CN110752747A - 开关调节器、电源电路和操作开关调节器的方法 - Google Patents

开关调节器、电源电路和操作开关调节器的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种被配置为基于输入电压生成输出电压的开关调节器、一种被配置为基于输入电压生成电源电压的电源电路和一种操作开关调节器的方法。所述开关调节器包括：电感器；以及电容器电路，被配置为通过被充入从输入电压经过电感器的电感器电流来生成输出电压，基于输出电压是第一电平或第二电平来提供第一电容作为负载电容，并基于输出电压在第一电平和第二电平之间来提供比第一电容小的第二电容作为负载电容。

Description

开关调节器、电源电路和操作开关调节器的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年7月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0085380的优先权，其通过引用被整体并入本文。
技术领域
与示例实施例一致的方法和装置涉及电源电压生成，更具体地，涉及动态地改变输出电压的开关调节器以及包括该开关调节器的电源电路。
背景技术
可以生成电源电压以为电子组件提供电力。电源电压会被要求具有减小的噪声以及操作电子组件所需的电平。另外，可以改变提供给电子组件的电源电压的电平，以减小电子组件的功耗。例如，在处理数字信号的数字电路的情况下，当需要相对低的性能时可以提供低电平电源电压，而当需要相对高的性能时可以提供高电平电源电压。因此，可能需要生成电源电压的电路来生成能够快速地改变电平并且具有减小的噪声的电源电压。
发明内容
示例实施例提供了可以生成可以快速地改变到期望电平并且具有减小的噪声的电源电压的开关调节器，以及包括该开关调节器的电源电路。
根据示例实施例的一方面，提供了一种开关调节器，所述开关调节器被配置为基于输入电压生成输出电压，并且包括：电感器；以及电容器电路，所述电容器电路被配置为通过被充入从所述输入电压经过所述电感器的电感器电流来生成所述输出电压，基于所述输出电压是第一电平或第二电平来提供第一电容作为负载电容，并基于所述输出电压在所述第一电平和所述第二电平之间来提供比所述第一电容小的第二电容作为所述负载电容。
根据另一示例实施例的一方面，提供了一种开关调节器，所述开关调节器被配置为基于输入电压生成输出电压，并且包括：电感器；以及电容器电路，所述电容器电路被配置为提供负载电容，通过被充入从所述输入电压经过所述电感器的电感器电流来生成所述输出电压，并且基于控制信号将所述负载电容从第一电容快速地改变到比所述第一电容小的第二电容以及将所述负载电容从所述第二电容逐渐地改变到所述第一电容。
根据另一示例实施例的一方面，提供了一种电源电路，所述电源电路被配置为基于输入电压生成电源电压，并且包括：第一电压调节器，所述第一电压调节器被配置为基于所述输入电压和参考电压生成第一输出电压；开关，所述开关被配置为基于控制信号在接地电压和所述第一输出电压之间改变负载电容；以及功率控制器，所述功率控制器被配置为：生成所述参考电压，从而控制所述第一电压调节器根据负载条件来改变所述第一输出电压；以及生成所述控制信号来控制所述开关，从而基于所述第一输出电压是恒定的，将所述负载电容保持在第一电容，并基于所述第一输出电压是变化的，将所述负载电容保持在比所述第一电容小的第二电容。
根据示例实施例的一方面，提供了一种操作开关调节器的方法，所述开关调节器被配置为基于输入电压生成输出电压。所述方法包括：基于所述输出电压是第一电平，将第一电容保持为负载电容；基于所述输出电压从所述第一电平向第二电平改变，将所述负载电容保持为比所述第一电容小的第二电容；以及基于所述输出电压是所述第二电平，将所述负载电容保持为所述第一电容。
根据示例实施例的一方面，提供了一种开关调节器，所述开关调节器被配置为基于输入电压提供输出电压，所述开关调节器包括：电容器电路，所述电容器电路被配置为基于指示了恒定的输出电压的控制信号提供第一电容，并基于指示了变化的输出电压的控制信号提供第二电容；以及控制器，所述控制器配置为生成所述控制信号。
附图说明
根据下面结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解上述和其他方面、特征及优点，其中：
图1是示出根据示例实施例的开关调节器的框图；
图2是示出根据示例实施例的图1的开关调节器的关于时间的操作的示例的曲线图；
图3A、3B和3C示出根据示例实施例的开关调节器的示例；
图4是示出根据示例实施例的图1的电容器电路的示例的电路图；
图5是示出根据示例实施例的图1的开关调节器基于时间推移的操作的示例的曲线图；
图6A、6B和6C示出根据示例实施例的可变电容器的示例；
图7是示出根据示例实施例的电源电路的框图；
图8是示出根据示例实施例的图7的电源电路的示例的电路图；
图9是示出根据示例实施例的图8的电源电路基于时间推移的操作的示例的曲线图；
图10是示出根据示例实施例的电源电路的示例的电路图；
图11是示出根据示例实施例的操作开关调节器的方法的流程图；
图12是示出根据示例实施例的操作开关调节器的方法的流程图；
图13是示出根据示例实施例的系统的图；以及
图14是示出根据示例实施例的无线通信设备的框图。
具体实施方式
图1是示出根据示例实施例的开关调节器10的框图。开关调节器10可以基于参考电压VREF和输入电压VIN生成输出电压VOUT，并且输出电压VOUT可以用作其他电子组件的电源电压。如图1所示，开关调节器10可以包括电感器L、开关电路11、开关控制器12和电容器电路13。在一些示例实施例中，开关调节器10中包括的组件可以被包括在一个半导体封装件中。在一些示例实施例中，开关调节器10可以包括在其上安装组件的印刷电路板。
开关调节器10可以生成输出电压VOUT。例如，开关调节器10的开关电路11可以基于从开关控制器12提供的开关控制信号C_SW来接通/关断开关，绕过电感器L以切换电感器电流IL的路径。在本说明书中，接通可以指的是开关的两端都被电连接的状态，并且关断可以指的是开关的两端都被电断开的状态。如下面参考图3A、图3B和图3C所述，作为开关调节器10的示例的DC-DC转换器可以从输入电压VIN生成输出电压VOUT，输入电压VIN是直流(DC)电压，并且输出电压VOUT是DC电压。在下文中，将主要参考作为开关调节器10的DC-DC转换器来描述示例实施例。然而，应当理解，示例实施例可以应用于其他类型的开关调节器10，例如输入电压VIN是交流(AC)电压的AC-DC转换器。
开关电路11可以从开关控制器12接收开关控制信号C_SW，并且可以包括至少一个开关，该至少一个开关基于开关控制信号C_SW接通和关断。开关电路11可以基于开关控制信号C_SW控制从输入电压VIN流过电感器L的电感器电流IL的路径。例如，开关电路11可以响应于开关控制信号C_SW，将电感器电流IL提供给电容器电路13以对电容器电路13中包括的电容器充电，同时其可以响应于开关控制信号C_SW阻止电感器电流IL被供给到电容器电路13，以防止对电容器电路13中包括的电容器过度充电。另外，当存在从开关调节器10接收输出电压VOUT的负载时，可以将电感器电流IL的至少一部分提供给负载。稍后将参考图3A、3B和3C等描述开关电路11的示例。
开关控制器12可以基于参考电压VREF和输出电压VOUT生成开关控制信号C_SW。例如，开关控制器12可以包括两个或更多个电阻器，并且可以生成由两个或更多个电阻器分压的输出电压VOUT作为反馈电压。开关控制器12可以将反馈电压与参考电压VREF进行比较，并且可以生成开关控制信号C_SW，使得反馈电压与参考电压VREF匹配。因此，输出电压VOUT的电平可以由参考电压VREF的电平来确定，并且输出电压VOUT的电平可以通过改变参考电压VREF的电平来改变。
电容器电路13可以包括至少一个电容器，并且所述至少一个电容器中的至少一个电容器可以通过电容器电流IC充电或放电。例如，当电感器电流IL的至少一部分被提供作为电容器电流IC时，电容器电路13的至少一个电容器可以被充电，使得电容器电流IC为正(+)。另一方面，当电容器电流IC通过开关电路11流到接地电压(或接地)或流到接收输出电压VOUT的负载，使得电容器电流IC为负时，电容器电路13的至少一个电容器可以放电。如图1所示，电容器电路13可以在输出电压VOUT和接地电压之间提供负载电容CL。
由开关调节器10生成的输出电压VOUT可以用作向电子组件提供电力的电源电压，并且此种电子组件可以被称为开关调节器10的负载。例如，输出电压VOUT可以被提供给被配置为处理数字信号的数字电路、被配置为处理模拟信号的模拟电路、和/或被配置为处理射频(RF)信号的射频(RF)电路。负载电容CL可以根据各种需求确定。例如，可能需要输出电压VOUT具有减小的噪声以防止负载的故障，并且特别地，可能需要减小由于开关调节器10的开关操作引起的纹波。因此，可能需要负载电容CL具有大的值，以减小输出电压VOUT的纹波。另一方面，可以动态地改变输出电压VOUT的电平以减小负载的功耗，例如，开关调节器10可以被配置为输出低电平的输出电压VOUT，而在负载需要高性能或高功耗时提供高电平的输出电压VOUT。因此，为了快速地且动态地改变输出电压VOUT的电平，可能需要负载电容CL具有小的值。根据示例实施例，如下面参考图2和图5等所述的，开关调节器10可以提供具有快速变化的电平以及减小的噪声的输出电压VOUT。
电容器电路13可以接收电容器控制信号C_CL，并且可以提供根据电容器控制信号C_CL而变化的负载电容CL。例如，在输出电压VOUT的电平保持恒定时，电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供相对大的负载电容CL，而在输出电压VOUT的电平改变时，电容器电路13也可以响应于电容器控制信号C_CL提供相对低的负载电容CL。因此，输出电压VOUT可以具有动态地快速变化的电平并且具有减小的噪声。在本说明书中，用于控制电容器电路13的电容器控制信号C_CL可以被称为控制信号。
图2是示出根据示例实施例的图1的开关调节器10基于时间推移的操作的示例的曲线图。图2示出了在没有负载的情况下，基于时间推移的图1的输出电压VOUT和负载电容CL。图2中的虚线示出了基于比较示例的输出电压VOUT和负载电容CL，在该比较示例中，负载电容CL具有由电容器固定的电容CL0。在下文中，将参考图1描述图2。
参考图2，电容器电路13可以基于电容器控制信号C_CL在相对高的第一电容CL1和相对低的第二电容CL2之间切换负载电容CL。另一方面，根据比较示例，负载电容CL会保持与第一电容CL1和第二电容CL2之间的固定电容CL0一致。
从时间t20到时间t21，输出电压VOUT可以保持在第一电平V1。例如，在接收输出电压VOUT的负载处可能需要低性能和/或低功耗，因此输出电压VOUT可以保持在相对低的第一电平V1。电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供第一电容CL1作为负载电容CL。与之相比，根据比较示例的负载电容CL是比第一电容CL1小的固定电容CL0。因此，如图2所示，与从时间t20到时间t21的比较示例相比，开关调节器10可以生成具有减小的纹波的输出电压VOUT。随着重复充电和放电，电容器电流IC可以以恒定的平均值振荡。
从时间t21到时间t22，输出电压VOUT可以从第一电平V1动态地改变到第二电平V2。输出电压VOUT的第一电平V1低于第二电平V2。例如，在接收输出电压VOUT的负载处可能需要高性能和/或高功耗，因此会出现增大输出电压VOUT的电平的时段。电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供第二电容CL2作为负载电容CL。与之相比，根据比较示例的负载电容CL是比第二电容CL2大的固定电容CL0。此外，如图2所示，开关调节器10可以在相对较早的点(即，时间t22)生成具有第二电平V2的输出电压VOUT，而根据比较示例的开关调节器10可以在相对延迟的时间点(即，时间t23)生成具有第二电平V2的输出电压VOUT。另外，由于第二电容CL2小于比较示例的固定电容CL0，所以与比较示例相比，电容器电流IC可以具有更小的峰值，因此通过开关电路11和电感器L的峰值电流的幅值可以减小。由于减小的电感器电流IL的峰值，因此，可以改善开关调节器10的操作可靠性。另外，可以减小开关电路11和电感器L的尺寸。
从时间t22到时间t24，输出电压VOUT可以保持在第二电平V2。电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供第一电容CL1作为负载电容CL。与之相比，根据比较示例的负载电容CL是比第一电容CL1小的固定电容CL0。因此，如图2所示，与在从时间t20到时间t21的时段期间类似，开关调节器10可以在从时间t22到时间t23的时段期间生成与比较示例相比具有减小的纹波的输出电压VOUT。随着重复充电和放电，电容器电流IC可以以恒定的平均值振荡。
从时间t24到时间t25，输出电压VOUT可以从第二电平V2动态地改变到第一电平V1。例如，可能需要接收输出电压VOUT的负载在性能和/或功耗方面低，因此会出现输出电压VOUT的电平降低的时段。电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供第二电容CL2作为负载电容CL，而根据比较示例的负载电容CL是比第二电容CL2大的固定电容CL0。因此，如图2所示，开关调节器10会在相对较早的时间点t25生成具有第一电平V1的输出电压VOUT，而根据比较示例的输出电压VOUT会在相对延迟的时间(即，在时间t26)具有第一电平V1。
从时间t25开始，输出电压VOUT可以保持在第一电平V1。电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL提供第一电容CL1作为负载电容CL，而根据比较示例的负载电容CL是比第一电容小的固定电容CL0。因此，类似于从时间t20到时间t21的时段，与比较示例相比，开关调节器10可以从时间t25开始，生成具有减小的纹波的输出电压VOUT。随着重复充电和放电，电容器电流IC可以以恒定的平均值振荡。
尽管图2的示例中的输出电压VOUT被示出为具有两个不同的电平(即，第一电平V1和第二电平V2)中的一个，但是在一些示例实施例中，输出电压VOUT可以被选择性地控制为三个或更多个不同的电平。另外，在图2的示例中，负载电容CL被示出为具有两个不同的电容(即，第一电容CL1和第二电容CL2)中的一个，但是在一些示例实施例中，电容器电路13可以基于输出电压VOUT的电平提供具有三个或更多个不同的值中的一个值的负载电容CL。
图3A、图3B和图3C示出了根据示例实施例的开关调节器的示例。具体地，图3A、图3B和图3C示出了降压(buck)转换器30a、升压(boost)转换器30b和降压-升压转换器30c作为DC-DC转换器的示例。在下文中，将省略在图3A、图3B和图3C的描述中的冗余内容。
参考图3A，降压转换器30a可以用作降压(step-down)转换器并且生成电平比输入电压VIN的电平低的输出电压VOUT。如图3A所示，降压转换器30a可以包括电感器L、开关电路31a、开关控制器32a和电容器电路33a。开关控制器32a可以基于参考电压VREF和输出电压VOUT生成开关控制信号C_SW，并将开关控制信号C_SW提供给开关电路31a。当参考电压VREF的电平改变时，开关控制器32a可以基于参考电压VREF的电平和电平改变的输出电压VOUT生成开关控制信号C_SW。开关电路31a可以包括串联连接在输入电压VIN和接地电压之间的两个开关。在一些示例实施例中，开关电路31a可以响应于开关控制信号C_SW互斥地接通两个开关。电容器电路33a可以在输出电压VOUT和接地电压之间提供根据电容器控制信号C_CL变化的负载电容CL。
参考图3B，升压转换器30b可以用作升压(step-up)转换器并且生成电平比输入电压VIN的电平高的输出电压VOUT。如图3B所示，升压转换器30b可以包括电感器L、开关电路31b、开关控制器32b和电容器电路33b。开关控制器32b可以基于参考电压VREF和输出电压VOUT生成开关控制信号C_SW，并将开关控制信号C_SW提供给开关电路31b。当参考电压VREF的电平改变时，开关控制器32b可以基于改变的参考电压VREF的电平和改变的输出电压VOUT的电平生成开关控制信号C_SW。开关电路31b可以包括两个开关，以将电感器L的一端分别电连接到输出电压VOUT和接地电压。在一些示例实施例中，开关电路31b可以响应于开关控制信号C_SW互斥地接通两个开关。电容器电路33b可以在输出电压VOUT和接地电压之间提供根据电容器控制信号C_CL变化的负载电容CL。
参考图3C，降压-升压转换器30c可以生成电平比输入电压VIN的电平高或低的输出电压VOUT，并且可以包括电感器L、开关电路31c、开关控制器32c和电容器电路33c。开关控制器32c可以生成开关控制信号C_SW，使得降压-升压转换器30c基于输出电压VOUT的电平作为图3A的降压转换器30a或图3B的升压转换器30b。例如，当输出电压VOUT的电平低于输入电压VIN的电平时，开关控制器32c可以生成开关控制信号C_SW，使得降压-升压转换器30c使用开关电路31c中包括的开关而具有与图3A的降压转换器30a相同的结构。另一方面，当输出电压VOUT的电平高于输入电压VIN的电平时，开关控制器32c可以生成开关控制信号C_SW，使得降压-升压转换器30c使用开关电路31c中包括的开关而具有与图3B的升压转换器30b相同的结构。另外，开关控制器32c可以基于参考电压VREF和输出电压VOUT生成开关控制信号C_SW。
开关电路31c可以包括串联连接在输入电压VIN和接地电压之间的两个开关，以及将电感器L的一端分别电连接到输出电压VOUT和接地电压的两个开关。电容器电路33c可以在输出电压VOUT和接地电压之间提供根据电容器控制信号C_CL变化的负载电容CL。
图4是示出根据示例实施例的图1的电容器电路13的示例的电路图。如上面参考图1所述的，图4的电容器电路40可以在输出电压VOUT和接地电压之间提供根据电容器控制信号C_CL变化的负载电容CL。如图4所示，电容器电路40可以包括具有固定电容的第一电容器C1和与第一电容器C1并联连接的可变电容器41。在下面，将参考图1和图2描述图4。
可变电容器41可以包括彼此串联连接的第二电容器C2和开关SW，并且开关SW可以根据电容器控制信号C_CL接通和关断。在一些示例实施例中，开关SW可以保持接通，同时输出电压VOUT保持在恒定电平，并且开关SW可以保持断开，同时输出电压VOUT的电平改变。当开关SW接通时，第一电容器C1和第二电容器C2可以并联地电连接，并且电容器电路40可以提供与第一电容器C1的电容和第二电容器C2的电容的总和相对应的负载电容CL。另一方面，当开关SW关断时，电容器电路40可以提供与第一电容器C1的电容相对应的负载电容CL。例如，如上面参考图2所述的，当电容器电路40能够提供两个不同的负载电容中的任意一个(即，第一电容CL1或第二电容CL2)时，第一电容器C1可以具有第二电容CL2，而第二电容器C2可以具有与第一电容CL1和第二电容CL2之间的差CL1-CL2相对应的电容。
在一些示例实施例中，电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL快速地将负载电容CL从第一电容CL1改变到第二电容CL2，而负载电容CL可以从第二电容CL2逐渐改变到第一电容CL1。也就是说，电容器电路40可以在输出电压VOUT的电平开始改变的时间点快速减小负载电容CL，并且在输出电压VOUT的电平彻底地改变的时间点逐渐增加负载电容CL。因此，不仅可以快速改变输出电压VOUT的电平，而且可以抑制由于负载电容CL的增加而出现的输出电压VOUT的波动。为此，在一些示例实施例中，可变电容器41中包括的开关SW可以响应于电容器控制信号C_CL而在接通和关断的每一者中不同地操作。稍后将参考图6A、图6B和图6C描述可变电容器41的示例。
图5是示出根据示例实施例的图1的开关调节器10基于时间推移的操作的示例的曲线图。具体地，图5示出了开关调节器10包括图4的电容器电路40的示例。图5示出了图4中的开关SW基于时间推移的接通电阻RON和电容器电流IC。如上面参考图4所述的，在图5的示例中，负载电容CL可以快速地减小并逐渐地增加。在下文中，将参考图1和图4描述图5，并且将在图5的描述中省略与图2重叠的描述。
从时间t50到时间t51，输出电压VOUT可以保持在第一电平V1。电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL提供第一电容CL1作为负载电容CL。为了提供第二电容器C2的电容作为负载电容CL的一部分，开关SW可以处于接通状态并且可以具有相对小的第一电阻值R1。在一些示例实施例中，第一电阻值R1可以为大约零。如上面参考图2所述的，由于相对大的第一电容CL1，输出电压VOUT处的纹波可以减小。
从时间t51到时间t52，输出电压VOUT可以从第一电平V1动态地改变到第二电平V2。电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL在时间t51将负载电容CL从第一电容CL1快速地改变到第二电容CL2，并且可以将负载电容CL保持为第二电容CL2直到时间t52。在时间t51，为了从负载电容CL中排除第二电容器C2的电容，可以关断开关SW，如图5所示，开关SW的接通电阻RON可以从第一电阻值R1快速变化到相对大的第二电阻值R2，并且可以保持在第二电阻值R2直到时间t52。在一些示例实施例中，第二电阻值R2可以为近似无穷大。因此，如上面参考图2所述的，由于相对小的第二电容CL2引起的输出电压VOUT可以在较早的时间点(即，时间t52)处具有第二电平V2。如图5中所示，从时间t51到时间t52，由于增大的输出电压VOUT的电平，所以可以向电容器电路40提供用于对电容器电路40充电的电容器电流IC。
在时间t52，输出电压VOUT可以达到第二电平V2，并且电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL开始逐渐地将负载电容CL从第二电容CL2改变到第一电容CL1。电容器电路40可以逐渐地改变负载电容CL，直到负载电容CL达到第一电容CL1的时间t53。尽管在图5中示出了负载电容CL从时间t52到时间t53线性地增大，但是在一些示例实施例中，负载电容CL可以从时间t52到时间t53非线性地增大。
为了将负载电容CL从第二电容CL2逐渐地改变到第一电容CL1，开关SW可以从关断(OFF)状态逐渐变为接通(ON)状态，即，接通电阻RON可以从第二电阻值R2逐渐地变为第一电阻值R1。另外，由于从第二电容CL2逐渐地增大到第一电容CL1的负载电容CL以及从第一电平V1升高的第二电平V2的输出电压VOUT，所以可以生成用于对电容器电路40的可变电容器41充电的电容器电流IC。在一些示例实施例中，如图5所示，从时间t52到时间t53，电容器电流IC可以具有恒定的幅值ICHG。
从时间t53到时间t54，输出电压VOUT可以保持在第二电平V2。电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL提供第二电容CL2作为负载电容CL。为了提供第二电容器C2的电容作为负载电容CL的一部分，开关SW可以处于接通状态并且可以具有相对小的第一电阻值R1。类似于从时间t50到时间t51，由于相对大的第一电容CL1，所以输出电压VOUT处的纹波可以减小。
从时间t54到时间t55，输出电压VOUT可以从第二电平V2动态地改变到第一电平V1。电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL在时间t54将负载电容CL从第一电容CL1快速地改变到第二电容CL2，并且可以将第二电容CL2保持为负载电容CL直到时间t55。在时间t54，开关SW的接通电阻RON可以从第一电阻值R1快速地改变到第二电阻值R2，并且可以保持在第二电阻值R2直到时间t55。因此，由于相对小的第二电容CL2，所以输出电压VOUT可以在较早的时间点(即，在时间t55)处具有第一电平V1。如图5所示，从时间t54到时间t55，由于降低的输出电压VOUT的电平，所以可以向电容器电路40提供用于使电容器电路40放电的电容器电流IC。
在时间t55，输出电压VOUT可以达到第一电平V1，并且电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL开始将负载电容CL从第二电容CL2逐渐地改变到第一电容CL1。电容器电路40可以逐渐地改变负载电容CL，直到负载电容CL达到第一电容CL1的时间t56。在一些示例实施例中，负载电容CL可以线性地增加，并且在其他示例实施例中，负载电容CL可以非线性地增加。开关SW的接通电阻RON可以从第二电阻值R2逐渐地变为第一电阻值R1。另外，由于从第二电容CL2逐渐地增大到第一电容CL1的负载电容CL以及从第二电平V2降低的第一电平V1的输出电压VOUT，所以可以生成用于使电容器电路40的可变电容器41放电的电容器电流IC。在一些示例实施例中，如图5所示，从时间t55到时间t56，电容器电流IC可以具有恒定的幅值IDIS。
从时间t56开始，输出电压VOUT可以保持在第一电平V1。电容器电路40可以响应于电容器控制信号C_CL提供第一电容CL1作为负载电容CL，并且开关调节器10可以提供具有减小的纹波的输出电压VOUT。
图6A、图6B和图6C是示出根据示例实施例的可变电容器的示例的图。如上面参考图4所述的，图6A、图6B和图6C的可变电容器60a、60b和60c可以分别具有基于电容器控制信号C_CL的可变电容。另外，如上面参考图5所述的，在一些示例实施例中，图6A、图6B和图6C的可变电容器60a、60b和60c可以布置成从负载电容CL中快速地排除第二电容器C2的电容，并且可以操作为使得第二电容器C2的电容逐渐加入到负载电容CL。
参考图6A，可变电容器60a可以包括第二电容器C2、电流源CS1、单刀双掷(SPDT)开关SW1和第一晶体管T1。第一晶体管T1可以包括NMOS晶体管，NMOS晶体管的漏极连接到第二电容器C2，其源极被施加接地电压，其栅极连接到SPDT开关SW1。电流源CS1可以生成电流IG，并且SPDT开关SW1可以基于电容器控制信号C_CL将第一晶体管T1的栅极连接到电流源CS1或连接到接地节点。
对于减小的负载电容CL(例如，第二电容CL2)，SPDT开关SW1可以响应于例如高电平的电容器控制信号C_CL将第一晶体管T1的栅极连接到接地节点。此外，第一晶体管T1可以截止，因此可以从负载电容CL中快速地排除第二电容器C2的电容。另一方面，对于增大的负载电容CL(例如，第一电容CL1)，SPDT开关SW1可以响应于例如低电平的电容器控制信号C_CL将第一晶体管T1的栅极耦合到电流源CS1。此外，第一晶体管T1的栅极电压可以通过电流IG而升高，因此可以减小第一晶体管T1的源极-漏极电阻。因此，第二电容器C2的电容可以被逐渐地加入到负载电容CL。可变电容器60a的电容响应于低电平的电容器控制信号C_CL而增大的速率可以由电流源CS1的电流和作为第一晶体管T1的栅极的寄生电容确定，并且在一些示例实施例中，可变电容器60a还可以包括耦合在第一晶体管T1的栅极和接地节点之间的电容器。
参考图6B，可变电容器60b可以包括第二电容器C2、电流源CS2和多个晶体管(例如，第二晶体管T2至第四晶体管T4)。第二晶体管T2可以包括连接到第二电容器C2的漏极、被施加接地电压的源极以及连接到第三晶体管T3和第四晶体管T4的栅极。电流源CS2可以生成参考电流IREF，并且第三晶体管T3和第二晶体管T2可以在第四晶体管T4截止的同时形成电流镜。此外，流过第二晶体管T2的漏极和源极的电流IX可以由参考电流IREF以及第三晶体管T3与第二晶体管T2的尺寸比确定。
第四晶体管T4可以响应于用于减小的负载电容CL(例如，第二电容CL2)的高电平的电容器控制信号C_CL，将接地电压施加到第二晶体管T2的栅极。因此，第二晶体管T2可以截止，因此可以快速地从负载电容CL中排除第二电容器C2的电容。另一方面，第四晶体管T4可以响应于用于增大的负载电容CL(例如，第一电容CL1)的低电平的电容器控制信号C_CL而截止。因此，第二晶体管T2和第三晶体管T3的栅极电压可以逐渐地增大，因此第二电容器C2的电容可以通过从第二电容器C2汲取电流IX而逐渐加入到负载电容CL。
参考图6C，可变电容器60c可以包括彼此串联连接的第二电容器C2和可变电阻器VR。可变电阻器VR可以基于电容器控制信号C_CL在第二电容器C2和接地电位之间提供可变电阻值。例如，可变电阻器VR可以为减小的负载电容CL(例如，第二电容CL2)提供相对大的电阻值(例如，近似无穷大)，而可变电阻器VR可以为增大的负载电容CL(例如，第一电容CL1)提供相对小的电阻值(例如，近似零)。
在一些示例实施例中，可变电阻器VR可以响应于电容器控制信号C_CL为快速减小的负载电容CL提供快速增大的电阻值，而为逐渐增大的负载电容CL提供逐渐减小的电阻值。例如，可变电阻器VR可以包括多个子电路，每个子电路包括彼此串联连接的电阻器和NMOS晶体管，并且多个子电路可以并联连接在第二电容器C2和接地节点之间。电容器控制信号C_CL可以包括提供给每个子电路的多个位。电容器控制信号C_CL可以快速变化，使得所有位由于快速增大的电阻而具有低电平，而电容器控制信号C_CL可以顺序地改变，直到所有位由于逐渐减小的电阻值而具有高电平。
图7是示出根据示例实施例的电源电路70的框图。如图7所示，电源电路70可以从输入电压VIN生成输出电压VOUT，并且可以接收设置信号SET。在一些示例实施例中，如图7所示，可以在电源电路70内(例如，通过功率控制器73)生成参考电压VREF和包络电压VENV中的至少一个。在其他示例实施例中，可以从电源电路70的外部接收参考电压VREF和包络电压VENV中的至少一个。电源电路70可以包括第二电容器C2、开关SW、第一电压调节器71、第二电压调节器72、功率控制器73和模式开关74。
第一电压调节器71可以基于参考电压VREF从输入电压VIN生成第一输出电压VOUT1。例如，第一电压调节器71可以是参考图3A、图3B和图3C所示的DC-DC转换器，并且第一输出电压VOUT1的电平可以根据参考电压VREF的电平确定。开关SW可以基于电容器控制信号C_CL在第一输出电压VOUT1和接地电压之间改变负载电容CL。类似于图4的可变电容器41，当开关SW响应于电容器控制信号C_CL接通时，第二电容器C2可以对负载电容CL有贡献，而当开关SW响应于第一控制信号C_CL关断时，第二电容器C2可以从负载电容CL中排除。
第二电压调节器72可以基于包络电压VENV从输入电压VIN生成第二输出电压VOUT2。例如，第二电压调节器72可以包括参考图3A、图3B和图3C所示的DC-DC转换器，并且还可以包括根据包络电压VENV调节第二输出电压VOUT2的大小的电路(例如，线性调节器)。包络电压VENV可以是其大小取决于负载处所需的功耗的信号，并且包络电压VENV的大小可以例如遵循负载的摆动输出信号的包络。因此，第二输出电压VOUT2的大小可以与负载中所需的功耗相对应。如图7所示，在一些示例实施例中，第二电压调节器72可以从第一电压调节器71接收第一输出电压VOUT1，并且第二电压调节器72中包括的至少一些组件可以从第一输出电压VOUT1供电。下面将参考图8和图10描述第一电压调节器71和第二电压调节器72的示例。
模式开关74可以基于从功率控制器73提供的模式控制信号C_MD输出第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2中的一个作为输出电压VOUT。例如，模式控制信号C_MD可以指示平均功率跟踪(APT)模式或包络跟踪(ET)模式，并且模式开关74可以响应于指示平均功率跟踪模式的模式控制信号C_MD输出第一输出电压VOUT1作为输出电压VOUT，而模式开关74可以响应于指示包络跟踪模式的模式控制信号C_MD输出第二输出电压VOUT2作为输出电压VOUT。在一些示例实施例中，模式开关74可以包括至少一个电源开关，并且该电源开关可以包括能够支持大电流的功率晶体管。
功率控制器73可以从电源电路70接收设置信号SET，以基于设置信号SET生成多个控制信号C_CL、C_MD和C_EN。例如，设置信号SET可以包括指示平均功率跟踪模式或包络跟踪模式的信息，并且还可以包括动态地改变第一输出电压VOUT1的电平的信息。在一些示例实施例中，功率控制器73还可以生成参考电压VREF和/或包络电压VENV。
在一些示例实施例中，当设置信号SET指示平均功率跟踪模式时，功率控制器73可以向第二电压调节器72提供被去激活的使能信号C_EN，并且可以向模式开关74提供模式控制信号C_MD，使得第一输出电压VOUT1被输出作为输出电压VOUT。第二电压调节器72可以响应于被去激活的使能信号C_EN而被禁用，例如，被禁用的第二电压调节器72可以被断电。另一方面，当设置信号SET指示包络跟踪模式时，功率控制器73可以向第二电压调节器72提供激活的使能信号C_EN，并且可以向模式开关74提供模式控制信号C_MD，使得第二输出电压VOUT2被输出作为输出电压VOUT。第二电压调节器72可以响应于激活的使能信号C_EN，基于包络电压VENV从输入电压VIN生成第二输出电压VOUT2。
在一些示例实施例中，功率控制器73可以向开关SW提供电容器控制信号C_CL，当设置信号SET指示第一输出电压VOUT1的电平改变时，电容器控制信号C_CL关断开关SW。因此，第二电容器C2可以不对第一电压调节器71的负载电容CL有贡献，并且负载电容CL可以减小。另外，功率控制器73可以向开关SW提供电容器控制信号C_CL，当第一输出电压VOUT1已经改变到所需的电平时，电容器控制信号C_CL接通开关SW。因此，第一输出电压VOUT1可以在保持恒定电平的同时快速地改变到具有减小的纹波的不同电平。
图8是示出根据示例实施例的图7的电源电路70的示例的电路图，图9是示出根据示例实施例的图8的电源电路80的操作的示例的曲线图。具体地，图8示出了图7的第一电压调节器71、第二电压调节器72和模式开关74的示例，图9示出了基于时间推移的图8的第一输出电压VOUT1、第二输出电压VOUT2、输出电压VOUT和负载电容CL。
参考图8，电源电路80可以包括第二电容器C2、开关SW、第一电压调节器81、第二电压调节器82和模式开关84。第一电压调节器81可以基于参考电压VREF生成第一输出电压VOUT1，第二电压调节器82可以基于包络电压VENV生成第二输出电压VOUT2。在图8的示例中，第一电压调节器81和第二电压调节器82被示为包括降压转换器，但是在一些示例实施例中，第一电压调节器81和/或第二电压调节器82可以包括升压转换器和/或降压-升压转换器。
第一电压调节器81可以包括第一电感器L1、第一电容器C1、第一开关电路81_1和第一开关控制器81_2。第一开关控制器81_2可以基于参考电压VREF和第一输出电压VOUT1生成第一开关控制信号C_SW1，并且第一开关电路81_1可以响应于第一开关控制信号C_SW1，从输入电压VIN向第一电感器L1提供电流或将来自第一电感器L1的电流提供到接地电压。第一电容器C1可以提供第一电压调节器81的负载电容CL。如上面参考图4、图7等所描述的，第二电容器C2和开关SW可以基于电容器控制信号C_CL改变第一电压调节器81的负载电容CL。
第二电压调节器82可以包括第二电感器L2、第二开关电路82_1和第二开关控制器82_2，并且还可以包括第三电容器C3和放大器82_3。类似于第一电压调节器81，第二电压调节器82中的第二电感器L2、第二开关电路82_1和第二开关控制器82_2可以用作降压转换器，并且第二电压调节器82可以负责第二输出电压VOUT2的低频带。另外，第二开关控制器82_2可以接收流过第三电容器C3的电流作为反馈，并且可以基于反馈生成第二开关控制信号C_SW2。不像第一电压调节器81的第一开关控制器81_2那样使用第二输出电压VOUT2作为反馈，第二电压调节器82的第二开关控制器82_2中使用流过第三电容器C3的电流作为反馈。第二开关控制器82_2可以接收使能信号C_EN并且可以响应于激活的使能信号C_EN执行正常操作，而在一些示例实施例中，第二开关控制器82_2可以响应于未激活的控制信号C_EN被断电。
放大器82_3可以接收来自第一输出电压VOUT1的电力，并且可以包括用于接收包络电压VENV的非反相输入和用于接收第二输出电压VOUT2的反相输入。放大器82_3的输出信号可以通过第三电容器C3反映给第二输出电压VOUT2，第三电容器C3可以称为交流(AC)耦合电容器。因此，放大器82_3和第三电容器C3可以负责第二输出电压VOUT2的高频带。第二开关控制器82_2可以接收使能信号C_EN并且可以响应于激活的使能信号C_EN执行正常操作，而在一些示例实施例中，第二开关控制器82_2可以响应于未激活的控制信号C_EN被断电。
模式开关84可以基于模式控制信号C_MD选择性地将第一电压调节器81的输出节点与电源电路80的输出节点连接。例如，模式开关84可以响应于指示平均功率跟踪模式的模式控制信号C_MD而接通以输出第一输出电压VOUT1作为输出电压VOUT，而模式开关84可以响应于指示包络跟踪模式的模式控制信号C_MD而关断以使第一电压调节器81的输出节点与电源电路80的输出节点VOUT电断开。如图8所示，输出电压VOUT可以与第二输出电压VOUT2一致，但是通过在平均功率跟踪模式下禁用第二电压调节器82，输出电压VOUT可以由第一输出电压VOUT1确定。
参考图9，从时间t90到时间t93，电源电路80可以被设置为平均功率跟踪模式。因此，输出电压VOUT可以与第一输出电压VOUT1一致。在平均功率跟踪模式下，第一电压调节器81可以动态地改变第一输出电压VOUT1的电平(V11→V12→V13)，并且可以在第一输出电压VOUT1的电平改变的同时减小电容CL。例如，在时间t91，负载电容CL可以从第一电容CL1减小到第二电容CL2，并且负载电容CL可以在第一输出电压VOUT1的电平改变(V11→V12)的同时保持在第二电容CL2。在一些示例实施例中，负载电容CL可以从第一电容CL1快速减小到第二电容CL2，并从第二电容CL2逐渐地增大到第一电容CL1。类似地，负载电容CL可以在时间t92和时间t93时减小。因此，如上所述，第一输出电压VOUT1的电平可以快速改变，而当第一输出电压VOUT1的电平保持恒定时，第一输出电压VOUT1的噪声(例如，纹波)可以减小。
从时间t93开始，电源电路80可以被设置为包络跟踪模式。因此，输出电压VOUT(即，第二输出电压VOUT2)可以由第二电压调节器82确定。如上参考图8所描述的，第二电压调节器82的一些组件(诸如放大器82_3)可以从由第一电压调节器81提供的第一输出电压VOUT1接收电力，并且第一输出电压VOUT1的电平可以根据第二输出电压VOUT2的电平动态地改变(V14→V15→V16)。因此，类似于平均功率跟踪模式，在第一输出电压VOUT1的电平改变的同时，负载电容CL可以减小。例如，如图9所示，在时间t92、时间t94和时间t95，负载电容CL可以减小到第二电容CL2。
图10是示出了根据示例实施例的电源电路100的示例的电路图。具体地，比较图10的电源电路100与图8的电源电路80，可以省略用于改变第一电压调节器110的负载电容CL的第二电容器C2。在下文中，将在图10的描述中省略与图8的描述重叠的描述。
参考图10，电源电路100可以包括开关SW、第一电压调节器110、第二电压调节器120和模式开关140。第一电压调节器110可以基于参考电压VREF生成第一输出电压VOUT1，并且还可以包括第一电感器L1、第一电容器C1、第一开关电路111和第一开关控制器112。第一开关控制器112可以基于参考电压VREF和第一输出电压VOUT1生成第一开关控制信号C_SW1。第二电压调节器120可以基于包络电压VENV生成第二输出电压VOUT2，并且还可以包括第二电感器L2、第二开关电路121、第二开关控制器122、第三电容器C3和放大器123。第二开关控制器122可以基于流入第三电容器C3的电流生成第二开关控制信号C_SW2。
类似于图8的开关SW，图10的开关SW可以基于电容器控制信号C_CL在接地电压和第一输出电压VOUT1之间改变第一电压调节器110的负载电容CL。具体地，在图10中，开关SW可以通过将第三电容器C3(其为第二电压调节器120的AC耦合电容器)的电容加入到负载电容CL或排除第三电容器C3来改变负载电容CL。例如，在平均功率跟踪模式下，模式开关140可以基于模式控制信号C_MD将第一电压调节器110的输出节点电耦合到第二电压调节器120的输出节点。因此，第三电容器C3的一端可以电连接到第一电压调节器110的输出节点。另外，在平均功率跟踪模式下，放大器123可以由于未激活的使能信号C_EN而具有浮动输出。因此，在平均功率跟踪模式下，第三电容器C3可以执行与图8中的第二电容器C2相同的功能，并且开关SW可以通过基于电容器控制信号C_CL而接通/关断来改变负载电容CL。在一些示例实施例中，开关SW可以在包络跟踪模式下响应于电容器控制信号C_CL而关断。
图11是示出根据示例实施例的开关调节器的操作方法的流程图。例如，图11的方法可以由图1的开关调节器10执行。如图11所示，开关调节器的操作方法可以包括步骤S10、步骤S30和步骤S50。在下文中，将参考图1和图2描述图11。
步骤S10可以包括步骤S11和S12，并且在一些示例实施例中，步骤S11和S12可以并行执行。在步骤S11中，可以执行输出第一电平V1的输出电压VOUT的操作。例如，开关调节器10可以基于参考电压VREF的电平生成第一电平V1的输出电压VOUT。在步骤S12中，可以执行将负载电容CL保持在第一电容CL1的操作。例如，电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL将负载电容CL保持在比第二电容CL2大的第一电容CL1，因此可以减小输出电压VOUT的噪声。
步骤S30可以包括步骤S31和S32，并且在一些示例实施例中，步骤S31和S32可以并行执行。在步骤S31中，可以执行将输出电压VOUT从第一电平V1改变到第二电平V2的操作。例如，开关调节器10可以响应于参考电压VREF的电平变化将输出电压VOUT从第一电平V1改变到第二电平V2，因此输出电压VOUT可以从第一电平V1向第二电平V2增大。在步骤S32中，可以执行将第二电容CL2保持为负载电容CL的操作。例如，电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL将负载电容CL保持在比第一电容CL1小的第二电容CL2，因此输出电压VOUT可以从第一电平V1快速改变到第二电平V2。
步骤S50可以包括步骤S51和S52，并且在一些示例实施例中，步骤S51和S52可以并行执行。在步骤S51中，可以执行输出第二电平V2的输出电压VOUT的操作。例如，开关调节器10可以基于参考电压VREF的电平生成第二电平V2的输出电压VOUT。在步骤S52中，可以执行将负载电容CL保持在第一电容CL1的操作。例如，电容器电路13可以响应于电容器控制信号C_CL将负载电容CL保持在比第二电容CL2大的第一电容CL1，因此可以减小输出电压VOUT的噪声。
图12是示出根据示例实施例的开关调节器的操作方法的流程图。具体地，与图11的方法相比，图12可以还包括步骤S20和S40。例如，图12的方法可以由图1的开关调节器10执行，在下文中，将参考图1和5描述图12。
在图11的步骤S10之后，可以执行步骤S20，并且可以在步骤S20中执行快速减小负载电容CL的操作。例如，在步骤S12(被包括在步骤S10中)中，负载电容CL可以保持在第一电容CL1，而在步骤S32(被包括在步骤S30中)，负载电容CL可以保持在第二电容CL2。因此，在步骤S20中，负载电容CL可以从第一电容CL1快速减小到第二电容CL2，因此输出电压VOUT的电平可以由于快速减小的负载电容CL而开始快速地改变。然后，可以执行步骤S30。
在步骤S30之后，可以执行步骤S40，并且可以在步骤S40中执行逐渐增大负载电容CL的操作。例如，在步骤S32(被包括在步骤S30中)中，负载电容CL保持在第二电容CL2，而在步骤S52(被包括在步骤S50中)中，负载电容CL可以保持为第一电容CL1。因此，在步骤S40中，负载电容CL可以从第二电容CL2逐渐增大到第一电容CL1，因此当从第一电平V1到第二电平V2的改变完成时，输出电压VOUT可以稳定地具有第二电平V2。
图13是示出了根据示例实施例的系统130的图。在一些示例实施例中，系统130可以是一个半导体集成电路，例如片上系统(SoC)，或者可以包括印刷电路板和安装到其上的封装件。如图13所示，系统130可以包括第一功能块131至第四功能块134和电源管理集成电路(PMIC)135。
第一功能块131至第四功能块134可以基于从PMIC 135输出的第一电源电压VDD1至第四电源电压VDD4提供的电力进行操作。例如，第一功能块131至第四功能块134中的至少一个可以是用于处理数字信号的数字电路(例如，应用处理器(AP))，或者可以是用于处理模拟信号的模拟电路(例如，放大器)。另外，第一功能块131至第四功能块134中的至少一个也可以是用于处理混合信号的电路，诸如模数转换器(ADC)。尽管系统130在图13中被示为包括四个功能块，但是在一些示例实施例中，系统130可以包括少于四个的功能块、五个功能块或多于五个的功能块。
PMIC 135可以从输入电压VIN生成第一电源电压VDD1至第四电源电压VDD4，并且可以基于电压控制信号C_V改变第一电源电压VDD1至第四电源电压VDD4中的至少一者的电平。第一功能块131至第四功能块134中的至少一个可以基于所需的性能和功耗来接收电平动态变化的电源电压。例如，第一功能块131可以是处理图像数据的图像处理器。虽然第一功能块131可以在处理包括单个图像的照片的同时接收低电平的第一电源电压VDD1，但是当第一功能块131处理包括一系列图像的运动图像时，第一功能块可以接收更高电平的第一电源电压VDD1。
PMIC 135可以接收与第一功能块131中所需的性能和功耗相对应的电压控制信号C_V，并且PMIC 135可以基于电压控制信号C_V来增大或减小第一电源电压VDD1的电平。这样，动态地改变功能块的电源电压电平的方法可以称为动态电压缩放(DVS)。PMIC 135可以包括上面参考附图描述的开关调节器，因此当维持恒定的电平时第一电源电压VDD1可以具有减小的噪声，而第一电源电压VDD1的电平可以快速地改变。在一些示例实施例中，第一功能块131可以在第一电源电压VDD1的电平改变时停止操作，并且可以在第一电源电压VDD1的电平改变之后恢复操作。此外，当第一电源电压VDD1的电平快速改变时，可以缩短第一功能块131的操作的执行时间，因此，系统130可以提供改善的性能。另外，由于第一电源电压VDD1的噪声减小，所以可以改善第一功能块131和系统130的操作可靠性。
图14是示出根据示例实施例的无线通信设备200的框图。具体地，图14示出了由电池250向其供电的用户设备(UE)(或终端)。在一些示例实施例中，无线通信设备200可以被包括在使用诸如5G、LTE的蜂窝网络的无线通信系统中，或者可以被包括在无线局域网(WLAN)或任何其他无线通信系统中。在无线通信设备200中，根据示例实施例的开关调节器可用于向功率放大器216提供可变功率。如图14所示，无线通信设备200可以包括收发器210、基带处理器220、天线230、电源电路240和电池250。
收发器210可以包括天线接口电路211、输入电路212、低噪声放大器(LNA)213、接收电路214、发射电路215、功率放大器(PA)216和输出电路217。天线接口电路211可以根据发射模式或接收模式将发射器或接收器与天线230耦合。在一些示例实施例中，输入电路212可以包括匹配电路或滤波器，低噪声放大器213可以放大输入电路212的输出信号，接收电路214可以包括用于下变频的混频器。在一些示例实施例中，发射电路215可以包括用于上变频的混频器，功率放大器216可以放大发射电路215的输出信号，输出电路217可以包括匹配电路或滤波器。
基带处理器220可以利用收发器210发送和接收基带的信号，并且可以执行调制/解调、编码/解码等。在一些示例实施例中，基带处理器220可以称为调制解调器。基带处理器220可以生成用于设置平均功率跟踪模式或包络跟踪模式的设置信号SET，并且可以生成用于改变输出电压VOUT的电平的设置信号SET。
电源电路240可以从电池250接收输入电压VIN，并且可以生成向功率放大器216提供功率的输出电压VOUT。电源电路240可以包括上面参考附图描述的开关调节器，并且可以基于设置信号SET改变负载电容CL，以实现输出电压VOUT的电平快速变化和稳定的电平。
如上所述，已经在附图和说明书中公开了示例实施例。尽管本文已经参考特定术语描述了示例实施例，但是应该理解，它们仅用于描述技术构思的目的，而不是用于限制权利要求中限定的本公开的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种修改。因此，真正的保护范围应由所附权利要求的技术构思确定。

Claims (25)

1.一种被配置为基于输入电压生成输出电压的开关调节器，所述开关调节器包括：
电感器；以及
电容器电路，所述电容器电路被配置为通过被充入从所述输入电压经过所述电感器的电感器电流来生成所述输出电压，基于所述输出电压是第一电平或第二电平来提供第一电容作为负载电容，并基于所述输出电压在所述第一电平和所述第二电平之间来提供比所述第一电容小的第二电容作为所述负载电容。
2.根据权利要求1所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为：在基于所述输出电压从所述第一电平达到所述第二电平的时间点开始的特定时段内，将所述负载电容从所述第二电容逐渐改变到所述第一电容。
3.根据权利要求2所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为在所述特定时段期间被恒定大小的电流充电或放电。
4.根据权利要求1所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为：在基于所述输出电压开始从所述第一电平向所述第二电平改变的时间点，将所述负载电容从所述第一电容快速地改变到所述第二电容。
5.根据权利要求1所述的开关调节器，其中，所述电容器电路包括：
第一电容器，所述第一电容器被配置为在接地电压和所述输出电压之间提供固定电容；以及
可变电容器，所述可变电容器在所述接地电压和所述输出电压之间与所述第一电容器并联连接。
6.根据权利要求5所述的开关调节器，其中，所述第一电容器的固定电容是所述第二电容，
其中，所述可变电容器包括：
第二电容器，所述第二电容器具有与所述第一电容和所述第二电容之间的差相对应的电容；以及
与所述第二电容器串联耦合的开关，所述开关被配置为基于控制信号将所述第二电容器与所述接地电压电断开。
7.根据权利要求6所述的开关调节器，其中，所述开关包括连接在所述第二电容器和所述接地电压之间的晶体管，所述晶体管的控制端子被配置为接收所述控制信号。
8.根据权利要求6所述的开关调节器，其中，所述开关包括电流源，所述电流源被配置为基于所述控制信号从所述第二电容器汲取电流。
9.根据权利要求6所述的开关调节器，其中，所述开关包括在所述第二电容器和所述接地电压之间的电阻电路，所述电阻电路被配置为基于所述控制信号提供可变电阻值。
10.根据权利要求1所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为基于所述输出电压从所述第二电平向所述第一电平改变来提供所述第二电容。
11.根据权利要求10所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为：在基于所述输出电压从所述第二电平达到所述第一电平的时间点开始的特定时段内，将所述负载电容从所述第二电容逐渐地改变到所述第一电容。
12.根据权利要求10所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为：基于所述输出电压开始从所述第二电平向所述第一电平改变，将所述负载电容从所述第一电容快速地改变到所述第二电容。
13.根据权利要求1所述的开关调节器，所述开关调节器还包括：
开关电路，所述开关电路被配置为选择性地向所述电容器电路提供所述电感器电流；以及
开关控制器，所述开关控制器被配置为基于参考电压和所述输出电压来控制所述开关电路。
14.一种被配置为基于输入电压生成输出电压的开关调节器，所述开关调节器包括：
电感器；以及
电容器电路，所述电容器电路被配置为提供负载电容，通过被充入从所述输入电压经过所述电感器的电感器电流来生成所述输出电压，并且基于控制信号将所述负载电容从第一电容快速地改变到比所述第一电容小的第二电容以及将所述负载电容从所述第二电容逐渐地改变到所述第一电容。
15.根据权利要求14所述的开关调节器，其中，所述电容器电路被配置为基于所述输出电压是第一电平或第二电平而提供所述第一电容作为所述负载电容，并且基于所述输出电压在所述第一电平和所述第二电平之间而提供所述第二电容。
16.一种被配置为基于输入电压生成电源电压的电源电路，所述电源电路包括：
第一电压调节器，所述第一电压调节器被配置为基于所述输入电压和参考电压生成第一输出电压；
开关，所述开关被配置为基于控制信号在接地电压和所述第一输出电压之间改变负载电容；以及
功率控制器，所述功率控制器被配置为：生成所述参考电压，从而控制所述第一电压调节器根据负载条件来改变所述第一输出电压；以及生成所述控制信号来控制所述开关，从而基于所述第一输出电压是恒定的，将所述负载电容保持在第一电容，并基于所述第一输出电压是变化的，将所述负载电容保持在比所述第一电容小的第二电容。
17.根据权利要求16所述的电源电路，所述电源电路还包括：第二电压调节器，所述第二电压调节器被配置为基于所述输入电压和包络电压生成第二输出电压，
其中，所述功率控制器被配置为在平均功率跟踪模式下禁用所述第二电压调节器，并且在包络跟踪模式下启用所述第二电压调节器。
18.根据权利要求17所述的电源电路，还包括连接到所述第一电压调节器和所述第二电压调节器的模式开关，
其中，所述功率控制器被配置为控制所述模式开关，以在所述平均功率跟踪模式下输出所述第一输出电压作为所述电源电压，并在所述包络跟踪模式下输出所述第二输出电压作为所述电源电压。
19.根据权利要求17所述的电源电路，其中，所述第二电压调节器包括：
放大器，所述放大器被配置为放大所述包络电压和所述第二输出电压之间的差；以及
交流耦合电容器，所述交流耦合电容器耦合到所述放大器的输出端，
其中，所述开关连接到所述交流耦合电容器的一端，并且被配置为基于所述控制信号将所述交流耦合电容器的电容加入到所述负载电容或从所述负载电容去除所述交流耦合电容器的电容。
20.根据权利要求19所述的电源电路，其中，所述放大器在所述包络跟踪模式下基于所述第一输出电压被供电。
21.根据权利要求19所述的电源电路，其中，所述开关被配置为基于所述控制信号，将所述负载电容从所述第一电容快速地改变到所述第二电容，以及将所述负载电容从所述第二电容逐渐地改变到所述第一电容。
22.一种操作开关调节器的方法，所述开关调节器被配置为基于输入电压生成输出电压，所述方法包括：
基于所述输出电压是第一电平，将第一电容保持为负载电容；
基于所述输出电压从所述第一电平向第二电平改变，将所述负载电容保持为比所述第一电容小的第二电容；以及
基于所述输出电压是所述第二电平，将所述负载电容保持为所述第一电容。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：在基于所述输出电压从所述第一电平达到所述第二电平的时间点开始的特定时段内，将所述负载电容从所述第二电容逐渐地改变到所述第一电容。
24.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括：基于所述输出电压开始从所述第一电平向所述第二电平改变，将所述负载电容从所述第一电容快速地改变到所述第二电容。
25.一种被配置为基于输入电压提供输出电压的开关调节器，所述开关调节器包括：
电容器电路，所述电容器电路被配置为基于指示了恒定的输出电压的控制信号提供第一电容，并基于指示了变化的输出电压的控制信号提供第二电容；以及
控制器，所述控制器配置为生成所述控制信号。
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