CN105009435A - 用于电流模式迟滞降压调节器的前馈频率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于电流模式迟滞降压调节器的前馈频率控制方法。迟滞发生器向电压调节器的迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst。所述迟滞参数V_hyst是所述迟滞发生器的电路部件、调节器的电压输出Vout、所述调节器的电压输入Vin、以及驱动所述调节器的多个开关的其中之一的信号的函数。开关驱动器基于所述迟滞参数来驱动开关。所述迟滞发生器的提供所述迟滞参数的电路部件中的一个或多个还定义迟滞时间周期T_hyst。所述迟滞时间周期T_hyst＝和所述调节器的延迟时间周期T_Td的组合定义了所述调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

Description

用于电流模式迟滞降压调节器的前馈频率控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2013年3月8日提交的标题为“Feed-ForwardFrequency Control Method for Current Mode Hysteretic Buck Regulator”的美国非临时申请序列号No.13/791868的优先权，通过引用的方式将该非临时申请的全部内容明确地并入本文。

技术领域

本公开内容总体上涉及调节器电路，并且更具体地涉及用于电流模式迟滞降压调节器的前馈频率控制方法。

背景技术

诸如降压调节器等迟滞电压调节器用于要求好的瞬态响应和/或快的操作速度的应用中。该控制方案具有帮助实现快速负载瞬态响应的可变切换频率。然而，平均频率控制对于在比如移动电话应用等的对EMI敏感的环境中进行操作的降压器是有用的。锁相环路可以用于控制切换频率，但是这种实施方式在功率、面积方面成本高并且通常需要比如片下电容器等的外部部件。另外，闭合环路平均频率控制方法干扰主电压控制环路的动力。

发明内容

电压调节器包括多个开关、迟滞比较器、迟滞发生器和开关驱动器。迟滞发生器被配置为向迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst。迟滞参数V_hyst是迟滞发生器的电路部件、调节器的电压输出Vout、调节器的电压输入Vin、以及驱动多个开关的其中之一的信号的函数。开关驱动器被配置为基于迟滞参数来驱动开关。迟滞发生器的提供迟滞参数的电路部件中的一个或多个还定义了迟滞时间周期T_hyst。迟滞时间周期T_hyst和调节器的延迟时间周期T_Td的组合定义了调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

附图说明

图1是电压调节器的示意图。

图2是示出电压调节器的作为占空比的函数的时间延迟的变化的曲线图。

图3是图1的电压调节器的迟滞发生器部件的示意图。

图4是操作电压调节器的方法的流程图。

图5是示出电压调节器的不同模块/装置/部件之间的信号流的信号流图。

图6是无线通信设备的框图。

具体实施方式

下文结合附图所阐述的具体实施方式旨在作为对各种构造的描述，而不旨在代表其中可以实践本文所描述的构思的唯一构造。具体实施方式包括用于提供对各种构思的透彻理解的目的的具体细节。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些构思。在一些实例中，以框图的形式示出了公知的结构和部件，以避免使这种构思难以理解。

描述了在没有大的硅面积或片下部件的情况下控制切换频率的简单的前馈方法。前馈架构不干扰一阶中的主电压控制环路。电流模式迟滞降压转换器的操作频率取决于输出电压、电感器值、电流感测增益、环路延迟和操作占空比。取决于占空比的延迟分量是利用小电感器在高输入和输出电压范围内进行操作的迟滞调节器中的操作的总体频率的重要贡献。下文所描述的电路用于产生迟滞值，该迟滞值抵消占空比变化的一阶效应。

图1是实施降压转换器的电压调节器100的示意图。电压调节器100接收输入电压Vin并且产生用于负载Rload的输出电压Vout。电压调节器100包括操作用于在节点A处提供开关电压Vsw的第一开关P-sw和第二开关N-sw。下文提供了开关操作的细节。

电压调节器102还包括电感器L0、两个电阻器ESR_L和ESR_C和电容器C0。电感器L0具有通过电阻器ESR_L耦合到节点A的一端、以及耦合到节点B的另一端。电容器C0具有耦合到节点B的一端、以及耦合到电路接地的另一端。电感器L0和电容器C0对节点A处的开关电压Vsw进行滤波，以在节点B处产生输出电压Vout。电感器120和电容器130可以具有适合的值来为Vout提供所需量的滤波。

输出电压Vout通过由电阻器R1和R0以及电容器C1形成的分压器，并且在非反向输入端处被输入到误差放大器102。参考电压Vref在反向输入端处也被输入到误差放大器102。参考电压Vref是Vout的目标电压，并且可以是固定值或可配置值。误差放大器102比较两个电压以获得误差、放大误差、并且提供放大的误差信号Ve。在误差放大器102的输出端处的电阻器R2和电容器C2提供滤波和频率补偿。

电压调节器100还包括电流感测单元104、迟滞发生器106、以及迟滞比较器108和开关驱动器控制器110。电流感测单元104通过电感器120的第一端上的电压Vout和电感器L0的第二侧上的开关电压Vsw来获得电感器L0两端的电压，并且感测通过电感器的电流。电流感测单元104输出从所感测的电流中导出的电压感测Visns。

迟滞发生器106接收电压Vout，电压Vout为驱动第一开关P-sw和输入电压Vin的信号。迟滞发生器106的电路产生迟滞参数，迟滞参数可以是迟滞电压Vhyst或迟滞电流Ihyst。本文进一步使用的迟滞参数是迟滞电压Vhyst。如在下文所进一步描述的，迟滞发生器106被配置为提供允许电压调节器102以相对恒定的频率进行操作的迟滞参数。

迟滞比较器108接收来自误差放大器102的放大的误差信号Ve、来自电流感测单元104的电压感测Visns、以及来自迟滞发生器106的迟滞电压Vhyst，并且产生用于第一开关P-sw和第二开关N-sw的控制信号。例如，迟滞比较器108可以包括两个比较器。第一比较器将放大的误差信号Ve和电压迟滞Vhyst的和与电压感测Visns进行比较，并且输出第一信号Sp。第二比较器将放大的误差信号Ve与电压迟滞Vhyst的差与电压感测Visns进行比较，并且输出第二信号。

迟滞比较器108的第一输出信号和第二输出信号被输入到开关驱动器控制器110并且分别被输出为开关控制信号Sp和Sn。开关控制信号Sp驱动第一开关P-sw的P栅极，而开关控制信号Sn驱动第二开关N-sw的N栅极。第一开关P-sw可以是P沟道功率场效应晶体管(FET)开关，其源极耦合到输入电压Vin、其栅极接收Sp控制信号、并且其漏极耦合到节点A。第二开关Sn可以是N沟道FET开关，其漏极耦合到节点A、其栅极接收Sn信号、并且其源极耦合到电路接地。当Sp信号处于逻辑低时，打开第一开关P-sw，并且当Sn信号处于逻辑高时，打开第二开关N-sw。可以产生Sp和Sn控制信号，以使得在任何给定时刻至多打开一个开关。第一开关和第二开关在节点A处提供开关电压Vsw输出信号。该输出信号为从Vin向电路接地摆动的方波信号并且具有由Vout确定的占空比。

电压调节器100的大部分可以被制造在集成功率管理电路(IC)上，余下几个电路部件位于IC芯片的外部。例如，电感器L0、两个电阻器ESR_L、ESR_C和Rload、以及电容器C0位于功率管理IC的外部。

电压调节器102操作如下。在接通状态期间，由Sp信号打开第一开关P-sw，并且由Sn信号关闭第二开关N-sw。输入电压Vin经由第一开关P-sw耦合到电感器L0，电感器L0存储来自Vin供电电压的能量。通过电感器L0的电流在接通状态期间上升，并且上升率取决于Vin与Vout之间的差和电感器L0的电感L。在关断状态期间，由Sp信号关闭第一开关P-sw，并且将Vin供电电压与电感器L0断开连接。由Sn信号打开第二开关N-sw，并且电感器L0耦合在电路接地与节点B之间。通过电感器L0的电流在关断状态期间下降，并且下降率取决于输入电压Vout和电感L。因此，输入电压Vin在接通状态期间向电容器C0和负载Rload提供电流，并且电感器L0在关断状态期间向电容器C0和负载Rload提供其存储的能量。电容器C0维持节点B处的输出电压Vout并且还在关断状态期间向负载Rload提供其电荷。

对于理想的降压转换器，来自降压转换器的输出电压Vout可以被表示为：

Vout＝D×Vin   (等式1)

其中，D是开关控制信号Sp和Sn的占空比。占空比是降压转换器处于接通状态的时间的百分比。

如等式(1)所示，可以通过调整用于开关P-sw和N-sw的开关控制信号Sp和Sn的占空比来改变输出电压Vout。当输出电压Vout在Vref之下时，可以将第一开关P-sw打开较长时间以提高输出电压Vout。相反地，当输出电压Vout在Vref之上时，可以将第一开关P-sw打开较短时间以降低输出电压Vout。

如上文所提及的，电感器L0和电容器C0为节点A处的调节器输出信号提供滤波。通常，较大的电感器L0和/或较大的电容器C0可以提供更多的滤波，这可以减小节点B处的电压输出Vout上的波纹的大小。可以基于波纹的量、成本和面积之间的权衡来选择电感器L0和电容器C0的大小。

当电压调节器将第一开关P-sw和第二开关N-sw中的一个或两个从接通状态切换到关断状态或从关断状态切换到接通状态时，做出切换决定的时间与切换实际发生的时间之间存在延迟量。该延迟被称作“环路延迟”并且是电压调节器的固有参数。环路延迟的量是占空比函数的函数。

图2是示出作为电压调节器的占空比D的函数的电压调节器的操作的时间周期(或操作的频率)的曲线图，其中D＝Vout/Vin。曲线T_Td表示电压调节器的作为占空比的函数的时间周期T的变化，该变化是由于电压调节器的固有环路延迟Td。换言之，T_Td是固有环路延迟Td和占空比D的函数。当占空比接近.5时，曲线T_Td指示最小时间延迟Td，并且因此指示对时间周期T的最小影响。随着占空比变化，时间延迟Td在两侧非线性增加，并且因此对时间周期T的影响在两侧非线性增加。因此，固有时间延迟Td的存在使电压调节器的时间周期T作为占空比的函数而显著变化。

降压调节器在非常不同的占空比下工作，优选为同时维持大体上恒定的时间周期T。为了维持独立于占空比变化的大体上恒定的时间周期T，本文公开的电压调节器提供迟滞时间周期T_hyst，其补偿与曲线T_Td相对应的变化的时间周期。图2所示的T_hyst曲线本质上是曲线T_Td的反转。两个曲线的结合产生大体上固定的操作频率，即，固定的切换时间周期T。

从图1的迟滞发生器106内的电路元件导出迟滞时间周期T_hyst。这些电路元件是与向迟滞比较器108提供迟滞参数V_hyst的元件相同的元件。

图3是迟滞发生器106的示意图。如上文所描述，迟滞发生器具有如下输入组：降压调节器的电压输出Vout、降压调节器的电压输入Vin、以及驱动降压调节器的P栅极开关的信号。

迟滞发生器106包括第一电路302、第二电路304以及第三电路306，它们分别提供对第一电流I1、第二电流I2和第三电流I3的测量。每个电路302、303、304都包括根据电压调节器的开关P-sw进行操作的开关对P_gate和P_gate_b。更具体地，当电压调节器的开关P-sw闭合时，电路302、304、306的P_gate开关闭合并且P_gate_b开关断开。相反地，当电压调节器的开关P-sw断开时，电路302、304、306的P_gate开关断开并且P_gate_b开关闭合。

当P-gate闭合时，第一电路302接收输出电压Vout并且向放大器的输入端提供电压Vout×(1-D)。由放大器将电压输出到FET的栅极。具有电阻R1的电阻器耦合到FET的漏极并且提供对电流I1的测量如下：I1＝Vout×(1-D)/R1。

当P-gate闭合时，第二电路304接收输出电压Vout并且向放大器的输入端提供电压Vout×(D)。由放大器将电压输出到FET的栅极。具有电阻R2的电阻器耦合到FET的漏极并且提供电流I2如下：I2＝Vout×(D)/R2。

当P-gate闭合时，第三电路306接收输出电压Vin并且向放大器的输入端提供电压(Vin/2)×(1-D)。由放大器将电压输出到FET的栅极。具有电阻R3的电阻器耦合到FET的漏极并且提供电流I3如下：I3＝(Vin/2)×(1-D)/R3。

基于这些电流I1、I2和I3，迟滞参数Vhyst被提供为如下等式：

Vhyst＝2*(I1-I2-I3)*R4   (等式2)

其中，由电流(I1、I2、I3)的和所通过的第四电阻器(未示出)提供电阻R4(未示出)。

如上所述，向迟滞比较器108提供迟滞参数Vhyst，用以控制电压调节器的开关P-sw和N-sw。迟滞发生器106的电路包括被选择为提供迟滞时间周期T_hyst的元件，迟滞时间周期T_hyst与电压调节器的固有时间延迟T_Td组合，产生电压调节器的独立于占空比变化的大体上恒定的操作周期。

为此，迟滞时间周期T_hyst可以被合成为如下等式：

T_hyst＝Vhyst*L/{Asns*Vout*(1-D)}   (等式3)

其中，L是用于电压调节器的已知电感器值(例如，图1的L0)，Asns是基于电感器L两端所感测的电压和通过电感器的电流的电流感测增益，并且Vhyst＝[K1*Vout*(1-D)]–[K2*Vout*D]–[K3*Vin*(1-D)]，其中，D＝Vout/Vin，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2并且K3＝R4/R3。

基于前述内容，迟滞时间周期T_hyst可以被定义为如下等式：

T_hyst＝L/Asns*{[K1]–[K2*D/(1-D)]–[K3*1/D]}   (等式4)

其中，L是用于电压调节器的已知电感器值(例如，图1的L0)，Asns是基于电感器L两端所感测的电压和通过电感器的电流的电流感测增益，D＝Vout/Vin，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2并且K3＝R4/R3。

电压调节器的延迟时间周期T_Td可以被提供为如下等式：

T_Td＝Td*{1+D/(1-D)+1/D}，或   (等式5)

T_Td＝Td*{2+D/(1-D)+(1-D)/D}    (等式6)

其中，Td是通过测量所获得的电压调节器的已知值，并且D＝Vout/Vin。

基于迟滞时间周期T_hyst和延迟时间周期T_Td的时间周期T被提供为如下等式：

T＝T_Td+T_hyst   (等式7)

将上文的等式4和等式5结合以获得时间周期T，并且挑选电路部件R1、R2、R3和R4，以使K2＝K3＝(Td*Asns/L)，结果是：

T＝Td+[K1*L/Asns]   (等式8)

该时间周期T独立于占空比D。因此，迟滞发生器和其中的电路提供迟滞参数，该迟滞参数控制降压调节器的开关以使调节器维持大体上恒定的切换时间周期。

图4是操作具有延迟时间周期T_Td和多个开关的电压调节器的方法的流程图400。可以通过电压调节器中的包括例如迟滞发生器、迟滞比较器和开关驱动器的一个或多个部件来执行该方法。在步骤402，迟滞发生器向迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst。迟滞参数V_hyst是电路部件、调节器的电压输出Vout、调节器的电压输入Vin和驱动多个开关的其中之一的信号的函数。

在步骤404，开关驱动器基于迟滞参数来驱动开关。提供迟滞参数的电路部件中的一个或多个还定义了迟滞时间周期T_hyst。迟滞时间周期T_hyst和延迟时间周期T_Td的组合定义了调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

在一种构造中，为开关驱动器提供迟滞参数的电路部件包括具有电阻R1的第一电阻器、具有电阻R2的第二电阻器、具有电阻R3的第三电阻器和具有电阻R4的第四电阻器。这些电阻器、以及诸如图3中所示的那些部件等的其它电路部件提供迟滞参数V_hyst如下：

V_hyst＝2*(I1-I2-I3)*R4

其中，I1基于Vout和R1，I2基于Vout和R2，I3基于Vin和R3。

在一种构造中，迟滞时间周期由下式提供：

T_hyst＝Vhyst*L/{Asns*Vout*(1-D)}

其中，L是调节器的电感器的电感，Asns基于电感其两端所感测的电压和通过电感器的电流，并且D＝Vout/Vin。

可以挑选R1、R2、R3和R4，以使：

T_hyst＝L/Asns*{[K1]–[K2*D/(1-D)]–[K3*1/D]}

其中，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2，并且K3＝R4/R3。

可以进一步挑选电阻器R2、R3和R4，以使调节器的切换时间周期T独立于占空比，并且由下式提供：

T＝Td+[K1*L/Asns]

其中，Td为电压调节器的已知值。

图5是示出在示例性电压调节器502中的不同模块/装置/部件之间的信号流的高电平信号流图500。调节器502包括迟滞参数发生器模块504、包括迟滞比较器的开关驱动器模块506以及包括多个开关的开关模块508。电压调节器502的模块执行图4的前述流程图中的过程的每个步骤。模块可以是具体被配置为执行所陈述的步骤的一个或多个硬件部件。

迟滞参数发生器模块504向开关驱动模块506的迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst。迟滞参数V_hyst是迟滞参数发生器模块的电路部件、调节器的电压输出Vout、调节器的电压输入Vin、以及驱动开关模块508中的多个开关的其中之一的信号的函数。迟滞参数发生器模块504的电路部件可以包括图3的部件。

开关驱动器模块506基于迟滞比较器的输出来驱动开关模块508的开关，迟滞比较器的输出基于由迟滞参数发生器模块504提供的迟滞参数。提供迟滞参数的电路部件中的一个或多个还定义了迟滞时间周期T_hyst。迟滞时间周期T_hyst和延迟时间周期T_Td的组合定义了调节器的大体上恒定的切换时间周期T。开关驱动器模块506可以包括图1的迟滞比较器108和开关驱动器110。

开关模块508接收来自开关驱动器模块506的开关控制信号，并且根据开关信号来进行操作。开关模块508可以包括图1的开关P-sw和开关N-sw。

在一种构造中，电压调节器502包括用于向迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst的装置，迟滞参数V_hyst是电路部件、调节器的电压输出Vout、调节器的电压输入Vin、以及驱动多个开关的其中之一的信号的函数。电压调节器还包括用于基于迟滞参数来驱动多个开关的装置，其中，提供迟滞参数的电路部件中的一个或多个还定义了迟滞时间周期T_hyst。迟滞时间周期T_hyst和调节器的延迟时间周期T_Td的组合定义了调节器的大体上恒定的切换时间周期T。前述装置可以是电压调节器502的前述模块中的一个或多个。

图6是无线通信设备600的设计的框图。无线设备600可以是蜂窝电话、终端、手机、个人数字助理(PDA)等。无线设备600可能能够与诸如码分多址(CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统、无线局域网(WLAN)等的一个或多个无线通信系统进行通信。

无线设备600能够经由发送路径和接收路径来提供双向通信。在发送路径上，发送器(TMTR)614接收来自特殊应用集成电路(ASIC)620的数据，处理并调节数据，并且产生调制信号，该调制信号经由天线612而被发送到基站。在接收路径上，由天线612接收由基站发送的信号并且将该信号提供给接收器(RCVR)616。接收器616调节并数字化所接收的信号并且向ASIC 620提供样本以用于进一步的处理。

ASIC 620可以包括各种处理、接口和存储器单元，例如，调制解调处理器622、控制器/处理器624、内部存储器626、精简指令集计算(RISC)处理器628、外部总线接口(EBI)630和串行总线接口(SBI)632。调制解调处理器622可以执行用于数据发送和接收的处理，例如，编码、调制、解调、解码等。RISC处理器628可以执行用于无线设备600的各种类型的处理，例如，用于视频、图形、较高层应用等的处理。控制器/处理器624可以指导ASIC 620内的各种单元的操作。内部存储器626可以存储用于ASIC 620内的各种单元的数据和/或指令。外部总线接口630可以便于ASIC620与主存储器640之间的数据的传输，主存储器640可以为ASIC 620所使用的数据和程序代码提供大容量储存器。串行总线接口632可以便于ASIC 620与ASIC 650之间的通信。

ASIC 650可以包括各种电路块，例如音频驱动器652、视频驱动器654、输入/输出(I/O)驱动器656和功率控制器660。音频驱动器652可以驱动音频设备662。视频驱动器654可以驱动显示单元664。I/O驱动器656可以驱动I/O设备666。功率控制器660可以耦合到外部电池670和/或经由电源连接器而接收外部功率。功率控制器660可以产生用于ASIC 620内的处理单元的输出电压。功率控制器660可以实施图2A、图2B、图3和图6中所示的设计中的任何设计。可以将ASIC 620分割成多个功率域，以便于在空闲模式下断电。每个功率域可以包括耦合到相应的输出电压的电路块，并且可以对应于图6中的一个负载660。

ASIC 620可以是来自高通公司的移动站调制解调器(MSM)。ASIC 650可以是来自高通公司的功率管理IC(PMIC)。ASIC 620和650也可以是来自其它制造商的其它IC。ASIC 620和650均可以包括单个IC管芯或多个IC管芯。

可以在IC、模拟IC，射频IC(RFIC)、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子器件等上实施本文所描述的具有瞬态恢复电路的电压调节器。还可以用诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、N沟道MOS(NMOS)、P沟道MOS(PMOS)、双极结型晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等的各种IC工艺技术来制造具有瞬态恢复电路的电压调节器。

实施本文所描述的具有瞬态恢复电路的电压调节器的装置可以是独立设备或者可以是较大型设备的一部分。设备可以是(i)独立IC，(ii)可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC的一个或多个IC的组，(iii)RFIC，例如RF接收器(RFR)或RF发送器/接收器(RTR)，(iv)ASIC，例如MSM，(v)可以嵌入在其它设备内的模块，(vi)接收器、蜂窝电话、无线设备、手机或移动单元，(vii)等等。

在一个或多个示例性设计中，可以采用软件、硬件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果采用软件实施，该功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码而被存储或发送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括便于计算机程序从一个地方到另一个地方的传输的任何介质。存储介质可以是能够由计算机存取的任何可用介质。通过示例的方式而非限制的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或可以用于以指令或数据结构的形式来承载或存储期望的程序代码并且可以由计算机存取的任何其它介质。同样地，任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外、无线电和微波等的无线技术来从网站、服务器或其它远程资源发送软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波等的无线技术被包括在介质的定义中。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软磁盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁方式复制数据，而光盘用激光以光学方式复制数据。上述内容的组合也应该被包括在计算机可读介质的范围内。

提供以上描述以使本领域的技术人员能够实践本文所描述的各个方面。对这些方面的各种修改对本领域的技术人员而言将是显而易见的，而且本文所定义的通用原则可以应用到其它方面。因此，权利要求并不是要限于本文所示的方面，而是旨在符合与权利要求的语言一致的完整范围，其中除非具体陈述，否则对单数形式的元素的引用并不是要表示“一个且只有一个”，而是表示“一个或多个”。除非另外具体陈述，否则术语“一些”指代一个或多个。本领域的普通技术人员已知或稍后获知的贯穿本公开内容所描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物通过引用的方式而被清楚地并入本文中并且旨在被权利要求所包含。此外，本文所公开的任何内容都不是要献给公众，无论这种公开内容是否在权利要求中被明确叙述。除非使用短语“用于……的装置”来清楚地叙述权利要求元素，否则该元素不应被解释为装置加功能。

Claims (18)

1.一种操作电压调节器的方法，所述电压调节器具有多个开关、和延迟时间周期T_Td，所述方法包括：

向迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst，所述迟滞参数V_hyst是电路部件、所述调节器的电压输出Vout、所述调节器的电压输入Vin、以及驱动所述多个开关的其中之一的信号的函数；以及

基于所述迟滞参数来驱动所述开关，其中，提供所述迟滞参数的所述电路部件中的一个或多个还定义迟滞时间周期T_hyst，所述迟滞时间周期T_hyst和所述延迟时间周期T_Td的组合定义了所述调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电路部件包括具有电阻R1的第一电阻器、具有电阻R2的第二电阻器、具有电阻R3的第三电阻器和具有电阻R4的第四电阻器，并且所述迟滞参数V_hyst由下式提供：

V_hyst＝2*(I1-I2-I3)*R4

其中，I1基于Vout和R1，I2基于Vout和R2，I3基于Vin和R3。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述迟滞时间周期由下式提供：

T_hyst＝Vhyst*L/{Asns*Vout*(1-D)}

其中，L是所述调节器的电感器的电感，Asns基于在所述电感器的两端上感测的电压和通过所述电感器的电流，并且D＝Vout/Vin。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，R1、R2、R3和R4使得：

T_hyst＝L/Asns*{[K1]–[K2*D/(1-D)]–[K3*1/D]}

其中，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2，并且K3＝R4/R3。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述调节器的所述延迟时间周期T_Td由下式提供：

T_Td＝Td*{1+D/(1-D)+1/D}

其中，Td是所述电压调节器的已知值，并且D＝Vout/Vin。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，R2、R3和R4使得所述调节器的所述切换时间周期T由下式提供：

T＝T_Td+T_hyst＝Td+[K1*L/Asns]

其中，Td是所述电压调节器的已知值。

7.一种电压调节器，包括：

用于向迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst的装置，所述迟滞参数V_hyst是电路部件、所述调节器的电压输出Vout、所述调节器的电压输入Vin、以及驱动多个开关的其中之一的信号的函数；

用于基于所述迟滞参数来驱动所述多个开关的装置，其中，提供所述迟滞参数的所述电路部件中的一个或多个还定义迟滞时间周期T_hyst，所述迟滞时间周期T_hyst和所述调节器的延迟时间周期T_Td的组合定义了所述调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

8.根据权利要求7所述的调节器，其中，所述电路部件包括具有电阻R1的第一电阻器、具有电阻R2的第二电阻器、具有电阻R3的第三电阻器和具有电阻R4的第四电阻器，并且所述迟滞参数V_hyst由下式提供：

V_hyst＝2*(I1-I2-I3)*R4

其中，I1基于Vout和R1，I2基于Vout和R2，I3基于Vin和R3。

9.根据权利要求8所述的调节器，其中，所述迟滞时间周期由下式提供：

T_hyst＝Vhyst*L/{Asns*Vout*(1-D)}，

其中，L是所述调节器的电感器的电感，Asns基于在所述电感器的两端上感测的电压和通过所述电感器的电流，并且D＝Vout/Vin。

10.根据权利要求9所述的调节器，其中，R1、R2、R3和R4使得：

T_hyst＝L/Asns*{[K1]–[K2*D/(1-D)]–[K3*1/D]}

其中，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2，并且K3＝R4/R3。

11.根据权利要求10所述的调节器，其中，所述调节器的所述延迟时间周期T_Td由下式提供：

T_Td＝Td*{1+D/(1-D)+1/D}

其中，Td是所述电压调节器的已知值，并且D＝Vout/Vin。

12.根据权利要求10所述的调节器，其中，R2、R3和R4使得所述调节器的所述切换时间周期T由下式提供：

T＝T_Td+T_hyst＝Td+[K1*L/Asns]

其中，Td是所述电压调节器的已知值。

13.一种电压调节器，包括：

多个开关；

迟滞比较器；

迟滞发生器，其被配置为向所述迟滞比较器提供迟滞参数V_hyst，所述迟滞参数V_hyst是所述迟滞发生器的电路部件、所述调节器的电压输出Vout、所述调节器的电压输入Vin、以及驱动所述多个开关的其中之一的信号的函数；以及

开关驱动器，其被配置为基于所述迟滞参数来驱动所述开关，其中，所述迟滞发生器的提供所述迟滞参数的所述电路部件中的一个或多个还定义了迟滞时间周期T_hyst，所述迟滞时间周期T_hyst和所述调节器的延迟时间周期T_Td的组合定义了所述调节器的大体上恒定的切换时间周期T。

14.根据权利要求11所述的调节器，其中，所述电路部件包括具有电阻R1的第一电阻器、具有电阻R2的第二电阻器、具有电阻R3的第三电阻器和具有电阻R4的第四电阻器，并且所述迟滞参数V_hyst由下式提供：

V_hyst＝2*(I1-I2-I3)*R4

其中，I1基于Vout和R1，I2基于Vout和R2，I3基于Vin和R3。

15.根据权利要求14所述的调节器，其中，所述迟滞时间周期由下式提供：

T_hyst＝Vhyst*L/{Asns*Vout*(1-D)}，

其中，L是所述调节器的电感器的电感，Asns基于在所述电感器的两端上感测的电压和通过所述电感器的电流，并且D＝Vout/Vin。

16.根据权利要求15所述的调节器，其中，R1、R2、R3和R4使得：

T_hyst＝L/Asns*{[K1]–[K2*D/(1-D)]–[K3*1/D]}

其中，K1＝2*R4/R1，K2＝2*R4/R2，并且K3＝R4/R3。

17.根据权利要求16所述的调节器，其中，所述调节器的所述延迟时间周期T_Td由下式提供：

T_Td＝Td*{1+D/(1-D)+1/D}

其中，Td是所述电压调节器的已知值，并且D＝Vout/Vin。

18.根据权利要求16所述的调节器，其中，R2、R3和R4使得所述调节器的所述切换时间周期T由下式提供：

T＝T_Td+T_hyst＝Td+[K1*L/Asns]

其中，Td是所述电压调节器的已知值。