0093] 因此，在這些條件下，用于正向擺動(dòng)的電感電流壓擺率的總和在量值上等于用于 負(fù)向擺動(dòng)的電感電流壓擺率的總和。
[0094] 圖9及10證明節(jié)點(diǎn)814處的對(duì)稱擺動(dòng)可通過(guò)在不同開關(guān)相期間跨越AC耦合的 LDC及LAC電感器施加相等但相反的電壓來(lái)獲得。舉例而言，第一開關(guān)相中（例如，當(dāng)Sl及 S3閉合時(shí)）跨越LDC電感器的電壓（VIN-VREF)是大約等于第二開關(guān)相中（例如，當(dāng)S2及 S4閉合時(shí)）跨越LAC電感器的電壓（VIN-VREF)。類似地，第二開關(guān)相中（S2/S4閉合）跨 越LDC電感器的電壓（-VREF)大約等于第一開關(guān)相中（S1/S3閉合）跨越LAC電感器的電 壓（-VREF)。因此，在兩個(gè)相期間電感電流的總和相同。
[0095] 如圖9中所示，將VAC節(jié)點(diǎn)812電壓調(diào)節(jié)處于（VIN-VREF)允許在輸出處消除VREF 項(xiàng)，且所得的組合電流壓擺率是基于VIN的。類似地，如圖10中所示，跨越LAC端子施加的 大負(fù)向電壓-(VIN-VREF)是通過(guò)使LAC的端子中的一者接地且將另一者連接至VAC節(jié)點(diǎn) 812來(lái)產(chǎn)生的。再次以閉合回路將VAC節(jié)點(diǎn)812電壓調(diào)節(jié)處于（VIN-VREF)導(dǎo)致VREF項(xiàng)的 消除，產(chǎn)生基于VIN的組合壓擺率。因此，在此示例中，正向壓擺率及負(fù)向壓擺率獨(dú)立于輸 出電壓V0UT。對(duì)于此示例性實(shí)施方案，若VAC未經(jīng)調(diào)節(jié)，則VAC與（VIN-VREF)的任意偏差 可使VOUT調(diào)節(jié)降級(jí)且影響性能。
[0096] 圖11顯示了根據(jù)一項(xiàng)示例性操作的用于圖8至10中的電路的電流及電壓波形。 波形顯示系統(tǒng)如何響應(yīng)于電壓參考（VREF)上升并接著下降。注意，降壓響應(yīng)的特征在于以 初始負(fù)向壓擺率快于現(xiàn)有的降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器（電流快速下降）且整體響應(yīng)是對(duì)稱的。
[0097] 在該示例中，在穩(wěn)定狀態(tài)中，回路獨(dú)立地控制LDC及LAC電感器中的每一者的瞬時(shí) 占空比。將LDC及LAC電感器占空比獨(dú)立控制處于穩(wěn)定狀態(tài)可確保將VAC節(jié)點(diǎn)812電壓主 動(dòng)調(diào)節(jié)處于所期望的電壓水平（例如，VIN-VREF)，以期待下一負(fù)載步階。
[0098] 在一項(xiàng)示例性實(shí)施例中，可以操作圖8至10的電路以執(zhí)行推拉及拉推動(dòng)作以提高 系統(tǒng)響應(yīng)。從圖11可以看到，LDC電感電流ILDC快速上升，但緩慢下降。相反地，LAC電 感電流ILAC快速下降但緩慢上升。結(jié)合LDC電感電流ILDC的快速上升后接著LAC電感電 流ILAC的快速下降（稱為「推拉動(dòng)作」）允許系統(tǒng)使饋送輸出節(jié)點(diǎn)814的電感電流的總和 ILDC+ILAC快速上升及下降以在輸出處產(chǎn)生正向電壓步階。圖12示出了說(shuō)明圖8至10的 電路的推拉操作。控制電路802首先啟動(dòng)推動(dòng)操作，此配置開關(guān)調(diào)節(jié)器804、806以增加流 至輸出節(jié)點(diǎn)814中的電流。接下來(lái)，控制電路802啟動(dòng)拉動(dòng)操作，此結(jié)構(gòu)開關(guān)調(diào)節(jié)器804、 806以減少流至輸出節(jié)點(diǎn)814中的電流。通過(guò)將LAC電感電流ILAC配置成快速擺動(dòng)下降， 系統(tǒng)具有在輸出節(jié)點(diǎn)814消除先前建立于LDC電感器中的正向電流的能力。
[0099] 相反地，結(jié)合LAC電感電流ILAC的快速下降后接著LDC電感電流ILDC的快速上 升（稱為「拉推」動(dòng)作）允許系統(tǒng)使饋送輸出節(jié)點(diǎn)814的電感電流的總和ILDC+ILAC快速 下降及上升以在輸出節(jié)點(diǎn)814處產(chǎn)生負(fù)向向電壓步階。圖13示出了說(shuō)明圖8至10的電路 的拉推操作?？刂齐娐?02首先啟動(dòng)拉動(dòng)操作，此將開關(guān)調(diào)節(jié)器804、806配置為減少流至 輸出節(jié)點(diǎn)814中的電流。接下來(lái)，控制電路啟動(dòng)推動(dòng)操作，此將開關(guān)調(diào)節(jié)器804、806配置成 增加流至輸出節(jié)點(diǎn)814中的電流。通過(guò)將LDC電感電流ILDC配置成快速擺動(dòng)上升，系統(tǒng)具 有在輸出節(jié)點(diǎn)814處消除事先建立于LAC電感器中的負(fù)向電流的能力。
[0100] 可響應(yīng)于參考電壓（VREF)上的裝載事件或正向電壓步階而執(zhí)行推拉操作。推拉 動(dòng)作可以3步驟執(zhí)行。首先，控制電路802通過(guò)命令開關(guān)Sl及S3將SWAC及SWDC節(jié)點(diǎn)短 接至VIN來(lái)驅(qū)迫電感電流的總和ILAC+ILDC快速擺動(dòng)上升。然后，在一時(shí)間延遲后，控制電 路802通過(guò)命令開關(guān)S2及S4將SWAC及SWDC節(jié)點(diǎn)短接至接地來(lái)驅(qū)迫LAC及LDC電感電流 的總和ILAC+ILDC快速擺動(dòng)下降。最后，一旦LDC及LAC電流的總和ILAC+ILDC已返回至 負(fù)載電流（例如，在圖12中設(shè)定為0)，控制電路802可驅(qū)動(dòng)開關(guān)以使LAC電流ILAC盡可能 快速返回至0同時(shí)維持電感電流的總和ILAC+ILDC等于負(fù)載電流。
[0101] 相反地，響應(yīng)于參考電壓（VREF)上的卸載事件或負(fù)向電壓步階，以3個(gè)步驟進(jìn)行 拉推動(dòng)作。首先，控制電路802通過(guò)命令開關(guān)S2及S4將SWAC及SWDC節(jié)點(diǎn)短接至接地來(lái) 驅(qū)迫LAC及LDC電感電流的總和ILAC+ILDC快速擺動(dòng)下降。然后，在一可能時(shí)間延遲之后， 控制電路802通過(guò)命令開關(guān)Sl及S3將SWAC及SADC節(jié)點(diǎn)短接至VIN來(lái)驅(qū)迫LAC及LDC電 感電流的總和ILAC+ILDC快速擺動(dòng)上升。最后，一旦LDC及LAC電感電流LAC及LDC的總 和已返回至負(fù)載電流（例如，在圖13中設(shè)定為0)，控制電路802即驅(qū)動(dòng)開關(guān)以使LAC電流 ILAC盡可能快速返回至0同時(shí)維持電感電流的總和ILAC+ILDC等于負(fù)向載電流。
[0102] 圖14示出了根據(jù)另一示例性實(shí)施例的再充電動(dòng)作。圖6及8中所示的電路的輸 出VOUT處的瞬時(shí)活動(dòng)可導(dǎo)致VAC電壓的偏差。因此，舉例而言，本發(fā)明的實(shí)施例可包含用 于重設(shè)VAC上的電壓而不影響耦合至VOUT的負(fù)載的技術(shù)。舉例而言，響應(yīng)于輸出814處的 瞬變，開關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)804可在第一時(shí)間周期期間產(chǎn)生穿過(guò)CAC電容器通至節(jié)點(diǎn)814的電流 (例如，正向或負(fù)向極性），此在節(jié)點(diǎn)812處產(chǎn)生CAC電容器上的VAC電壓的改變。此后，開 關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)804可在第一時(shí)間周期之后的第二時(shí)間周期期間產(chǎn)生CAC再充電電流（例如， 相反極性）以重設(shè)通至VAC的電容器上的電壓。可通過(guò)來(lái)自級(jí)806的電流的對(duì)應(yīng)改變而計(jì) 及自級(jí)804穿過(guò)CAC電容器且通至節(jié)點(diǎn)814中的額外CAC再充電電流，因此負(fù)載電流不受影 響。舉例而言，開關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)806可在相同時(shí)間周期期間產(chǎn)生通至第一節(jié)點(diǎn)的電流，該電流 至少包括具有與來(lái)自級(jí)804的CAC再充電電流大致相等的量值及相反極性的CAC再充電電 流分量。如由所述，在一項(xiàng)實(shí)施例中，舉例而言，由于在不同開關(guān)相期間跨越LAC電感器的 電壓，因此由開關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)804響應(yīng)于瞬時(shí)所產(chǎn)生的電流可以具有比CAC再充電電流的壓 擺率大得多的壓擺率。在一項(xiàng)示例性實(shí)施例中，控制電路可以具有經(jīng)由反饋輸入VAC耦合 至節(jié)點(diǎn)812的輸入以接收電壓VAC?？刂齐娐返妮敵隹神詈现灵_關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)806以在節(jié)點(diǎn) 814中產(chǎn)生電流分量以使節(jié)點(diǎn)814中的對(duì)應(yīng)電流自開關(guān)調(diào)節(jié)器級(jí)804偏移以重設(shè)節(jié)點(diǎn)812 上的電壓VAC。
[0103] 可通過(guò)參考對(duì)稱推拉或拉推結(jié)構(gòu)中的以下示例而進(jìn)一步理解CAC再充電。推 拉或拉推動(dòng)作將使CAC電容器放電且導(dǎo)致VAC節(jié)點(diǎn)812電壓與設(shè)定值產(chǎn)生偏差（例如， VIN-REF)。為使CAC電容器盡可能快速放電（例如，為下一瞬時(shí)作準(zhǔn)備），控制電路802可 以配置DC級(jí)806從VOUT節(jié)點(diǎn)814吸取與AC級(jí)804供應(yīng)至VAC節(jié)點(diǎn)812相等的電流。以 此方式，可使VOUT上的干擾最小化。如圖14中所示出了，控制電路802可以配置AC級(jí)804 以產(chǎn)生流至CAC電容器的頂部端子中的正向CAC再充電電流。為產(chǎn)生流至輸出電容器COUT 中的凈零總輸出電流，控制電路802亦可同時(shí)配置DC級(jí)806以產(chǎn)生自CAC電容器的底部端 子輸出的負(fù)向CAC再充電電流。
[0104] 圖15至16示出了用于一項(xiàng)示例性實(shí)施方案的推拉、拉推及再充電波形。如圖15 至16中所示，當(dāng)負(fù)載瞬變或輸出電壓步階事件發(fā)生和推拉或拉推動(dòng)作執(zhí)行時(shí)，VAC電壓移 動(dòng)遠(yuǎn)離所期望的VIN-VREF電壓。在圖15至16中示出了 VAC下降到低于其標(biāo)稱值VIN-VREF。 在某些應(yīng)用中，可期望系統(tǒng)通過(guò)使VAC節(jié)點(diǎn)812電壓快速返回至其VIN-VREF值來(lái)盡可能快 速?gòu)南惹暗乃矔r(shí)恢復(fù)以為下一瞬時(shí)作準(zhǔn)備。
[0105] 可在不干擾輸出電壓（VOUT)的調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行VAC節(jié)點(diǎn)812的再放電。為完成 上述情況，電流可通過(guò)LAC電感器供應(yīng)至VAC節(jié)點(diǎn)812中同時(shí)具有相反極性的相同電流可 通過(guò)LDC電感器自VOUT節(jié)點(diǎn)814吸取。所供應(yīng)電流（自LAC電感器）及所吸取電流（自 LDC電感器）在VOUT輸出節(jié)點(diǎn)814彼此消除。因此，VOUT節(jié)點(diǎn)814電壓不受跨越CAC電容 器的電壓的擺動(dòng)影響。在圖15至16中示出的過(guò)程的再充電相為電感電流ILDC及ILAC在 推拉/拉推脈沖之后與其標(biāo)稱值相交的點(diǎn)?？刂齐娐?02配置AC級(jí)804以導(dǎo)致LAC電感 電流ILAC繼續(xù)增加且控制電路802配置DC級(jí)806以導(dǎo)致LDC電感電流ILDC繼續(xù)減少，而 非返回至穩(wěn)態(tài)操作。再充電動(dòng)作在跨越CAC電容器的電壓使得VAC節(jié)點(diǎn)812電壓已返回至 其標(biāo)稱值的點(diǎn)處完成。系統(tǒng)然后返回至穩(wěn)態(tài)。
[0106] 圖17示出了實(shí)施例的一項(xiàng)示例性實(shí)施方案。此示例性系統(tǒng)中的控制電路包含AC 控制區(qū)塊1702、DC控制區(qū)塊1704、大信號(hào)校正區(qū)塊1706、VREF AC產(chǎn)生器1710及推拉/拉 推后VAC再充電區(qū)塊1708。
[0107] AC控制區(qū)塊1702連同開關(guān)SW_AC_HS及SW_AC_LS形成現(xiàn)有降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器，該現(xiàn) 有降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器包含參考電壓輸入VREF_AC、反饋電壓輸入VFB及控制開關(guān)SW_AC_HS (例 如，接通）的頻率輸入CLK。AC控制區(qū)塊1702在大信號(hào)校正區(qū)塊1706非作用中時(shí)調(diào)節(jié)VAC 節(jié)點(diǎn)1712處于VREF_AC(例如，VIN-VREF)。下文闡述當(dāng)大信號(hào)校正區(qū)塊1706作用中時(shí)對(duì) VAC節(jié)點(diǎn)1712的調(diào)節(jié)。
[0108] DC控制區(qū)塊1704連同開關(guān)SW_DC_HS及SW_DC_LS形成現(xiàn)有降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器，該現(xiàn) 有降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器包含一參考電壓輸入VREF_DC、一反饋電壓輸入VFB及控制開關(guān)SW_DC_ LS(例如，接通）的頻率輸入CLK。當(dāng)大信號(hào)校正區(qū)塊1706非作用中時(shí)，DC控制區(qū)塊1704 調(diào)節(jié)VOUT節(jié)點(diǎn)處于VREF_DC。下文闡述當(dāng)大信號(hào)校正區(qū)塊1706作用中時(shí)對(duì)VOUT節(jié)點(diǎn)1714 的調(diào)節(jié)。
[0109] VREF AC產(chǎn)生器1710在AC控制區(qū)塊1702處的控制AC VREF_AC輸入處產(chǎn)生VREF_ AC參考電壓，且被定義為VIN及VREF_DC的函數(shù)（即，f(VIN，VREF_DC))。以下是VIN及 VREF_DC的一個(gè)示例性函數(shù)：
[0110] VREF_AC = AX Vin+BX VREF_DC+C
[0111] A、B及C是系數(shù)。如上文的一項(xiàng)示例所述，可使用以下值：A = 1、B =-1及C = 0。因此，VREF_AC將接收以下電壓：
[0112] VREF_AC = Vin - VREF_DC,
[0113] 此將配置AC級(jí)824以在VAC節(jié)點(diǎn)1712上維持控制電壓VIN-VREF_DC，其中在此示 例中 VREF_DC = V0UT。
[0114] 在此示例中，大信號(hào)校正區(qū)塊1706實(shí)施上文所闡釋的推拉及拉推動(dòng)作?？刂齐娐?大信號(hào)校正區(qū)塊1706發(fā)送輸出VOUT及輸入?yún)⒖糣REF_DC信號(hào)以偵測(cè)參考或負(fù)載步階且產(chǎn) 生輸出以修改AC級(jí)824及DC級(jí)826的操作。在一項(xiàng)實(shí)施例中，可通過(guò)產(chǎn)生4個(gè)電流臨限 值來(lái)實(shí)施推拉及拉推：（Des_AC_pos)、（Des_AC_neg)、（Des_DC_pos)及（Des_DC_neg)。直觀 地，四個(gè)電流臨限值各自表示LAC及LDC電感電流的總和ILAC+ILDC的一所要值。使用AC 及DC命名規(guī)約，此乃因?qū)φ誏AC及LDC電感器輸出電流的總和ILAC+ILDC (例如，總輸出電 流）比較電流臨限值的每一者且每一比較對(duì)AC級(jí)824或DC級(jí)826起作用。四個(gè)電流臨限 值用于偵測(cè)調(diào)節(jié)故障，舉例而言，當(dāng)電感器的電流的總和ILAC+ILDC不恰當(dāng)且需要推動(dòng)或 拉動(dòng)以重新建立調(diào)節(jié)時(shí)。
[0115] 在此示例中，電流臨限值中的每一者可通過(guò)控制器1716使用誤差信號(hào)Ve' = (VOUT-VREF_DC)的比例項(xiàng)、積分項(xiàng)及微分項(xiàng)的結(jié)合形成，如以下：
[0117] X、Y、Z是系統(tǒng)系數(shù)。四個(gè)電流臨限值中的每一者可通過(guò)不同X、Y、Z系數(shù)集產(chǎn)生。 比例項(xiàng)取決于目前（瞬時(shí)）誤差，積分項(xiàng)取決于過(guò)去誤差的累積，且差分項(xiàng)取決于對(duì)未來(lái)誤 差的預(yù)測(cè)。比例、積分、微分反饋控制將誤差值計(jì)算為程序變量與其期望值的間的差（例 如，VREF_DC - V0UT)控制器1716嘗試通過(guò)調(diào)整控制輸入而使誤差最小化。
[0118] 狀態(tài)機(jī)1718比較電流臨限值中的每一者與電感電流的總和Isum = (ILDC+ILAC) 以觸發(fā)4種不同情形（A(推動(dòng)）、B(拉動(dòng)）、C(拉動(dòng)）及D(推動(dòng)））來(lái)執(zhí)行上文所闡述的推 拉及拉推動(dòng)作。舉例而言，可使用電流感測(cè)電路（未顯示）來(lái)感測(cè)電感電流ILDC及ILAC。 表1示出了用于產(chǎn)生推/拉或拉/推操作的條件。
[0120] 表1
[0121] 表1概括了導(dǎo)致推拉及拉推動(dòng)作的狀態(tài)機(jī)器條件。圖18示出了通過(guò)情形A、B、C 及D標(biāo)記的推拉及拉推波形。
[0122] 注意，延遲組件（圖17中未顯示）可實(shí)施于狀態(tài)機(jī)器中以驅(qū)迫推拉動(dòng)作中的推 動(dòng)的結(jié)束與拉動(dòng)的開始之間的延遲，以及拉推動(dòng)作中的拉動(dòng)的結(jié)束與推動(dòng)的結(jié)束之間的延 遲。