CN106253631A - 用于瞬时瞬态支持的电荷注入电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的各个实施例涉及用于瞬时瞬态支持的电荷注入电路。电压调节器电路包括电压调节器,该电压调节器通过输出电感器电耦合至负载并且可操作用于调节施加至负载的电压;输出电容器,该输出电容器电耦合在电感器与负载之间的结点;以及电荷注入电路,该电荷注入电路电容性地耦合至结点。输出电容器被配置为:在负载处的升压瞬态事件期间使存储在电容器中的能量放电至负载,并且在负载处的降压瞬态事件期间从负载吸取能量。电荷注入电路可操作用于:在升压瞬态事件期间将电荷注入到输出电容器上,并且在降压瞬态事件期间从输出电容器吸取电荷。
Description
技术领域
本申请涉及开关电压调节器,并且更具体地涉及用于开关电压调节器的瞬时(instantaneous)的瞬态(transient)支持。
背景技术
开关电压调节器因为其效率高并且这种转换器占用的面积/体积的量小,而广泛使用在用于各种应用诸如用于通信的计算(服务器和电话)和POL(负载点系统)的现代电子系统中。普遍认可的开关电压调节器的拓扑结构包括降压、升压、降压-升压、正激、反激、半桥、全桥和SEPIC的拓扑结构。多相(phase)降压转换器尤其适用于,高性能集成电路诸如微处理器、图形处理器和网络处理器所需的、在低压下提供高电流。降压转换器被实施有:有源部件,诸如,脉冲宽度调制(PWM)控制器IC(集成电路)、驱动器电路系统、包括功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的一个或者多个相;以及无源部件,诸如,电感器、变压器或耦合的电感器、电容器以及电阻器。可以通过相应的电感器将多个相(功率级)并联连接至负载,以满足高输出电流要求。
陡峭负载瞬态(例如,在小于1μs内从0A或者接近0A至200A或者更高的升压过渡)通常要求大量的并且昂贵的电容器去耦合解决方案,以防止输出电压降低到低于特定限值或者上升到高于特定限值。利用至负载的电感性地耦合的调节器拓扑结构,由于通过用于将调节器耦合至负载的输出电感器的受限的电流斜坡速率(转换速率)的作用,而具有针对调节器可以用以响应的带宽的固有的限制。常规的调节器控制器通常具有瞬态支持特征,用于使多相调节器的所有相能够同时发出(sourse)或吸入(sink)电流。而且,还使用了旁通开关,以在需要时使输出电容器放电。将仅仅支持交流(AC)内容的调节器相,用作至调节器的旁通。然而,调节器带宽的一般性改进,要求以效率为代价的、更小的电感器值和更高的开关频率。如此,期望一种用于处理陡峭负载瞬态事件的解决方案,该方案不要求更大的输出电容器、更小的输出电感器、大的旁通开关和/或更多数目的相。
发明内容
根据电压调节器电路的一个实施例,该电路包括电压调节器,该电压调节器通过输出电感器电耦合至负载并且可操作用于调节施加至负载的电压;输出电容器,该输出电容器电耦合至在电感器与负载之间的结点;以及电荷注入电路,该电荷注入电路电容性地耦合至结点。输出电容器被配置为:在负载处的升压瞬态事件期间使存储在电容器中的能量放电至负载,并且在负载处的降压瞬态事件期间从负载吸取能量。电荷注入电路可操作用于:在升压瞬态事件期间将电荷注入到输出电容器上,并且在降压瞬态事件期间从输出电容器吸取电荷。
根据调节负载的方法的一个实施例,该方法包括:经由通过输出电感器电耦合至负载的电压调节器,来调节施加至负载的电压;在负载处的升压瞬态事件期间使存储在输出电容器中的能量放电至负载,输出电容器电耦合至在电感器与负载之间的结点;在负载处的降压瞬态事件期间经由输出电容器从负载吸取能量;经由电容性地耦合至结点的电荷注入电路在升压瞬态事件期间将电荷注入到输出电容器上;以及经由电荷注入电路在降压瞬态事件期间从输出电容器吸取电荷。
根据用于通过输出电感器电耦合至负载并且具有电耦合至在电感器与负载之间的结点的输出电容器的电压调节器电路的电荷注入电路的一个实施例,该电荷注入电路包括:第一开关;第二开关;辅助电容器,该辅助电容器具有第一端子,该第一端子在不使用电感器的情况下电耦合至结点,和第二端子,该第二端子通过第一开关可切换地耦合至第一电压干线并且通过第二开关至与第一电压干线不同的第二电压干线;以及偏置电压,该偏置电压施加至辅助电容器的第二端子。第一开关被配置为在负载处的升压瞬态事件期间将辅助电容器的第二端子电耦合至第一电压干线。第二开关被配置为在负载处的降压瞬态事件期间将辅助电容器的第二端子电耦合至第二电压干线。
本领域的技术人员通过阅读以下详细说明和对应附图会认识到附加的特征和优点。
附图说明
附图中的元件相对于彼此并不一定是按比例绘制而成。类似的附图标记表示对应的相似部分。各个图示的实施例的特征可以彼此组合,除非它们彼此排斥。在附图中描绘了各个实施例并且在以下的说明书中进行了详细说明。
图1图示了具有瞬时瞬态支持的开关电压调节器的一个实施例的框图。
图2图示了与在图1中示出的导致升压瞬态负载事件并且在升压瞬态负载事件期间的开关电压调节器的操作相关联的各个波形。
图3图示了与在图1中示出的导致降压瞬态负载事件并且在降压瞬态负载事件期间的开关电压调节器的操作相关联的各个波形。
图4图示了具有瞬时瞬态支持的开关电压调节器的另一个实施例的框图。
图5图示了具有瞬时瞬态支持的开关电压调节器的又一个实施例的框图。
具体实施方式
在本文中描述的各个实施例在瞬态负载事件期间将电荷直接注入到开关电压调节器的输出电容器上或者从开关电压调节器的输出电容器直接吸取电荷,以提供瞬时或者接近瞬时的瞬态支持。在本文中描述的电荷注入电路,在不使用电感器的情况下电容性地耦合至输出电容器,并且在升压瞬态事件期间将电荷注入到输出电容器上,并且在降压瞬态事件期间从输出电容器吸取电荷。导通被包括在电荷注入电路中的开关,以经由辅助电容器使输出电容器直接地充电或放电至电压干线(例如,通常是Vin、GND或者任何电压)。由电荷注入电路提供的短的响应时间,有效地减小了输出电容器的电容值,从而改进了调节器的总输出电压响应。此处所描述的各个实施例适用于单相开关电压调节器和多相开关电压调节器两者。术语‘相’和‘功率级’在此处可互换使用,用以描述有助于在调节中传输至负载的总电流的、开关电压调节器的输出部件(例如,驱动器电路系统、高侧晶体管和低侧晶体管、电感器等)。
图1图示了电压调节器电路的一个实施例。电压调节器电路包括电压调节器100,该电压调节器100电耦合至负载102;输出电容器Cout,该输出电容器Cout电耦合至在调节器输出与负载102之间的结点104;以及电荷注入电路106,该电荷注入电路106与输出电容器Cout相同地、电容性地耦合至结点104。电压调节器100包括功率级108,该功率级108被配置为从输入电压干线(Vin)产生输出电压(Vout);以及控制器110,诸如微控制器、微处理器、ASIC(专用集成电路)等,该控制器110可操作用于控制功率级108的切换。功率级108通过一个或者多个输出电感器(L1、...、Ln)和输出电容器Cout,电耦合至负载102。电压调节器100可以具有电感性地耦合的拓扑结构诸如降压、升压、降压-升压、正激、反激、半桥、全桥等。
功率级108具有通过对应的输出电感器而电感性地耦合至负载102的一个或者多个相。每个相具有高侧晶体管和低侧晶体管。在不同周期时,高侧晶体管将负载102可切换地连接至调节器100的输入电压干线(Vin),并且对应的低侧晶体管102将负载102可切换地连接至第二电压干线,例如,接地。一般而言,功率级108可以包括任何期望数量的相,包括一个相(单相实施方式)或者一个以上的相(多相实施方式)。由电压调节器100供电的负载102可以是高性能集成电路,诸如,微处理器、图形处理器、网络处理器等,或者需要电压调节的其它类型的集成电路,诸如,POL(负载点)。
电压调节器100可操作用于调节施加至负载102的电压Vout。在电压调节器100通过一个或者多个输出电感器(L1、…、Ln)电耦合至负载102的情况下,输出电容器Cout电耦合至在一个或多个输出电感器与负载102之间的结点104。在单相电压调节器的情况下,功率级108包括将调节器100电感性地耦合至负载102的单个输出电感器L1。在多相电压调节器的情况下,功率级108包括用于功率级108的每个相的输出电感器L1、...、Ln。每个相通过对应的输出电感器L1、…、Ln,电感性地耦合至负载102。
调节器控制器110通过对传输至负载102的电流进行调节,来通过功率级108调节供应至负载102的电压Vout。控制器110可以包括脉冲宽度调制(PWM)单元112,该脉冲宽度调制(PWM)单元112用于经由对应的PWM控制信号(PWM)对功率级108的晶体管进行切换,从而使功率级108发出或者吸入至负载102的电流。当PWM控制信号在逻辑电平高时,对应的高侧晶体管设置在导通状态下,通过高侧晶体管发出电感器电流,并且对于该时段、通过电感器的电流增加。如果通过高侧晶体管吸入电流,那么电感器电流减小。这一般称为“导通时间”。当PWM控制信号在逻辑电平低时,对应的低侧晶体管设置在导通状态下,从低侧晶体管发出或者吸入电流,并且对于该时段、通过电感器的电流减小。这一般称为“断开时间”。当PWM控制信号在三态的(trivalent)或高阻抗的逻辑电平下(PWM控制信号不为高也不为低)时,高侧晶体管和低侧晶体管两者均设置在非导电状态下,既不通过低侧晶体管本体二极管也不通过高侧晶体管本体二极管来发出或者吸入电流,并且通过电感器的电流的幅度朝0减小。这一般称为“HiZ时间”或者“非活动时间”,并且认为功率级108在“高Z”或者非活动状态下。
功率级108还包括驱动器电路系统,该驱动器电路系统用于响应于由控制器110提供的PWM控制信号向功率级108的高侧晶体管和低侧晶体管的栅极提供相应的栅极驱动信号。为了便于图示,功率级108的驱动器电路系统和功率晶体管在图1中未示出。每个功率级相的启动状态、和对应的高侧晶体管和低侧晶体管的占空比,至少部分地基于施加至负载102的输出电压Vout来确定,从而使电压调节器100可以尽可能快速并且可靠地做出反应,以改变负载情况。
控制器110可以管理从一个参考电压至另一个参考电压的变化。控制器110还可以确定在输出电压Vout与参考(目标)电压之间的误差,并且将误差电压转换为数字表示,将该数字表示提供至控制器110的PWM单元112以便,通过例如调节占空比、来修改功率级晶体管的开关周期。控制器110也可以实施瞬态支持特征,诸如,活动瞬态响应,以便响应于在负载处的瞬态事件,例如,通过响应于瞬态负载事件、使能多相调节器的所有相同时发出或者吸入电流。这种电压调节功能在典型的数字控制开关电压调节器中是标准的,并且因此就这点而言不进行进一步的说明。
在负载102处的升压瞬态事件期间,使存储在输出电容器Cout上的电荷放电至负载102。相反地,在负载处的降压瞬态事件期间,输出电容器Cout从负载102吸取能量。升压瞬态负载事件涉及瞬时或者接近瞬时的负载电流的增加(例如,在小于1μs内的0A或接近0A至200A或更大)。降压瞬态负载事件涉及瞬时或者接近瞬时的负载电流的减小。
电荷注入电路106与输出电容器Cout相同地、电容性地耦合至结点104。此处使用的术语“输出电容器”指单个电容器或者电容器组。不论在哪种情况下,电荷注入电路106都可操作用于:在升压瞬态事件期间将电荷注入到输出电容器上,并且在降压瞬态事件期间从输出电容器吸取电荷。不使用电感器来将电荷注入电路106电耦合至输出电容器Cout。这样,在电荷注入电路106与输出电容器Cout之间的电学路径中仅仅存在寄生电感。如此,电荷注入电路106在负载102处的升压瞬态事件和降压瞬态事件期间,提供瞬时或者接近瞬时的支持。根据一个实施例,电荷注入电路106设置在与电压调节器100不同的半导体裸片中。包括电荷注入电路106的裸片,定位为比电压调节器100的一个或多个输出电感器更接近输出电容器Cout,以减小在电荷注入电路106与输出电容器Cout之间的寄生电感。
根据在图1中图示的实施例,电荷注入电路106包括第一开关S1、第二开关S2和辅助电容器Caux。辅助电容器Caux具有第一端子114,该第一端子114在不使用电感器的情况下与输出电容器Cout相同地电耦合至结点104;以及第二端子116,该第二端子116通过第一开关S1可切换地耦合至第一电压干线,例如,Vin,并且通过第二开关S2可切换地耦合至与第一电压干线不同的第二电压干线(V2),例如,接地。偏置电压Vaux施加至辅助电容器Caux的第二端子116。第一开关S1被配置为,在负载102处的升压瞬态事件期间,将辅助电容器Caux的第二端子116电耦合至第一电压干线,并且第二开关S2被配置为,在负载102处的降压瞬态事件期间,将辅助电容器Caux的第二端子116电耦合至第二电压干线V2。可以使用任何标准类型的晶体管作为开关S1、S2。通过第一信号ATRH来控制第一开关S1的断开/闭合状态,并且通过第二信号ATRL来控制第二开关S2的断开/闭合状态。信号ATRH、ATRL可以通过电荷注入电路106生成,并且,例如通过调节器控制器110,从外部提供至电荷注入电路106。
图2示出了各个波形,该各个波形图示了导致在负载102处的升压瞬态负载事件并且在负载102处的升压瞬态负载事件期间的电荷注入电路106的操作,并且图3示出了导致在负载102处的降压瞬态事件并且在负载102处的降压瞬态事件期间的相同的相应波形。在这两个图中,波形(a)图示了在负载102处的瞬态负载事件、和调节器100的对应的响应。波形(b)取决于瞬态负载事件的类型(升压或者降压)而图示了ATRH或者ATRL信号的状态。响应于检测到负载的升压,在升压瞬态负载事件期间,经由ATRH信号来导通开关S1,并且将辅助电容器Caux充电到Vin-Vout。将电荷从辅助电容器Caux快速地传输至输出电容器Cout。关于负载的降压,在降压瞬态负载事件期间,经由ATRL信号导通开关S2,并且负载电容器Caux从输出电容器Cout快速地吸取电荷、并且使被吸取的电荷放电至接地或者低于Vout的一些其它电压干线。
波形(c)图示了,响应于ATRH或者ATRL信号,在瞬态负载事件期间由电荷注入电路106注入或者吸取的电荷。波形(d)图示了,在具有或者不具有来自电荷注入电路106的支持的情况下,从调节器100供应至负载102的输出电压Vout的响应。关于升压瞬态负载事件,在升压瞬态负载事件期间,通过电荷注入电路106注入到输出电容器Cout上的电荷减轻甚至消除了Vout的下降,从而使得Vout不降低到低于可接受的下限。关于降压瞬态负载事件,在降压瞬态负载事件期间,通过电荷注入电路106从输出电容器Cout吸取的电荷减轻或者甚至消除了Vout的过冲,从而使得Vout不超过可接受的上限。在这两种情况下,因为在辅助电容器Caux与输出电容器Cout之间不存在活动的电感,所以,输出电压Vout的升压过渡或者降压过渡不由于转换速率限制而变慢。
在瞬态负载事件期间,跨电荷注入电路106辅助电容器Caux的电压偏移可以超过1V。例如,该电压偏移可以超过数伏。相反地,跨调节器电路输出电容器Cout的电压偏移通常不可以超过m V范围,以维持负载102的适度稳定。如此,输出电容器Cout倾向于较大,例如,在毫法范围内。因为允许电荷注入电路106的辅助电容器Caux被容忍明显更大的电压偏移,所以辅助电容器Caux可以比输出电容器Cout明显更小,例如,在微法范围内。在一个实施例中,辅助电容器Caux的电容和输出电容器Cout的电容之比在从1/20至1/100的范围内。
电荷注入电路106也可以实施零电流切换,以增加效率、以及减小用于将辅助电容器Caux的第二端子116可切换地耦合至第一电压干线和第二电压干线的开关S1、S2的大小。零电流切换涉及:仅仅在电容器电流为0或者接近0时,才断开开关S1、S2。例如,在升压瞬态事件期间,当辅助电容器电流为0或者接近0时、导通第一开关S1,而当辅助电容器电流回到0或者接近0时、断开第一开关S1,如图2的波形(c)所示。在降压瞬态事件期间,当辅助电容器电流为0或者接近0时、导通第二开关S2,而当辅助电容器电流回到0或者接近0时、断开第二开关S2,如图3的波形(c)所示。这样,可以使用更小的高欧姆晶体管来实施电荷注入电路106的开关S1、S2。
施加至负载电容器Caux的第二端子116的偏置电压Vaux,允许在瞬态负载事件之间使得在负载电容器Caux上的电荷平稳。即,偏置电压Vaux在瞬态负载事件之间清除在负载电容器Caux上的电荷。偏置电压Vaux可以是固定的或者可调节的。根据图1图示的实施例,偏置电压Vaux是固定的。根据该实施例,电荷注入电路106进一步包括电阻分压器网络,该电阻分压器网络电耦合在第一电压干线与第二电压干线之间。电阻分压器网络包括第一电阻器R1和第二电阻器R2。偏置电压Vaux基于比率R1/R2来设置。电容器R1和R2较大,例如,在千欧姆范围内,从而使辅助电容器Caux在正常调节期间几乎无影响,甚至无影响,并且使偏置电压Vaux在瞬态事件之间稳定。
图4图示了电压调节器电路的另一个实施例。在图4中示出的实施例与在图1中示出的实施例相似。然而,不同之处在于,开关S1、S2的相对于电阻分压器网络的电阻R1、R2的位置是相反的。而且,调节器控制器110可操作用于:通过电压调节器100来感测传输至负载102的电流,并且基于感测到的电流经由ATRH和ATRL信号来控制电荷注入电路106的操作。
控制器110可以包括用于感测传输至负载102的电流的任何标准电流感测电路系统118。例如,功率级108可以包括与电压调节器100的每个相并联耦合的RC电流感测网络。RC电流感测网络考虑到了对应输出电感器的DCR(非理想DC电阻)。跨RC电流感测网络感测电容器测量得到的电压表示跨输出电感器DCR的电压,意味着通过电感器的电流与电容器电压与DCR值之比有关。电流感测电路系统118可以基于跨相应RC电流感测网络感测电容器测量得到的电压,来估计通过每个电感器的电流。在另一个示例中,电流感测电路系统118可以是集成电流传感器,在该集成电流传感器中,电流感测电路系统118感测通过相应输出电感器的电流。也可以使用其它标准电流感测方法。
由控制器110在内部生成ATRH和ATRL信号,作为由调节器电路实施的标准电流感测和瞬态支持特征的一部分,例如诸如,活动瞬态响应。根据在图4中图示的实施例,控制器110将ATRH和ATRL信号输出至电荷注入电路106。ATRH和ATRL信号在电荷注入电路106处被接收,并且控制开关S1、S2的导通/断开状态,如上文描述的。
图5图示了电压调节器电路的另一个实施例。在图5中,开关电压调节器100被实施为多相调节器,在该多相调节器中,功率级108的每个相(“相1”、…、“相N”)将电流(Iph1、…、Iph_N)传输至负载102。控制器110的PWM单元112经由对应的PWM控制信号(PWM1、…、PWM_N)管理功率级108的每个相的开关,从而使功率级108通过对应的输出电感器(L1、...、Ln)将至负载102的电流发出或者吸入。在图5中示出的实施例与在图1中示出的实施例相似。然而,不同之处在于,施加至电荷注入单元106的辅助电容器Caux的第二端子116的偏置电压Vaux是可动态调节的。在一个实施例中,偏置电压Vaux根据负载电流动态调节。例如,如果升压瞬态事件比降压瞬态事件更迫切、可以减小偏置电压Vaux,并且如果降压瞬态事件比升压瞬态事件更迫切、可以增加偏置电压Vaux。当负载电路为0或者接近0并且必须快速地变换到例如200A或者更大时,升压瞬态事件比降压瞬态事件更迫切。在这种情况下,可以设置偏置电压Vaux,从而将辅助电容器Caux充电至Vin。相反地,当负载电流接近其最大值例如200A或者更大并且必须快速地变换到0或者接近0时,降压瞬态事件比升压瞬态事件更迫切。在这种情况下,可以设置偏置电压Vaux,从而使辅助电容器Caux放电至接地。
进一步根据在图5中示出的实施例,电荷注入电路106包括线性电压调节器或者转换器120,该转换器120可操作用于基于从调节器控制器110接收到的电流信号来设置施加至辅助电容器Caux的第二端子116的偏置电压Vaux。电流信号根据由电压调节器100供应至负载102的总电流,其由控制器110的电流感测电路118感测到,如上文描述的。
在又一实施例中,电压调节器110生成偏置电压Vaux,并且将Vaux施加至辅助电容器Caux的第二端子116。例如,控制器110可以基于由电流感测电路系统118感测到的负载电流,来确定偏置电压Vaux。
在又一实施例中,可以将现有电压干线用作供应至负载电容器Caux第二端子116的偏置电压Vaux,只要电压干线是足够欧姆性的,以清除在瞬态之间的辅助电容器Caux上的电荷,但是不要是太欧姆性的,从而使电荷没有被充分地清除。
在此处使用的术语“具有”、“包含”、“包括”等是开放式术语,表示存在所述的元件或者特征,但是也不排除附加的元件或者特征。“一”、“一个”和“该”旨在包括复数形式和单数形式,除非上下文另有明确表示。
要理解,在本文中描述的各个实施例的特征可以彼此组合,除非特别注明不可以组合。
虽然在此处已经对具体实施例进行了图示和描述,但是本领域的技术人员要了解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以用多种替代和/或等同实施方式代替所示出和描述的具体实施例。本申请旨在涵盖此处论述的具体实施例的任何改变或者变型。因此,本发明旨在仅由权利要求书及其等同物限制。
Claims (20)
1.一种电压调节器电路,包括:
电压调节器,所述电压调节器通过输出电感器电耦合至负载,并且可操作用于调节施加至所述负载的电压;
输出电容器,所述输出电容器电耦合至在所述电感器与所述负载之间的结点,所述输出电容器被配置为:在所述负载处的升压瞬态事件期间,使存储在所述电容器中的能量放电至所述负载;并且在所述负载处的降压瞬态事件期间,从所述负载吸取能量;以及
电荷注入电路,所述电荷注入电路电容性地耦合至所述结点,并且可操作用于:在所述升压瞬态事件期间,将电荷注入到所述输出电容器上;并且在所述降压瞬态事件期间,从所述输出电容器吸取电荷。
2.根据权利要求1所述的电压调节器电路,其中所述电荷注入电路包括:
第一开关;
第二开关;
辅助电容器,所述辅助电容器具有:第一端子,所述第一端子在不使用电感器的情况下电耦合至所述结点;以及第二端子,所述第二端子通过所述第一开关可切换地耦合至第一电压干线,并且通过所述第二开关可切换地耦合至与所述第一电压干线不同的第二电压干线;以及
偏置电压,所述偏置电压施加至所述辅助电容器的所述第二端子,
其中所述第一开关被配置为在所述升压瞬态事件期间将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第一电压干线,
其中所述第二开关被配置为在所述降压瞬态事件期间将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第二电压干线。
3.根据权利要求2所述的电压调节器电路,其中所述电荷注入电路进一步包括:
电阻分压器网络,所述电阻分压器网络电耦合在所述第一电压干线与所述第二电压干线之间,并且被配置为提供施加至所述辅助电容器的所述第二端子的所述偏置电压。
4.根据权利要求2所述的电压调节器电路,其中所述偏置电压根据负载电流动态地调节。
5.根据权利要求4所述的电压调节器电路,
其中如果所述升压瞬态事件比所述降压瞬态事件更迫切,那么降低所述偏置电压,并且
其中如果所述降压瞬态事件比所述升压瞬态事件更迫切,那么增加所述偏置电压。
6.根据权利要求2所述的电压调节器电路,其中所述辅助电容器的电容与所述输出电容器的电容之比在1/20至1/100的范围内。
7.根据权利要求2所述的电压调节器电路,
其中在所述升压瞬态事件期间,所述第一开关被配置为:当所述辅助电容器电流为0或者接近0时导通,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时断开,并且
其中在所述降压瞬态事件期间,所述第二开关被配置为:当所述辅助电容器电流为0或者接近0时导通,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时断开。
8.根据权利要求2所述的电压调节器电路,其中所述辅助电容器电流具有电压偏移,所述电压偏移在所述升压瞬态事件期间以及所述降压瞬态事件期间超过1V。
9.根据权利要求2所述的电压调节器电路,其中所述电荷注入电路包括线性电压调节器或者转换器,所述线性电压调节器或者所述转换器可操作用于,基于从所述电压调节器的控制器接收到的电流信号,来设置施加至所述辅助电容器的所述第二端子的所述偏置电压。
10.根据权利要求9所述的电压调节器电路,其中所述控制器确定施加至所述辅助电容器的所述第二端子的所述偏置电压。
11.根据权利要求1所述的电压调节器电路,进一步包括:
控制器,所述控制器可操作用于,控制所述电压调节器的操作、感测通过所述电压调节器传输至所述负载的电流、并且基于感测到的所述电流来控制所述电荷注入电路的操作。
12.根据权利要求1所述的电压调节器电路,
其中所述电荷注入电路与所述电压调节器设置在不同的半导体裸片中,并且
其中包括所述电荷注入电路的所述裸片定位为比所述输出电感器更接近所述输出电容器。
13.一种调节负载的方法,包括:
经由通过输出电感器电耦合至所述负载的电压调节器,来调节施加至所述负载的电压;
在所述负载处的升压瞬态事件期间,使存储在输出电容器中的能量放电至所述负载,所述输出电容器电耦合至在所述电感器与所述负载之间的结点;
在所述负载处的降压瞬态事件期间,经由所述输出电容器从所述负载吸取能量;
在所述升压瞬态事件期间,经由电容性地耦合至所述结点的电荷注入电路,将电荷注入到所述输出电容器上;以及
在所述降压瞬态事件期间,经由所述电荷注入电路,从所述输出电容器吸取电荷。
14.根据权利要求13所述的方法,其中在所述升压瞬态事件期间经由所述电荷注入电路将电荷注入到在所述输出电容器上以及在所述降压瞬态事件期间经由所述电荷注入电路从所述输出电容器吸取电荷包括:
在不使用电感器的情况下,将所述电荷注入电路的辅助电容器的第一端子电耦合至所述结点;
向所述辅助电容器的第二端子施加偏置电压;
在所述升压瞬态事件期间,通过所述电荷注入电路的第一开关,将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至第一电压干线;以及
在所述降压瞬态事件期间,通过所述电荷注入电路的第二开关,将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至与所述第一电压干线不同的第二电压干线。
15.根据权利要求14所述的方法,进一步包括:
根据负载电流,动态调节所述偏置电压。
16.根据权利要求14所述的方法,其中在所述升压瞬态事件期间通过所述第一开关将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第一电压干线以及在所述降压瞬态事件期间通过所述第二开关将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第二电压干线包括:
在所述升压瞬态事件期间,当所述辅助电容器电流为0或者接近0时,导通所述第一开关,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时,断开所述第一开关;以及
在所述降压瞬态事件期间,当所述辅助电容器电流为0或者接近0时,导通所述第二开关,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时,断开所述第二开关。
17.一种电荷注入电路,所述电荷注入电路用于通过输出电感器电耦合至负载并且具有电耦合至在所述电感器与所述负载之间的结点的输出电容器的电压调节器电路,所述电荷注入电路包括:
第一开关;
第二开关;
辅助电容器,所述辅助电容器具有:第一端子,所述第一端子在不使用电感器的情况下电耦合至所述结点;以及第二端子,所述第二端子通过所述第一开关可切换地耦合至第一电压干线,并且通过所述第二开关可切换地耦合至与所述第一电压干线不同的第二电压干线;以及
偏置电压,所述偏置电压施加至所述辅助电容器的所述第二端子,
其中所述第一开关被配置为,在所述负载处的所述升压瞬态事件期间,将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第一电压干线,
其中所述第二开关被配置为,在所述负载处的所述降压瞬态事件期间,将所述辅助电容器的所述第二端子电耦合至所述第二电压干线。
18.根据权利要求17所述的电荷注入电路,其中所述偏置电压根据负载电流被动态调节。
19.根据权利要求17所述的电荷注入电路,
其中在所述升压瞬态事件期间,所述第一开关被配置为,当所述辅助电容器电流为0或者接近0时导通,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时断开,并且
其中在所述降压瞬态事件期间,所述第二开关被配置为,当所述辅助电容器电流为0或者接近0时导通,并且当所述辅助电容器电流回到0或者接近0时断开。
20.根据权利要求17所述的电荷注入电路,进一步包括线性电压调节器或者转换器,所述线性电压调节器或者所述转换器可操作用于,基于从所述电压调节器的控制器接收到的电流信号,来设置施加至所述辅助电容器的所述第二端子的所述偏置电压。
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