>[0123] 若輸出電壓被命令上升(例如,若VREF_DC上升),則VREF_DC將增加超過V0UT, 且Des_DC_pos將大于ILDC+ILAC,此觸發(fā)情形A。在此示例中,對于至少某些特定時(shí)間周期 (例如,定時(shí)器1)尚未發(fā)生情形C的額外約束設(shè)定推拉可接在拉推之后的最小時(shí)間。情形 A導(dǎo)致將用于DC級826的VFB驅(qū)動(dòng)為低,驅(qū)迫來自DC級826的正向電流擺動(dòng)。當(dāng)在特定時(shí) 間周期內(nèi)(例如,定時(shí)器2)總輸出電流Isum大于Des_AC_pos且已發(fā)生情形A(推動(dòng))時(shí)發(fā) 生拉動(dòng)(情形B)。舉例而言,然后AC級824被命令產(chǎn)生一負(fù)向電流擺動(dòng)(情形B)。情形 B導(dǎo)致將用于AC級824的VFB驅(qū)動(dòng)為高,驅(qū)迫來自AC級824的負(fù)向電流擺動(dòng)。以此方式, 形成正向電流脈沖且將其推動(dòng)至輸出節(jié)點(diǎn)1714。脈沖持續(xù)時(shí)間與有限擺動(dòng)時(shí)間(±Vin/L) 及用于目標(biāo)凈正向壓擺率進(jìn)行調(diào)整的事件A與事件B之間的延遲相關(guān)。
[0124] 若輸出電壓被命令下降(例如,若VREF_DC下降),則VREF_DC將減少低于V0UT, 且Des_AC_neg將小于ILDC+ILAC,此觸發(fā)情形C。在此示例中,對于至少某些特定時(shí)間周期 (例如,定時(shí)器3)尚未發(fā)生情形A的額外約束設(shè)定拉推可接在推拉之后的最小時(shí)間。情形 C導(dǎo)致將用于AC級824的VFB驅(qū)動(dòng)為高,驅(qū)迫來自AC級824的負(fù)向電流擺動(dòng)。當(dāng)在特定時(shí) 間周期(例如,定時(shí)器4)內(nèi)總輸出電流Isum小于Des_DC_neg且已發(fā)生情形C(拉動(dòng))時(shí) 發(fā)生推動(dòng)(情形D)。情形D導(dǎo)致將用于DC級826的VFB驅(qū)動(dòng)為低,驅(qū)迫來自DC級826的 正向電流擺動(dòng)。以此方式,形成負(fù)向電流脈沖且將其自輸出節(jié)點(diǎn)1714拉動(dòng)。脈沖持續(xù)時(shí)間 取決于有限擺動(dòng)時(shí)間(土Vin/L)及用于目標(biāo)凈負(fù)向壓擺率進(jìn)行調(diào)整至情形C與情形D之間 的延遲。
[0125] 此示例性實(shí)施方案僅驅(qū)迫以最高電流壓擺率(沿所要求方向)為特征的電感器來 對于A、B、C及D情形中的每一者擺動(dòng)。然而,在另一實(shí)施例中,系統(tǒng)可經(jīng)設(shè)計(jì)以也驅(qū)迫具有 較低電流壓擺率(沿所要求方向)的相反級來用于彼等4種情形中的每一者擺動(dòng)。
[0126] 如上所述,推拉或拉推事件將使CAC電容器放電且VAC節(jié)點(diǎn)1712電壓與 (VIN-REF)產(chǎn)生偏差。為盡可能快速充電,為下一瞬時(shí)作準(zhǔn)備,ControlDC調(diào)節(jié)器可自VOUT 節(jié)點(diǎn)1714吸取如由ControlAC調(diào)節(jié)器供應(yīng)至VAC節(jié)點(diǎn)1712的相等電流。自VAC節(jié)點(diǎn)1712 至DC級826的輸入的控制電路1708感測VAC且修改DC級826的操作。在此示例中,電路 1708在節(jié)點(diǎn)1714中產(chǎn)生電流以使節(jié)點(diǎn)1714中的對應(yīng)電流自AC級偏移以重設(shè)節(jié)點(diǎn)1712 上的電壓VAC。推拉/拉推后VAC再充電區(qū)塊1708在VOUT電壓的頂部上添加信號(或偏 移)且將總和饋送至ControlDC反饋節(jié)點(diǎn)。此驅(qū)迫LDC電感器吸取CAC再充電電流,如上 文所闡述。在此示例中,經(jīng)添加信號具有PID形式且如下產(chǎn)生:
[0128] 其中X、Y及Z是此再充電功能特有的系數(shù)且可經(jīng)設(shè)定以匹配ControlAC開關(guān)調(diào)節(jié) 器824的轉(zhuǎn)移函數(shù)。在此示例中,推拉/拉推后VAC再充電區(qū)塊1708包含誤差放大器ΑΜΡ, 該誤差放大器AMP接收VREF_AC(例如,VAC節(jié)點(diǎn)1712所期望的值,VIN-VREF)及VAC(例 如,VAC節(jié)點(diǎn)1712處置實(shí)際電壓)且產(chǎn)生誤差信號Ve??梢源_定和結(jié)合比例、積分及微分 項(xiàng)以在DC級826反饋回路中產(chǎn)生適當(dāng)信號以驅(qū)動(dòng)ControlDC區(qū)塊1704的反饋輸入,該反 饋輸入繼而驅(qū)動(dòng)開關(guān)SW_DC_HS及SW_DC_LS以吸取電流以使用于使CAC電容器再充電的電 流偏移。
[0129] 各種實(shí)施例可擴(kuò)展至各種形式的多相架構(gòu)。如用于現(xiàn)有降壓調(diào)節(jié)器,多相架構(gòu)呈 現(xiàn)數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn),諸如:1)減少個(gè)別功率開關(guān)及電感器的電流水平;2)當(dāng)操作時(shí),提供較高電流 壓擺率及較低電壓漣波。
[0130] 圖19顯示了第一多相實(shí)施方案示例,其中N個(gè)AC電感器L連接至節(jié)點(diǎn)VAC且M 個(gè)DC電感器L連接至VOUT輸出節(jié)點(diǎn)1914。特定而言,實(shí)施方案包含N個(gè)AC^gPHASEACl 至PHASE ACN,及M個(gè)DC相PHASE DCl至PHASE DCM。AC相及DC相中的每一者如1904處 所示實(shí)施。注意,每一電感器L可具有一不同電感值。
[0131] 圖20顯示第二多相實(shí)施方案示例,其中N個(gè)AC電感器連接至N個(gè)VAC節(jié)點(diǎn)2012-1 至2012-N,且M個(gè)DC電感器連接至VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2014。特定而言,實(shí)施方案包含N個(gè)AC 相 PHASE ACl 至 PHASE ACN,及 M 個(gè) DC 相 PHASE DCl 至 PHASE DCM。AC 相及 DC 相中的每一 者如2004處所示實(shí)施。注意,每一電感器L可具有一不同電感值。
[0132] 圖21顯示K組具有N個(gè)AC電感器及M個(gè)DC電感器的第三多相實(shí)施方案示例。每 一 DC電感器連接至VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2114。K組N個(gè)AC電感器中的每一者連接至VAC節(jié)點(diǎn) 2112-1至2112-K中各別者。K個(gè)節(jié)點(diǎn)2112中的每一者由電容器CACl至CACK中的各別者 連接至VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2114。特定而言,實(shí)施方案包含NXK個(gè)AC相PHASE ACll至PHASE ACNK,及M個(gè)DC相PHASE DCl至PHASE DCMc3AC相及DC相中的每一者如2104處所示實(shí)施。 注意,每一電感器L可具有一不同電感值。在某些實(shí)施例中,AC相的K組可包含不同數(shù)目 個(gè)PHASE AC。
[0133] 圖22示出了另一示例性實(shí)施例。此示例中所示的系統(tǒng)包含兩個(gè)電流輸入/電流 輸出開關(guān)調(diào)節(jié)器級PHASE AC 2202及PHASE DC 2204、具有耦合至VAC節(jié)點(diǎn)2212的輸入的 第一控制電路包含放大器2206A及PID組件(比例、積分及微分求和組件)2208A、具有耦 合至VOUT節(jié)點(diǎn)2214的輸入的第二控制電路包含放大器2206B及PID組件2208B及具有耦 合至VOUT節(jié)點(diǎn)2214的輸入的第三控制電路包含放大器2206C及PID組件2208C。第一控 制電路的輸出與求和組件2210A中的第二控制電路的輸出結(jié)合且耦合至級PHASE AC 2202 的輸入。第一控制電路的輸出與求和組件2210B中的第三控制電路的輸出結(jié)合且耦合至 級PHASE DC 2204的輸入。PHASE AC 2202的VAC輸出節(jié)點(diǎn)2212通過電容器CAC連接至 PHASE DC 2204的VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2214。VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2214亦通過電容器COUT連接至系 統(tǒng)接地。每一開關(guān)調(diào)節(jié)器級2202、2204分別包含額外控制電路2216及2218、兩個(gè)功率開關(guān) S1、S2及S3、S4及一輸出電感量LAC及LDC。
[0134] PHASE AC開關(guān)調(diào)節(jié)器2202的電流命令是兩個(gè)分量的總和:VOUT與VREF_DC之間 的差(由放大器2206B放大且然后由PID組件2208B處理)及VAC與VREF_AC之間的差 (由放大器2206A放大且由PID組件2208A處理)。自VOUT節(jié)點(diǎn)2214至級PHASE AC及 PHASE DC的輸入的第二控制電路及第三控制電路可被配置為具有用于對VOUT節(jié)點(diǎn)2214上 的瞬變作出響應(yīng)的寬帶寬。舉例而言,自VAC節(jié)點(diǎn)2212至級PHASE AC及PHASE DC的第一 控制電路可被配置為具有比第二及第三控制電路低的帶寬以用于經(jīng)由CAC電容器再充電 重設(shè)節(jié)點(diǎn)2212上的VAC電壓。舉例而言,VAC節(jié)點(diǎn)2212之間的第一控制電路進(jìn)一步產(chǎn)生 CAC再充電電流(例如,經(jīng)由通至級2202的2210A處的加法信號)及對應(yīng)的相反電流分量 (例如,經(jīng)由通至級2204的2210B處的減法信號)以使電流自級2202偏移以重設(shè)CAC電容 器上的電壓而不影響負(fù)載電流。
[0135] PHASE DC開關(guān)調(diào)節(jié)器2204的電流命令是兩個(gè)分量之間的差:(i)首先,VOUT與 VREF_DC之間的差(由放大器2206C放大且然后由PID組件2208C處理)及(ii)其次,VAC 與VREF_AC之間的差(由放大器2206A放大且然后由PID組件2208A處理)。注意,每一 PID組件2208可使用用于線性、微分、積分及積分常數(shù)參數(shù)的不同參數(shù)集。類似地,三個(gè)放 大器2206中的每一者可設(shè)立有一不同增益項(xiàng)。
[0136] 圖22的實(shí)施例提供一極其線性響應(yīng)且在需要時(shí)通過提供推拉及推拉動(dòng)作而獲得 對VOUT輸出節(jié)點(diǎn)2214的快速及對稱調(diào)節(jié)。此實(shí)施方案的線性本質(zhì)可以很容易使其穩(wěn)定。 注意,此實(shí)施方案可容易轉(zhuǎn)換成電壓模式和/或多相。
[0137] 上文所闡述的技術(shù)可適用于廣泛范圍的實(shí)施方案及實(shí)施例。舉例而言,在一項(xiàng)實(shí) 施例中,本發(fā)明包含電子電路,該電子電路包括:第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級,其用以接收第一輸入 電壓且在第一節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生第一電壓;第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級,其用以接收該第一輸入電壓且在 第二節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生第二電壓;及電容器,其包括耦合至該第一節(jié)點(diǎn)的第一端子及耦合至該第 二節(jié)點(diǎn)的第二端子,其中該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級及該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級被配置為調(diào)節(jié)該第一 節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓且調(diào)節(jié)該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓。
[0138] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓不同于該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電 壓。
[0139] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級以第一占空比操作且該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級 以大于該第一占空比的第二占空比操作。
[0140] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一輸入電壓大于該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓,且其中該第 二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓大于該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓。
[0141] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓大約等于第一系數(shù)乘以該第一輸入 電壓、第二系數(shù)乘以該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓及常數(shù)的總和。
[0142] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓大約等于該第一輸入電壓的一半。
[0143] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓大約等于該第一輸入電壓與該第一 節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓之間的差。
[0144] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級包括第一電感器且該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級包 括第二電感器,其中第一開關(guān)相中跨越該第一電感器的電壓大約等于第二開關(guān)相中跨越該 第二電感器的電壓且該第二開關(guān)相中跨越該第一電感器的電壓大約等于該第一開關(guān)相中 跨越該第二電感器的電壓。
[0145] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級包括被配置于第三節(jié)點(diǎn)與第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)之 間的第一開關(guān),其中該第三節(jié)點(diǎn)被配置為接收該第一輸入電壓;被配置為于該第一開關(guān)節(jié) 點(diǎn)及第四節(jié)點(diǎn)之間的第二開關(guān),其中該第四節(jié)點(diǎn)被配置為接收參考電壓;及被配置為于該 第一開關(guān)節(jié)點(diǎn)與該第一節(jié)點(diǎn)之間的第一電感器。此外,第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級包括:被配置于第 五節(jié)點(diǎn)與第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的第三開關(guān),其中該第五節(jié)點(diǎn)被配置為接收該第一輸入電壓; 被配置于該第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)與第六節(jié)點(diǎn)之間的第四開關(guān),其中該第六節(jié)點(diǎn)被配置為接收該參 考電壓;及被配置于該第二開關(guān)節(jié)點(diǎn)與該第二節(jié)點(diǎn)之間的第二電感器。該電路進(jìn)一步包括 控制電路,該控制電路包括:耦合至該第一節(jié)點(diǎn)的第一輸入;耦合至該第二節(jié)點(diǎn)的第二輸 入;耦合至該第一開關(guān)及該第二開關(guān)以調(diào)節(jié)該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓的第一輸出;及耦 合至該第三開關(guān)及該第四開關(guān)以調(diào)節(jié)該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓的第二輸出。
[0146] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該電路進(jìn)一步包括第二電容器及負(fù)載電路,其中該第二電容器 及該負(fù)載電路被配置于該第一節(jié)點(diǎn)與參考電壓之間。
[0147] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該電路進(jìn)一步包括具有耦合至該第一節(jié)點(diǎn)的電源供應(yīng)輸入的處 理器,其中該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓基于該處理器的工作量而改變。
[0148] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二節(jié)點(diǎn)上的該第二電壓是基于該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓 以使得由該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級及該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級產(chǎn)生的該第一節(jié)點(diǎn)處的壓擺率獨(dú)立 于該第一節(jié)點(diǎn)上的該第一電壓。
[0149] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級包括第一電感器且該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級包 括第二電感器,其中該第一電感器中的第一正向電流壓擺率與該第二電感器的第二正向壓 擺率的總和等于該第一電感器中的第一負(fù)向電流壓擺率與該第二電感器的第二負(fù)向壓擺 率的總和的量值。
[0150] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級在第一時(shí)間周期期間將第一電流推動(dòng)至該 第一節(jié)點(diǎn),且其中該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級在該第一時(shí)間周期之后的第二時(shí)間周期期間自該第 一節(jié)點(diǎn)拉動(dòng)具有大約等于該第一電流的量值的第二電流穿過該電容器。
[0151] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級在第一時(shí)間周期期間自該第一節(jié)點(diǎn)拉動(dòng)第 一電流穿過該電容器,且其中該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級在該第一時(shí)間周期之后的第二時(shí)間周期 期間將具有大約等于該第一電流的量值的第二電流推動(dòng)至該第一節(jié)點(diǎn)。
[0152] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級在第一時(shí)間周期期間產(chǎn)生穿過該電容器至 該第一節(jié)點(diǎn)的具有第一極性的第一電流,且根據(jù)該第一電流,在該第二節(jié)點(diǎn)處改變該電容 器上的電壓,其中該第二開關(guān)調(diào)節(jié)器級在該第一時(shí)間周期之后的第二時(shí)間周期期間產(chǎn)生具 有與該第一極性相反的第二極性的第二電流以將該電容器上的該電壓重設(shè)為該第二電壓, 且其中該第一開關(guān)調(diào)節(jié)器級在該第二時(shí)間周期期間產(chǎn)生通至該第一節(jié)點(diǎn)的第三電流,該第 三電流至少包括具有與該第二電流大約相等的量值且相反的極性的電流分量。
[0153] 在一項(xiàng)實(shí)施例中,該第一電流具有第一壓擺率且該第三電流具有第二