)126，其監(jiān)視與電源100相關(guān)聯(lián)的EMI并基于EMI標(biāo)準(zhǔn)(諸如在150kHz和30MHz之間至少將EMI減小5-15dByV)調(diào)節(jié)所存儲(chǔ)的信息。例如，可選的反饋機(jī)構(gòu)126可包括天線和接收器，監(jiān)視電源100在一個(gè)或多個(gè)頻帶中產(chǎn)生的ΕΜΙ。同時(shí)，控制邏輯136輸出在一定值范圍內(nèi)掃描相移124的信號(hào)(或提供指令)。(需注意，為了清楚起見(jiàn)，未示出電源100中控制邏輯136和其他部件之間的電連接。)此外，可選的反饋機(jī)構(gòu)126可以實(shí)施相位值優(yōu)化技術(shù)，選擇或選取EMI最小的相移124 (從而選擇相位值)。然后，控制邏輯136或可選的反饋機(jī)構(gòu)126可以更新存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122中所存儲(chǔ)的信息。
[0028]因此，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122中存儲(chǔ)的信息可以是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的。此外，在一些實(shí)施例中，相位值可以是可編程的，即可以存儲(chǔ)相移124的任意值。需注意，相位值可以具有數(shù)字表示，可以限于離散值或任何一組離散值。
[0029]可以使用多種技術(shù)和電路，基于所存儲(chǔ)的信息建立一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)120相對(duì)于開(kāi)關(guān)信號(hào)114的相移124。例如，可以利用鎖相回路(PLL)生成開(kāi)關(guān)信號(hào)114和120-1。因此，可選的時(shí)鐘電路128和/或開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1可以包括PLL。PLL是一種基于輸入時(shí)鐘信號(hào)和受控振蕩器(諸如電壓控制振蕩器或VC0)的反饋時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差的閉合回路頻率控制系統(tǒng)。
[0030]為了建立相移124，可以使PLL的輸入或輸出發(fā)生延遲。圖2中示出了前者，圖2給出了一個(gè)框圖，其示出了鎖相回路(PLL) 200 ;圖3中示出了后者，圖3給出了一個(gè)框圖，其示出了 PLL300。圖2被用作例示。在圖2中，需注意，本地時(shí)鐘發(fā)生器可以是獨(dú)立于內(nèi)部振蕩器運(yùn)行的可編程時(shí)鐘發(fā)生器?？梢詫?duì)這一本地時(shí)鐘發(fā)生器編程以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)時(shí)鐘頻率。如果沒(méi)有外部時(shí)鐘(?*Λ)，Ρα200可能脫離本地時(shí)鐘發(fā)生器運(yùn)行。然而，在其可用時(shí)，PLL200可以切換回外部時(shí)鐘。
[0031]此外，PLL200的主要部分或部件是相位檢測(cè)器、電荷泵、回路濾波器、VCO和分頻器計(jì)數(shù)器(Α、Β和C)。相位檢測(cè)塊可以檢測(cè)參考?jí)K或部件和反饋時(shí)鐘輸入之間的相位和頻率，并可以基于反饋頻率落后于還是領(lǐng)先于參考頻率而生成“向上”或“向下”控制信號(hào)。這樣可以確定VCO是否需要在更高或更低頻率下工作。然后將這些“向上”或“向下”輸出饋送到電荷泵中。如果電荷泵接收到“向上”信號(hào)，則可以將電流驅(qū)動(dòng)到回路濾波器中。或者，如果電荷泵接收到“向下”信號(hào)，則可以從回路濾波器汲取電流。
[0032]回路濾波器可以將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于偏置VCO的控制電壓?；谶@種控制電壓，VCO可以在更高或更低頻率下振蕩。一旦參考時(shí)鐘和反饋時(shí)鐘具有相同的相位和頻率，VCO就可以穩(wěn)定。
[0033]此外，可以將分頻器計(jì)數(shù)器(B)插入反饋回路中以將VCO頻率提高到輸入?yún)⒖碱l率以上。需注意，VCO頻率可以等于計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)乘以f#it。此外，相位檢測(cè)塊或部件輸入?yún)⒖紩r(shí)鐘可以等于f#it除以計(jì)數(shù)器A的計(jì)數(shù)，輸出頻率可以等于VCO的頻率(fva))除以計(jì)數(shù)器C的計(jì)數(shù)。
[0034]分別如圖2和圖3所示，為了同步延遲的目的，可以在計(jì)數(shù)器A之前或在計(jì)數(shù)器C之后增加延遲電路，即可以在輸入時(shí)鐘處或在輸出時(shí)鐘處弓I入延遲電路。需注意，延遲PLL的輸出(如圖3中所示)可以減少或消除與相移124相關(guān)聯(lián)的輸出中的干擾(圖1)。
[0035]可以使用多種技術(shù)和電路實(shí)現(xiàn)圖2和圖3中的延遲電路。例如，可以使用可編程延遲線。圖4和圖5中示出了可編程延遲線的實(shí)施例，其給出了框圖，所述框圖示出了可編程延遲線400和可編程延遲線500。可編程延遲線可以電耦合至存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122 (圖1)和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1 (圖1)或開(kāi)關(guān)模式電源電路110 (圖1)。如圖4中所示，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)可以包括8位寄存器，并且復(fù)用器可以使用所存儲(chǔ)的信息(例如數(shù)字值)選擇適當(dāng)數(shù)量的固定離散門延遲用于相移124(圖1)。需注意，可以基于時(shí)鐘頻率選擇固定門延遲，從而可以在電源中開(kāi)關(guān)信號(hào)的一個(gè)時(shí)鐘周期之內(nèi)插入多達(dá)256個(gè)延遲?；蛘?，如圖5中所示，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)可以包括8位寄存器，可編程延遲線500可以利用線解碼器將所存儲(chǔ)的信息(諸如數(shù)字值)解碼成256個(gè)可選擇的門延遲。
[0036]重新參照?qǐng)D1，在示例性實(shí)施例中，控制邏輯136向開(kāi)關(guān)模式電源電路110和/或開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1提供信號(hào)(或指令)，使得能夠或允許在EMI減小模式期間建立相移124。例如，控制邏輯136可以使得能夠或允許在EMI管理符合性測(cè)試期間建立相移124。隨后，控制邏輯136可以在電源100正常工作期間禁用相移124(即相移124可以為零)。
[0037]電源可以包括另外的串聯(lián)和/或并聯(lián)的級(jí)。例如，如圖6中所示(圖6給出了框圖，其示出了電源600)，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-2電耦合至開(kāi)關(guān)模式電源電路110。這一另外的開(kāi)關(guān)模式電源電路基于開(kāi)關(guān)信號(hào)(諸如圖1中開(kāi)關(guān)信號(hào)120的實(shí)例)輸出功率信號(hào)610，該功率信號(hào)610具有基頻。在本實(shí)例中，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122可以存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息；并且電源600可以基于所存儲(chǔ)的信息建立開(kāi)關(guān)信號(hào)114和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-2中的開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于另一個(gè)相位值的相移。
[0038]可替代地或除此之外，如圖7中所示(圖7給出了框圖，其示出了電源700)，開(kāi)關(guān)模式電源電路116-3可以電耦合至開(kāi)關(guān)模式電源電路116-1，并可以基于具有基頻的開(kāi)關(guān)信號(hào)(諸如圖1中開(kāi)關(guān)信號(hào)120的實(shí)例)輸出功率信號(hào)710。在本實(shí)例中，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122可以存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息，并且電源700可以基于所存儲(chǔ)的信息建立開(kāi)關(guān)信號(hào)114和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-3中的開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于另一個(gè)相位值的相移。
[0039]需注意，通常相移124(圖1)、開(kāi)關(guān)模式電源電路116-2中的相移和開(kāi)關(guān)模式電源電路116-3中的相移可以彼此不同，即電源實(shí)施例中的每級(jí)(有一級(jí)除外，諸如開(kāi)關(guān)模式電源電路110)可以具有其自身相關(guān)聯(lián)的相移。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)級(jí)聯(lián)級(jí)之間的相移是90。 ,180° 或 270。。
[0040]電源的實(shí)施例可以用于一種電子設(shè)備中。在圖8中示出了這種電子設(shè)備，圖8給出了一個(gè)框圖，其示出了包括電源的實(shí)施例諸如電源810的電子設(shè)備800。
[0041]現(xiàn)在對(duì)方法的實(shí)施例進(jìn)行描述。圖9給出了一個(gè)流程圖，其示出了用于提供功率信號(hào)的方法900，可以由電源(諸如圖1和圖6-圖7中的電源之一)執(zhí)行。在工作期間，電源基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)，利用第一開(kāi)關(guān)模式電源電路輸出中間功率信號(hào)(操作910)。然后，電源基于所存儲(chǔ)的指定相位值的信息，相對(duì)于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)修改第二開(kāi)關(guān)信號(hào)的相位，以建立第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間對(duì)應(yīng)于相位值的相移(操作912)，其中第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻。此外，電源基于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)并利用第二開(kāi)關(guān)模式電源電路提供功率信號(hào)(操作914)。
[0042]在方法900的一些實(shí)施例中，可存在另外的或更少的操作。此外，可改變操作的順序，和/或?qū)蓚€(gè)或多個(gè)操作合并為單個(gè)操作。
[0043]重新參照?qǐng)D8，通?？梢栽谟布?或軟件中實(shí)現(xiàn)電源100 (圖1)、600(圖6)和700 (圖7)的功能。因此，電子設(shè)備800可以包括存儲(chǔ)于可選的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)812 (諸如DRAM或另一種易失性或非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器)中的一個(gè)或多個(gè)程序模塊或指令集，其可以由可選的處理子系統(tǒng)814執(zhí)行。(通常，如本領(lǐng)域中所公知的，可以更多在硬件中和更少在軟件中，或者更少在硬件中和更多在軟件中實(shí)現(xiàn)同步技術(shù)。)需注意，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序可以構(gòu)成計(jì)算機(jī)程序機(jī)制。此外，可選的存儲(chǔ)器子系統(tǒng)812中的各個(gè)模塊中的指令可以下述語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn):高級(jí)程序語(yǔ)言，面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，和/或匯編或機(jī)器語(yǔ)言。需注意，可對(duì)編程語(yǔ)言進(jìn)行編譯或翻譯，例如可配置或被配置為由處理子系統(tǒng)執(zhí)行。
[0044]可以通過(guò)信號(hào)線、鏈路或總線耦合電源100 (圖1)、600(圖6)和700 (圖7)以及電子設(shè)備800中的部件。盡管將電通信用作例證性的例子，但一般來(lái)講，這些連接可包括信號(hào)和/或數(shù)據(jù)的電通信、光通信或光電通信。此外，在前述實(shí)施例中，示出一些部件彼此直接連接，而示出其他部件經(jīng)由中間部件連接。在每個(gè)實(shí)例中，互連或“耦合”的方法在兩個(gè)或更多個(gè)電路節(jié)點(diǎn)或端子之間建立一些所需的連通。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解，這種耦合通?？墒褂枚喾N電路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；例如,可使用AC耦合和/或DC耦合。
[0045]在一些實(shí)施例中，這些電路、部件和設(shè)備的功能性可通過(guò)下列的一種或多種來(lái)實(shí)現(xiàn):專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)和/或一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。此外，可以利用模擬和/或數(shù)字電路的任意組合實(shí)現(xiàn)這些電路和部件，包括:雙極性、PMOS和/或NMOS門或晶體管。此外，這些實(shí)施例中的信號(hào)可以包括具有大致離散值的數(shù)字信號(hào)和/或具有連續(xù)值的模擬信號(hào)。此外，部件和電路可為單端型或差分型并且電源可為單極性或雙極性。
[0046]對(duì)包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)電路的集成電路或集成電路的一部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程的輸出可為諸如磁帶或光盤或磁盤之類的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可使用對(duì)可被物理地實(shí)例化為集成電路或集成電路的一部分的電路系統(tǒng)進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或其他信息來(lái)編碼。盡管多種格式可用于這種編碼，但通常將這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)寫作=Caltech中介格式(CIF)，Calma GDS II數(shù)據(jù)流格式(GDSII)或電子設(shè)計(jì)交換格式(EDIF)。集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠從以上詳細(xì)描述的類型的示意圖和對(duì)應(yīng)描述中研發(fā)出這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼。集成電路制造領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠使用這種編碼的數(shù)據(jù)制造出包括本文所描述的一個(gè)或多個(gè)電路的集成電路。
[0047]電子設(shè)備800可以包括多種能夠包括電源的設(shè)備之一，包括:臺(tái)式計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、膝上型計(jì)算機(jī)、媒體播放器(諸如MP3播放器)、電器、小型筆記本計(jì)算機(jī)/上網(wǎng)本、平板電腦、智能電話、蜂窩電話、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)頂盒、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、玩具、控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、游戲機(jī)、設(shè)備控制器、電器之內(nèi)的計(jì)算引擎、消費(fèi)電子設(shè)備、便攜式計(jì)算設(shè)備或便攜式電子設(shè)備、個(gè)人管理器和/或另一種電子設(shè)備。
[0048]盡管使用具體部件描述了電源100 (圖1)、600(圖6)和700 (圖7)以及電子設(shè)備800，在替代實(shí)施例中，可以使用不同的部件和/或子系統(tǒng)。例如，在電源的實(shí)施例中，在用于兩級(jí)的開(kāi)關(guān)信號(hào)之間可以有抖動(dòng)(諸如± 1kHz)，以及相移124 (圖1)。此外，可選的反饋機(jī)構(gòu)126(圖1)可以包括在電子設(shè)備800中，這與電源100(圖1)相反。此外，存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)122 (圖1)可以包括:非易失性存儲(chǔ)器、電阻器陣列、存儲(chǔ)電路和/或易熔聯(lián)接件。此外，圖1-圖8中可以不存在一個(gè)或多個(gè)部件。在一些實(shí)施例中，電源100 (圖1)、600(圖6)和700 (圖7)以及電子設(shè)備800包括圖1-圖8中未示出的一個(gè)或多個(gè)額外部件。例如，可以在集成電路中實(shí)現(xiàn)電源。而且，盡管在圖1-圖8中示出了獨(dú)立的部件，但在一些實(shí)施例中，可以將給定部件的一些或全部集成到其他部件的一個(gè)或多個(gè)中，和/或可以改變部件的位置。
[0049]在前面的描述中，提到了“一些實(shí)施例”。需注意，“一些實(shí)施例”描述的是所有可能實(shí)施例的子集，但并非始終指定實(shí)施例的相同子集。
[0050]前述的描述旨在使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本公開(kāi)，并且在特定應(yīng)用及其要求的上下文中提供。此外，僅出于例證和描述的目的，給出本公開(kāi)的實(shí)施例的前述描述。它們并不旨在為窮舉性的或?qū)⒈竟_(kāi)限制于所公開(kāi)的形式。因此，許多修改和變型對(duì)于本領(lǐng)域熟練的從業(yè)者將是顯而易見(jiàn)的，并且本文所定義的一般性原理可在不脫離本公開(kāi)的實(shí)質(zhì)和范圍的前提下應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。此外，前述實(shí)施例的論述并不旨在限制本公開(kāi)。因此，本公開(kāi)并不旨在限于所示出的實(shí)施例，而是被賦予與本文所公開(kāi)的原理和特征一致的最寬范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電源,包括: 第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，其被配置為基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第一功率信號(hào)； 第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第二功率信號(hào)，其中所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻；和 存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其被配置為存儲(chǔ)指定相位值的信息，其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述相位值的相移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其中所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路被配置為建立所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)的所述相移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其中所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路被配置為建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)的所述相移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)包括可編程寄存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源，還包括反饋機(jī)構(gòu)，其耦合至所述可編程寄存器，并被配置為監(jiān)視與所述電源相關(guān)聯(lián)的電磁干擾(EMI)并基于EMI標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)所存儲(chǔ)的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，還包括第三開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)，其中所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)具有所述基頻； 其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)被配置為存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息；并且 其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)相位值的另一相移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，還包括第三開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)，其中所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)具有所述基頻； 其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)被配置為存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息；并且 其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)相位值的另一相移。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，還包括可編程延遲線，其電耦合至所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的所述相移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源，其中所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路包括反激轉(zhuǎn)換器；并且 其中所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路包括降壓轉(zhuǎn)換器。
10.一種電子設(shè)備，包括電源，其中所述電源包括: 第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，其被配置為基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第一功率信號(hào)； 第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第二開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第二功率信號(hào)，其中所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻；和 存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，其被配置為存儲(chǔ)指定相位值的信息，其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述相位值的相移。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路被配置為建立所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)的所述相移。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路被配置為建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)的所述相移。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)包括可編程寄存器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，還包括反饋機(jī)構(gòu)，其耦合至所述可編程寄存器，并被配置為監(jiān)視與所述電源相關(guān)聯(lián)的EMI并基于EMI標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)所存儲(chǔ)的信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，還包括第三開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)，其中所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)具有所述基頻； 其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)被配置為存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息；并且 其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)相位值的另一相移。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，還包括第三開(kāi)關(guān)模式電源電路，其電耦合至所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于第三開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出第三功率信號(hào)，其中所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)具有所述基頻； 其中所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)被配置為存儲(chǔ)指定另一相位值的額外信息；并且 其中所述電源被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第三開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述另一個(gè)相位值的另一相移。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，還包括可編程延遲線，其電耦合至所述存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)和所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路，并被配置為基于所存儲(chǔ)的信息建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的所述相移。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述第一開(kāi)關(guān)模式電源電路包括反激轉(zhuǎn)換器；并且 其中所述第二開(kāi)關(guān)模式電源電路包括降壓轉(zhuǎn)換器。
19.一種用于提供功率信號(hào)的方法,包括: 利用第一開(kāi)關(guān)模式電源電路基于第一開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)輸出中間功率信號(hào)； 基于所存儲(chǔ)的指定相位值的信息來(lái)修改第二開(kāi)關(guān)信號(hào)相對(duì)于所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)的相位，以建立所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)于所述相位值的相移，其中所述第一開(kāi)關(guān)信號(hào)和所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)具有公共基頻；以及 利用第二開(kāi)關(guān)模式電源電路基于所述第二開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)提供所述功率信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述方法還包括監(jiān)視與所述電源相關(guān)聯(lián)的EMI并基于EMI標(biāo)準(zhǔn)來(lái)調(diào)節(jié)所存儲(chǔ)的信息。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK104170225SQ201380012655
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月16日
【發(fā)明者】A·尤桑, N·A·西姆斯 申請(qǐng)人:蘋果公司