CN117895755A - 功率级自适应死区时间和驱动强度 - Google Patents

功率级自适应死区时间和驱动强度 Download PDF

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Abstract

描述了用于操作电压调节器的方法和系统。集成电路可以被配置为基于提供给功率级的输入电压、功率级的开关节点电压和功率级的输出电流中的至少一者来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。功率级的控制器可以进一步被配置为基于死区时间参数的调整来调整功率级的死区时间。控制器可以进一步被配置为基于驱动强度参数的调整来调整第一驱动器和第二驱动器的驱动强度。

Description

功率级自适应死区时间和驱动强度
技术领域
本公开整体涉及功率级的操作。更具体地，本公开涉及功率级中的自适应死区时间和驱动强度。
背景技术
DC-DC电压转换可以通过切换式电压调节器或功率转换器来执行，以将负载可能需要的电压从较高电平转换为较低电平。示例架构可以将较高的电压分配给多个电压调节器或功率级，并且每个电压调节器可以针对一个或多个负载产生相同或不同的电压。切换式电压调节器可以使用两个或更多个功率晶体管将能量从一个电压转换为另一电压。这样的切换式电压调节器的一个示例可以是降压电压调节器，它通常切换功率晶体管对，以在功率晶体管对之间的公共节点处产生方波。所产生的方波可以使用谐振电路(例如，电感电容(LC)电路)进行平滑处理，以产生负载所需的电压。反馈控制环路可以被配置为控制所产生的方波的占空比和电压转换器的输出电压的结果值。
示例电压调节器架构是包括若干相的多相电压调节器。每个相包括功率级和电感器。所有相共享控制器和输出电容器。控制器向功率级生成PWM信号，以控制FET的导通和关断。PWM信号的占空比可以由控制器调整来获得目标输出电压。相被并联连接，相的导通可以交错，以减少输出电流纹波、输出电压纹波和输入电流纹波，从而改进系统性能。每个功率级包括功率晶体管对和功率级控制器。功率级控制器可以测量一些关键参数(例如，电流和温度)并反馈给控制器来帮助优化系统性能，诸如电流平衡、效率和负载瞬变。附加地，功率级控制器还可以调整一些关键参数(例如，死区时间和驱动器强度)来优化系统性能(振铃和效率)。
发明内容
在一个实施例中，整体描述用于操作电压调节器的装置。集成电路可以被配置为基于提供给功率级的输入电压、功率级的开关节点电压和功率级的输出电流中的至少一者来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。控制器可以被配置为基于死区时间参数的调整来调整功率级的死区时间。控制器可以进一步被配置为基于驱动强度参数的调整来调整功率级中的驱动器的驱动强度。
在一个实施例中，整体描述用于操作电压调节器的系统。系统可以包括被配置为驱动功率级的高侧晶体管的第一驱动器以及被配置为驱动功率级的低侧晶体管的第二驱动器。系统还可以包括控制器，控制器被配置为基于提供给功率级的输入电压、功率级的开关电压和功率级的输出电流中的至少一者来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。控制器可以进一步被配置为基于死区时间参数的调整来调整功率级的死区时间。控制器可以进一步被配置成基于驱动强度参数的调整来调整第一驱动器和第二驱动器的驱动强度。
在一个实施例中，整体描述了用于操作电压调节器的方法。方法可以包括测量提供给功率级的输入电压。方法还可以包括测量功率级的开关节点电压。方法还可以包括测量功率级的输出电流。方法还可以包括基于所测量的输入电压、开关节点电压和输出电流中的至少一者来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。
前述发明内容仅是例示性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。在附图中，相同的附图标记指示相同或功能相似的元件。
附图说明
图1是示出可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的示例系统的图。
图2是在一个实施例中示出图1的系统的附加细节的图。
图3A是示出在一个实施例中可以优化死区时间的集成电路的细节的图。
图3B是示出图3A的集成电路的实施例的图。
图4A是示出可以在一个实施例中优化驱动强度的集成电路的细节的图。
图4B是示出图4A的集成电路的实施例的图。
图5是可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的示例过程的流程图。
图6是示出在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的时序图。
图7是可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的另一示例过程的流程图。
具体实施方式
系统性能的一些关键度量可以包括振铃和效率。振铃可以直接影响FET电压应力。更低的振铃和更高的效率可以改进系统可靠性和使用寿命。死区时间是影响效率的参数之一，这种影响特别是在高频或高电流操作时，可能很大。本文描述的系统、装置和方法可以改进振铃和效率。在一方面，振铃会随着输入电压的增加而增加。本文描述的系统、装置和方法可以调整驱动器强度，以在不同的输入电压下保持低振铃。此外，死区时间可以随着驱动强度的调整而变化，并且本文描述的系统、装置和方法可以随着驱动强度的变化来调整死区时间，以优化轻负载和满负载下的效率。本文描述的系统、装置和方法可以根据不同的驱动器强度和负载电流来调整死区时间，以改进效率。
图1是示出了可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的示例系统100的图。系统100可以是实现多相电压调节器的装置，多相电压调节器包括控制器102和至少一个电压调节器或功率级，诸如功率级110和功率级120。在一个示例中，控制器102可以是主控制器或者多相控制器，并且功率级110、120可以包括DC-DC转换器。控制器102可以被配置为使用从控制器102发送到功率级110的PWM引脚的脉宽调制(PWM)信号PWM1来控制功率级110。功率级110可以包括功率晶体管对112和功率级控制器114。功率晶体管对112可以包括高侧场效应晶体管(FET)和低侧FET。PWM信号PWM1可以是控制信号，该控制信号切换功率晶体管对112来将输入电压Vin转换为输出电压Vout。功率级控制器114、124可以包括栅极驱动器，栅极驱动器被分别配置为驱动功率级110、120的功率晶体管对112、122。
控制器102可以被配置为使用从控制器102发送到功率级120的PWM引脚的另一PWM信号PWM2来控制功率级120。功率级120可以包括功率晶体管对122和功率级控制器124。功率晶体管对122可以包括高侧FET和低侧FET。PWM信号PWM2可以是控制信号，该控制信号切换功率晶体管对122来将输入电压Vin转换为输出电压Vout。相(例如，PWM1和PWM2)的交错降低了总输出电流纹波并且因此降低了输出电压纹波。
功率级110、120是智能功率级(SPS)器件，其被配置为执行具有附加特征的电压调节，诸如基于作为系统100中的功率级的输出进行测量的反馈电压和/或诸如温度和电感器电流的其它参数的反馈控制。这些参数将被反馈给用于各种控制实现的控制器102。例如，功率级110、120可以将功率级110、120的操作温度从功率级110、120的TMON引脚提供到控制器102的TSEN引脚。在另一示例中，功率级110、120可以分别测量电感器L1、L2的电感器电流。功率级110、120可以将所测量的电感器电流分别从其功率级110、120的IMON引脚提供给控制器102的ISEN_1和ISEN_2引脚。
在一方面，功率级110、120的功率级控制器114、124可以被配置为分别处理所测量的功率级110、120的参数，然后再将所测量的参数提供给控制器102。例如，功率级控制器114、124可以在将所测量的参数提供给控制器102之前对其进行放大和/或校准。在一方面，功率级还可以利用所测量的参数来优化功率级中的诸如驱动器强度和死区时间的参数，以改进系统性能。
在一方面，驱动器强度可以是确定FET可以导通和关断的速度的参数，并且驱动器强度可以影响FET电压振铃。可能需要低电压振铃以降低FET电压应力并且改进可靠性。驱动器强度参数通常被设置为可以在保持良好效率的同时获得低振铃的值。但是，当输入电压VIN变化时，FET振铃会随着VIN的增加而增加。为了将振铃保持在可接受或安全范围内，功率级控制器需要基于所测量的VIN来调整驱动器强度，以减少振铃(自适应驱动器强度)。
在一方面，死区时间是系统100中两个事件之间的持续时间。例如，功率晶体管对112的高侧FET和低侧FET可以交替导通并且在切换之间可以发生死区时间(例如，当两个FET均关断时)。死区时间量可能影响功率转换器的系统效率、可靠性和使用寿命。在一方面，较低的死区时间可以改进系统100的效率。然而，对于负载104是相对较轻的负载的情况(例如，汲取的电流低于峰值间电感器电流纹波的一半)，降低的死区时间可能降低系统100的效率。因此，需要不同的死区时间才能在所有负载下获得最佳效率。功率级控制器将检测负载电流，然后相应地选择死区时间来优化死区时间和系统效率。在一方面，当驱动器强度随VIN变化时，可能需要调整死区时间来避免击穿并且优化效率。
为了在以下更详细地描述，功率级控制器(例如，控制器114、124)可以包括集成电路(IC)130，其被配置为通过基于电感器电流或开关节点(诸如功率级110的开关节点119或功率级120的开关节点129)处的开关电压，自适应地调整死区时间参数来优化系统100的效率。此外，IC 130可以通过基于Vin，自适应地调整驱动强度来优化功率晶体管对112、122的驱动器的驱动强度参数，从而减少电压振铃并且基于经调整的驱动强度来进一步调整死区时间。控制器114、124可以使用由IC 130调整的死区时间和/或驱动强度参数来修改用于驱动其对应的功率晶体管对112、122的PWM信号。因此，系统100的FET电压振铃和效率可以基于对死区时间和/或驱动强度参数的自适应调整来优化。
图2是在一个实施例中示出图1的系统的附加细节的图。图2中所示的示例可以适用于图1所示的功率级110和功率级120，或者与图1中的系统100的控制器102连接的其他功率级(未示出)。功率级110的控制器114可以从控制器102接收PWM信号PWM1。控制器114可以包括PWM逻辑，PWM逻辑被配置为生成被标记为PWMHS的PWM信号和PWM信号PWMLS。PWMHS、PWMLS可以基于来自IC 130设置的死区时间参数而从PWM1转换。控制器114可以将信号PWMHS分配给高侧驱动器(HS驱动器)210并且可以将信号PWMLS分配给低侧驱动器(LS驱动器)220。HS驱动器210可以使用PWMHS来生成驱动信号UG，并且可以使用驱动信号UG来驱动高侧FET(HS FET)212的栅极。LS驱动器220可以使用PWMLS来生成驱动信号LG，并且可以使用驱动信号LG来驱动低侧FET(LS FET)222的栅极。控制器114还可以被配置为生成驱动强度信号DSHS和DSLS。控制器114可以向HS驱动器210发送DSHS，并且HS驱动器210可以以DSHS指定的速率来驱动HS FET 212。控制器114可以向LS驱动器220发送DSLS，并且LS驱动器220可以以DSLS指定的速率来驱动LS FET 222。HS FET 212和LS FET 222可以是图1所示的功率晶体管对112中的晶体管对。
控制器114可以通过测量来自Vin和HS FET 212之间的节点204的电压Vin_Sense来监视输入电压Vin。控制器114可以通过感测LS FET 222的漏-源电压，并且然后生成电压信号IOUT来进一步监视电感器电流。参考电压REFIN和IOUT电压(例如，IOUT-REFIN)之间的差可以与流过LS FET 222的电流成比例。控制器114可以进一步监视在LS FET 222的漏极处，从开关节点VSW(或图1中的节点119)测量的开关电压PHASE。开关节点电压PHASE可以是低侧FET222两端的压降。
在一个实施例中，控制器114可以被配置为设置死区时间参数207来对PWMHS和PWMLS的脉冲宽度进行编程。死区时间参数207可以是限定功率级110的死区时间的变量。控制器114可以读取或解码死区时间参数207并且调整信号PWMHS和/或PWMLS来修改信号事件之间的死区时间，诸如HS FET 212和LS FET 222的导通状态(例如，高电平)之间的死区时间。在一个实施例中，控制器114可以进一步被配置为设置驱动强度参数208来对HS驱动器210和LS驱动器220分别用于驱动HS FET 212和LS FET 222的速率进行编程。驱动强度参数208可以是限定HS驱动器210和LS驱动器220的驱动强度的变量。控制器114可以进一步读取或解码驱动强度参数208并且调整DSHS和DSLS来对HS驱动器210和LS驱动器220的驱动强度进行编程。
在一个实施例中，IC 130可以被嵌入在控制器114中。IC 130可以使用所测量的Vin_Sense、IOUT和/或PHASE来确定死区时间参数207和驱动强度参数208的调整量。在一个实施例中，IC 130可以确定调整量，并且可以在控制器114中的存储元件(例如，锁存器)中锁存所确定的调整量，直到更新死区时间参数207和驱动强度参数208的预定时间。例如，IC130可以向控制器114周期性地输出更新信号。响应于更新信号，控制器114可以检索所锁存的调整量来调整死区时间参数207和驱动强度参数208。
图3A是示出在一个实施例中可以优化死区时间的集成电路的细节的图。图3A中的实施例可以使用所测量的电流信息来调整死区时间。在图3A所示的实施例中，IC 130可以包括比较器306。比较器306的同相输入端子可以接收偏移电压VOFFS作为输入。比较器306的反相输入端子可以从求和节点304接收输出电压。求和节点304可以从IOUT中减去参考电压REFIN。VOFFSET可以由控制器114设置为大约为预定义低电流的上边界(例如，5毫伏(mV))。VOFFSET与IOUT和REFIN之间的差(例如，IOUT–REFIN)的比较可以导致比较器306输出电压V_dead。V_dead的电压电平可以指示负载104(参加图1和图2)是轻负载还是重负载。在一个实施例中，如果IOUT-REFIN小于VOFFSET，则负载104可以是轻负载并且IC 130可以执行优化过程302来调整死区时间参数207，以增加功率级110(参见图1和图2)的死区时间。如果IOUT-REFIN大于VOFFSET，则负载104可以是重负载并且IC 130可以执行优化过程302来调整死区时间参数207，以优化功率级110的死区时间。优化过程302的细节将相对于图5更详细地描述。
在图3B所示的另一实施例中，IC 130可以通过基于输入电压Vin(图2中的Vin_Sense)和所感测的电流信息(例如，IOUT-REFIN)执行优化过程302来执行驱动器强度优化，然后执行死区时间优化。IC 130可以首先感测VIN，并且当VIN>VREF时(例如，当VIN>VREF时，电压基准指示高VIN)，优化过程302可以降低驱动强度来减少振铃。当VIN<VREF时，优化过程302将驱动强度参数重置为默认值。优化过程302可以调整驱动器强度参数并且随后相应地调整满负载死区时间参数。此外，优化过程302可以遵循相同的过程，以基于电流信息IOUT-REFIN来优化满负载和轻负载死区时间。
图4A是示出在一个实施例中可以优化死区时间的另一集成电路的细节的图。图4A中的实施例可以使用所感测的开关节点电压来调整死区时间。在图4A所示的实施例中，IC130可以包括比较器406。比较器406的同相输入端子可以接收VOFFSET作为输入。在一个实施例中，VOFFSET的值或电压电平可以根据是否使用所测量的电流信息(例如，图1)或所感测的开关节点电压(例如，图4A)而变化。比较器406的反相输入端子可以从求和节点404接收输出电压。求和节点404可以通过被标记为PHASE(例如，图2中的PHASE)的开关电压减去电源接地电压(PGND)，使得来自求和节点404的输出电压(PGND-PHASE＝(-1)*(PHASE-PGND))与负载电流成比例。VOFFSET与PGND和PHASE之间的差(例如，PGND-PHASE)的比较可能导致比较器406输出电压V_dead。在一个实施例中，如果PGND-PHASE小于VOFFSET，则负载104可以是轻负载并且IC 130可以执行优化过程302来调整死区时间参数207，以增加功率级110的死区时间(参见图1和图2)。如果PGND-PHASE大于VOFFSET，则负载104可以是重负载并且IC 130可以执行优化过程302来调整死区时间参数207，以优化功率级110的死区时间。在图4B所示的实施例中，IC 130可以通过基于输入电压Vin(图2中的Vin_Sense)和所感测的电压PGND-PHASE执行优化过程302来执行驱动强度优化，然后相应地执行死区时间。
图5是示例过程500的流程图，过程500可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度。过程500可以包括如由框502、504、506、508、510、512、514、516、518、520和/或522中的一个或多个所示的一个或多个操作、动作或功能。虽然被图示为离散的框，但各种框可以根据期望的实现方式，被划分为附加框、被组合为更少的框、被消除、被以不同的顺序执行或并行执行。
在一个实施例中，过程500可以是图3A至图4B所示的优化过程302。过程500可以通过例如图1至图4B所示的控制器114、控制器124和/或IC 130来实现。过程500可以从框502处开始，其中功率级(例如，图1中的功率级110或功率级120)可以通电。过程500可以从框502进行到框504。在框504处，功率级的初始死区时间(DT)可以被设置为轻负载死区时间(LLDT)，初始驱动器强度(DS)可以被设置为正常VIN的最佳值。LLDT可以是可以响应于负载(例如，图1和图2中的负载104)是轻负载(例如，汲取的电流低于峰值间电感器电流纹波的一半)而被分配给功率级的预定死区时间。
过程500可以从框504进行到框506。在框506处，输入电压Vin可以与参考电压VREF进行比较。在一个实施例中，参考电压VREF可以是相对高的输入电压阈值，例如针对数据中心Vcore Power的电压调节器大约14V，或14.5V。如果输入电压Vin大于VREF(506：是)，则过程500可以进行到框508。如果输入电压Vin小于VREF(506：否)，则过程500可以进行到框512。
在框508处，驱动强度参数(例如，图2中的驱动强度参数208)可以被调整以降低功率级中的驱动器的驱动强度，有效地降低切换功率级的高侧FET和低侧FET的切换速度。在相对较高的输入电压(例如，VIN>VREF)下，驱动强度可以被降低来减少FET峰值振铃并且避免FET击穿，同时保持相对较高的效率。在一方面，在功率级中切换FET的驱动强度与死区时间成反比地变化。例如，框508处降低的驱动强度可能增加死区时间。因此，过程500可以从框508进行到框510。在框510处，响应于调整驱动强度，死区时间参数(例如，图2中的死区时间参数207)可以被调整和/或优化来适应降低的驱动强度。例如，满负载死区时间(FLDT)可以被调整(例如，增加或减少)来提供功率级的优化效率。经优化的FLDT可能需要设置得尽可能短并且留出一定的裕量，以防止在不同条件下的击穿。在一方面，相对较轻的负载可能需要更长的死区时间，并且随着负载的增加，死区时间可以减少，以在整个负载范围内实现优化的效率。
为了优化功率级的死区时间，过程500可以进行到框512。在框512处，不同类型的信息可以被用于确定轻负载和满负载。第一类型的信息可以是功率级的输出电压(IOUT)和参考电压REFIN之间的差(参见图3A和图3B)，其中IOUT-REFIN可以与负载电流成比例，并且第二类型的信息可以是PGND和功率级的开关节点电压(图2、图4A、图4B中的PHASE)之间的差。在框512处，差(例如，第一类型或第二类型的信息)可以与偏移电压VOFFSET(图3A至图4B)进行比较，并且VOFFSET电压可以基于使用第一类型还是第二类型的信息而变化。
在框512处，如果差小于VOFFSET(512：是)，则过程500可以进行到框516。差IOUT-REFIN(或PGND-PHASE)小于VOFFSET可以指示从功率级汲取电流的负载是轻负载(例如，汲取的电流低于峰值间电感器电流纹波的一半)。在框512处，如果差大于VOFFSET(512：否)，则过程500可以进行到框514。差IOUT-REFIN(或PGND-PHASE)大于VOFFSET可以指示从功率级汲取电流的负载是重负载。
在一个实施例中，在框512处，可以针对功率级的多个连续或连续操作周期执行差的比较。例如，来自X个连续周期的差IOUT-REFIN或PGND-PHASE可以与VOFFSET进行比较。如果针对X个连续周期的差小于VOFFSET，则过程500可以进行到框516。如果差在一个周期中大于VOFFSET(针对所有X个连续周期的差不小于VOFFEX)，则过程500可以进行到框514并且在框512处的比较可以重新开始，以将差与下一X个连续周期的VOFFE进行比较。
在框516处，响应于在框512处的比较指示存在轻负载，死区时间参数可以被调整以增加功率级的死区时间。在一个实施例中，在框512处，死区时间FLDT从框510优化。因此，在框516处，功率级的轻负载死区时间可以向FLDT添加预定时间量。例如，死区时间偏移量(例如，大约6到10纳秒)可以被添加到FLDT，以在框516处设置轻负载死区时间。
在框514处，如果第一类型的信息在框512中使用，则差IOUT-REFIN可以与VOFFSET和迟滞电压VHyst的总和(例如，VOFFSET+VHyst)进行比较。如果第二类型的信息在框512中使用，则差PGND-PHASE可以与VOFFSET和VHyst的总和进行比较。迟滞电压VHyst可以是功率级迟滞产生的电压。在一个实施例中，至少约10毫伏的迟滞电压可以避免在功率级处发生弹跳或抖动。在框514处，如果差大于VOFFSET和VHyst的总和(514：是)，则过程500可以进行到框518。在框518处，死区时间参数可以被调整来将功率级的死区时间优化为满负载死区时间(FLDT)。
过程500可以从框516和/或框518进行到框520。在框520处，更新信号(例如，由IC130输出)可以被监视。响应于更新信号的上升沿(520：是)，过程500可以进行到框522。否则(520：否)，过程500可以返回到框506。在框522处，在框516和/或框518中设置的死区时间参数以及在框508中设置或调整的驱动强度参数，可以被锁存在功率级的存储元件(例如，锁存器)中并且被输出到功率级的功率级控制器(例如，控制器114、124)。接收经更新的死区时间和/或驱动强度参数的控制器可以进行调整，诸如修改提供给驱动器的PWM信号(例如，修改导通延迟或脉冲宽度)或配置驱动器的驱动强度。在多于一个的功率级被连接到主控制器的一个或多个实施例中，过程500可以由IC(例如，IC 130)在每个功率级中单独执行，使得每个功率级可以独立地和自适应地调整其自身的死区时间和驱动强度来切换功率晶体管。例如，参考图1所示的系统100，功率级110和功率级120各自实现IC 130来单独控制死区时间和驱动强度。
图6是示出在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度的时序的图。在图6所示的时序图中，示出了PWM信号(例如，图1中的PWM1、PWM2)、驱动信号UG和LG(参见图2)、开关电压VSW(参见图2)和更新信号SUPDATE的信号波形。响应于PWM信号的上升沿，驱动信号LG可以切换到低电平并关断低侧FET(参加图2)，并且在预定延迟之后，驱动信号UG可以切换到高电平来导通高侧FET(参见图2)。预定延迟可以被示出为VSW信号上的死区时间DTR，其中在DTR期间，开关电压VSW在满负载时可能变为负值。在高侧FET的预定导通时间(例如，UG的脉冲宽度)经过之后，UG可以切换到低电平并且LG可以在与VSW信号中示出的死区时间DTF等效的预定延迟经过之后，切换到高电平，其中DTF可以等效于DTR。与DTR类似，在满负载时的死区时间DTF期间，开关电压VSW可以变为负值。
如图6的时序图所示，功率级控制器将连续监视Vin、PHASE和电流，并且驱动器强度和死区时间将基于所感测的VIN、电流或PHASE电压相应地进行调整。例如，如果导通HSFET的驱动强度增加(例如，更快)，则死区时间(例如，DTR、DTF)将减少。如果导通HS的驱动强度降低(例如，较慢)并且死区时间(例如，DTR、DTF)将增加。为了在不中断切换的情况下调整驱动强度和死区时间，IC 130(参见图1)可以输出更新信号SUPDATE来控制驱动强度和死区时间的周期性更新。如图6所示，响应于SUPDATE的上升沿，死区时间和/或驱动强度参数可以被锁存，并且经锁存的参数将调整下一个PWM周期的驱动器强度和死区时间。使用SUPDATE来控制死区时间和/或驱动强度的周期性更新，以避免在死区时间DTR或DTF或FET切换时立即更新。在DTR或DTF或FET切换期间更新死区时间和/或驱动强度可能会导致电路故障，并且影响高侧和低侧FET的切换。
图7是另一示例过程700的流程图，过程700可以在一个实施例中实现功率级自适应死区时间和驱动强度。图7中的过程700可以使用例如以上讨论的系统100来实现。示例过程可以包括如框702、704、706和/或708中的一个或多个所示的一个或多个操作、动作或功能。虽然被图示为离散的框，但根据期望的实现方式，各种框可以被划分为附加框、被组合为更少的框、被消除、以不同的顺序执行或并行执行。
过程700可以由功率级的控制器来执行。在一个实施例中，功率级可以是由主控制器控制的多个功率级之一。在一个实施例中，过程700可以由多个功率级之中的每个单独功率级的控制器来执行。过程700可以从框702处开始。在框702处，功率级的控制器可以测量提供给功率级的输入电压。过程700可以从框702进行到框704。在框704处，功率级的控制器可以测量功率级的开关电压。过程700可以从框704进行到框706。在框706处，功率级的控制器可以测量功率级的输出电流。在一个实施例中，框702、704、706可以被同时执行。
过程700可以从框706进行到框708。在框708处，可以嵌入控制器中的集成电路可以基于所测量的输入电压、开关电压和输出电流中的至少一者来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。
在一个实施例中，集成电路可以被配置为响应于输入电压大于预定参考电压，调整驱动强度参数以降低功率级中的驱动器的驱动强度。在一个实施例中，集成电路可以被配置为响应于功率级在电压模式下操作，基于输出电流来调整功率级的死区时间参数。在一个实施例中，集成电路可以被配置为基于开关节点电压来调整功率级的死区时间参数。
在一个实施例中，集成电路可以被配置为，响应于输入电压大于预定参考电压，调整驱动强度参数以降低功率级中的驱动器的驱动强度。集成电路可以被配置为将输出电流与预定偏移电压进行比较。集成电路可以配置为，响应于输出电流小于预定偏移电压，调整死区时间参数以增加功率级的死区时间。
在一个实施例中，集成电路可以被配置为调整驱动强度参数以降低功率级中的驱动器的驱动强度。集成电路可以被配置为，将开关节点电压与预定偏移电压进行比较。集成电路可以被配置为，响应于开关节点电压小于预定偏移电压，调整死区时间参数以增加功率级的死区时间。
在一个实施例中，集成电路可以被配置为周期性地输出更新信号。集成电路可以被配置为锁存经调整的死区时间参数和驱动强度参数。集成电路可以被配置为响应于输出信号的上升沿，将经调整的死区时间参数和驱动强度参数输出到控制器。
附图中的流程图和框图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在该方面，流程图或框图中的每个框可以表示包括用于实现(多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令的指令模块、段或部分。在一些备选实现方式中，框中记录的功能可以与图中所示的顺序不同。例如，根据所涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以基本上同时实现，或者这些框有时可以以相反的顺序实现。还需要注意，框图和/或流程图插图的每个框，以及框图和/或流程图中的框的组合，可以由执行指定功能或行为或执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实现。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。除非上下文另有明确指出，否则如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”也旨在包括复数形式。将进一步理解，术语“包括(comprises和/或comprising)”在本说明书中使用时，指定了存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其组。
以下权利要求中的所有装置或步骤加功能的对应结构、材料、动作和等同物，如果存在，旨在包括与具体要求保护的其它要求保护的元件组合执行该功能的任何结构、材料或动作。本发明所公开的实施例已用于例示和描述的目的而提出，但不旨在以所公开的形式详尽无遗或限于本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，并使得本领域普通技术人员能够理解本发明的各种实施例，并针对所设想的特定用途进行各种修改。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
集成电路，被配置为基于以下至少一项来调整功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者：
被提供给功率级的输入电压；
所述功率级的开关节点电压；以及
所述功率级的输出电流；以及
控制器，被配置为：
基于所述死区时间参数的调整来调整所述功率级的死区时间；以及
基于所述驱动强度参数的调整来调整所述功率级中的驱动器的驱动强度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述功率级中的所述驱动器的所述驱动强度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为基于所述输出电流来调整所述功率级的所述死区时间参数。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述功率级中的所述驱动器的所述驱动强度；
将所述输出电流与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述输出电流小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为基于所述开关节点电压来调整所述功率级的所述死区时间参数。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述功率级中的所述驱动器的所述驱动强度；
将所述开关节点电压与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述开关电压小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：
周期性地输出更新信号；
锁存所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数；以及
响应于所述输出信号的上升沿，将所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数输出到所述控制器。
8.一种系统，包括：
第一驱动器，被配置为驱动功率级的高侧晶体管；
第二驱动器，被配置为驱动所述功率级的低侧晶体管；以及
控制器，被配置为：
基于以下至少一项来调整所述功率级的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者：
被提供给功率级的输入电压；
所述功率级的开关节点电压；以及
所述功率级的输出电流；
基于所述死区时间参数的调整来调整所述功率级的死区时间；以及
基于所述驱动强度参数的调整来调整所述第一驱动器和所述第二驱动器的驱动强度。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为：响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述驱动强度。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述输出电流来调整所述功率级的所述死区时间参数。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述驱动强度；
将所述输出电流与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述输出电流小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
12.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所述开关节点电压来调整所述功率级的所述死区时间参数。
13.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述驱动强度；
将所述开关电压与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述开关电压小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置为：
周期性地输出更新信号；
锁存所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数；以及
响应于所述输出信号的上升沿，输出所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数。
15.一种用于操作电压调节器的方法，所述方法包括：
测量提供给功率级的输入电压；
测量所述功率级的开关节点电压；
测量所述功率级的输出电流；以及
基于所述测量的输入电压、所述开关电压以及所述输出电流中的至少一者，来调整所述功率级中的驱动器的死区时间参数和驱动强度参数中的至少一者。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括基于所述输出电流来调整所述功率级的所述死区时间参数。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述功率级中的所述驱动器的所述驱动强度；
将所述输出电流与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述输出电流小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括基于所述开关节点电压来调整所述功率级的所述死区时间参数。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：
响应于所述输入电压大于预定参考电压，调整所述驱动强度参数以降低所述功率级中的所述驱动器的所述驱动强度；
将所述开关电压与预定偏移电压进行比较；以及
响应于所述开关电压小于所述预定偏移电压，调整所述死区时间参数以增加所述功率级的所述死区时间。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
周期性地输出更新信号；
锁定所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数；以及
响应于所述输出信号的上升沿，输出所述经调整的死区时间参数和驱动强度参数。
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