稳压器及控制稳压器的多个输出级的方法技术

本发明专利技术实施例提供稳压器及控制稳压器的多个输出级的方法。其中，其中一种稳压器包括：多个输出级，用于分别根据多个控制信号使能或禁能，其中，使能的输出级产生输出电压和输出电流，禁能的输出级不产生输出电流和输出电压；控制器，用于感知所述多个输出级的输出电流，并根据感知的输出电流产生控制信号；其中，当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量减少，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级，一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于更小的第二阈值，以确定是否使能更多输出级。本发明专利技术实施例形成了稳压器的模式之间的自适应滞后切换。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求申请日为2015年11月11日，专利号为62/217,174的美国临时申请的优先权，该美国临时申请的全部内容以引证的方式包含在本申请中。
本专利技术涉及电学
，尤其涉及一种稳压器及控制稳压器的多个输出级的方法。
技术介绍
为获得更优的电源效率(powerefficiency)，传统的直流-直流稳压器(voltageregulator)受控依据负载提供具有一个或多个相位的输出电压。更具体的，当向轻负载(也即，较小的负载电流)提供输出电压，直流-直流稳压器可提供具有单个(single)相位的输出电压；相反，当向重负载(也即，较大的负载电流)提供输出电压，直流-直流稳压器可提供具有两个或更多个相位的输出电压。但是，当负载电流减小，直流-直流稳压器从双相位模式(dualphasemode)切换为单相位模式(singlephasemode)，负载电流可能出现过冲(overshoot)，而直流-直流稳压器可能误以为负载加重了，由此，直流-直流稳压器立即再次切换为双相位模式。如上所述，双相位模式和单相位模式之间的切换将持续发生，电源效率由此变得恶化。
技术实现思路
本专利技术提供稳压器及控制稳压器的多个输出级的方法，可阻止稳压器不同模式之间来回不停切换。本专利技术提供的一种稳压器，可包括：多个输出级，用于分别根据多个控制信号使能或禁能，其中，使能的输出级产生输出电压和输出电流，禁能的输出级不产生输出电流和输出电压；以及控制器，用于感知所述多个输出级的输出电流，并根据所述感知的输出电流产生控制信号用于控制所述多个输出级；其中，当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量减少，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级，一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。本专利技术提供的一种控制稳压器的多个输出级的方法，可包括：感知多个输出级的输出电流；分别根据所述感知的输出电流产生控制信号，以使能或禁能所述多个输出级；当所述多个输出级受控减少已使能的输出级的数量，判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级；一段时间之后，判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。本专利技术提供的另一种稳压器，包括：第一输出级，根据控制信号使能或禁能，当所述第一输出级使能时产生具有第一相位的第一输出电压和第一输出电流；第二输出级，根据所述控制信号使能或禁能，当所述第二输出级使能时产生具有第二相位的第二输出电压和第二输出电流；以及控制器，用于根据所述第一输出电流和所述第二输出电流控制所述第一输出级和所述第二输出级处于使能或禁能状态，以使所述稳压器操作在单相位模式或双相位模式；其中，当所述稳压器操作于单相位模式，所述控制器使能所述第一输出级并禁能所述第二输出级，当所述稳压器操作于双相位模式，所述控制器使能所述第一输出级和所述第二输出级；其中，当所述稳压器从所述双相位模式切换为所述单相位模式，所述控制器判断所述第一输出电流和所述第二输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否切换回所述双相位模式，一段时间之后，所述控制器判断所述第一输出电流和所述第二输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否将所述稳压器切换回所述双相位模式，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值由上可知，由于本专利技术所提供的稳压器及控制稳压器的多个输出级的方法，在稳压器在各种模式之间切换之前，判断感知的多个输出级的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级，一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。也即，本专利技术实施例通过时间条件和阈值条件两方面形成了稳压器的模式之间的自适应滞后切换，避免稳压器在不同模式之间连续不停地切换。【附图说明】图1依据本专利技术的一个实施例示出稳压器100。图2依据本专利技术的一个实施例示出了输出电压VLX1、输出电压VLX2、输出电流IL1和输出电流IL2的时序图。图3为稳压器100操作于单相位模式和双相位模式时电源效率和负载的关系图。图4为依据本专利技术的实施例的控制稳压器100的输出级110_1和110_2的方法流程图。图5依据本专利技术的一个实施例示出了包括步骤S402、S404和S410的流程支路。图6依据本专利技术的一个实施例示出了包括步骤S402、S406、S408和S410的流程支路。图7依据本专利技术的一个实施例示出了控制器120的内部电路。【具体实施方式】在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大体上”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电性连接至该第二装置。以下所述为实施本专利技术的较佳方式，目的在于说明本专利技术的精神而非用以限定本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。请参考图1，其依据本专利技术的一个实施例示出稳压器100。如图1所示，稳压器100包括多个输出级(在本实施例中，包括两个输出级110_1和110_2)、一个控制器120和一个电压补偿电路130。在本实施例中，输出级110_1由电源电压VCC供电，且该输出级110_1包括P沟道金属氧化物半导体(PositiveChannelMetalOxideSemiconductor，PMOS)MP1和N沟道金属氧化物半导体(NegativeChannelMetalOxideSemiconductor，NMOS)MN1；输出级110_2由电源电压VCC供电，且该输出级110_2包括MP2和MN2；电压补偿电路130包括运算放大器132、电容器C1和电阻器R1和R2，其中，运算放大器用于根据一个反馈电压和偏置电压VB向控制器120提供补偿信号。此外，稳压器100为直流-直流稳压器，用于根据电源电压VCC向输出节点Nout输出要求的直流电压。稳压器100可设置在一个芯片内，该芯片包括多个衬垫(pads)(例如，图1所示的N1、N2、NFB)，输出级110_1通过衬垫N1和电感器L1向输出节点Nout提供输出电压VLX1和输出电流IL1，输出级110_2通过衬垫N2和电感器L2向输出节点Nout提供输出电压VLX2和输出电流IL2。另外，输出节点Nout处的电容器Cout代表负载。在该实施例中，稳压器100为多相位直流-直流稳压器，也即，控制器120可根据感知的输出级110_1和110_2的电流ICS1和ICS2操作于单相位模式或双相位模式。其中，感知的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳压器，其特征在于，包括：多个输出级，用于分别根据多个控制信号使能或禁能，其中，使能的输出级产生输出电压和输出电流，禁能的输出级不产生输出电流和输出电压；以及控制器，用于感知所述多个输出级的输出电流，并根据所述感知的输出电流产生控制信号用于控制所述多个输出级；其中，当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量减少，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级，一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 62/217,174;2016.06.02 US 15/172,1201.一种稳压器，其特征在于，包括：多个输出级，用于分别根据多个控制信号使能或禁能，其中，使能的输出级产生输出电压和输出电流，禁能的输出级不产生输出电流和输出电压；以及控制器，用于感知所述多个输出级的输出电流，并根据所述感知的输出电流产生控制信号用于控制所述多个输出级；其中，当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量减少，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级，一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。2.如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，当所述感知的输出电流的总和大于所述第一阈值，所述控制器使能更多输出级，且所述控制器不再继续判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值。3.如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，当所述感知的输出电流的总和小于或等于所述第一阈值，在所述一段时间之后，所述控制器判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级。4.如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，所述控制器包括：多工器模块，用于接收所述第一阈值和所述第二阈值，并输出所述第一阈值和所述第二阈值中其中一个；比较器，用于将所述感知的输出电流的总和与所述多工器模块的输出进行比较，并产生比较结果；以及驱动电路，用于根据所述比较结果产生所述控制信号至所述多个输出级。5.如权利要求4所述的稳压器，其特征在于，所述多工器模块根据来自定时器的控制时间输出所述第一阈值和所述第二阈值中其中一个。6.如权利要求4所述的稳压器，其特征在于，所述控制器还判断所述感知的输出电流的总和是否小于第三阈值，以确定是否减少已使能的输出级的数量，且所述多工器模块包括：第一多工器，用于接收所述第一阈值和所述第二阈值，并输出所述第一阈值和所述第二阈值中其中一个；以及第二多工器，用于接收第三阈值和所述第一多工器的输出，并输出所述第三阈值和所述第一多工器的输出中的其中一个。7.如权利要求6所述的稳压器，其特征在于，所述第一多工器根据定时器的时间控制信号输出所述第一阈值和所述第二阈值中其中一个，所述第二多工器根据模式控制信号输出所述第三阈值和所述第一多工器的输出中的其中一个。8.如权利要求7所述的稳压器，其特征在于，当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量减少，所述第一多工器根据定时器的时间控制信号输出所述第一阈值，所述第二多工器根据模式控制信号输出所述第一阈值至所述比较器；所述一段时间之后，所述第一多工器根据定时器的时间控制信号输出所述第二阈值，所述第二多工器根据模式控制信号输出所述第二阈值至所述比较器；当所述控制器产生所述控制信号使使能的输出级的数量增加，所述第二多工器根据模式控制信号输出所述第三阈值至所述比较器。9.如权利要求1所述的稳压器，其特征在于，所述稳压器为直流-直流稳压器，且不同输出级输出的所述输出电压和所述输出电流具有不同相位。10.一种控制稳压器的多个输出级的方法，其特征在于，包括：感知多个输出级的输出电流；分别根据所述感知的输出电流产生控制信号，以使能或禁能所述多个输出级；当所述多个输出级受控减少已使能的输出级的数量，判断所述感知的输出电流的总和是否大于第一阈值，以确定是否使能更多输出级；一段时间之后，判断所述感知的输出电流的总和是否大于第二阈值，以确定是否使能更多输出级，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述感知的输出电流的总和大于所述第一阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：管建葳，徐研训，洪山峯，李志琛，赵育德，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71