DE102021115505A1 - Stromgesteuerter Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-DC-DC-Wandler mit kontinuierlichem Leitungsmodus und diskontinuierlichem Leitungsmodus - Google Patents

Stromgesteuerter Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-DC-DC-Wandler mit kontinuierlichem Leitungsmodus und diskontinuierlichem Leitungsmodus Download PDF

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Abstract

Eine Steuerung für einen SIMO-DC-DC-Wandler, der in CCM und DCM betreibbar ist, empfängt ein Signal, das einen Induktivitätsstrom repräsentiert, und Signale, die einen ersten und einen zweiten DC-DC-Wandler-Ausgang repräsentieren. Die Steuerung weist einen ersten und zweiten Ausgang, die zum Steuern elektronischer Schalter ausgelegt sind, die mit einem ersten und zweiten Ausgangsfilter gekoppelt sind, und einen dritten und vierten Ausgang auf, die zum Steuern eines Stroms in einer Induktivität ausgelegt sind. Die Steuerung steuert die Ausgänge basierend auf den Eingängen durch Bestimmen einer gewünschten PWL-Induktivitätsstromwellenform und bestimmt Pulsbreiten der Ausgänge, um den Induktivitätsstrom an die gewünschte PWL anzugleichen. Ein Timer steuert Pulsbreiten der Ausgänge und die Steuerung wählt dynamisch einen DCM oder CCM aus, um den ersten und zweiten DC-DC-Wandler-Ausgang auf vorbestimmten Pegeln zu halten. Bei Ausführungsformen ist der gewünschte PWL-Induktivitätsstrom ein gewünschter Talstrom und/oder ein gewünschter Spitzenstrom.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 63/039,401 , eingereicht am 15. Juni 2020, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • Einzelinduktivität-Mehrfachausgang(SIMO: Single-Inductor-Multiple-Output)-Wandler verwenden eine Induktivität zum Regeln mehrerer Ausgangsspannungen durch zeitliches Teilen der Induktivität, wobei dies durch zeitliches Teilen der Induktivität zwischen den mehreren Ausgängen in einem Operationszyklus erfolgt. Typische SIMO-Wandler auf dem Markt arbeiten nur in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM: Discontinuous Conduction Mode), wobei der Induktivitätsstrom während jedes Zyklus null erreicht. Solche DCM-Wandler sind nicht dazu in der Lage, den Nenninduktivitätssättigungsstrom vollständig zu nutzen, weil der diskontinuierliche Modus typischerweise höchstens ISätt/2 liefern kann. Des Weiteren ist eine Operation an der Grenze von ISätt/2 typischerweise aufgrund der großen Induktivitätsstromwelligkeit ineffizient. Das Erhöhen der maximalen Laststromfähigkeit erfordert sowohl eine Erhöhung des Spitzenstroms als auch eine Verringerung der Pulsbreite, um eine konstante Ausgangsspannungswelligkeit beizubehalten (ohne eine Ausgangskapazität zu erhöhen).
  • KURZFASSUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Steuerung für einen Eininduktor-Mehrfachausgangs-Gleichstromwandler (SIMO), der im Dauerbetriebsmodus (CCM) betrieben werden kann, gemäß Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung einen SIMO-Gleichspannungswandler nach Anspruch 6. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines SIMO-DC-DC-Wandlers nach Anspruch 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Eine Steuerung für einen SIMO-DC-DC-Wandler, der in einem CCM und diskontinuierlichen Leitungsmodus DCM betreibbar ist, empfängt ein Signal, das einen Induktivitätsstrom repräsentiert, Signale, die einen ersten und einen zweiten DC-DC-Wandler-Ausgang repräsentieren. Die Steuerung weist einen ersten und zweiten Ausgang, die zum Steuern elektronischer Schalter ausgelegt sind, die mit einem ersten und zweiten Ausgangsfilter gekoppelt sind, und einen dritten und vierten Ausgang auf, die zum Steuern eines Stroms in einer Induktivität ausgelegt sind. Die Steuerung steuert die Ausgänge basierend auf den Eingängen durch Bestimmen einer gewünschten PWL-Induktivitätswellenform und bestimmt Pulsbreiten der Ausgänge, um den Induktivitätsstrom an die gewünschte PWL-Wellenform anzugleichen. Vorbestimmte Zeitintervalle oder ein Timer steuern Pulsbreiten der Ausgänge und die Steuerung wählt dynamisch einen DCM oder CCM aus, um den ersten und zweiten DC-DC-Wandler-Ausgang auf vorbestimmten Pegeln zu halten. Bei Ausführungsformen ist die gewünschte PWL-Induktivitätsstromwellenform ein gewünschter Talstrom und/oder ein gewünschter Spitzenstrom. Der SIMO-DC-DC-Wandler arbeitet bei starker Belastung in einem CCM und bei leichter Belastung in einem DCM. In jedem Fall wird die Induktivität zeitlich zwischen den Eingängen und Ausgängen sowie Masse geteilt.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm eines SIMO-Wandlers, der 3 Ausgänge aufweist und zum Betrieb in einem Abwärts-, Abwärts-Aufwärts- und Aufwärtsmodus in der Lage ist.
    • 2 ist ein Wellenformdiagramm, das die Verwendung eines Talstromziels zum Steuern des Schaltens des SIMO-Wandlers angibt.
    • 3 ist ein Wellenformdiagramm, das die Verwendung eines Spitzenstromziels zum Steuern des Schaltens des SIMO-Wandlers angibt.
    • 4 ist ein Wellenformdiagramm, das die Verwendung sowohl eines Talstromziels als auch eines Spitzenstromziels zum Steuern des Schaltens des SIMO-Wandlers angibt.
    • 5 ist ein Blockdiagramm, das einen SIMO-Wandler veranschaulicht, wobei gezeigt wird, wie der Wandler einen Zielstrom aus erfassten Ausgangsspannungen konstruiert, wobei der Zielstrom teilweise einen Timer zum Erzeugen der Schaltsignale steuert, die zum Erhöhen oder Verringern des Induktivitätsstroms und Verbinden angemessener Ausgänge erforderlich sind.
    • 6 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das einen Betrieb mit pseudokonstanter Frequenz veranschaulicht.
    • 7 ist ein Blockdiagramm eines SIMO-Wandlers, das eine Steuerung der Schalter mit einer digitalen Zustandsmaschine oder einem Mikrocontroller zeigt.
    • 8 ist ein Blockdiagramm eines SIMO-Wandlers, das einen erfassten Induktivitätsstrom zeigt, der zum Bestimmen von Fehlersignalen in den inneren Strom- und äußeren Spannungsrückkopplungsschleifen verwendet wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wir beschreiben einen SIMO-Wandler und eine Steuerung für SIMO-Wandler, der in sowohl einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM: Continuous Conduction Mode), wobei ein Induktivitätsstrom jeden Zyklus nicht null erreicht, als auch einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM: Discontinuous Conduction Mode) arbeitet, wobei ein Induktivitätsstrom für einen Teil jedes Zyklus null erreicht. Der Wandler bestimmt gemäß Ausgangsspannungen automatisch, ob er in DCM oder CCM arbeiten sollte, wobei er allgemein bei Schwerlastbedingungen in CCM und bei Leichtlastbedingungen in DCM arbeitet. Er behandelt die Kreuzregelung und transiente Reaktion mit Lastströmen, die unausgeglichen sein können oder nicht, und maximiert eine Verwendung der Induktivitätsenergiespeicherungsfähigkeit. Infolgedessen kann der Wandler durch zeitliches Teilen der Induktivität einen höheren Strompegel für einen gegebenen Nenninduktivitätssättigungsstrom unterstützen und mit einer höheren Effizienz als typische TCM-SIMO-Wandler arbeiten.
  • Ein SIMO-Wandler weist ein erstes 102, ein zweites 104 und ein drittes 106 Ausgangsfilter auf, die mit dem ersten 108, zweiten 110 und dritten 112 Ausgang des Wandlers gekoppelt sind. Bei Ausführungsformen beinhalten die Ausgangsfilter 102, 104, 106 jeweils wenigstens einen Energiespeicherungskondensator. Ein erster elektronischer Schalter M1 ist mit einem Eingang des DC-DC-Wandlers gekoppelt und steuert daher eine Induktivität L an, wobei dieser Schalter während Abwärtswandlungsmodi typischerweise gepulst ist. Die Induktivität steuert einen zweiten elektronischen Schalter Mout1 und einen dritten elektronischen Schalter Mout2 an, wobei der zweite elektronische Schalter Mout1 mit dem ersten Ausgangsfilter 102 gekoppelt ist und der dritte elektronische Schalter Mout2 mit dem zweiten Ausgangsfilter 104 gekoppelt ist. Die Induktivität ist auch mit einem sechsten elektronischen Schalter Mout3 gekoppelt, der mit dem dritten Ausgangsfilter 106 gekoppelt ist; der zweite, dritte und sechste elektronische Schalter sind elektronische Ausgangsschalter. Bei Ausführungsformen können der sechste Schalter und das dritte Ausgangsfilter weggelassen werden oder es können zusätzliche Paare aus einem elektronischen Ausgangsschalter und einem Ausgangsfilter hinzugefügt werden.
  • Der SIMO-Wandler kann auch einen vierten M2 und/oder fünften M3 elektronischen Schalter aufweisen, der mit der Induktivität L gekoppelt ist, oder bei manchen Ausführungsformen kann der fünfte elektronische Schalter M3 mit einer Diode mit niedriger Schwelle ersetzt werden. Der Wandler weist auch eine Steuerung 114 auf, die zum Überwachen einer Spannung an wenigstens einem, und bei vielen Ausführungsformen allen, der Ausgänge 108, 110, 112, eines Signals, das einen Strom in der Induktivität L repräsentiert und das eine Ausgabe einer Stromerfassungsvorrichtung 130 sein kann, gekoppelt ist. Die Steuerung ist zum Steuern der elektronischen Schalter konfiguriert.
  • Bei diesem Beispiel kann der Induktivitätsstrom durch Schließen der Schalter M1 und M2 oder durch Schließen des Schalters M1 und eines der elektronischen Ausgangsschalter Mout1, Mout2, Mout3 erhöht werden, falls der assoziierte Ausgang VOUT0 108, VOUT1 110, VOUT2 112 eine Spannung niedriger als eine Wandlereingangsspannung VIN aufweist. Der Induktivitätsstrom kann durch Schließen der Schalter M3 und eines der elektronischen Ausgangsschalter MOut1, MOut2, MOut3 oder durch Schließen der Schalter M1 und eines der Ausgangsschalter MOut1, MOut2, MOut3 verringert werden, falls der assoziierte Ausgang 108, 110, 112 eine Spannung VOUT(N) größer als die Wandlereingangsspannung VIN aufweist.
  • Die neue Steuerung für SIMO-Wandler ermöglicht einen Betrieb sowohl in einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) als auch einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM). CCM-Steuerungen können in zwei Typen von Steuerungen eingestuft werden: Spannungsmodus und Strommodus. Spannungsmodussteuerungen speisen typischerweise eine Ausgangsspannung zurück in die Steuerung und verwenden einen Kompensator hoher Ordnung, um den Doppelpol in der Leistungsstufe zu bewältigen, um mit einem Stabilitätsspielraum zu arbeiten. Strommodussteuerungen nutzen typischerweise eine Rückkopplung sowohl des Induktivitätsstroms als auch der Ausgangsspannung und weisen sowohl eine Innenstromschleifensteuerung als auch eine Außenspannungsschleifensteuerung auf. Der Vorteil dieses letzteren Ansatzes ist, dass jede Schleife nur mit einer Stabilisierung eines Systems erster Ordnung beauftragt ist. Strommodussteuerungen sind für SIMO-Wandler geeignet, weil sie mit einer einzigen Innenstromschleife und mehreren Außenspannungsschleifen (eine für jeden Ausgang) konfiguriert werden können.
  • Die Strommodussteuerung arbeitet in einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) durch Bestimmen eines Induktivitätsstromziels (von Induktivitätsstromzielen) mit einem lokalen Minimum, wobei das Induktivitätsstromziel ungleich null (wobei ein CCM-Betrieb impliziert wird) für wenigstens eine Bedingung des SIMO-DC-DC-Wandlers ist; wenn ein lokales Minimum von Induktivitätsstromzielen null wird, arbeitet der Wandler effektiv in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM). Die Induktivitätssteigung des Induktivitätsstroms wird durch die Spannung bestimmt, die an die Induktivität angelegt wird, und wird daher durch die Wandlerschalternetzwerkkonfiguration bestimmt. Weil DC-DC-Wandler typischerweise mit einer Schaltfrequenz betrieben werden, die viel größer als die Resonanzfrequenz der Induktivität und der Ausgangsfilterkondensatoren ist, können wir die Steuerung des Stroms in jeder Wandlerschalternetzwerkkonfiguration als konstant annähern. Daher ist das Bestimmen einer Abfolge von Wandlerschalterkonfigurationen durch die Steuerung äquivalent zu einer Bestimmung einer Abfolge gewünschter stückweise linearer (PWL: piecewise-linear) Segmente für eine gewünschte Induktivitätsstromwellenform durch die Steuerung. Jedes PWL-Segment wird beim Verstreichen eines Timers oder dann, wenn ein Signal, das einen Induktivitätsstrom repräsentiert, eine Schwelle durchquert, beendet. Die Leistungsstufenkonfiguration, einschließlich des Eingangsschalters M1, der Induktivität-Masse-Schalter M2, M3 und der elektronischen Ausgangsschalter Mout1, Mout2, Mout3 kann für jedes PWL-Stromsegment geändert werden. Die Leistungsstufe koppelt effektiv einen ersten Anschluss 148 der Induktivität zyklisch durch einen Schalter M1 oder M1A des elektronischen Schalternetzwerks mit einer Leistungsversorgung oder durch einen Schalter M2 mit Masse für jedes stückweise lineare Stromsegment. Die Leistungsstufe koppelt auch effektiv einen zweiten Anschluss 150 der Induktivität zyklisch durch einen ausgewählten Ausgangsschalter des elektronischen Schalternetzwerks Mout1, Mout2 oder Mout3 mit einem Ausgangsfilter 102, 102 oder 103 oder durch einen Schalter M3 mit Masse für jedes stückweise lineare Induktivitätsstromsegment. Die gewünschten stückweise linearen Segmente des Induktivitätsstroms 204 werden ausgewählt, um ein Induktivitätsstromziel zu verfolgen. Um das Induktivitätsstromziel zu verfolgen werden die stückweise linearen Segmente des Induktivitätsstroms 204 in einer Abfolge angeordnet, die zuerst bewirkt, dass der Induktivitätsstrom rampenartig von dem Induktivitätsstromziel weg ansteigt und dann zu dem Induktivitätsstromziel zurückkehrt. Jedes Mal, wenn der Induktivitätsstrom zu dem Induktivitätsstromziel zurückkehrt, wird ein Zyklus abgeschlossen. Das Induktivitätsstromziel kann ein Talzielstrom 202 sein, wie in 2 gezeigt ist. Bei alternativen Ausführungsformen können die gewünschten stückweise linearen Induktivitätsstromsegmente Spitzenzielströme, wie in 3 veranschaulicht ist, oder sowohl Spitzen- als auch Talzielströme verfolgen, wie in 4 veranschaulicht ist.
  • SPITZEN- UND TALSTROMSTEUERUNG
  • 2 demonstriert ein Beispiel für eine Talstromsteuerung. Die Steuerung verwendet Timer, um die Zeitdauer von PWL-Stromsegmenten, die den Induktivitätsstrom erhöhen, und PWL-Stromsegmenten, die einen kleinen Betrag der Stromsteigung aufweisen, zu bestimmen. Die Zeitdauer von PWL-Stromsegmenten, die den Induktivitätsstrom verringern, werden durch Vergleichen des Induktivitätsstroms mit einer Schwelle, die als „Talziel“ bezeichnet wird, in der Figur bestimmt. In 2 arbeitet der Wandler bis tg in CCM. Nach t9 arbeitet der Wandler in DCM. In CCM geht die Steuerung, wenn der Strom zu dem Talziel abnimmt, unmittelbar in einen Zustand über, der den Induktivitätsstrom erhöht. Im DCM beträgt das Talziel null und, wenn der Strom auf null abnimmt, kann die Steuerung die Leistungsstufe zum Halten des Stroms auf null konfigurieren und muss den Induktivitätsstrom nicht unmittelbar erhöhen.
  • Bei diesem Beispiel gilt:
  • Von Zeit=0 bis Zeit=t1 ist die Leistungsstufe zum Erhöhen des Induktivitätsstroms durch Schließen des Schalters M1 und einem von M3 oder einem der Mout(N)-Schalter konfiguriert, falls Vout(N) < Vin gilt. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t1 bis Zeit=t2 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der MOut(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, wenn der Induktivitätsstrom soweit abnimmt, dass er das Talziel durchquert.
  • Von Zeit=t2 bis Zeit=t3 ist die Leistungsstufe zum Erhöhen des Induktivitätsstroms durch Schließen des Schalters M1 und einem von M3 oder einem der Mout(N)-Schalter konfiguriert, falls Vout(N) < Vin gilt. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t3 bis Zeit=t4 ist die Leistungsstufe mit einer Konfiguration konfiguriert, bei der der Betrag der Induktivitätsstromsteigung klein ist, wobei der Schalter M1 und einer der MOut(N)-Schalter geschlossen sind, wobei VOut(N) nahe dem Wert von Vin ist. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t4 bis Zeit=t5 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der Mout(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, wenn der Induktivitätsstrom soweit abnimmt, dass er das Talziel durchquert.
  • Von Zeit=t5 bis Zeit=t6 ist die Leistungsstufe zum Erhöhen des Induktivitätsstroms durch Schließen des Schalters M1 und einem von M3 oder einem der Mout(N)-Schalter konfiguriert, falls Vout(N) < Vin gilt. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t6 bis Zeit=t7ist die Leistungsstufe mit einer Konfiguration konfiguriert, bei der der Betrag der Induktivitätsstromsteigung klein ist, wobei der Schalter M1 und einer der MOut(N)-Schalter geschlossen sind, wobei VOut(N) nahe dem Wert von Vin ist. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t7 bis Zeit=t8 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der MOut(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Das PWL-Segment wird vor dem Erreichen des Talstromziels beendet und infolgedessen geht die Steuerung zu einem anderen PWL-Segment über, das den Induktivitätsstrom verringert, bis das Talziel erreicht ist. Dies repräsentiert ein Szenario, in dem die Steuerung entscheidet, zu einem anderen Ausgang zu wechseln.
  • Von Zeit=t8 bis Zeit=t9 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der MOut(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, wenn der Induktivitätsstrom soweit abnimmt, dass er das Talziel durchquert. Nun ist das Talziel null und die Steuerung verlässt den CCM-Betrieb.
  • Von Zeit=t9 bis Zeit=t10 ist die Leistungsstufe dazu konfiguriert, den Strom auf null verbleibendend zu belassen. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, sobald die Steuerung bestimmt, dass es Zeit zum Erhöhen des Induktivitätsstroms ist.
  • Von Zeit=t10 bis Zeit=t11 ist die Leistungsstufe zum Erhöhen des Induktivitätsstroms durch Schließen des Schalters M1 und einem von M3 oder einem der Mout(N)-Schalter konfiguriert, falls Vout(N) < Vin gilt. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t11 bis Zeit=t12 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der MOut(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, wenn der Induktivitätsstrom soweit abnimmt, dass er das Talziel durchquert.
  • Von Zeit=t12 bis Zeit=t13 ist die Leistungsstufe dazu konfiguriert, den Strom auf null verbleibend zu belassen. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, sobald die Steuerung bestimmt, dass es Zeit zum Erhöhen des Induktivitätsstroms ist.
  • Von Zeit=t13 bis Zeit=t14 ist die Leistungsstufe zum Erhöhen des Induktivitätsstroms durch Schließen des Schalters M1 und einem von M3 oder einem der Mout(N)-Schalter konfiguriert, falls Vout(N) < Vin gilt. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t14 bis Zeit=t15ist die Leistungsstufe mit einer Konfiguration konfiguriert, bei der der Betrag der Induktivitätsstromsteigung klein ist, wobei der Schalter M1 und einer der MOut(N)-Schalter geschlossen sind, wobei VOut(N) nahe dem Wert von Vin ist. Dieses PWL-Stromsegment wird durch Verstreichen eines Timers beendet.
  • Von Zeit=t15 bis Zeit=t16 ist die Leistungsstufe zum Verringern des Induktivitätsstroms durch Schließen eines Schalters der MOut(N)-Schalter und entweder M1, falls VOut(N) > Vin gilt, oder M2 konfiguriert. Dieses PWL-Stromsegment wird beendet, wenn der Induktivitätsstrom soweit abnimmt, dass er das Talziel durchquert.
  • 3 gibt ein zu 2 ähnliches Beispiel mit einer Spitzenstrommodussteuerung anstelle einer Talstrommodussteuerung. Bei diesem Beispiel werden PWL-Stromsegmente, die den Induktivitätsstrom erhöhen, beendet, wenn der Strom jenseits des Spitzenziels (als Linie 302 repräsentiert) zunimmt, und die Zeitdauern der anderen PWL-Stromsegmente werden durch Timer bestimmt.
  • Ein weiteres Beispiel ist in 4 gegeben. Bei diesem Beispiel werden sowohl ein Spitzenziel 402 als auch ein Talziel 404 verwendet. Dies wird als Hysteresestromsteuerung bezeichnet. Bei diesem Beispiel werden PWL-Stromsegmente, die den Induktivitätsstrom erhöhen, dadurch beendet, dass der Induktivitätsstrom jenseits des Spitzenziels zunimmt. PWL-Stromsegmente, die den Induktivitätsstrom verringern, werden dadurch beendet, dass der Strom auf unterhalb des Talziels abnimmt. Für PWL-Segmente, die einen kleinen Betrag einer Induktivitätsstromsteigung aufweisen, kann ihre Zeitdauer durch einen Timer bestimmt werden. Außerdem kann die Steuerung wählen, die Ausgänge innerhalb eines PWL-Stromsegments zu wechseln, wie bei t8 gezeigt ist.
  • Steuerschema
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm einer Implementierung des Steuerschemas. Bei dieser Steuerung wird jede Ausgangsspannung von einer Referenzspannung subtrahiert, um einen Zielregelwert für jeden Ausgang festzulegen. Diese Differenzen produzieren ein Spannungsfehlersignal für jeden Ausgang. Diese Fehlersignale werden jeweils optional durch eine Spannungskompensatortransferfunktion HCOMPV gefiltert. HCOMPV könnte eine Verstärkung, ein Integrator und Null (G . (1 + sт)/sC) sein oder eine beliebige andere Kompensationstransferfunktion, die zum Verhindern von Oszillationen genügt. Die kompensierten Fehlersignale werden dann summiert und durch HCOMPI gefiltert. HCOMPI ist die Transferfunktion, die den Zielinduktivitätsstrom für die Strominnenschleife festlegt. HCOMPI könnte eine Verstärkung, ein Integrator und Null (G · (1 + sт)/sC) sein oder eine beliebige andere geeignete Kompensationstransferfunktion. Der Zielinduktivitätsstrom wird mit dem Induktivitätsstrom verglichen, um den Anfang einer neuen Schaltperiode zu beginnen. Der Zielinduktivitätsstrom kann ein Spitzenstrom, Talstrom oder ein Durchschnittstrom sein, indem der Induktivitätsstrom durch eine Transferfunktion erfasst wird. Der Induktivitätsstrom kann bei manchen Ausführungsformen optional mit einem Rampensignal summiert werden, bevor er mit dem Induktivitätsstromziel verglichen wird. Das Rampensignal kann durch den Induktivitätsstromkomparator zurückgesetzt werden. Die Steigung der Rampe kann eine Funktion von Vin, einer Ausgangsspannung jedes Ausgangs, einer Zielausgangsspannung für jeden Ausgang, eines Induktivitätsstroms, eines Zielinduktivitätsstroms, davon, welcher Ausgang aktiv ist, und/oder eines Schaltfrequenzziels sein.
  • Wie in 2, 3 und 4 demonstriert, signalisiert das Auslösen eines neuen Schaltzyklus dem Timerblock, einen oder mehrere Pulse mit bestimmter Dauer zu erzeugen. Diese Pulse werden durch die Leistungsstufe dazu verwendet, die Leistungsstufenschalter während der Pulsdauern in einer Konfiguration zu halten. Zum Beispiel können die Leistungsstufenschalter während der Pulsbreite in einem Zustand konfiguriert sein, der den Induktivitätsstrom erhöht, und nach der Pulsbreite können die Leistungsstufenschalter in einem Zustand konfiguriert sein, der einen Induktivitätsstrom verringert. Bei einem anderen Beispiel könnte es zwei aufeinanderfolgende Pulse mit vorbestimmter Dauer geben, die durch den Timer erzeugt werden. Die erste Pulsbreite könnte verwendet werden, um die Leistungsstufenschalter in einen Zustand zu konfigurieren, der einen Induktivitätsstrom erhöht, indem die Induktivität von Vin mit Masse verbunden wird, und die zweite Pulsbreite könnte verwendet werden, um die Leistungsstufenschalter in einen Zustand zu konfigurieren, der den Induktivitätsstrom erhöht oder verringert, indem die Induktivität von Vin mit Vout verbunden wird, und nach der zweiten Pulsbreite können die Leistungsstufenschalter in einen Zustand konfiguriert werden, der den Induktivitätsstrom verringert. Es gibt zahlreiche mögliche Abfolgen und Konfigurationen und die Steuerung ist nicht auf die oben gegebenen Beispiele beschränkt. Zum Beispiel können die Pulsbreiten die Dauer festlegen, für die der Strom abnimmt anstatt zunimmt.
  • Die bestimmten Dauern, die durch den Timerblock erzeugt werden, können eine Funktion von Vin, beliebiger der Ausgangsspannungssignale, der Zielspannung für jeden Ausgang, der Auswahl, welcher Ausgang aktiv ist, des Induktivitätsstroms und/oder des Zielinduktivitätsstroms sein. Die Pulsbreitendauer kann zum Erreichen gewünschter Ziele bestimmt werden. Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, mit einer pseudokonstanten Schaltfrequenz zu arbeiten, und die Pulsbreitendauern können zum Erreichen davon ausgewählt werden. Falls zum Beispiel Vin=4 V, Vout=1 V gilt, die gewünschte Schaltfrequenz 1 MHz beträgt und die Steuerung eine Talstromsteuerung verwendet, kann die Rampenanstiegsstromzeit mit der Gleichung 1 V/4 V/1 MHz=250 ns bestimmt werden. Bei einem anderen Beispiel, bei dem Vin=3 V, Vout=5 V gilt, die gewünschte Schaltfrequenz 2 MHz beträgt und die Steuerung eine Spitzenstromsteuerung verwendet, kann die Rampenabstiegsstromzeit dann mit der Gleichung 3 V/5 V/2 MHz=300 ns bestimmt werden. Bei manchen Ausführungsformen ist es wünschenswert, die Pulsbreitendauern zum Liefern einer konstanten Ladung pro Schaltzyklus unabhängig von dem Induktivitätsstrom auszuwählen. Die Zeitdauer wird zum Erreichen von solchen Zielen durch Reduzieren der Timerdauern als Funktion des Induktivitätsstroms oder des Zielinduktivitätsstroms bestimmt.
  • Es ist nicht notwendig, dass der gleiche Ausgang für alle Dauern ausgewählt wird, falls mehrere Pulse in einem einzigen Schaltzyklus erzeugt werden. Es gibt viele mögliche Schemata, die die Steuerung verwenden kann, um zu bestimmen, welcher Ausgangsschalter MOut(N) zu einer speziellen Zeit aktiv sein wird. Bei einem solchen Schema kann die Steuerung basierend auf einer Verfolgung der Reihenfolge, in der der Fehlerbetrag eines gegebenen Ausgangs negativ wird, bestimmten, welche Ausgabe aktiv sein wird. Der erste Ausgang, der eine negative Fehlergröße aufweist, wird den Induktivitätsstrom für wenigstens ein PWL-Segment eines Stroms empfangen, der Strom an diesem Ausgang liefert. Der Ausgang kann weiterhin einen Strom empfangen, bis ein anderer Ausgang eine negative Fehlergröße aufweist, wobei die Steuerung zu diesem Zeitpunkt zum Bedienen des nächsten Ausgangs wechseln wird; effektiv vergleicht ein Komparator die Ausgangsspannung (oder einen Bruchteil davon) mit einer Zielspannung und, wenn der Ausgang eine negative Fehlerspannung aufweist, wird jede Zeitgrenze an diesem Ausgang überschrieben, um zu ermöglichen, dass die Induktivität den nächsten Ausgang bedient. Nach dem Empfangen des Dienstes muss ein Ausgangskanal sich hinten einreihen und kann keinen Dienst empfangen, bis alle anderen Kanäle mit einem negativen Fehler bedient wurden. Bei einem anderen Schema kann die Steuerung die Ausgänge basierend auf ihrer Fehlergröße zusätzlich zu der Reihenfolge, in der ihre Fehler negativ werden, beurteilen. In diesem Schema kann die Fehlergröße jedes Kanals in Bins gerundet werden. Ausgangskanäle, die ihre Fehlergröße in dem niedrigsten Bin aufweisen, haben Priorität zum Empfangen des Induktivitätsstroms. Falls es mehrere Ausgangskanäle in dem niedrigsten Bin gibt, kann außerdem die historische Reihenfolge, in der sie bedient wurden, verwendet werden, um auszuwählen, welcher Ausgang den Dienst zur aktuellen Zeit empfangen wird. Nach dem Empfangen des Dienstes reiht sich ein Kanal hinten ein und empfängt keinen Dienst, bis alle anderen Kanäle in dem Fehler-Bin bedient wurden.
  • Es gibt viele mögliche Verfahren zum Auswählen, welcher Ausgang zu einem gegebenen Augenblick aktiv ist. Die in dieser Erfindung beschriebene Steuerung kann den Induktivitätsstrom unabhängig von dem Ausgangsauswahlschema betreiben.
  • Die durch die Steuerung verwendete Induktivitätsstromrückkopplung kann durch einen Sensor 130 (1) erfasst, in Firmware emuliert, in Firmware geschätzt werden oder es kann eine beliebige Kombination aus Erfassung, Emulation oder Schätzung verwendet werden. 6 zeigt beispielhafte Wellenformen des Steuerungsbetriebs. Bei diesem Beispiel beginnt die erste Schaltperiode mit einem Timerpuls der Dauer T1. Während dieser Zeit nimmt der Induktivitätsstrom rampenartig zu. Nach T1 nimmt der Induktivitätsstrom rampenartig ab, bis er ILZiel+Rampe erreicht. Dann wird die Rampe zurückgesetzt und wird der Timer wieder ausgelöst. Bei diesem Beispiel liefert der zweite Schaltzyklus einen Strom an einen anderen Ausgang. Der zweite Schaltzyklus weist eine Abfolge von zwei Timerpulsen (T2 und T3) auf. Während des ersten Timerpulses, T2, nimmt der Induktivitätsstrom rampenartig zu. In dem zweiten Timerpuls, T3, nimmt der Induktivitätsstrom rampenartig mit einer anderen Steigung zu. Die Steigung des Induktivitätsstroms könnte während T3 negativ sein. Nach T3 nimmt der Induktivitätsstrom rampenartig ab, bis er ILZiel+Rampe erreicht. Die dritte Schaltperiode stimmt bei diesem Beispiel mit der ersten überein. Es ist nicht notwendig, dass T2 und T3 von demselben Timerschaltkreis erzeugt werden.
  • Dieses Steuerschema kann sowohl in einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) als auch einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) arbeiten.
  • 7 gibt ein weiteres Beispiel für das Steuerschema. Bei diesem Beispiel ist das Rückkopplungsnetzwerk teilweise digital implementiert und teilweise analog implementiert. Der Teil der Steuerung, der digital und analog implementiert ist, ist nicht auf die Implementierung bei diesem Beispiel beschränkt. Bei diesem Beispiel werden die kompensierten Fehlerspannungen für jeden Ausgang digitalisiert und an eine Digitalsteuerung weitergegeben. Die Quantisierung des Digitalisierers kann grob oder fein sein. Bei der groben Grenze kann der Digitalisierer ein Komparator zum Erzeugen einer 1-Bit-Repräsentation sein, die angibt, ob der Ausgang oberhalb oder unterhalb der wie aus Vref festgelegten Zielschwelle ist. Die Digitalsteuerung kombiniert die kompensierten Fehlerspannungen, um ILZiel zu produzieren. Diese Kombination aus analog und digital kann so implementiert werden, um funktional dem analogen Beispiel in 2 zu entsprechen, indem ein digitaler Summierer und Kompensator verwendet werden. Die Steuerung kann auch algorithmisch in einer Digitalsteuerung implementiert werden. Ein Beispiel für eine algorithmische Implementierung ist das Bestimmen des nächsten Wertes von ILZiel basierend auf der Fehlergröße des derzeit ausgewählten Ausgangs anstelle des Summierens des Fehlersignals aller Ausgänge, wie in 5 gezeigt wurde. Die Digitalsteuerung kann den Zielstrom erhöhen, falls die digitalisierte Ausgabe von HCOMPV für den Stromkanal negativ ist, und sie kann den Zielstrom verringern, falls die digitalisierte Ausgabe von HCOMPV für den Stromkanal positiv ist. Des Weiteren kann die Größe der Änderung des Zielstroms eine Funktion der Größe des Fehlers auf dem Kanal sein. Manche Beispiele passen den Zielstrom proportional an die Größe der digitalisierten Ausgabe von HCOMPV für den Stromkanal an oder verwenden eine Schwelle, wobei das Stromziel stufenweise angehoben oder abgesenkt wird, falls die Schwelle erreicht wird. Wenn die digitalisierte Ausgabe von HCOMPV die Schwelle überschreitet, kann das Stromziel reduziert werden. Ein Verfahren für die digitale Steuerung zum Bestimmen, welcher Ausgang bedient wird, ist das Zuordnen der digitalisierten Ausgaben von HCOMPV für jeden Kanal in quantisierte Bins. Der zu bedienende Ausgang wird durch Auswählen des Ausgangs bestimmt, der den negativsten Fehler-Bin aufweist und unter allen Ausgängen in demselben Fehler-Bin zu der längsten vergangenen Zeit bedient wurde.
  • Ein anderes Beispiel für dieses Steuerschema ist in 8 gegeben. Bei diesem Beispiel wird der Induktivitätsstrom durch eine Transferfunktion HIL auch in jeden der Ausgangsspannungskompensatoren rückgekoppelt. Das Induktivitätsstromsignal, das rückgekoppelt wird, könnte entweder der erfasste Strom, ein emulierter Strom, das Induktivitätsstromziel oder irgendeine Kombination sein. HIL kann eine Verstärkung, ein Tiefpassfilter, ein Hochpassfilter, ein zeitlich geschaltetes Filter basierend auf einem Timingsignal von der Digitalsteuerung oder irgendeine andere kompensierende Transferfunktion sein. Das Aufnehmen dieses zusätzlichen Rückkopplungspfades kann nützlich sein, um einen Stabilitätsspielraum zu erhöhen.
  • Zusätzliche Merkmale
  • Bei einer Ausführungsform dienen der eine, die zwei oder mehr Ausgänge des SIMO-Wandlers dem Betreiben eines Systems und ein Ausgang des SIMO-Wandlers versorgt entweder ein Batterieladeelement für eine interne Batterie mit Leistung oder ist als dieses konfiguriert. Bei dieser Ausführungsform ist VIN (1) mit einer Primärleistungsquelle, wie etwa einem USB-Leistungsadapter, gekoppelt und wird ein Transistor M1 eingeschaltet, wenn ein Induktivitätsstrom rampenartig erhöht wird. Bei dieser Ausführungsform ist ein Ausgang, wie etwa der Ausgang 112, zum Laden der Batterie gekoppelt. Wenn VIN von der Primärleistungsquelle getrennt wird, werden Schalter M1 und Mout3 ausgeschaltet belassen, während der Schalter M1A anstelle von M1 eingeschaltet wird, um den Induktivitätsstrom zu erhöhen.
  • Obwohl die Schalter als Feldeffekttransistoren veranschaulicht wurden, können andere Schaltvorrichtungen verwendet werden. Wenn Feldeffekttransistoren verwendet werden, ist ferner jeder elektronische Schalter mit einer zusätzlichen Schaltungsanordnung zum Verhindern einer Vorspannung in Durchlassrichtung von Source- und Drain-Übergängen zu einem Substrat gestaltet. Schließlich können bei verschiedenen Ausführungsformen n-Kanal-, p-Kanal- und Bipolartransistoren als die elektronischen Schalter entweder insgesamt oder in einer Kombination verwendet werden.
  • Bei manchen Ausführungsformen arbeitet der SlMO-Wandler in einem CCM-Konstantladungsmodus, in dem der Induktivitätsstrom erhöht wird, wenn ein Laststrom an Ausgängen erhöht wird. Wenn der Induktivitätsstrom höher ist, werden PWL-Segmente der Induktivitätsstromwellenform, die an einen Hochlastausgang VOut(1) angelegt werden, verkürzt, um näherungsweise die gleiche Ladungsmenge an diesen Ausgang VOut(1) während jedes Segments anzulegen, aber Segmente werden mit einer viel höheren Rate an diesen Ausgang VOut(1) angelegt. Diese Ausführungsform weist einen Vorteil einer zunehmenden Welligkeitsfrequenz aber eine Reduzierung einer Welligkeitsspannung an VOut(1) unterhalb dessen auf, was die Welligkeitsspannung wäre, falls Segmente mit variabler Ladung an diesen Ausgang mit einer niedrigeren, beinahe konstanten, Rate angelegt würden.
  • Bei Ausführungsformen kann der Stromsensor 130 (1) einen Induktivitätsstrom direkt messen, um ein Signal, das einen Induktivitätsstrom angibt, an die Steuerung 114 zu liefern, und bei anderen Ausführungsformen kann eine Schätzung eines Induktivitätsstroms als das Signal, das den Strom in der Induktivität angibt, an die Steuerung 114 geliefert werden.
  • Bei Ausführungsformen wird das Induktivitätsstromziel durch die Steuerung basierend auf sowohl den Stromzyklusfehlerspannungen an jedem Ausgang, einem Induktivitätsstromziel eines vorherigen Zyklus als auch Fehlerspannungen eines vorherigen Zyklus an jedem Ausgang bestimmt. Wenn ein Induktivitätsstromziel eines vorherigen Zyklus nicht zum Beibehalten von Ausgangsspannungen auf gewünschten Pegeln ausreichte, wird das Induktivitätsstromziel erhöht, und gleichermaßen kann das Induktivitätsstromziel erhöht werden, wenn ein Induktivitätsstromziel eines vorherigen Zyklus überhöht war, wie durch Ausgangsspannungen oberhalb von Zielspannungen bestimmt.
  • Änderungen an den obigen Verfahren und Systemen können vorgenommen werden, ohne von dem Schutzumfang davon abzuweichen. Somit sei angemerkt, dass der in der obigen Beschreibung enthaltene oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigte Gegenstand als veranschaulichend und nicht in einem beschränkenden Sinn interpretiert werden sollte. Die folgenden Ansprüche sollen alle hier beschriebenen allgemeinen und speziellen Merkmale sowie alle Aussagen über den Schutzumfang des vorliegenden Verfahrens und Systems abdecken, die sprachlich gesehen unter diese fallen könnten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 63/039401 [0001]

Claims (13)

  1. Steuerung für einen Einzelinduktivität-Mehrfachausgang(SIMO)-DC-DC-Wandler, der in einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) betreibbar ist, umfassend: einen ersten Eingang, der zum Empfangen eines Signals ausgelegt ist, das einen Induktivitätsstrom repräsentiert, mehrere zweite Eingänge, die jeweils zum Empfangen eines Signals ausgelegt sind, das einen Zustand eines Ausgangs des SIMO-DC-DC-Wandlers repräsentiert, erste Ausgänge, die zum Steuern eines elektronischen Schalternetzwerks zum Verbinden eines ersten Induktivitätsanschlusses mit einem ausgewählten SIMO-Eingangsport oder Masse ausgelegt sind, zweite Ausgänge, die zum Steuern des elektronischen Schalternetzwerks zum Verbinden eines zweiten Induktivitätsanschlusses mit einem ausgewählten SIMO-Ausgangsport oder Masse ausgelegt sind, wobei die Steuerung zum Bestimmen von Induktivitätsstromzielen konfiguriert ist, wobei ein lokales Minimum der Induktivitätsstromziele ein Induktivitätsstromziel ungleich null für wenigstens manche Bedingungen ist; wobei der erste Ausgang und die zweiten Ausgänge zum Steuern des elektronischen Schalternetzwerks in einer Abfolge von Zyklen konfiguriert sind, die mehrere Elektronisches-Schalternetzwerk-Konfigurationen umfassen, wobei ein Zyklus mit dem Induktivitätsstrom gleich wenigstens einem Induktivitätsstromziel der Induktivitätsstromziele beginnt und endet, und wobei eine Dauer wenigstens einer Elektronisches-Schalternetzwerk-Konfiguration in dem Zyklus ein vorbestimmtes Zeitintervall ist.
  2. Steuerung nach Anspruch 1, wobei das Induktivitätsstromziel ungleich null so bestimmt wird, dass es zum Beibehalten von Spannungen an den SIMO-Ausgangsports auf bestimmten Regelsollwerten ausreicht.
  3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerung so konfiguriert ist, dass sie auch mit dem SIMO-DC-DC-Wandler in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) betreibbar ist.
  4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dauer wenigstens einer der mehreren Elektronisches-Schalternetzwerk-Konfigurationen durch Verstreichen eines vorbestimmten Zeitintervalls beendet wird und durch einen von den zweiten Eingängen ausgewählten Eingang überschrieben werden kann.
  5. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Dauer wenigstens einer Elektronisches-Schalternetzwerk-Konfiguration durch Verstreichen eines vorbestimmten Zeitintervalls beendet wird und durch den ersten Eingang überschrieben werden kann, der angibt, dass ein Induktivitätsstrom ein aus den Induktivitätsstromzielen ausgewähltes Induktivitätsstromziel erreicht.
  6. SIMO-DC-DC-Wandler, der Folgendes umfasst: die Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; ein erstes und ein zweites Ausgangsfilter, wobei das erste Ausgangsfilter mit einem ersten Ausgang des SIMO-DC-DC-Wandlers gekoppelt ist und das zweite Ausgangsfilter mit einem zweiten Ausgang des SIMO-DC-DC-Wandlers gekoppelt ist; das elektronische Schaltnetzwerk, das einen ersten elektronischen Schalter umfasst, der mit einem Eingang des DC-DC-Wandlers gekoppelt ist; eine Induktivität, die mit dem ersten elektronischen Schalter, einem zweiten elektronischen Schalter des elektronischen Schalternetzwerks und einem dritten elektronischen Schalter des elektronischen Schalternetzwerks gekoppelt ist, wobei der zweite elektronische Schalter mit dem ersten Ausgangsfilter gekoppelt ist und der dritte elektronische Schalter mit dem zweiten Ausgangsfilter gekoppelt ist; einen vierten und fünften elektronischen Schalter des elektronischen Schalternetzwerks, die mit der Induktivität gekoppelt sind und zum Steuern eines Stroms in der Induktivität ausgelegt sind; wobei die Steuerung zum Steuern des ersten, zweiten, dritten und vierten elektronischen Schalters konfiguriert ist; eine Einrichtung, die zum Liefern eines Signals, das einen Strom in der Induktivität repräsentiert, an den ersten Eingang der Steuerung konfiguriert ist; und wobei die zweiten Eingänge der Steuerung mit dem ersten und zweiten Ausgang des SIMO-DC-DC-Wandlers gekoppelt sind.
  7. SIMO-DC-DC-Wandler nach Anspruch 6, der ferner einen sechsten Schalter umfasst, der mit einem dritten Ausgangsfilter gekoppelt ist.
  8. SIMO-DC-DC-Wandler nach Anspruch 6 oder 7, wobei eine Spannung an jedem Ausgangsfilter zum Beenden einer Konfiguration in einem Zyklus verwendet wird.
  9. SIMO-DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Steuerung zum Betreiben des SIMO-DC-DC-Wandlers in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) in der Lage ist.
  10. SIMO-DC-DC-Wandler nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Steuerung zum Betreiben des SIMO-DC-DC-Wandlers in einem kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) in der Lage ist.
  11. Verfahren zum Steuern eines SIMO-DC-DC-Wandlers, umfassend: zeitliches Teilen einer Induktivität zwischen jedem Ausgang des SIMO-DC-Wandlers und Masse; Einstellen eines Induktivitätsstromziels basierend auf einer Messung jedes Ausgangs des SIMO-DC-DC-Wandlers; zyklisches Koppeln eines ersten Endes der Induktivität mit wenigstens einem der Ausgänge oder einer Masse, so dass der Induktivitätsstrom gleich einem Induktivitätsstromziel am Anfang und am Ende eines Zyklus ist; wobei die Dauer wenigstens einer der Kopplungen ein vorbestimmtes Zeitintervall ist; und Koppeln der Induktivität in einer Abfolge, die einen Bruchteil des Induktivitätsstroms an jede der SIMO-DC-DC-Wandler-Ausgänge liefert, um der Last an jedem Ausgang gerecht zu werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Verbinden der Induktivität mit einem Eingangsport als Teil seiner Abfolge von Kopplungen innerhalb eines Zyklus umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Induktivitätszielstrom an dem Ende eines Zyklus bei schwerer Last des SIMO-DC-DC-Wandlers größer als null ist und bei leichter Last des SIMO-DC-DC-Wandlers null ist.
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