DE112020007356T5 - Simo-dc-dc-wandler - Google Patents

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Ashoke Ravi
Ofir Degani
Harish K Krishnamurthy
Shahar Wolf
Sally Amin
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Abstract

Ein Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-DC-DC-Wandler kann als ein Buck-Boost-Wandler ausgebildet sein. Der Wandler kann eine Induktivität, mehrere Schalter, die mit der Induktivität gekoppelt sind, um Energieversorgungs- und Energieentnahmephasen der Induktivität zu steuern, und mehrere Ausgangsschienen beinhalten. Jede der mehreren Ausgangsschienen kann mindestens einen Schalter beinhalten, der zum Verbinden der Ausgangsschiene mit der Induktivität des Buck-Boost-Wandlers ausgelegt ist. In Abhängigkeit von den Energieversorgungs- und Energieentnahmemustern der Induktivität und dem Zustand des einen oder der mehreren Schalter können die verschiedenen Ausgangsschienen mit mehreren unterschiedlichen Ausgangsspannungen und/oder Ausgangsströmen versorgt werden. Eine beliebige mehrerer Regelstrategien kann genutzt werden, um die Ausgangsspannungen und/oder die Ausgangsströme weiter zu steuern.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Verschiedene Ausführungsformen betreffen allgemein SIMO-DC(Gleichstrom)-DC-Wandler (SIMO: Single Inductor Multiple Output - Einzelinduktivität-Mehrfachausgang) und -Implementierungen und Verwendungen derselben.
  • Hintergrund
  • In modernen Rechenanwendungen, einschließlich unter anderem Drahtlos, werden unterschiedliche Versorgungsspannungen für unterschiedliche Anwendungen und/oder Funktionen innerhalb derselben integrierten Schaltung (IC) benötigt, die unabhängig ein- und ausgeschaltet werden können. Für eine maximale Effizienz erfordert dies die Erzeugung mehrerer Leistungsinseln (Power Islands) auf einer einzigen IC. Mit der Zunahme der Komplexität moderner Vorrichtungen werden Kosten- und Größeneinsparungen wesentliche Faktoren für die Leistungsverwaltungsgestaltung. Um idealerweise eine maximale Effizienz bei der Leistungszufuhr bereitzustellen, würde jede Leistungsinsel ihren eigenen DC-DC-Wandler aufweisen. Dies würde viele umfangreiche und teure diskrete Komponenten erfordern, insbesondere chipexterne Induktivitäten. Moderne Vorrichtungen setzen üblicherweise Schaltnetzteile ein, um eine erste DC-Spannung effizient in eine zweite DC-Spannung umzuwandeln. Viele Vorrichtungen beinhalten jedoch mehrere elektronische Komponenten mit einer Vielzahl unterschiedlicher Spannungsanforderungen. Diese divergenten Spannungsanforderungen können durch Verwenden mehrerer Schaltmodus-DC-DC-Wandler erfüllt werden; dies kann jedoch unpraktisch oder anderweitig unerwünscht sein. Zum Beispiel nutzen Schaltmodus-DC-DC-Wandler allgemein eine Induktivität zur Spannungsumwandlung und Kosten- und Platzüberlegungen können es wünschenswert machen, die Anzahl an Induktivitäten, die für eine gegebene Anwendung benötigt werden, zu reduzieren. Alternativ dazu können leistungseffiziente Einzeleingang-Mehrfachausgang-Wandler oder -Systeme mit verschiedenen Formen von Gate-Ladung-Teilungsverfahren oder Schaltwandlern verwendet werden.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen über die verschiedenen Ansichten hinweg auf die gleichen Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und ein Schwerpunkt wird stattdessen auf das Veranschaulichen der Prinzipien der Erfindung gelegt. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:
    • 1 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines SIMO-Systems;
    • 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines ausführlichen SIMO gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 3 zeigt beispielhaft einen SIMO mit Push-Pull-Linearreglern;
    • 4 veranschaulicht ein ausführliches Blockdiagramm eines Linearreglers;
    • 5 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO;
    • 6 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO;
    • 7 zeigt ein ausführliches Blockdiagramm eines Reglers;
    • 8 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 9 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines geschalteten Wandlers;
    • 10 zeigt eine SIMO-Schaltungsanordnung gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 11 zeigt eine SIMO-Schaltungsanordnung gemäß einem zusätzlichen Aspekt der Offenbarung;
    • 12 zeigt ein erstes Verfahren zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung;
    • 13 zeigt ein erstes Verfahren zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung;
    • 14 veranschaulicht eine grafische Darstellung einer Simulation von disjunkten Induktivitätszyklen;
    • 15 veranschaulicht eine grafische Darstellung einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung gekoppelt ist;
    • 16 veranschaulicht eine grafische Darstellung einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist;
    • 17 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Einzelinduktivität-SIMO-Schaltungsanordnung;
    • 18 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm einer Betriebsumgebung zum Betreiben eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers;
    • 19 veranschaulicht beispielhaft eine grafische Darstellung einer Kreuzregelung von SIMO-Systemen gegenüber einer Anzahl von Ausgängen, mit denen die Induktivität pro Induktivitätszyklus elektrisch gekoppelt ist;
    • 20 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers;
    • 21 veranschaulicht beispielhaft ein anderes Blockdiagramm einer Betriebsumgebung zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 22 veranschaulicht beispielhaft ein anderes Blockdiagramm einer Betriebsumgebung zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 23 veranschaulicht beispielhaft ein anderes Blockdiagramm einer Betriebsumgebung zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 24 veranschaulicht beispielhaft ein anderes Blockdiagramm einer Betriebsumgebung zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 25 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 26 veranschaulicht beispielhaft eine grafische Darstellung einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist;
    • 27 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers;
    • 28 veranschaulicht eine grafische Darstellung der Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist, einschließlich eines Timingdiagramms von Schaltern innerhalb des SIMO-Wandlers;
    • 29 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 30 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 31 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines anderen Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 32 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers zur Sequenz- und Modusauswahl;
    • 33 veranschaulicht grafische Darstellungen von Simulationen, bei denen der SIMO-Wandler während Induktivitätszyklen in gemischtem CCM oder gemischtem DCM und CCM arbeitet;
    • 34 veranschaulicht eine grafische Darstellung von Änderungen der Priorisierung verschiedener Leistungsschienen innerhalb des SIMO-Wandlers;
    • 35 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 36 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 37 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 38 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 39 zeigt beispielhaft eine Einzelinduktivität-Mehrfachausgang(SIMO)-Umgebung gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
    • 40 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO gemäß einigen Aspekten;
    • 41 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO gemäß einigen Aspekten;
    • 42 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 43 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 44 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 45 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 46 veranschaulicht beispielhaft eine grafische Darstellung von Strömen auf der Induktivität während Induktivitätszyklen;
    • 47 veranschaulicht eine grafische Darstellung von Strömen auf der Induktivität während Induktivitätszyklen und des bekannten Induktivitätsnennwerts gegenüber einem interpolierten echten Induktivitätsnennwert;
    • 48 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines geschalteten Wandlers;
    • 49 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 50 veranschaulicht eine grafische Darstellung einer Simulation, bei der entweder die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung gekoppelt ist oder ein Ausgangskondensator während disjunkten Induktivitätszyklen entladen wird;
    • 51 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines geschalteten Leistungswandlers;
    • 52 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines anderen Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 53 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines anderen Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 54 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 55 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Funksenders, der den DC-DC-Wandler beinhaltet;
    • 56 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines anderen Funksenders, der zwei DC-DC-Wandler beinhaltet;
    • 57 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Funksenders, der einen hybriden Wandler beinhaltet;
    • 58 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Funksenders;
    • 59 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Funksenders;
    • 60 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das einen Wandler beinhaltet;
    • 61 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines anderen Systems, das den Wandler beinhaltet;
    • 62A-B veranschaulichen beispielhaft Blockdiagramme eines Wandlers zum Liefern von Spannungen zur Übertragung und zum Empfang;
    • 63 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers zum Liefern von Spannungen zur Übertragung und zum Empfang;
    • 64 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten der Offenbarung;
    • 65 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten der Offenbarung;
    • 66 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO beinhaltet;
    • 67 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems, das den SIMO-Wandler beinhaltet;
    • 68 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 69 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines Systems;
    • 70 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers;
    • 71 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines SIMO-Systems gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 72 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung gemäß einigen Aspekten der Offenbarung;
    • 73 stellt einen Buck-Wandler gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar;
    • 74 stellt eine Boost-Wandler-Konfiguration gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung dar;
    • 75 stellt einen Buck-Boost-Wandler gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar;
    • 76 stellt einen LDO gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar;
    • 77 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Wandler ausgebildet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 78 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Boost-Wandler ausgebildet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung;
    • 79 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Boost-Wandler ausgebildet ist; und
    • 80 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Boost-Wandler mit einer H-Brücke ausgebildet ist.
  • Beschreibung
  • Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Zeichnungen, die spezifische Einzelheiten und Ausführungsformen veranschaulichend zeigen, in denen die Erfindung umgesetzt werden kann.
  • Das Wort „beispielhaft“ wird hierin mit der Bedeutung „als Beispiel, Fall oder Veranschaulichung dienend“ verwendet. Jede Ausführungsform oder jede Gestaltung, die hierin als „beispielhaft“ beschrieben ist, ist nicht notwendigerweise als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Gestaltungen bevorzugt oder vorteilhaft auszulegen.
  • Das Wort „über“, das in Bezug auf ein abgeschiedenes Material verwendet wird, das „über“ einer Seite oder Oberfläche gebildet wird, kann hierin mit der Bedeutung verwendet werden, dass das abgeschiedene Material „direkt auf“, z. B. in direktem Kontakt mit, der implizierten Seite oder Oberfläche gebildet werden kann. Das Wort „über“, das bezüglich eines abgeschiedenen Materials verwendet wird, das „über“ einer Seite oder Oberfläche gebildet wird, kann hierin mit der Bedeutung verwendet werden, dass das abgeschiedene Material „indirekt auf” der implizierten Seite oder Oberfläche gebildet werden kann, wobei eine oder mehrere zusätzliche Schichten zwischen der implizierten Seite oder Oberfläche und dem abgeschiedenen Material angeordnet sind.
  • Der SIMO-Wandler kann Linearregler nutzen, um dynamisch eine geregelte Ausgangsspannung innerhalb eines vordefinierten Bereichs für einen Zielwandlerausgang bereitzustellen. Die Regler können eine Eingangsspannung empfangen, um die Ausgangsspannung oder -spannungen innerhalb des vordefinierten Bereichs dynamisch zu regeln. Die Regler können die Ausgangsspannung oder -spannungen regeln, damit sie in ihrem vordefinierten Bereich bleiben, während SIMO-Schalter dazu ausgelegt sind, dem SIMO-Ausgang eine Ausgangsspannung bereitzustellen.
  • Elektronische Vorrichtungen unterliegen immer zunehmenden Forderungen, wie etwa Anforderungen an Miniaturisierung, erhöhte Konnektivität, schnellere Prozessorgeschwindigkeit und verbesserte Batterielanglebigkeit, um nur einige zu nennen. Diese Forderungen erfordern unter anderem robuste Leistungsverwaltungsfähigkeiten, die zumindest in einigen Situationen in kleinen Vorrichtungen umgesetzt werden können, während die Kostenkonkurrenzfähigkeit beibehalten wird. Eine SIMO-Architektur ist für diese Forderungen gut geeignet, da sie sehr energieeffizient ist, wodurch die Batterielebensdauer in raumbeschränkten Produkten erhöht wird. SIMO-Architekturen funktionieren auch in Umgebungen mit ultraniedriger Leistung gut, wodurch sie zu einem hervorragenden Kandidaten für Hearables, Wearables, Sensoren, Smart-Home-Hubs usw. gemacht werden.
  • Die SIMO-Architektur ist auch gut geeignet, um einen anderen üblicherweise erkannten Bedarf an solchen Vorrichtungen zu erfüllen - das heißt, die Anforderung, mehrere Vorrichtungen oder Schaltungen mit unterschiedlichen Spannungs- oder Stromanforderungen (z. B. 2,5 V, 5 V, 10 V usw.) zu versorgen. Die SIMO-Architektur kann in dem Zusammenhang eines DC-DC-Wandlers (z. B. eines Buck-Boost-Wandlers) mit mehreren Ausgangsschienen eingesetzt werden. Unter Verwendung der hierin beschriebenen Prinzipien und Verfahren kann ein Buck-Boost-Wandler, der SIMO verwendet, dazu ausgelegt sein, mehrere unterschiedliche Ausgangsspannungen und/oder -ströme zu erzeugen, die dann unter Verwendung mehrerer Schalter an eine beliebige mehrerer Ausgangsschienen angelegt werden können. Auf diese Weise kann ein einzelner DC-DC-Wandler, der SIMO-Technologie verwendet, mehrere Leistungsausgänge erzeugen, um mehrere Komponenten (z. B. einen oder mehrere Prozessoren, einen Motor, einen oder mehrere Lautsprecher usw.) innerhalb einer Vorrichtung (z. B. eines Hearable, eines Wearable, eines Sensors, eines Smart-Home-Hubs usw.) mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen mit Leistung zu versorgen.
  • Der SIMO-Buck-Boost-Wandler kann dazu ausgelegt sein, eine(n) oder mehrere gewünschte Spannungen oder Ströme auf einer beliebigen von mehreren Ausgangsschienen auszugeben. Das heißt, der SIMO-Buck-Boost-Wandler kann dazu ausgelegt sein, bis zu n verschiedene Spannungen oder Ströme auf n Ausgangsschienen, oder alternativ weniger als n unterschiedliche Spannungen oder Ströme auf n Ausgangsschienen auszugeben. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler die ausgewählte Spannung oder den ausgewählten Strom ändern, die/der auf einer gegebenen Schiene ausgegeben werden soll. Obwohl dies zum Beispiel in 2 mit vier Ausgangsschienen demonstriert ist, ist die Anzahl an Schienen nicht auf vier beschränkt und kann so ausgewählt werden, dass sie größer oder kleiner als vier ist, wie für die Implementierung gewünscht. Zum Beispiel kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler erforderlich sein, um mehrere Komponenten mit unterschiedlichen Spannungs- und/oder Stromanforderungen mit Leistung zu versorgen, und die Anzahl von Schienen kann basierend auf der Anzahl von unterschiedlichen Spannungs-/Stromanforderungen der Komponenten ausgewählt werden. Diese Konzepte können auf beliebige der hierin offenbarten SIMO-Buck-Boost-Wandler-Konfigurationen oder auf beliebige andere Aspekte dieser Offenbarung angewendet werden.
  • Als eine Erweiterung dieser Konzepte kann eine SIMO-Architektur Drahtloskommunikationsgvorrichtungen oder Vorrichtungen mit Drahtloskommunikationsfähigkeiten wertvolle Vorteile verleihen. Rechenvorrichtungen mit drahtloser Funktionalität, wie etwa Laptops, Smartphones und Tablet-Computer, sind allgegenwärtig und unterliegen den oben genannten Forderungen an erhöhte Miniaturisierung, Geschwindigkeit, Funktionalität und Batterielebensdauer. Darüber hinaus wird Drahtloskommunikationsfunktionalität zu immer mehr Vorrichtungen (z. B. Internet-der-Dinge(IoT)-Vorrichtungen) hinzugefügt. Eine solche Drahtloskommunikationsfunktionalität beinhaltet häufig eine Vielfalt anderer Komponenten (z. B. Datenverarbeitungsschaltungsanordnung (z. B. unter Verwendung eines ADC), Sensoren, Sendeempfänger/Leistungsverstärker, System-on-Chip(SOC)-Anwendungen), die jeweils ihre eigenen starren Leistungsanfoderungen aufweisen können, wodurch die Anzahl von Vorrichtungen erhöht wird, die hohe Leistungseffizienzniveaus erfordern, häufig in den ultraniedrigen Leistungsbereichen. Die SIMO-Architektur ist gut geeignet, um die Leistungseffizienzbedürfnisse dieser Vorrichtungen zu erfüllen. Darüber hinaus ist unter Berücksichtigung, dass viele solche Vorrichtungen mehrere unterschiedliche Spannungen und/oder Ströme für ihre jeweiligen Komponenten erfordern, eine SIMO-Architektur im Kontext eines Buck-Boost-DC-DC-Wandlers mit mehreren Ausgängen eine hervorragende Option, um eine effiziente Leistungsverwaltung einer begrenzten Leistungsressource (z. B. einer kleinen Lithiumbatterie) bereitzustellen, während eine Vorrichtung mit mehreren, unterschiedlichen Spannungs- und/oder Stromforderungen mit Leistung versorgt wird.
  • Der SIMO-Wandler kann als ein SIMO-System ausgelegt sein. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, kann der SIMO (z. B. eine Induktivität und mehrere Ausgänge) als ein DC-DC-Wandler, wie etwa ein Buck-Boost-Wandler, ausgelegt sein. Eine oder mehrere Ausgangsschienen des Wandlers können einen oder mehrere Regler (z. B. einen oder mehrere Linearregler, einen oder mehrere Push-Pull-Regler, einen oder mehrere Low-Dropout-Regler oder eine beliebige Kombination davon) beinhalten, die dazu ausgelegt sein können, eine Spannung und/oder einen Strom relativ zu der jeweiligen Ausgangsschiene zu regeln. Jeder oder beliebige des SIMO und der Regler können zusätzliche Komponenten für seinen Betrieb beinhalten (z. B. eine oder mehrere Steuerungen, Addierer, Verstärker, Komparatoren, Logikgatter usw.). Das SIMO-System kann den SIMO zusammen mit den Komponenten des DC-DC-Wandlers, den Komponenten des einen oder der mehreren Regler und/oder beliebige der zusätzlichen Komponenten zum Betrieb des SIMO und/oder der Regelung beinhalten.
  • 1 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines SIMO-Wandlers oder einer SIMO-Wandler-Architektur oder eines SIMO-Systems (nachfolgend manchmal als „SIMO“ oder System oder SIMO-Schaltungsanordnung bezeichnet) gemäß einigen Aspekten, der/die/das einen Eingangsanschluss 102, einen SIMO-Buck-Boost-Wandler 104, Regler 106a-n, die Push-Pull-Regler, Linearregler (wie etwa Low-Dropout-Regler (auch als LDOs bezeichnet)) und/oder Spannungsregler beinhalten können, und Ausgangsspannungen 108a-n beinhalten kann, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Der Eingangsanschluss 102 kann elektronisch mit einem Anschluss des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Jeder Regler der Regler 106a-n kann elektronisch mit einem jeweils assoziierten Ausgang mehrerer Ausgänge des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Die Regler 106a-n können mehrere Ausgangsspannungen 108a-n regeln (um dadurch eine Versorgung unterschiedlicher Spannungsdomänen für unterschiedliche elektrische Lasten bereitzustellen). Die Regler 106a-n können Linearregler sein. Wie in 1 gezeigt, können die (z.-B. Linear-) Regler 106a-n mit dem SIMO-Wandler 104 in Bezug auf den Eingangsanschluss 102 in Reihe geschaltet sein.
  • Unterschiedliche elektronische Vorrichtungen, die elektronisch oder funktionsfähig mit einer oder mehreren der SIMO-Wandler-Ausgangsschienen gekoppelt sind, können unterschiedliche Eingangsspannungen erfordern, die einem vordefinierten Spannungsbereich entsprechen, der an einer jeweiligen Ausgangsschiene bereitgestellt wird (zum Beispiel auch als Ausgangs- oder Wandlerausgangsleitung bezeichnet). Beispielsweise kann ein SIMO-Wandler elektronisch mit einem Sender, einem USB-Port, einem WiFi-Modul, einem Bluetooth-Chip usw. gekoppelt sein. Es sollte angemerkt werden, dass andere elektronische Vorrichtungen mit dem SIMO-Wandler gekoppelt sein können. Des Weiteren können sogar unterschiedliche Technologien, z. B. unterschiedliche Typen von Transistoren (z. B. Dünnoxid-Transistoren gegenüber Dickoxid-Transistoren) unterschiedliche Spannungsdomänen erfordern, die durch den SIMO bereitgestellt werden. Alle diese Vorrichtungen oder Technologien können unterschiedliche Anforderungen in Bezug auf ihre jeweilige Versorgungsspannung und z. B. auch die Welligkeit der Versorgungsspannung aufweisen. Ein SIMO sollte alle Anforderungen verbundener elektronischer Vorrichtungen erfüllen, die mit ihm gekoppelt sind. Der SIMO sollte so viel wie möglich robust, einfach, kostengünstig, flexibel und zuverlässig sein.
  • Zusätzlich zu den Leistungsanforderungen verschiedener Vorrichtungskomponenten können manche Vorrichtungen und/oder manche Vorrichtungskomponenten dazu ausgelegt sein, gemäß einem oder mehreren Betriebszuständen zu arbeiten, wobei die Betriebszustände auch unterschiedlichen Leistungsanforderungen entsprechen können. Zum Beispiel können verschiedene Vorrichtungen und/oder eine oder mehrere Komponenten der verschiedenen Vorrichtungen in einem beliebigen von mehreren aktiven Modi, mehreren inaktiven Modi, mehreren Standby-Modi, mehreren Schlafmodi oder anderweitig arbeiten. Diese Modi können unterschiedlichen Stromverbrauchs- und/oder Spannungsanforderungen entsprechen. Darüber hinaus können Vorrichtungen und/oder ihre Komponenten ein schnelles Umschalten zwischen Betriebsmodi erfordern. Ein Sendeempfänger kann zum Beispiel mehrmals pro Sekunde zwischen einem Listing-Modus (z. B. aktiven Modus) und einem Nicht-Listing-Modus (z. B. inaktiven Modus oder Standby-Modus) umschalten. Somit müssen Leistungsverwaltungslösungen für solche Vorrichtungen und/oder Komponenten schnell auf sich ändernde Leistungsanforderungen reagieren und/oder dazu ausgelegt sein, ihre Leistungsausgabe gemäß erwarteten Leistungsbedürfnissen von Komponenten zu ändern. Die hierin beschriebenen SIMO-Buck-Boost-Wandler sind für diese Forderungen gut geeignet.
  • Daher müssen auf diesem technischen Gebiet viele unterschiedliche Herausforderungen angesprochen werden. Beispielsweise sollte ein SIMO manche Spannungen mit einer niedrigen Spannungswelligkeit bereitstellen und/oder sollte flexibel sein, um für viele verschiedene Lasten geeignet zu sein, und/oder sollte kompakt und energieeffizient sein, um selbst in Vorrichtungen mit einem kleinen Formfaktor, wie etwa einem Smartphone oder anderen tragbaren elektronischen Vorrichtungen, zu passen.
  • Beispielsweise kann jede Vorrichtung zum Betrieb eine andere Eingangsspannung erfordern. Beispielsweise kann eine Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Vorrichtung eine Eingangsspannung zwischen 1,8 V und 3,6 V erfordern. Eine SIMO-Wandler-Ausgangsspannungsschiene, die mit der BLE-Vorrichtung gekoppelt ist, kann mit einem vordefinierten Bereich für ihre Schalt-Ausgangsspannung assoziiert sein, der mit den Eingangsspannungsanforderungen der BLE-Vorrichtung ausgerichtet ist. Der vordefinierte Bereich kann auch schmaler sein, um sicherzustellen, dass die Spannung in den vordefinierten Bereich fällt. Dies kann notwendig sein, falls es eine Möglichkeit gibt, dass die Schalt-Ausgangsspannung rauschanfällig ist.
  • Des Weiteren kann ein WiFi-Modul am besten bei 3,3 V arbeiten, kann aber dazu in der Lage sein, innerhalb eines vordefinierten Bereichs von 1,7 V - 3,6 V zu arbeiten. Die mit dem WiFi-Modul verbundene SIMO-Wandler-Ausgangsspannungsschiene kann dazu ausgelegt sein, einen kleineren vordefinierten Bereich aufzuweisen, um sicherzustellen, dass das WiFi-Modul optimal arbeitet. Jede dieser Ausgangsspannungsschienen kann dazu ausgelegt sein, unabhängig voneinander oder gleichzeitig oder simultan basierend auf der Spannungsanforderung einer gegebenen verbundenen Vorrichtung für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf der Funktions- oder Anwendungsanforderung zu arbeiten.
  • Darüber hinaus kann ein USB-Port oder Mikro-USB-Port dazu ausgelegt sein, eine Eingangsspannung von 5 V zu empfangen. Vorrichtungen, die in den USB-Port eingesteckt sind, können jedoch innerhalb eines Bereichs von Eingangsspannungen arbeiten. Zum Beispiel kann ein in den USB-Port eingesteckter Mikro-USB-Lüfter innerhalb des Eingangsspannungsbereichs von 4,45 V - 5,25 V arbeiten. Daher kann der vordefinierte Bereich für die mit einem USB-Port assoziierte SIMO-WandlerAusgangsschiene größer als die für USB-Ports definierte genaue 5 V sein. Beispiele für Eingangsspannungsanforderungen können beinhalten:
    Vorrichtung Eingangsspannung
    Bluetooth Low Energy (BLE) 1,8 V - 3,6 V
    Hochfrequenzsender 3 V - 12 V
    WiFi-Modul 1,7 V - 3,6 V
    USB-Port 5 V
  • Verschiedene Aspekte dieser Offenbarung betreffen das Verbessern eines SIMO bezüglich einer oder mehrerer der obigen Herausforderungen oder einer oder mehrerer der Herausforderungen, wie unten ausführlicher erläutert.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne einer elektronischen Vorrichtung bereitzustellen, die während disjunkten Induktivitätszyklen mit dem Wandlerausgang gekoppelt ist.
  • 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm eines SIMO-Wandlers 104 gemäß einigen Aspekten ausführlicher. Der SIMO-Wandler 104 kann mehrere Schalter beinhalten, wie veranschaulicht (das gezeigte Beispiel implementiert einen Buck-Boost-Wandler - es ist anzumerken, dass die Schalterstruktur anders sein würde, wenn ein anderer Typ eines SIMO-Wandlers, wie etwa ein SIMO-Boost-Wandler oder ein beliebiger anderer gewünschter Typ von SIMO-Wandler implementiert wird). Der Einfachheit halber sind Transistoren in den Schaltern nicht veranschaulicht. Es versteht sich, dass jeder Schalter einen Transistor beinhalten kann oder durch einen Transistor implementiert werden kann. Der Schalter 206 kann zum Beispiel elektronisch zwischen dem Eingangsanschluss der Induktivität 202 und dem Eingangsanschluss 102 gekoppelt sein. Der Schalter 208 kann elektronisch mit dem Eingangsanschluss der Induktivität 202 und einem Referenzpotenzial, wie etwa Masse, gekoppelt sein. Der Schalter 210 kann elektronisch mit dem Ausgangsanschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial, wie etwa Masse, gekoppelt sein. Die Schalter 204a-n können elektronisch mit dem Ausgangsanschluss der Induktivität 202 und mehreren Ausgängen des SIMO 104 gekoppelt sein.
  • Eine oder mehrere Schaltersteuerungen, die in 2 nicht veranschaulicht sind, können die Schalter steuern. Zum Beispiel kann die Schaltersteuerung die Schalter 204an steuern, um eine Spannungswelligkeit einer Schalt-Ausgangsspannung der Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n zu steuern, wie an einen assoziierten Ausgang der Ausgänge des SIMO-Wandlers 104 bereitgestellt. Außerdem kann eine Steuerung die Leistungsschalter 206 und 210 steuern, sich zu schließen, um die Induktivität 202 mit Energie zu versorgen. Die Steuerung kann diese Schalter steuern, für einen vorbestimmten Zeitraum geschlossen zu bleiben, oder bis die Induktivität 202 einen definierten Energiepegel erreicht hat. Des Weiteren kann eine Steuerung den Schalter 208 und einen der Schalter 204a-n steuern, sich zu schließen, um eine der Ausgangsspannungen 108a-n zu den Ausgangsanschlüssen 110a-n zu liefern. Die Steuerung kann diese Schalter steuern, für einen vorbestimmten Zeitraum geschlossen zu bleiben, oder bis die definierte Ausgangsspannung erreicht ist. Mit zunehmender Anzahl von Ausgängen des SIMO-Wandlers können eine oder mehrere zusätzliche Ausgangszweige hinzugefügt werden.
  • Die Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 können unabhängig und/oder kollektiv durch eine Schaltersteuerung, unabhängig von einer individuellen Schaltersteuerung oder einer beliebigen Kombination davon gesteuert werden. Außerdem können die Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 alle Teil derselben Schaltung oder einzelner Schaltungen sein.
  • Obwohl 2 als eine Induktivität beinhaltend dargestellt ist, kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler 104 optional ohne einen Inverter konfiguriert sein, gemäß verschiedenen Aspekten der Offenbarung. In dieser Konfiguration kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler 104 eine Ausgangsspannung oder einen Ausgangsstrom einer externen Induktivität empfangen, wobei die externe Induktivität bei dieser bestimmten Implementierung nicht als Teil des SIMO-Buck-Boost-Wandlers angesehen wird. In dieser Konfiguration kann die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom der Induktivität über die Schalter 204a-n an einen beliebigen von einem oder mehreren Ausgangsanschlüssen 110a-n angelegt werden, und die Ausgangsspannungen oder -ströme können wie hierin anderweitig beschrieben geregelt werden. Auf diese Weise kann die SIMO-Buck-Boost-Steuerung 104 als eine integrierte Schaltung oder ein integrierter Chip ausgelegt sein. Gemäß einigen Aspekten der Offenbarung, bei Implementierungen, bei denen der SIMO-Buck-Boost-Wandler als eine integrierte Schaltung oder ein integrierter Chip ausgelegt ist, ohne eine Induktivität als Teil des Wandlers zu beinhalten, kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler eine oder mehrere Schaltersteuerungen und/oder einen oder mehrere Schalter zum Steuern der Energieversorgungs- und Energieentnahmephasen der Induktivität, wie hierin beschrieben, beinhalten (z. B. Schalter 208 und 210 oder beliebige andere hierin beschriebene Schalter zum Steuern des Arbeitszyklus der Induktivität).
  • 3 zeigt beispielhaft einen SIMO-Wandler 104 mit Push-Pull-Reglern 302an, die Push-Pull-Linearregler und/oder Spannungsregler beinhalten können, gemäß einigen Aspekten. Die Push-Pull-Regler 302a-n können die Regler 106a-n von 1 sein. Wie in 3 gezeigt, können die Push-Pull-Regler 302a-n miteinander parallel geschaltet und/oder so implementiert sein, dass sie mit Bezug auf den Eingangsanschluss 102 parallel zu dem SIMO-Buck-Boost-Wandler 104 liegen.
  • 4 veranschaulicht ein ausführliches Blockdiagramm eines Reglers gemäß einigen Aspekten. Beispielsweise kann der Regler 106a aus 1 kann ein Push-Pull-Regler 302a sein. Wie in 4 veranschaulicht, kann der Push-Pull-Regler 302a elektronisch mit dem Eingangsanschluss 102 und einem Ausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Der Push-Pull-Regler 302a kann eine Zielausgangsspannung 405a VO1 regeln. Der Push-Pull-Regler 302a kann Komparatoren (z. B. einen ersten Komparator 404 und einen zweiten Komparator 406) zum Vergleichen einer niedrigen Referenzspannung bzw. einer hohen Referenzspannung mit einer Ausgangsspannung an einem assoziierten Ausgang (z. B. einer assoziierten Ausgangsschiene des SIMO-Wandlers) beinhalten. Der Einfachheit halber ist ein einziger Push-Pull-Regler 302a veranschaulicht. Bei manchen Aspekten der Offenbarung können mehrere Push-Pull-Regler enthalten sein, um unterschiedliche Ausgangsspannungen zu regeln. In diesem Fall kann jedem Ausgang mehrerer Ausgänge des SIMO-Wandlers genau ein Push-Pull-Regler von mehreren Push-Pull-Reglern zugewiesen werden. Des Weiteren ist bei verschiedenen Aspekten dieser Offenbarung möglicherweise nur ein Komparator für einen jeweiligen Ausgang mehrerer Ausgänge des SIMO-Wandlers bereitgestellt. Somit können bei manchen Implementierungen ein oder mehrere Ausgänge genau einen Komparator 404 beinhalten, um eine Ausgangsspannung am assoziierten Ausgang mit einer niedrigen Referenzspannung zu vergleichen. Ferner können bei manchen Implementierungen ein oder mehrere Ausgänge genau einen Komparator 406 beinhalten, um eine Ausgangsspannung am assoziierten Ausgang mit einer hohen Referenzspannung zu vergleichen. Zudem kann eine beliebige Art von hybrider Implementierung mit einem oder mehreren Komparatoren pro Ausgang des SIMO-Wandlers bereitgestellt werden.
  • Der Push-Pull-Regler 302a kann auch Schalter 408 und 410 beinhalten. Die von dem ersten Komparator 404 und dem zweiten Komparator 406 vorwärtsgekoppelten Spannungen können zum Steuern der Schalter 408 und 410 verwendet werden. Falls die Ausgangsspannung 204a unter einer niedrigen Referenzspannung liegt (die an einen nicht invertierenden Eingang des ersten Komparators 404 angelegt werden kann), kann der erste Komparator 404 den Schalter 408 schließen, um die Ausgangsspannung zu regeln und sie in einen vordefinierten Spannungsbereich nach oben zu bringen. Falls die Ausgangsspannung 405a über einer hohen Referenzspannung liegt (die an einen invertierenden Eingang des zweiten Komparators 406 angelegt werden kann), kann der zweite Komparator 406 den Schalter 410 schließen, um die Ausgangsspannung zu regeln und sie in einen vordefinierten Spannungsbereich nach unten zu bringen. Falls die Ausgangsspannung 405a innerhalb eines vordefinierten Spannungsbereichs liegt, bleiben die Schalter 408 und 410 offen und der Regler 302a regelt die Ausgangsspannung nicht.
  • Die Komparatoren 404 und 406 können eine niedrige Referenzspannung bzw. eine hohe Referenzspannung empfangen. Die niedrige und hohe Referenzspannung legen die niedrige und hohe Grenze für den vordefinierten Bereich der Ausgangsspannung fest. Während die SIMO-Ausgangsspannung innerhalb des vordefinierten Bereichs liegt, arbeitet der Regler 302a nicht, was die Effizienz des Systems 400 erhöht.
  • Der Regler 302a arbeitet, wenn die SIMO-Ausgangsspannung 405a außerhalb des vordefinierten Bereichs fällt. Falls die Ausgangsspannung 405a größer als die hohe Referenzspannung ist, kann der Regler 302a eine Senkenschaltung einsetzen, um die Ausgangsspannung 405a innerhalb des vordefinierten Bereichs zu regeln. Falls die Ausgangsspannung 405a niedriger als die niedrige Referenzspannung ist, kann der Regler 302a eine Quellenschaltung einsetzen, um die Ausgangsspannung 405a innerhalb des vordefinierten Bereichs zu regeln.
  • Der Betriebsregler 302a ist weniger effizient als das Betreiben des SIMO-Wandlers und sollte minimiert werden. Für effizienzkritische Ausgänge (Effizienz ist kritischer als Welligkeit oder Regelung) kann der vordefinierte Bereich so ausgelegt sein, dass er groß ist, um die Push-Pull-Regler weniger einzusetzen. Für welligkeitskritische Ausgänge (Welligkeit ist kritischer als Effizienz) kann der vordefinierte Bereich so ausgelegt sein, dass er klein ist, um die Ausgangsspannung präziser zu regeln. Für schnelles Absinken/Überschwingen kann die niedrige Referenzspannung höher sein, um vor schnellem Absinken zu schützen, oder die hohe Referenzspannung kann für schnelles Überschwingen niedriger sein.
  • Eine dynamische Programmierung eines vordefinierten Bereichs kann ebenfalls möglich sein. Dies kann notwendig sein, wenn ein SIMO-Ausgang unterschiedliche Lastaktivitäten erfahren kann. Das heißt, der Betriebsregler 302a kann in der Lage sein, innerhalb einer Vielzahl von vordefinierten Bereichen zu arbeiten, und diese vordefinierten Bereiche können unter Verwendung eines beliebigen von zumindest einem vordefinierten Timing, einer On-Demand-Antwort oder unter Verwendung adaptiver Auswahl ausgewählt werden. Bei einer timingbasierten Auswahl kann der vordefinierte Bereich des Betriebsreglers 302a (oder eines beliebigen Reglers auf einer beliebigen Ausgangsschiene) basierend auf einem vordefinierten Timing ausgewählt werden (z. B. ein erster vordefinierter Bereich für eine erste Dauer, ein zweiter vordefinierter Bereich für eine zweite Dauer, ein dritter vordefinierter Bereich für eine dritte Dauer usw.). Obwohl dieses vordefinierte Timingauswahlmodell in einer breiten Vielfalt von Implementierungen verwendet werden kann, kann eine solche Implementierung in dem Fall sein, dass erwartet wird, dass eine Komponente mit einem bekannten Plan zwischen Betriebsmodi (z. B. Modi mit unterschiedlichen Strom- und/oder Spannungsanforderungen) schaltet. Auf diese Weise kann das vordefinierte Timing so ausgewählt werden, dass es den Strom- und/oder Spannungsanforderungen entspricht, die den Betriebsmodi entsprechen. Gemäß einem anderen Aspekt kann der vordefinierte Bereich basierend auf einer On-Demand-Anforderung ausgewählt werden. Auf diese Weise können eine oder mehrere Komponenten zum Auswählen des vordefinierten Bereichs (z. B. eine Steuerung) in einer Rückkopplungsschleife konfiguriert sein, um eine Messung eines Stroms, der durch die Last gezogen wird, einer Spannung über einen bekannten Widerstand oder eine andere Informationsquelle zu empfangen, um eine der Vielzahl von vordefinierten Einstellungen zu identifizieren, die der Strom- und/oder Spannungsanforderung der Last entspricht. Unter Verwendung dieser Informationen können eine oder mehrere Komponenten zum Auswählen des vordefinierten Bereichs den entsprechenden vordefinierten Bereich auswählen, um die Anforderungen der Last zu erfüllen. Gemäß einem anderen Aspekt kann der vordefinierte Bereich adaptiv ausgewählt werden. Auf diese Weise können ein oder mehrere Prozessoren dazu ausgelegt sein, eine oder mehrere Berechnungen zu verwenden, um eine Leistungsanforderung zu erwarten und sich entsprechend anzupassen. Auf die Weise können der eine oder die mehreren Prozessoren Leistungsforderungen der Ausgangsschiene (z. B. einen gezogenen Strom, eine Spannung über einen bekannten Widerstand usw.) empfangen und diese Informationen mit historischen Leistungsforderungen der Schiene und/oder der Last vergleichen, um eine wahrscheinliche nächste Leistungsforderung zu identifizieren. Der eine oder die mehreren Prozessoren können dazu ausgelegt sein, ein oder mehrere Muster der Leistungsforderungen zu erkennen und eine wahrscheinliche nächste Leistungsforderung basierend auf einer aktuellen Leistungsforderung und/oder einer oder mehreren jüngsten Leistungsforderungen zu identifizieren. Der eine oder die mehreren Prozessoren können dazu ausgelegt sein, ein oder mehrere künstliche neuronale Netzwerke oder eine andere künstliche Intelligenz auszuführen, die einen vordefinierten Bereich adaptiv basierend auf einer aktuellen Leistungsforderung und/oder einer oder mehreren jüngsten Leistungsforderungen angesichts historischer Leistungsforderungsinformationen auswählen können.
  • Bei manchen Aspekten der Offenbarung kann der Schalter 410 mit Masse oder einem beliebigen anderen Referenzpotenzial verbunden sein. Zusätzlich dazu kann der Push-Pull-Regler 302a andere Elemente beinhalten, die in 4 nicht veranschaulicht sind.
  • 5 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß einigen Aspekten. Das Verfahren 500 beinhaltet Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an eine Induktivität angelegt wird. Der SIMO beinhaltet mehrere Schalter, die einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten können 502. Das Verfahren kann ferner beinhalten Steuern der mehreren Schaltern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 504; dynamisches Einstellen einer jeweiligen assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung 506; und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Spannungsbereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung der Eingangsspannung 508.
  • 6 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO gemäß einigen Aspekten. Das Verfahren 600 beinhaltet Steuern einer Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter bereitzustellen. Die mehreren Schalter können einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten. Das Verfahren kann ferner beinhalten dynamisches Einstellen einer Ausgangsspannung als Reaktion auf das Empfangen der Schalt-Ausgangsspannung 604; Bestimmen mindestens eines davon, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer als eine Zielreglerausgangsspannung ist, oder, ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist 606; und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung der Eingangsspannung 608.
  • 7 veranschaulicht ein ausführliches Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 700 einschließlich eines Reglers gemäß einigen Aspekten. Beispielsweise kann der Regler 106a aus 1 kann ein digitaler Push-Pull-Regler 702a sein. Wie in 7 veranschaulicht, kann der digitale Push-Pull-Regler 702a elektronisch mit dem Eingangsanschluss 102 und einem Ausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Der digitale Push-Pull-Regler 702a kann eine Zielausgangsspannung 405a regeln. Der digitale Push-Pull-Regler 702a kann digitale Gate-Steuerungen (z. B. eine erste digitale Gate-Steuerung 704 und eine zweite digitale Gate-Steuerung 706) zum Vergleichen einer niedrigen Referenzspannung bzw. einer hohen Referenzspannung mit einer Ausgangsspannung an einem assoziierten Ausgang (z. B. einer assoziierten Ausgangsschiene des SIMO-Wandlers) beinhalten. Der Einfachheit halber ist ein einziger digitaler Push-Pull-Regler 702a veranschaulicht. Bei manchen Aspekten der Offenbarung können mehrere Push-Pull-Regler enthalten sein, um unterschiedliche Ausgangsspannungen zu regeln. In diesem Fall kann jedem Ausgang mehrerer Ausgänge des SIMO-Wandlers genau ein Push-Pull-Regler von mehreren digitalen Push-Pull-Reglern zugewiesen werden. Des Weiteren ist bei verschiedenen Aspekten dieser Offenbarung möglicherweise nur eine digitale Gate-Steuerung für einen jeweiligen Ausgang mehrerer Ausgänge des SIMO-Wandlers bereitgestellt. Somit können bei manchen Implementierungen ein oder mehrere Ausgänge genau eine digitale Gate-Steuerung 704 beinhalten, um eine Ausgangsspannung am assoziierten Ausgang mit einer niedrigen Referenzspannung zu vergleichen. Ferner können bei manchen Implementierungen ein oder mehrere Ausgänge genau eine digitale Gate-Steuerung 706 beinhalten, um eine Ausgangsspannung am assoziierten Ausgang mit einer hohen Referenzspannung zu vergleichen. Zudem kann eine beliebige Art von hybrider Implementierung mit einer oder mehreren digitalen Gate-Steuerungen pro Ausgang des SIMO-Wandlers bereitgestellt werden.
  • Der digitale Push-Pull-Regler 702a kann auch Schalter 708 und 710 beinhalten. Die von der ersten Gate-Steuerung 704 und der zweiten Gate-Steuerung 706 vorwärtsgekoppelten Spannungen können zum Steuern der Schalter 708 und 710 verwendet werden. Falls die Ausgangsspannung 405a unter einer niedrigen Referenzspannung liegt (die an die erste Steuerung 704, z. B. einen nicht invertierenden Eingang eines Komparators angelegt werden kann), kann die erste Steuerung 704 einen oder mehrere Schalter 708 schließen, um die Ausgangsspannung zu regeln und sie in einen vordefinierten Spannungsbereich nach oben zu bringen. Falls die Ausgangsspannung 405a über einer hohen Referenzspannung liegt (die an die zweite Steuerung 706, z. B. einen invertierenden Eingang eines Komparators angelegt werden kann), kann die zweite Steuerung 706 einen oder mehrere Schalter 710 schließen, um die Ausgangsspannung zu regeln und sie in einen vordefinierten Spannungsbereich nach unten zu bringen. Falls die Ausgangsspannung 405a innerhalb eines vordefinierten Spannungsbereichs liegt, bleiben die Schalter 708 und 710 offen und der Regler 302a regelt die Ausgangsspannung nicht.
  • Das SIMO-System kann die Ausgangsspannungen mit digitalen Push-Pull-Reglern und analogen Push-Pull-Reglern regeln. Ein digitaler Push-Pull-Regler kann die Ausgangsspannung mit der Verwendung einer Anzahl von Leistungsschaltern (708 und 710) regeln. Ein analoger Push-Pull-Regler kann die Ausgangsspannung mit einer Gate-Spannung der Schalter (408 und 410) regeln.
  • Das System einschließlich des SIMO-Wandlers und der Regler kann betrieben werden, um eine Ausgangsspannung innerhalb eines vordefinierten Bereichs für einen Ziel-SIMO-Ausgang dynamisch einzustellen. Der SIMO-Wandler kann einen Eingangsanschluss zum Laden einer Induktivität beinhalten. Das Schließen eines Schalters, der zwischen dem Eingangsanschluss und einem Eingangsanschluss der Induktivität verbunden ist, zusammen mit einem Schalter, der mit dem Ausgangsanschluss der Induktivität und Masse verbunden ist, wird die Induktivität mit Energie versorgen. Sobald mit Energie versorgt, kann der SIMO Schalter und eine Schaltersteuerung zum Versorgen eines Ausgangs mit einer Ausgangsspannung von der mit Energie versorgten Induktivität beinhalten. Die Regler können die Ausgangsspannung regeln, damit sie in ihrem vordefinierten Bereich bleibt, während Schalter, die den Ausgang versorgen, geschlossen (eingeschaltet) werden. Die Regler können die Eingangsspannung von dem Eingangsanschluss verwenden, um die Ausgangsspannungen zu regeln. Das Verwenden der Eingangsspannung zum Regeln der Ausgangsspannung (z. B. unter Verwendung des ersten Komparators) ermöglicht eine schnelle Regelung der Ausgangsspannung, um wieder in den vordefinierten Spannungsbereich (z. B. vordefiniert durch die niedrige Referenzspannung) einzutreten, wenn die Ausgangsspannung denselben verlässt. Des Weiteren ermöglicht das Verwenden eines Referenzpotenzials, wie etwa des Massepotenzials, um die Ausgangsspannung zu regeln (z. B. unter Verwendung des zweiten Komparators), auch eine schnelle Regelung der Ausgangsspannung, damit diese wieder in den vordefinierten Spannungsbereich (z. B. vordefiniert durch die hohe Referenzspannung) eintritt, wenn die Ausgangsspannung denselben verlässt.
  • Ein Regler, der mit dem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss des SIMO verbunden ist, kann verwendet werden, um die Ausgangsspannung des jeweiligen Ausgangsanschlusses (oder der jeweiligen Ausgangsschiene) zu regeln. Unter Verwendung der Eingangsspannung von dem Eingangsanschluss kann der Regler die Ausgangsspannung innerhalb ihres vordefinierten Bereichs halten, während der mit dem Ausgang verbundene Schalter geschlossen ist.
  • Die Induktivität kann auf einem separaten Chip von den Schaltern des SIMO und der Linearregler implementiert sein. Die Schalter des SIMO und der Linearregler können auf demselben Chip implementiert sein.
  • Mehrere Schalter können elektronisch oder funktionsfähig zwischen oder mit dem Ausgangsanschluss der Induktivität und Ausgängen des SIMO gekoppelt sein. Ein zusätzlicher Schalter kann elektronisch zwischen dem Ausgangsanschluss der Induktivität und dem Eingangsanschluss gekoppelt sein.
  • Das SIMO-System kann einen Kondensator beinhalten, der elektronisch oder funktionsfähig zwischen oder mit der Ausgangsspannung und einem Referenzpotenzial, wie etwa Masse, gekoppelt ist. Jeder Kondensator kann einen konfigurierbaren Kapazitätsbereich aufweisen. Der Kapazitätsbereich kann zwischen verschiedenen Ausgangsspannungen variieren.
  • Die Induktivität des SIMO-Systems kann einen dynamisch konfigurierbaren Induktivitätsbereich aufweisen. Zusätzlich kann der SIMO dazu ausgelegt sein, eine Spannung auszugeben, die kleiner als die Eingangsspannung ist, zum Beispiel als ein Buck-Wandler. Alternativ dazu kann der SIMO dazu ausgelegt sein, eine Spannung auszugeben, um mit der Lastspannung übereinzustimmen, zum Beispiel als ein Boost-Wandler.
  • Wie oben beschrieben, können die Regler, die zum Regeln der Ausgangsspannungen verwendet werden, als Push-Pull-Regler ausgelegt sein. Der Regler kann einen Schalter verwenden, der elektronisch zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung gekoppelt ist, um die Ausgangsspannung innerhalb ihres vordefinierten Bereichs zu regeln. Zusätzlich kann der Regler einen oder mehrere Komparatoren zum Regeln der Ausgangsspannung beinhalten.
  • Zum Beispiel kann der Regler einen Komparator mit niedriger Referenz und/oder einen Komparator mit hoher Referenz beinhalten. Falls die Ausgangsspannung unter ihrem jeweiligen vordefinierten Bereich liegt, kann eine Schaltersteuerung einen Schalter zwischen der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung steuern, um die Ausgangsspannung in ihren vordefinierten Bereich zu erhöhen.
  • Falls die Ausgangsspannung über ihrem jeweiligen vordefinierten Bereich liegt, kann eine Schaltersteuerung einen Schalter zwischen der Ausgangsspannung und einem Referenzpotenzial, wie etwa Masse, steuern, um die Ausgangsspannung in ihren vordefinierten Bereich abzusenken. Alternativ dazu kann sich der Schalter zwischen der Eingangsspannung und einem Referenzpotenzial befinden.
  • Der Regler kann auch einen Kondensator beinhalten, der elektronisch zwischen der Schalt-Ausgangsspannung und einer Potenzialreferenz, wie etwa Masse, gekoppelt ist. Der Kondensator kann dynamisch so konfiguriert sein, dass er einen vordefinierten Kapazitätsbereich aufweist.
  • Verschiedene Implementierungen eines Komparators mit Hysterese sind möglich. Zum Beispiel kann der Komparator mit Hysterese mit einer beabsichtigten Fehlanpassung zwischen dem Paar von Eingängen des Transistors konfiguriert sein. Diese Implementierung eliminiert zusätzlichen Leistungsverlust. Dies kann jedoch eine hohe Variation der Hysteresespannung verursachen und den Spannungsoffset beeinflussen.
  • Als ein anderes Beispiel kann der Komparator mit Hysterese dazu ausgelegt sein, eine Strominjektion an einem der Eingänge des Transistors zu empfangen. Diese Implementierung ermöglicht eine genaue Steuerung der Hysteresespannung und beeinflusst den Spannungsoffset nicht. Es erfordert jedoch das Hinzufügen zusätzlicher Schaltungsanordnungen und zusätzlichen Stroms. Zusätzliche Implementierungen eines Komparators mit Hysterese, der sich von den zuvor aufgelisteten unterscheidet, sind möglich.
  • Die Ausgangsschalter des SIMO-Wandlers 104 können dazu ausgelegt sein, entweder als ein Ein/Aus-Schalter oder als ein Linearregler zu arbeiten. Die Schalter können als Ein/Aus-Schalter arbeiten, um die Schalt-Ausgangsspannung an einem entsprechenden Wandlerausgang bereitzustellen. Zusätzlich können die Schalter als Linearregler arbeiten, um die Schalt-Ausgangsspannung an einem anderen Wandlerausgang zu regeln.
  • EFFIZIENZ IST EINE SACHE; ABER AUCH MIT ANDERER LAST AUF BENACHBARTEN SCHIENEN BENÖTIGT: KANN ZUM KREUZREGELUNG FÜHREN: MUSS SICH ÄNDERN, KANN JEDOCH GEÄNDERT WERDEN
  • 8 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 800, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 mehrere Ausgänge beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge (oder Ausgangsschienen oder Ausgangsspannungsschienen) bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 800 einen oder mehrere Low-Dropout-Regler (auch als LDOs bezeichnet) (nicht veranschaulicht) beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Reglern 106 entsprechen.
  • Die Schalter 204a-n (z. B. Sekundärschalter 204a-n) können jeweils mindestens einen Transistor beinhalten. Die Transistoren können dazu ausgelegt sein, in einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus zu arbeiten. Im ersten Betriebsmodus können die entsprechenden Schalter 204a-n als Ein/Aus-Schalter arbeiten. Zum Beispiel können die Schalter 204a-n zwischen einem offenen Zustand (z. B. einem nichtleitenden Zustand) und einem geschlossenen Zustand (z. B. einem leitenden Zustand) übergehen. In dem ersten Betriebsmodus kann das System 800 als ein hybrider SIMO-Wandler arbeiten, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung erörtert.
  • Im zweiten Betriebsmodus (veranschaulicht in 8) können einer oder mehrere Sekundärschalter 204b-n (wie in 8 veranschaulicht) als Regler arbeiten und ein oder mehrere Sekundärschalter 204a (wie in 8 veranschaulicht) können als Ein/Aus-Schalter arbeiten. Der Sekundärschalter 204a ist in 8 zur einfachen Erörterung und Veranschaulichung als eingeschaltet veranschaulicht.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Transistoren der Schalter 204a-n in dem linearen Gebiet (z. B. dem aktiven Gebiet) arbeiten und als die Regler arbeiten. In 8 sind die Sekundärschalter 204b-n zur Vereinfachung der Erörterung und Veranschaulichung als Regler veranschaulicht. Beim Betreiben eines Schalters 204b-n als ein Regler kann ein Anschluss (eine Quelle) die geschaltete Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluss der Induktivität 202 empfangen. Der andere Anschluss (Drain) des Schalters 204b-n kann mit dem assoziierten Ausgangsanschluss 110b-n verbunden sein, um die Ausgangsspannung 108b-n bereitzustellen Der andere Anschluss des Schalters 204b-n kann mit einem Eingang eines Komparators verbunden sein, der das Potenzial an dem anderen Anschluss des Schalters 204b-n und eine Referenzspannung vergleichen kann. Der Ausgang des Komparators kann mit dem Gate des Schalters 204b-n verbunden sein, um den Schalter 204b-n in dem linearen Gebiet anzusteuern. In dem zweiten Betriebsmodus kann das System 800 bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung als ein Einzeleingang-Einzelausgang(SISO)-Wandler arbeiten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sekundärschalter 204a in dem zweiten Betriebsmodus in dem geschlossenen Zustand (z. B. der Ein-Position) arbeiten und die anderen Sekundärschalter 204b-n können als Regler arbeiten. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können für die anderen Sekundärschalter 204b-n ein oder mehrere LDOs die assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung einstellen. Alternativ dazu können für die anderen Sekundärschalter 204b-n einer oder mehrere der anderen Sekundärschalter 204b-n die assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung von dem ersten Wandlerausgang VO1 108a einstellen, um die Schalt-Ausgangsspannung am ersten Wandlerausgang zu regeln.
  • 9 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 900 zum Betreiben eines Schaltwandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 900 kann einen oder mehrere Blöcke 902, 904, 906, 908 oder 910 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 900 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 902 kann das Verfahren Steuern von Schaltern beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren das Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang anzulegen.
  • Bei Block 904 kann das Verfahren dynamisches Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren dynamisches Einstellen der assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung zu einem jeweiligen Wandlerausgang beinhalten.
  • Bei Block 906 kann das Verfahren Auswählen eines Betriebsmodus eines Wandlers beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Auswählen des Betriebsmodus des Wandlers aus einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus beinhalten.
  • Bei Block 908 kann das Verfahren Betreiben des Wandlers als einen Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Betreiben des Wandlers als einen SIMO-Wandler im ersten Betriebsmodus beinhalten.
  • Bei Block 910 kann das Verfahren Betreiben des Wandlers auf eine Weise beinhalten, dass für mindestens einen Wandlerausgang die Schalt-Ausgangsspannung geregelt wird und dass für mindestens einen Ausgang sein Reihenschalter konstant eingeschaltet/leitend ist und durch die Primärschalter, die als primäre SISO-Ausgang dienen, geregelt wird. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler auf eine Weise betrieben werden, dass für mindestens einen Wandlerausgang der entsprechende Sekundärschalter ständig in der geschlossenen Position arbeitet, und die Schalt-Ausgangsspannung am entsprechenden Wandlerausgang durch andere Sekundärschalter, die als Regler arbeiten, geregelt wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Betreiben des Wandlers auf die Weise beinhalten, dass für mindestens einen Wandlerausgang die Schalt-Ausgangsspannung geregelt wird, und Betreiben des Wandlers auf die Weise beinhalten, dass für mindestens einen Wandlerausgang.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 900 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 900 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • Elektronische Vorrichtungen, die elektrisch oder funktionsfähig mit den Wandlerausgängen gekoppelt sind, können unterschiedliche Eingangsspannungen oder Eingangsspannungsoptimierungseinstellungen beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können eine oder mehrere elektronische Vorrichtungen Hocheffizienzeinstellungen beinhalten, während andere elektronische Vorrichtungen Hochrausch- und Regeleinstellungen für die Schalt-Ausgangsspannung beinhalten können. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Betreiben des DC-DC-Wandlers (z. B. des Systems 800) als ein SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung (z. B. die Eingangsspannung für die elektronischen Vorrichtungen) bei einer hohen Effizienz bereitstellen. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Betreiben des DC-DC-Wandlers als ein SISO, der die Schalter beinhaltet, die als Regler arbeiten, Rauschen reduzieren und die Regelung (z. B. Kreuzregelung) der Schalt-Ausgangsspannung erhöhen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Sekundärschalter in zwei oder mehr Betriebsmodi arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein erster Betriebsmodus der Sekundärschalter einen Ein/Aus-Betriebsmodus beinhalten. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein zweiter Betriebsmodus der Sekundärschalter einen Regelungsbetriebsmodus beinhalten. In dem zweiten Betriebsmodus kann der Sekundärschalter zwischen der Induktivität und dem ersten Wandlerausgang als ein Ein/Aus-Schalter arbeiten, und einer oder mehrere der anderen Sekundärschalter können als Regler arbeiten. Das Betreiben der Sekundärschalter entweder im ersten Betriebsmodus oder im zweiten Betriebsmodus kann dem System ermöglichen, als ein SIMO-Wandler oder als ein SISO-Wandler zu arbeiten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Sekundärschalter mehrere Transistoren beinhalten. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Transistoren der Sekundärschalter dazu ausgelegt sein, in einem Sättigungsgebiet oder einem aktiven Gebiet/linearen Gebiet zu arbeiten. Während eines Betriebs im Sättigungsgebiet können die Transistoren als die Ein/Aus-Schalter arbeiten. Der Betrieb der Transistoren als die Ein/Aus-Schalter kann gestatten (z. B. Leiten) oder verhindern (z. B. kein Leiten oder Pausieren oder Dämpfen), dass Strom die Transistoren propagiert. Während des Betriebs in dem linearen Gebiet können die Transistoren als Regler arbeiten. Der Betrieb der Transistoren als die Regler kann bewirken, dass die Transistoren die Schalt-Ausgangsspannung an einem oder mehreren der Wandlerausgänge regeln.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Transistoren der Sekundärschalter, die als Regler arbeiten, als Linearregler arbeiten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Transistoren der Sekundärschalter, die als Regler arbeiten, als digitale Regler arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere Prozessoren den Betrieb des Systems steuern. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Prozessoren den Betriebsmodus (z. B. den ersten Betriebsmodus oder den zweiten Betriebsmodus) des Systems auswählen. In dem ersten Betriebsmodus können die Sekundärschalter als Ein/Aus-Schalter arbeiten und das System kann als ein SIMO-Wandler arbeiten, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung erörtert. In dem ersten Betriebsmodus können die Sekundärschalter in dem Cut-Off-Gebiet (z. B. dem nichtleitenden Zustand) oder dem Sättigungsgebiet (z. B. dem leitenden Zustand) arbeiten. In dem zweiten Betriebsmodus können die Transistoren der Sekundärschalter als Ein/Aus-Schalter oder Regler arbeiten.
  • In dem zweiten Betriebsmodus kann der Transistor des ersten Sekundärschalters zwischen der Induktivität und dem ersten Wandlerausgang als ein Ein-Schalter arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sekundärschalter in dem zweiten Betriebsmodus die Schalt-Ausgangsspannung bereitstellen (z. B. kann der erste Sekundärschalter als die Hauptausgangsspannungsschiene des SISO-Wandlers definiert sein).
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können in dem zweiten Betriebsmodus die Transistoren eines oder mehrerer der anderen Sekundärschalter als die Ein-Schalter arbeiten, und der Transistor des ersten Sekundärschalters kann als der Regler arbeiten. Zusätzlich dazu können bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Transistoren von mehr als einem der Sekundärschalter gleichzeitig als der Ein-Schalter arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System (z. B. der Wandler) in dem zweiten Betriebsmodus derart arbeiten, dass mindestens ein Wandlerausgang geregelt wird. Der Transistor des Sekundärschalters des Wandlerausgangs, der geregelt wird, kann als ein Ein-Schalter arbeiten. Zusätzlich dazu können die Transistoren eines oder mehrerer anderer Sekundärschalter als Regler arbeiten und können die Ausgangsspannung (z. B. die Schalt-Ausgangsspannung) auf die reglerspezifische Zielausgangsspannung einstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann genau ein Wandlerausgang des Systems geregelt werden. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Regler für die anderen Wandlerausgänge die assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einstellen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Wandlerausgänge unter Verwendung der Transistoren, die entsprechende Sekundärschalter bilden, geregelt werden. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Transistoren in dem linearen Gebiet als die Regler arbeiten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Wandlerausgänge geregelt werden, indem bewirkt wird, dass die entsprechenden Transistoren in dem Sättigungsgebiet arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Transistoren der Sekundärschalter als Linearregler arbeiten. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Transistoren der Sekundärschalter als digitale Regler arbeiten.
  • Dementsprechend können ein oder mehrere Aspekte, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, die Schalt-Ausgangsspannung (z. B. kann eine einzelne Vorrichtung die Schalt-Ausgangsspannung bereitstellen) mit unterschiedlichen Werten und Einstellungen für elektronische Vorrichtungen bereitstellen, die unterschiedliche Niveaus von Effizienz- und Regeleinstellungen beinhalten.
  • Wie bereits erwähnt, ist eine Schwierigkeit in einer SIMO-Architektur oder einem SIMO-Wandler eine Kreuzregelung. Eine Kreuzregelung kann als eine Änderung der Ausgangsspannung einer Mehrfachspannung-Leistungsversorgung verstanden werden, wenn die Änderung der Ausgangsspannung aus einer Laständerung an einer oder mehreren Ausgangsspannungsschienen eines SIMO-Wandlers (der mehrere Ausgangsschienen beinhalten kann) resultiert. Resultierendes Rauschen aus einer solchen Kreuzregelung in einer geregelten Ausgangsversorgungsstörung kann in eine Ausgangsspannungswelligkeit in einer oder mehreren anderen Ausgangsspannungsschienen umgesetzt werden. Verschiedene Komponenten und/oder Lasten können solche Welligkeiten nicht tolerieren und es kann allgemein wünschenswert sein, solche Welligkeiten zu vermeiden, zu minimieren oder abzuschwächen.
  • Ausgangsspannungswelligkeiten aufgrund von Kreuzregelungsrauschen können reduziert oder abgeschwächt oder sogar beseitigt werden, indem zwei oder mehr SIMO-Ausgangsschienen mit einem oder mehreren parallelen Push-Pull-Reglern konfiguriert werden. Wenn ein solcher paralleler Push-Pull-Regler an zwei oder mehr SIMO-Ausgangsschienen vorhanden ist, kann eine solche Konfiguration ferner so erweitert werden, dass sie den parallelen Regler mit einem verbesserten Leistungsversorgungsunterdrückungsverhältnis (PSRR: Power Supply Rejection Ratio) aufweist, das durch eine andere SIMO-Ausgangsschiene, wie etwa eine Ausgangsschiene mit höherer Spannung, in Reihe geliefert wird.
  • PSRR, das auch als Versorgungsspannungsunterdrückungsverhältnis bekannt sein kann, kann als die Fähigkeit einer elektronischen Schaltung verstanden werden, Leistungsversorgungsvariationen an ihrem Ausgangssignal zu unterdrücken. PSRR kann als das Verhältnis der Änderung der Versorgungsspannung zu der äquivalenten (differenziellen) von ihr erzeugten Ausgangsspannung definiert sein. Eine solche Ausgangsspannung wird von der Rückkopplungsschaltung abhängen, wie dies bei regulären Eingangsoffsetspannungen der Fall ist.
  • Diese Konfiguration des Vorhandenseins paralleler Push-Pull-Regler zwischen Schienen (ein Push-Pull-Regler kann zwischen jeweiligen zwei Ausgangsschienen für unterschiedliche Ausgangsspannungen bereitgestellt sein) kann zu einer erhöhten Effizienz und/oder einer reduzierten Größe führen. Es wird erwartet, dass diese Konfiguration die Ausgangsversorgungsregelung verbessert und eine Kreuzregelung von rauschempfindlichen Ausgängen, insbesondere in Analog-/HF-Domänen, reduziert.
  • Gemäß einigen Aspekten der Offenbarung kann es wünschenswert sein, den Ausgleichstrom eines Reglers von einer der mehreren Ausgangsschienen anstelle von dem Eingangsanschluss (z. B. Vin) zu erhalten. Auf ähnliche Weise kann es für einen Regler wünschenswert sein, durch Shunting von Strom von einer Ausgangsschiene zu einer anderen Ausgangsschiene zu regeln. Das Verwenden eines oder beider dieser Konzepte (Empfangen von Ausgleichstrom von einer anderen Ausgangsschiene oder Shunting von Strom zu dieser) kann die Gesamteffizienz im Vergleich zum Empfangen von Ausgleichstrom von dem Eingangsanschluss oder Shunting von Strom zu Masse verbessern. Diese Konzepte können je nach Wunsch auf einer einzigen Ausgangsschiene oder einer beliebigen Kombination von Schienen implementiert werden.
  • 10 zeigt eine beispielhafte SIMO-Schaltungsanordnung gemäß einem Aspekt der Offenbarung. In dieser Schaltungsanordnung ist eine einzelne Induktivität 1002 über mehrere Schalter 1004 (dargestellt als S01 bis S04) mit mehreren Wandlerausgangsleitungen 1006 (auch als Wandlerausgangsschienen oder Wandlerausgangsspannungsschienen bezeichnet) verbunden. Eine Schaltersteuerung kann ausgelegt sein zum Steuern der Schalter. Die Schalter können im Gegenzug die Schalt-Ausgangsspannung durch ein Ein- oder Ausschalten eines oder mehrerer Schalter der mehreren Schalter gemäß der Steuerung durch die Schaltersteuerung basierend auf der Ausgangsspannungsanforderung für einen vorbestimmten Zeitraum steuern.
  • Gemäß diesem Aspekt der Offenbarung können mindestens zwei der Ausgangsleitungen durch mindestens einen Regler 1008 verbunden sein. Der Regler 1008 kann einen Linearregler beinhalten oder ein Linearregler sein. Der mindestens eine Regler kann dazu ausgelegt sein, eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einzustellen. Der mindestens eine Linearregler kann ferner dazu ausgelegt sein, die Schalt-Ausgangsspannung so zu regeln, dass sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung (z. B. S02) der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  • Der mindestens eine Regler kann einen Push-Pull-Regler beinhalten oder ein Push-Pull-Regler sein und kann einen Schalter beinhalten, der zwischen oder mit den zwei Wandlerausgangsleitungen gekoppelt ist (siehe z. B. Transistor zwischen V01 und V02). Der mindestens eine Regler der mehreren Regler kann eine erste Komparatorschaltung (siehe z. B. Komparator zwischen S01 und S02) beinhalten, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten ersten Schwellenspannung zu vergleichen (siehe z. B. Referenzspannung, die mit einem negativen (invertierenden) Anschluss des Komparators verbunden ist) und den Schalter zu steuern, der zwischen den zwei Wandlerausgangsleitungen gekoppelt ist, sodass der Schalter geschlossen wird, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist, und sodass der Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist.
  • 11 zeigt eine SIMO-Schaltungsanordnung gemäß einem zusätzlichen Aspekt der Offenbarung. Gemäß diesem zusätzlichen Aspekt der Offenbarung kann mindestens eine Spannungsschiene der mehreren Spannungsschienen (V01 - V04) einen Satz paralleler Push-Pull-Regler 1108 beinhalten. Wie hierin dargestellt, kann das Paar paralleler Push-Pull-Regler mindestens ein Verstärkerpaar beinhalten, das als ein High-Side-Verstärker und ein Low-Side-Verstärker organisiert ist. Der positive Anschluss des Low-Side-Verstärkers kann mit einer niedrigen Referenzspannung verbunden sein und der negative Anschluss des High-Side-Verstärkers kann mit der hohen Referenzspannung verbunden sein. Die Verstärker können jeweils zum Aktivieren eines Schalters ausgelegt sein (rechts von den Verstärkern gezeigt, wobei ein Ausgang des Low-Side-Verstärkers eine Verbindung zwischen V01 und V02 öffnet oder schließt, und wobei ein Ausgang des High-Side-Verstärkers eine Verbindung zwischen V02 und V03 öffnet oder schließt). Auf diese Weise kann ein Ausgang der Induktivität während ihrer Energieentnahmephase mit einer Ausgangsschiene verbunden werden (bei diesem Beispiel über den Schalter S02 mit der Ausgangsschiene V02), und die Spannung kann ferner über die Parallelverstärker basierend auf einer vorbestimmten niedrigen Referenzspannung und einer vorbestimmten hohen Referenzspannung modifiziert werden. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung können die niedrige Referenzspannung und die hohe Referenzspannung optional so ausgewählt werden, dass sie ähnlich sind, mit nur einem kleinen Bereich zwischen der hohen Referenzspannung und der niedrigen Referenzspannung. Dadurch liegt ein Ausgang der Parallelverstärker, wie hierin beschrieben, zwischen der hohen Referenzspannung und der niedrigen Referenzspannung, und unter der Annahme, dass der Bereich zwischen den Referenzspannungen klein genug ist, kann der Ausgang dem eines Linearreglers approximieren. Die SIMO-Schaltungsanordnung kann mindestens einen Regler beinhalten, der dazu ausgelegt ist, eine Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen und eine Ausgangsspannung dynamisch an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen. Der mindestens eine Regler kann eine Schaltung beinhalten, die dazu ausgelegt ist, mindestens eines davon zu bestimmen, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer ist als eine Zielreglerausgangsspannung, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist. Der mindestens eine Regler kann dazu ausgelegt sein, einen Strom von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu verwenden, um die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln.
  • Bei verschiedenen Aspekten dieser Offenbarung kann ein Push-Pull-Regler zwischen jedem Paar von Wandlerausgangsschienen mit verschiedenen Potenzialen zum Steuern der Ausgangsspannung einer Wandlerausgangsschiene des Paares von Wandlerausgangsschienen bereitgestellt sein. Des Weiteren kann zum Steuern der Ausgangsspannung einer zu steuernden Wandlerausgangsschiene ein erster Komparator bereitgestellt werden, um einen ersten Schalter zu steuern, der zwischen der zu steuernden Wandlerausgangsschiene und einer ersten benachbarten (z. B. angrenzenden) Wandlerausgangsschiene gekoppelt ist (die eine höhere Spannung als die zu steuernde Wandlerausgangsschiene führt), und ein zweiter Komparator kann bereitgestellt werden, um einen zweiten Schalter zu steuern, der zwischen der zu steuernden Wandlerausgangsschiene und einer zweiten benachbarten (z. B. angrenzenden) Wandlerausgangsschiene gekoppelt ist (die eine niedrigere Spannung als die zu steuernde Wandlerausgangsschiene führt).
  • 12 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung, wie hierin beschrieben, wobei das Verfahren beinhaltet: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an eine Induktivität angelegt wird 1202; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 1204; mindestens einen Regler zum: dynamischen Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen 1206, und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen 1208. Die hierin beschriebene SIMO-Schaltungsanordnung kann gemäß einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium konfiguriert sein, das Anweisungen speichert, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, das obige Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung implementieren.
  • 13 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung, wie hierin beschrieben, wobei das Verfahren beinhaltet: Steuern einer Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter bereitzustellen 1302; und mindestens einen Regler zum: Empfangen der Schalt-Ausgangsspannung; dynamischen Einstellen einer Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen 1304; Bestimmen mindestens eines davon, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer als eine Zielreglerausgangsspannung ist, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen 1306.
  • Die hierin beschriebene SIMO-Schaltungsanordnung kann gemäß einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium konfiguriert sein, das Anweisungen speichert, die, wenn sie durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, das obige Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung implementieren.
  • Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um zu bewirken, dass die Induktivitätszyklen mit einer konstanten Rate auftreten. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 basierend auf einer konstanten Schaltfrequenz steuern. Außerdem kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 so steuern, dass die Induktivitätszyklen diskontinuierlich sind (z. B. arbeitet der SIMO-Wandler 104 gemäß einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM)). Diskontinuierliche Induktivitätszyklen können eine Auswirkung von Induktivitätszyklen auf nachfolgende Induktivitätszyklen reduzieren oder eliminieren.
  • 14 veranschaulicht eine grafische Darstellung 1400 einer Simulation von disjunkten Induktivitätszyklen (in der vorliegenden Offenbarung auch als Induktivitätszyklen, disjunkte Induktivitätszyklen oder disjunkte Induktivitätsschaltzyklen bezeichnet) gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 14 repräsentieren Wellenformen 1402a-d einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 1402a-d veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert.
  • Die Induktivitätszyklen können Ladungsabschnitte und Leitungsabschnitte beinhalten. Die Ladungsabschnitte sind in 14 als Abschnitte 1410a-d veranschaulicht und die Leitungsabschnitte sind in 14 als Abschnitte 1412, 1414, 1416, 1418 veranschaulicht. Zum Beispiel beinhaltet der Ladungsabschnitt eines ersten Induktivitätszyklus (z. B. Wellenform 1402a) einen Abschnitt 1410a und beinhaltet der Leitungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus einen Abschnitt 1412.
  • Die Ladungsabschnitte 1410a-d veranschaulichen eine Zunahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Ladens der Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung als eine positive Spannung. Die Leitungsabschnitte 1412, 1414, 1416, 1418 veranschaulichen eine Abnahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Trennens der Induktivität von der Eingangsspannung und des elektrischen Koppelns mit einer elektrischen Vorrichtung über einen Ausgang des SIMO-Systems während der Leitungsabschnitte 1412, 1414, 1416, 1418. Zum Beispiel können die Leitungsabschnitte 1412, 1414, 1416, 1418 dem elektrischen Koppeln der Induktivität mit einer ersten elektrischen Vorrichtung über einen ersten Ausgang, einer zweiten elektrischen Vorrichtung über einen zweiten Ausgang, einer dritten elektrischen Vorrichtung über einen dritten Ausgang bzw. einer vierten elektrischen Vorrichtung über einen vierten Ausgang entsprechen. Aufgrund des elektrischen Koppelns einer einzelnen elektrischen Vorrichtung mit der Induktivität während jedes Induktivitätszyklus kann der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit einer gleichmäßigen oder kontinuierlichen Rate abnehmen.
  • 15 veranschaulicht eine grafische Darstellung 1500 einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung gekoppelt ist, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 15 repräsentieren Wellenformen 1524a-d einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 1524a-d veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Die Ladungsabschnitte sind in 15 als Abschnitte 1510a-d veranschaulicht und die Leitungsabschnitte sind in 15 als Abschnitte 1512a,b und 1514a,b veranschaulicht. Zum Beispiel beinhaltet der Ladungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus einen Abschnitt 1510a und beinhaltet der Leitungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus einen Abschnitt 1512a.
  • Die Ladungsabschnitte 15 10a-d veranschaulichen eine Zunahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Ladens der Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung als eine positive Spannung. Die Leitungsabschnitte 1512a,b und 1514a,b veranschaulichen eine Abnahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Trennens der Induktivität von der Eingangsspannung und des elektrischen Koppelns mit einer elektrischen Vorrichtung über einen Ausgang des SIMO-Wandlers während der Leitungsabschnitte 1512a,b und 1514a,b. Zum Beispiel können die Leitungsabschnitte 1512a,b dem elektrischen Koppeln der Induktivität mit einer ersten elektrischen Vorrichtung über einen ersten Ausgang entsprechen und können die Leitungsabschnitte 1514a,b dem elektrischen Koppeln der Induktivität mit einer zweiten elektrischen Vorrichtung über einen zweiten Ausgang entsprechen.
  • Eine Kurve 1520 und eine Kurve 1522 veranschaulichen, wie sich die Schalt-Ausgangsspannung aufgrund dessen ändert, dass die Induktivität während der Induktivitätszyklen geladen wird oder leitet. Die Kurve 1520 entspricht einem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Ausgang und die Kurve 1522 entspricht dem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an einem zweiten Ausgang. Wie in 15 veranschaulicht, nehmen der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des ersten Ausgangs (z. B. Kurve 1520) und der Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Ausgangs (z. B. Kurve 1522) während der entsprechenden Leitungsabschnitte 1512a,b und 1514a,b zu. Zum Beispiel nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des ersten Ausgangs während der Leitungsabschnitte 1512a,b zu (z. B. die Kurve 1520) und nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Ausgangs (z. B. die Kurve 1522) während der Leitungsabschnitte 1514a,b zu.
  • Wenn der Strom auf der Induktivität entweder im Wesentlichen null Ampere erreicht oder der entsprechende Induktivitätszyklus endet (z. B. bewegen sich die Schalter so, dass ein nachfolgender Ladungsabschnitt auftritt), beginnt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am entsprechenden Ausgang, sich zu verringern. Der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung kann sich allmählich verringern, wenn der Strom im Wesentlichen null Ampere erreicht oder der entsprechende Induktivitätszyklus aufgrund der gespeicherten Spannung des zweiten Kondensators endet. Wie zum Beispiel in 15 veranschaulicht, beginnt, wenn der Leitungsabschnitt 1512a endet, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des ersten Ausgangs, sich zu verringern (z. B. fällt die Kurve 1520 ab). Als ein anderes Beispiel, wie in 15 veranschaulicht, beginnt, wenn der Leitungsabschnitt 1514a endet, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Ausgangs, sich zu verringern (z. B. fällt die Kurve 1522 ab).
  • 16 veranschaulicht eine grafische Darstellung 1600 einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 16 repräsentieren Wellenformen 1526a-d einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 1526a-d veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Die Ladungsabschnitte sind in 16 als Abschnitte 1510a-d veranschaulicht und die Leitungsabschnitte sind in 16 als Abschnitte 1512a-d und 1514a-d veranschaulicht. Zum Beispiel beinhaltet der Ladungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus einen Abschnitt 1510a und beinhaltet der Leitungsabschnitt einen Abschnitt 1512a und einen Abschnitt 1514a.
  • Die Leitungsabschnitte veranschaulichen eine Abnahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund dessen, dass die Induktivität von der Eingangsspannung getrennt ist und über zwei Ausgänge des SIMO-Wandlers während der Leitungsabschnitte 1512a-d und 1514a-d elektrisch mit den elektrischen Vorrichtungen gekoppelt wird. Zum Beispiel können die Leitungsabschnitte 1512a-d dem elektrischen Koppeln der Induktivität über den ersten Ausgang mit der ersten elektrischen Vorrichtung entsprechen und können die Leitungsabschnitte 1514a-d dem elektrischen Koppeln der Induktivität über den zweiten Ausgang mit der zweiten elektrischen Vorrichtung entsprechen.
  • Wie in 16 veranschaulicht, nehmen der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des ersten Ausgangs (z. B. Kurve 1520) und der Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Ausgangs (z.B. Kurve 1522) während entsprechender Leitungsabschnitte 1512a-d und 1514a-d zu. Zum Beispiel nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des ersten Ausgangs (z. B. Kurve 1520) während der Leitungsabschnitte 1512a-d zu und nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Ausgangs (z. B. Kurve 1522) während der Leitungsabschnitte 1514a-d zu.
  • Wie in 16 veranschaulicht, kann jeder Induktivitätszyklus Leitungsabschnitte beinhalten, die unterschiedlichen elektrischen Vorrichtungen entsprechen, die elektrisch mit der Induktivität gekoppelt sind. Zum Beispiel können die Induktivitätszyklen die Ladungsabschnitte 1510a-d gefolgt von den Leitungsabschnitten 1512a-d, gefolgt von den Leitungsabschnitten 1514a-d beinhalten. Aufgrund des elektrischen Koppelns mehrerer elektrischer Vorrichtungen mit der Induktivität während jedes Induktivitätszyklus kann der Strom auf der Induktivität mit einer ungleichmäßigen oder nicht kontinuierlichen Rate abnehmen. Zum Beispiel kann der Strom auf der Induktivität während der Leitungsabschnitte 1512a-d mit einer ersten Rate und während der Leitungsabschnitte 1514a-d mit einer zweiten Rate abnehmen.
  • Wie in 15 und 16 veranschaulicht, kann eine Zeitmenge zwischen den auftretenden Spitzenspannungspegeln der ersten Spannung und der zweiten Spannung (veranschaulicht in 15 und 16 als ΔV01 und ΔV02 in Bezug auf die Kurven 1520 und 1522) erhöht werden, wenn die Induktivität elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung pro Induktivitätszyklus gekoppelt wird (wie in 15 veranschaulicht), gegenüber dem elektrischen Koppeln der Induktivität mit mehreren elektrischen Vorrichtungen pro Induktivitätszyklus (wie in 16 veranschaulicht). Außerdem, wie in 15 und 16 veranschaulicht, kann eine Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an den Ausgängen zunehmen, wenn die Induktivität elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung pro Induktivitätszyklus gegenüber mehreren elektrischen Vorrichtungen pro Induktivitätszyklus gekoppelt wird.
  • Beispielhafte Schaltzeiten zur Initiierung der Induktivitätszyklen sind in 15 und 16 als TSW und 2TSW veranschaulicht. Zusätzliche Schaltzeiten können auftreten, die in 15 nicht veranschaulicht sind (z. B. Schaltzeiten für den ersten Induktivitätszyklus und den vierten Induktivitätszyklus).
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann eine Schaltfrequenz der Induktivitätsschaltzyklen basierend auf dem Induktivitätsnennwert der Induktivität 202, der Schalt-Ausgangsspannung oder irgendeiner Kombination davon variieren. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung, falls der Induktivitätsnennwert der Induktivität 202 zwischen einem Nanohenry (nH) und zehn Mikrohenry (µH) liegt, die Schaltfrequenz auf zwischen einem kHz und fünfhundert MHz einstellen. Zum Beispiel kann die Schaltfrequenz auf ein kHz eingestellt werden, wenn die Schalt-Ausgangsspannung an elektronische Vorrichtungen geliefert wird, die niedrigere Belastungsbedingungen beinhalten. Als ein anderes Beispiel kann die Schalt-Ausgangsfrequenz zwischen einhundert und fünfhundert MHz eingestellt werden, wenn die Schalt-Ausgangsspannung an elektronische Vorrichtungen geliefert wird, die höhere Belastungsbedingungen beinhalten. Die Energieentnahmephase der Induktivitätszyklen (z. B. Ton) kann einen Zeitbereich beinhalten, der ein beliebiger Wert sein kann, der kleiner als der Maximalwert an der Grenze des Betriebs mit kontinuierlichem Leitungsmodus (CCM) oder DCM ist. Tabelle I veranschaulicht beispielhafte Schaltfrequenzen und beispielhafte Ton-Bereiche für die Energieentnahmephasen.
    Schaltfrequenz T on -Bereich
    1 kHz 0 s bis ~ 0,5 ms
    10 kHz 0 s bis ~ 50 µs
    100 kHz 0 s bis ~ 5 µs
    1 MHz 0 s bis ~ 500 ns
    10 MHz 0 s bis ~ 50 ns
    100 MHz 0 s bis ~ 5 ns
    500 MHz 0 s bis ~ 1 ns
  • 17 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 1700 zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 1700 kann einen oder mehrere Blöcke 1702, 1704, 1706 oder 1708 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 1700 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 1702 kann eine Schaltstufe gesteuert werden. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltstufe eine Induktivität und mehrere Schalter beinhalten. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter und die Induktivität eine Schalt-Ausgangsspannung bereitstellen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitgestellt werden, die an die Induktivität angelegt wird. Die Schalter können einen ersten Schalter beinhalten, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist. Die Schalter können auch einen zweiten Schalter beinhalten, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Außerdem können die Schalter einen dritten Schalter beinhalten, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und dem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Block 1704 kann das Verfahren Betreiben einer Schaltungsanordnung in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus beinhalten. Der diskontinuierliche Leitungsmodus (DCM) kann bewirken, dass ein Strom auf der Induktivität im Wesentlichen gleich null Ampere ist, bevor ein anschließender Induktivitätszyklus auftritt.
  • Bei Block 1706 kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung in disjunkten Induktivitätsschaltzyklen unterschiedlichen Ausgängen bereitzustellen. Bei diesem und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung zu einer elektrischen Vorrichtung pro disjunkten Induktivitätsschaltzyklen bereitzustellen.
  • Bei Block 1708 kann das Verfahren Schalten der disjunkten Induktivitätsschaltzyklen beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Schalten der disjunkten Induktivitätsschaltzyklen mit einer konstanten Schaltfrequenz beinhalten.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 1700 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 1700 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • Das elektrische Koppeln der Induktivität mit mehreren elektrischen Vorrichtungen zu jedem Induktivitätszyklus kann eine Komplexität für das und eine Schwierigkeit zum Verfolgen von Einstellungen und Zuständen des Spannungspegels, der jeder elektrischen Vorrichtung bereitgestellt wird, erhöhen. Außerdem kann das elektrische Koppeln der Induktivität mit mehreren elektrischen Vorrichtungen zu jedem Induktivitätszyklus eine Zeitmenge erhöhen, damit sich die Spannung an dem Ausgang oder der Strom auf der Induktivität erholt. Zum Beispiel kann ein Leistungspegel des ersten Ausgangs von 0,5 Watt (W) zu einem W übergehen, und der Leistungspegel des zweiten Ausgangs kann während eines einzigen Induktivitätszyklus von einem W zu 0,5 W übergehen, was bewirken kann, dass eine Summierung des Stroms an den Ausgängen konstant bleibt, bis der erste Spannungspegel oder der zweite Spannungspegel noch weiter abnehmen. Die konstant bleibende Summierung des Stroms an dem Ausgang kann die Zeitmenge bewirken, dass sich die Spannung an dem Ausgang oder der Strom an der Induktivität erholt.
  • Ferner kann das elektrische Koppeln der Induktivität mit mehreren elektrischen Vorrichtungen in jedem Induktivitätszyklus eine Komplexität des SIMO-Systems relativ zu dem SIMO-System erhöhen, das beinhaltet, dass die Induktivität elektrisch mit einer elektrischen Vorrichtung pro Induktivitätszyklus gekoppelt ist. Außerdem kann das elektrische Koppeln der Induktivität mit mehreren Vorrichtungen während eines einzigen Induktivitätszyklus eine Kreuzregelung zum Freigeben des auf der Induktivität gespeicherten Stroms erhöhen. Zum Beispiel kann sich der Spannungspegel an den Ausgängen aufgrund einer Änderung einer Last auf der Induktivität (z. B. der Last aufgrund dessen, dass die elektrischen Vorrichtungen elektrisch gekoppelt sind) ändern.
  • Gemäß mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Schalter derart gesteuert werden, dass die Schalt-Ausgangsspannung einer elektrischen Vorrichtung über einen einzigen Ausgang des SIMO-Systems pro disjunktem Induktivitätsschaltzyklus bereitgestellt wird. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter oder die Induktivität in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) arbeiten, um die disjunkten Induktivitätszyklen zu bewirken. Der Betrieb der Schalter oder der Induktivität in dem DCM kann einen Zeitraum verursachen, in dem der Strom auf der Induktivität im Wesentlichen null Ampere ist, bevor ein Ladungsabschnitt eines nachfolgenden Induktivitätszyklus auftritt.
  • Das Verfahren kann Steuern der Schalter und der Induktivität beinhalten, sodass eine einzige elektrische Vorrichtung pro Induktivitätszyklus elektrisch mit der Induktivität gekoppelt ist (z. B. kann bewirken, dass die Induktivitätszyklen disjunkt sind). Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Bewirken, dass die Induktivitätszyklen disjunkt sind, Bewirken eines Zeitraums beinhalten, in dem der Strom auf der Induktivität im Wesentlichen null Ampere beträgt, bevor ein Ladungsabschnitt eines anschließenden Induktivitätszyklus beginnt. Jeder disjunkte Induktivitätszyklus kann einen Ladungsabschnitt, einen Leitungsabschnitt, und die Zeitmenge, in der der Strom auf der Induktivität im Wesentlichen null Ampere beträgt, beinhalten. Das Verfahren kann Steuern der Schalter beinhalten, sodass die Induktivität entweder die Eingangsspannung (z. B. während des Ladungsabschnitts) empfängt oder die Induktivität elektrisch mit einer elektrischen Vorrichtung koppelt und über einen Ausgang des SIMO-Wandlers leitet (z. B. während des Leitungsabschnitts oder der Zeitmenge, in der der Strom auf der Induktivität im Wesentlichen null Ampere beträgt).
  • Der Betrieb der Induktivität in dem DCM kann eine Auswirkung, die durch die Induktivitätszyklen auf andere Induktivitätszyklen verursacht wird, reduzieren oder eliminieren. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Auswirkung, die durch die Induktivitätszyklen auf die anderen Induktivitätszyklen verursacht wird, darauf zurückzuführen sein, dass die elektrischen Vorrichtungen die Schalt-Ausgangsspannung während der Induktivitätszyklen empfangen. Beispielsweise kann der Betrieb der Induktivität in dem DCM eine Auswirkung reduzieren oder eliminieren, die durch die erste elektrische Vorrichtung auf den zweiten Induktivitätszyklus verursacht wird, da die erste elektrische Vorrichtung die Schalt-Ausgangsspannung während des ersten Induktivitätszyklus empfängt.
  • Die Induktivitätszyklen können derart auftreten, dass die Schalt-Ausgangsspannung während jedes Induktivitätszyklus über einen separaten Ausgang des SIMO-Systems an eine elektrische Vorrichtung geliefert wird. Einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung können während der disjunkten Induktivitätszyklen die Schalt-Ausgangsspannung nur einer elektrischen Vorrichtung über einen Ausgang während jedes disjunkten Induktivitätszyklus bereitstellen. Zum Beispiel kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung über den ersten Ausgang des SIMO-Systems während des ersten disjunkten Induktivitätszyklus an die erste elektrische Vorrichtung zu liefern und die Schalt-Ausgangsspannung über den zweiten Ausgang des SIMO-Wandlers während des zweiten disjunkten Induktivitätszyklus an die zweite elektrische Vorrichtung zu liefern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite disjunkte Induktivitätszyklus anschließend an den ersten disjunkten Induktivitätszyklus stattfinden.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die disjunkten Induktivitätszyklen bei einer konstanten Schaltfrequenz auftreten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die konstante Schaltfrequenz bewirken, dass die Schalter mit einer konstanten Rate zwischen einem offenen Zustand und einem geschlossenen Zustand übergehen, um entweder die Eingangsspannung an die Induktivität oder die Schalt-Ausgangsspannung an eine elektrische Vorrichtung über einen der Ausgänge des SIMO-Wandlers zu liefern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die konstante Schaltfrequenz innerhalb eines Frequenzbereichs von etwa einem kHz bis etwa 500 MHz liegen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder disjunkte Induktivitätszyklus eine im Wesentlichen ähnliche Zeitdauer beinhalten. Zum Beispiel kann der erste disjunkte Induktivitätszyklus eine im Wesentlichen ähnliche Zeitdauer wie der zweite disjunkte Induktivitätszyklus beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die disjunkten Induktivitätszyklen eine Zeitdauer innerhalb eines Zeitbereichs von etwa zwei ns bis etwa einer ms beinhalten. Die Zeitdauer der disjunkten Induktivitätszyklen kann auf einer Zeitmenge basieren, während der sich die Schalter in bestimmten Zuständen (z. B. Positionen) befinden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die erste elektrische Vorrichtung, die zweite elektrische Vorrichtung, die dritte elektrische Vorrichtung oder die vierte elektrische Vorrichtung elektrische Vorrichtungen beinhalten, die innerhalb einer einzigen Schaltung positioniert sind. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die erste elektrische Vorrichtung, die zweite elektrische Vorrichtung, die dritte elektrische Vorrichtung oder die vierte elektrische Vorrichtung elektrische Vorrichtungen beinhalten, die innerhalb zwei oder mehr Schaltungen positioniert sind.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Spitzenstrom auf der Induktivität während jedes Induktivitätszyklus gleich sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Spitzenstrom auf der Induktivität während zwei oder mehr der Induktivitätszyklen unterschiedlich sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltfrequenz zum Steuern der Schalter bewirken, dass ein Schaltrauschausläufer vorhersagbar (z. B. steuerbar) ist. Dass der Schaltrauschausläufer vorhersagbar ist, kann ermöglichen, dass das SIMO-System dazu ausgebildet ist, den Schaltrauschausläufer zu berücksichtigen. Das Gestalten des SIMO-Systems, um den Schaltrauschausläufer zu berücksichtigen, kann eine Störung aufgrund des Schaltrauschausläufers reduzieren oder eliminieren.
  • Das Bereitstellen der Schalt-Ausgangsspannung an eine einzelne elektrische Vorrichtung pro Induktivitätszyklus kann ermöglichen, dass die Last aufgrund jeder elektrischen Vorrichtung separat behandelt wird. Ein separates Behandeln der Last aufgrund jeder elektrischen Vorrichtung kann ermöglichen, dass die Leitung durch die Induktivität zu den elektrischen Vorrichtungen schneller erfolgt als gegenüber Systemen, die die Schalt-Ausgangsspannung mehreren elektrischen Vorrichtungen pro Induktivitätszyklus bereitstellen. Zum Beispiel kann das separate Behandeln der Last aufgrund jeder elektrischen Vorrichtung erlauben, dass der Spitzenstrom für jede elektrische Vorrichtung unterschiedlich für jede elektrische Vorrichtung gesteuert wird. Als ein anderes Beispiel kann separates Behandeln der Last aufgrund jeder elektrischen Vorrichtung ermöglichen, dass eine Kreuzregelung des Stroms auf der Induktivität pro Induktivitätszyklus aufgrund des Bereitstellens der Schalt-Ausgangsspannung an eine einzige elektrische Vorrichtung pro Induktivitätszyklus abnimmt. Als ein anderes Beispiel kann ein separates Behandeln der Last aufgrund jeder elektrischen Vorrichtung die Komplexität des SIMO-Systems gegenüber SIMO-Systemen reduzieren, die die Schalt-Ausgangsspannung mehreren elektrischen Vorrichtungen pro Induktivitätszyklus bereitstellen.
  • Der SIMO-Wandler 104 und die LDOs 106 können in Verbindung arbeiten, um die Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen bereitzustellen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs 106 Vorwärtskopplungstechniken implementieren, um die Schalt-Ausgangsspannung, den Betrieb der LDOs 106 oder irgendeine Kombination davon zu regeln. Die LDOs 106 können Spannungen, Strom oder eine Kombination davon vorwärtskoppeln, um die Tastgrade der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 entweder zu erhöhen oder zu verringern.
  • Wie oben beschrieben, können die Spannungen der Energieentnahmephase der Induktivität 202 unter Verwendung des einen oder der mehreren Schalter 204a an eine oder mehrere der Ausgangsschienen angelegt werden. Auf diese Weise können die an die verschiedenen Ausgangsschienen angelegten Spannungen unabhängig voneinander oder anderweitig schienenspezifisch sein. Das heißt, eine Größe einer Spannung, die an eine oder mehrere Ausgangsschienen angelegt wird, kann zumindest teilweise von einem Abschnitt der Energieentnahmephase abhängen, in der der eine oder die mehreren Schalter 204a geschlossen sind. Durch das Auswählen der Schalter, um einer anderen Periode der Energieentnahmephase zu entsprechen, können die verschiedenen Ausgangsschienenspannungen unabhängig gesteuert werden, wodurch zum Beispiel ermöglicht wird, dass eine erste Ausgangsschiene eine erste Spannung empfängt und eine zweite Ausgangsschiene eine zweite Spannung empfängt, die sich von der ersten Spannung unterscheidet. Mehrere Schalter 204a können simultan oder gleichzeitig geschlossen werden, wodurch simultan oder gleichzeitig eine identische Spannung (basierend auf der parallelen Verbindung mit der Induktivität 202) an die entsprechenden Ausgangsschienen bereitgestellt wird.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der LDO-Regler die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung von Vorwärtskopplungstechniken regeln. Die LDOs können Spannungen, Strom oder eine Kombination davon vorwärtskoppeln, um die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne der mit dem Wandlerausgang gekoppelten elektronischen Vorrichtung bereitzustellen.
  • Wie hierin beschrieben, können Regler genutzt werden, um eine Spannung oder einen Strom, die/der aus dem Entladungszyklus der Induktivität empfangen wird, zu regeln. Diese Regler können schnelle Übergänge einsetzen, um die Ausgangsspannung oder den Ausgangsstrom innerhalb eines vordefinierten Bereichs zu halten. Obwohl die Regler beim Regeln der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstroms sehr effektiv sein können, wie hierin beschrieben, kann das schnelle Reglerschalten eine gewisse Verringerung der Effizienz darstellen. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung, und wie hierin zumindest unter Bezugnahme auf die 18 bis 23 beschrieben, können die Handlungen der Regler erkannt werden, indem ein Ausgleichstrom detektiert wird, der entweder zu der Ausgangsschiene hinzugefügt oder von dieser geshuntet ist. Unter Verwendung des detektierten gesamten Ausgleichstroms (z. B. der Differenz des hinzugefügten Ausgleichstroms und des geshunteten Stroms) zusammen mit einem modifizierten Ausgangsschienenstrom kann der Arbeitszyklus der Induktivität geändert werden, um die gewünschte geregelte Spannung oder den gewünschten geregelten Strom genauer zu approximieren, wodurch sich geringe Reglerübergänge und somit eine größere Effizienz ergeben.
  • 18 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 1800, das den SIMO-Wandler 104 und den LDO 106 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 1800 kann auch eine Schaltersteuerung 1802 beinhalten. Der SIMO-Wandler 104 kann dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Zusätzlich kann der LDO 106 dem oben in Bezug auf 4 besprochenen Regler 302a entsprechen.
  • In 18 sind zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger LDO 106 und eine einzige Schaltersteuerung 1802 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 1800 einen einzigen LDO 106 und eine einzige Schaltersteuerung 1802 beinhalten, wie in 18 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 1800 mehrere LDOs 106 und mehrere Schaltersteuerungen 1802 oder eine einzige Schaltersteuerung 1802 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs 106 elektrisch mit unterschiedlichen Ausgängen des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann das System 1800 zwei LDOs 106 beinhalten, die elektrisch mit unterschiedlichen Ausgängen des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sind, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Zusätzlich dazu können die Schaltersteuerungen 1802 bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung jeweils elektrisch mit einem anderen LDO 106 gekoppelt sein. Alternativ dazu kann eine einzelne Schaltersteuerung 1802 elektrisch mit den Ausgängen der LDOs 106 gekoppelt sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 1800 als ein Vorwärtskopplungssystem arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 1800 Ströme oder Spannungen, die Ströme oder Spannungen innerhalb des LDO 106 repräsentieren, der Schaltersteuerung 1802 zuführen. Die Schaltersteuerung 1802 kann die vorwärtsgekoppelten Ströme oder Spannungen verwenden, um Tastgrade der Schalter 204, 206, 208 oder 210 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können verschiedene innerhalb des LDO 106 veranschaulichte Elemente innerhalb der Schaltersteuerung 1802 positioniert sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können Funktionen, die als durch den LDO 1806 oder Komponenten innerhalb des LDO 1806 durchgeführt beschrieben sind, durch die Schaltersteuerung 1802 oder Komponenten innerhalb der Schaltersteuerung 1802 durchgeführt werden.
  • Der LDO 106 kann einen Verstärker 1814, der elektrisch mit dem Ausgang des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt ist, einen sechsten Schalter 408 und einen siebten Schalter 410 beinhalten. Der Verstärker 1814 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 und eine Referenzspannung empfangen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein erster Regleranschluss 1804 elektrisch mit dem Eingangsanschluss 102 gekoppelt sein. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung über den Anschluss 1826 empfangen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Verstärker 1814 eine reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b (z. B. eine kompensierte Ausgangsspannung) basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung und der Referenzspannung erzeugen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO 106 einen Proportional-Integration(PI)-Regler 1808 beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der PI-Regler 1808 einen Proportional-Abschnitt (nicht veranschaulicht) und einen Integration-Abschnitt (nicht veranschaulicht) beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der PI-Regler 1808 die reglerspezifische Zielausgangsspannung des LDO 106 regeln, um eine geregelte Zielausgangsspannung 1830 bereitzustellen. Der PI-Regler 1808 kann verschiedene Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 1828b durchführen, um die geregelte Zielausgangsspannung 1830 zu erzeugen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der PI-Regler 1808 einen reglerspezifischen Zielausgangsstrom 1828a basierend auf den verschiedenen Funktionen erzeugen, die an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 1828b durchgeführt werden.
  • Die Schaltersteuerung 1802 kann einen Addierer 1812 beinhalten. Der Addierer 1812 kann elektrisch mit einem Sensor, der bei dem ersten Regleranschluss 1804 positioniert ist, einem Ausgang des PI-Reglers 1808 und einem Sensor, der bei einem zweiten Regleranschluss 1806 positioniert ist, gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 die Zielausgangsspannung 1830 und mindestens eine einer ersten Spannung 1824, die durch den Sensor bei dem ersten Regleranschluss 1804 basierend auf einem Strom an dem ersten Regleranschluss 1804 erzeugt wird, und einer zweiten Spannung 1820, die durch den Sensor bei dem zweiten Regleranschluss 1806 basierend auf einem Strom an dem zweiten Regleranschluss 1806 erzeugt wird, addieren. Der Addierer 1812 kann basierend auf der Addition eine addierte Spannung 1834 bereitstellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 den reglerspezifischen Zielausgangsstrom 1828a und mindestens eines eines Stroms, der durch den Sensor am ersten Regleranschluss 1804 basierend auf dem Strom an dem ersten Regleranschluss 1804 erzeugt wird, und eines Stroms, der durch den Sensor am zweiten Regleranschluss 1806 basierend auf dem Strom an dem zweiten Regleranschluss 1806 erzeugt wird, addieren. Der Addierer 1812 kann basierend auf der Addition einen addierten Strom bereitstellen.
  • Die Schaltersteuerung 1802 kann auch eine Komparatorschaltung 1816, die elektrisch mit einem Ausgang des Addierers 1812 gekoppelt ist, und einen Sensor, der bei dem ersten Anschluss der Induktivität 202 positioniert ist, beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Komparatorschaltung 1816 die addierte Spannung 1834 und eine Spannung 1832, die durch den Sensor basierend auf einem Strom an dem ersten Anschluss der Induktuvität 202 erzeugt wird, empfangen. Die Komparatorschaltung 1816 kann die addierte Spannung 1834 und die Spannung 1832 basierend auf dem Strom, der an dem ersten Anschluss erfasst wird, vergleichen. Außerdem kann die Komparatorschaltung 1816 eine Vergleichsspannung 1836 basierend auf dem Vergleich erzeugen. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Komparatorschaltung 1816 den addierten Strom und einen Strom, der durch den Sensor basierend auf dem Strom an dem ersten Anschluss der Induktivität 202 erzeugt wird, empfangen. Die Komparatorschaltung 1816 kann den addierten Strom und den Strom, der basierend auf dem Strom erzeugt wird, der an dem ersten Anschluss erfasst wird, vergleichen. Außerdem kann die Komparatorschaltung 1816 die Vergleichsspannung 1836 basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 1802 kann ferner eine Set-Reset(SR)-Latch-Schaltung 1818 beinhalten, die elektrisch mit einem Ausgang der Vergleichsschaltung 1816 gekoppelt ist. In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Ausgang der SR-Latch-Schaltung 1818 elektrisch mit einem oder mehreren der Schalter 204, 206, 208 oder 210 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Die SR-Latch-Schaltung 1818 kann die Vergleichsspannung 1836 und ein Taktsignal 1840 empfangen. Die SR-Latch-Schaltung 1818 kann eine Tastgradspannung 1838 basierend auf der Vergleichsspannung 1836 und dem Taktsignal 1840 erzeugen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO einen Schalter (z. B. einen fünften Schalter) (nicht veranschaulicht) beinhalten, der elektrisch zwischen dem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Regler einen Kondensator (z. B. einen zweiten Kondensator) beinhalten, der elektrisch zwischen der Schalt-Ausgangsspannung und dem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Der Kondensator kann eine Kapazität im Bereich von etwa einem nF bis 10 µF beinhalten.
  • 19 veranschaulicht eine grafische Darstellung 1900 einer Kreuzregelung von SIMO-Systemen gegenüber einer Anzahl von Ausgängen, mit denen die Induktivität pro Induktivitätszyklus elektrisch gekoppelt ist, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Für die Simulation wurden die SIMO-Systeme elektrisch zwischen zwei und sechs elektrischen Vorrichtungen pro Induktivitätszyklus gekoppelt. Wie in 19 veranschaulicht, kann die Kreuzregelung basierend auf der Anzahl von Ausgängen variieren, mit denen die Induktivitäten pro Induktivitätszyklus elektrisch gekoppelt sind.
  • 20 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 2000 zum Betreiben eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 2000 kann einen oder mehrere Blöcke 2002, 2004, 2006, 2008 oder 2010 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 2000 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 2002 kann das Verfahren Steuern von Schaltern beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf einen Eingangsstrom bereitstellen, der zu einer Induktivität geliefert wird. Das Verfahren kann Steuern von Schaltern zum Steuern der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten.
  • Bei Block 2004 kann das Verfahren dynamisches Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein LDO die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einstellen.
  • Bei Block 2006 kann das Verfahren Regeln der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Regeln der Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung des Eingangsstroms beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Eingangsstrom durch den LDO von einem ersten Regleranschluss zu einem zweiten Regleranschluss fließen.
  • Bei Block 2008 kann eine erste Spannung und/oder eine zweite Spannung bestimmt werden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Bestimmen der ersten Spannung an dem ersten Regleranschluss und Bestimmen der zweiten Spannung an dem zweiten Regleranschluss beinhalten.
  • Bei Block 2010 kann das Verfahren Verwenden der ersten Spannung und/oder der zweiten Spannung beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Verwenden der ersten Spannung oder der zweiten Spannung zum Steuern der Schalter beinhalten.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 2000 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 2000 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • 21 veranschaulicht ein anderes Blockdiagramm einer beispielhaften Betriebsschaltungsanordnung 2100 zum Betreiben des SIMO-Wandlers 104 gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Die Schaltungsanordnung 2100 kann den SIMO-Wandler 104, den LDO 106, eine elektronische Vorrichtung 2101, eine Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105, eine Schaltersteuerung 2107 und einen Pegelumsetzer 2109 beinhalten.
  • In 21 sind zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger LDO 106 und eine einzige Schaltersteuerung 2107 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltungsanordnung 2100 einen einzigen LDO 106 und eine einzige Schaltersteuerung 2107 beinhalten, wie in 21 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltungsanordnung 2100 mehrere LDOs 106 und mehrere Schaltersteuerungen 2107 oder eine einzige Schaltersteuerung 2107 beinhalten.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Der LDO 106 kann den LDOs 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 mehrere Ausgänge beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 mit unterschiedlichen Werten an dem Wandlerausgang bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die elektronische Vorrichtung 2101 elektrisch mit dem Wandlerausgang gekoppelt sein. Der SIMO-Wandler 104 und der LDO 106 können arbeiten, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 an die elektronische Vorrichtung 2101 zu liefern.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 einen Teil oder den gesamten LDO 106 von 18 beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 einen Teil oder die gesamte Schaltersteuerung 1802 von 18 beinhalten.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 und die Referenzspannung über den Anschluss 1826 empfangen. Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 mit der Referenzspannung vergleichen. Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann die Tastgradspannung 1838 (z. B. VTON) auf der Grundlage des Vergleichs der Schalt-Ausgangsspannung 108 und der Referenzspannung bereitstellen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung 2107 kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 selektiv an den Wandlerausgang anzulegen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann eine oder mehrere Schaltspannungen 2111 basierend auf der Tastgradspannung 1838 und einer Taktspannung 2103 erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 2107, wenn die Tastgradspannung 1838 ein logisches High ist und die Taktspannung 2103 empfangen wird, die Schaltspannungen 2111 so erzeugen, dass ein High-Side-Schalter (z. B. Schalter 206 in 2) innerhalb des SIMO-Wandlers 104 sich ausschaltet und sich ein Low-Side-Schalter (z. B. Schalter 208 in 1) und der Ausgangsschalter (z. B. Schalter 204a in 1) innerhalb des SIMO-Wandlers 104 einschalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 2107 vor dem Steuern eines oder mehrerer Schalter zum Übergehen in die geschlossene Position (z. B. Einschalten) eine Totzeit (tDEAD) in die Schaltspannungen 2111 einfügen, um zu verhindern, dass ein Shoot-Through-Srom innerhalb des SIMO-Wandlers 104 auftritt.
  • Der Pegelumsetzer 2109 kann die Schaltspannungen 2111 empfangen. Der Pegelumsetzer 2109 kann einen Spannungspegel einer oder mehrerer der Schaltspannungen 2111 auf Pegel verschieben, die ausreichend sind, um zu bewirken, dass entsprechende Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position übergehen. Der Pegelumsetzer 2109 kann die Gate-Spannungen 2113 auf der Grundlage der Schaltspannungen 2111 erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Pegelumsetzer 2109 die Gate-Spannungen 2113 basierend auf entsprechenden Stufen des SIMO-Wandlers 104, die die Gate-Spannungen 2113 empfangen sollen, verzögern.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann die Gate-Spannungen 2113 empfangen, und die mit dem SIMO-Wandler 104 implementierten Schalter können entsprechend arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105, die Schaltersteuerung 2107, der Pegelumsetzer 2109 oder irgendeine Kombination davon für Effizienz optimiert sein.
  • 22 veranschaulicht ein anderes Blockdiagramm einer beispielhaften Betriebsumgebung oder eines beispielhaften Systems 2200 zum Betreiben des SIMO-Wandlers 104 gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Die Umgebung 2200 kann den SIMO-Wandler 104, den LDO 106, die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2205 und die Schaltersteuerung 2207 beinhalten.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Zusätzlich kann der LDO 106 dem oben in Bezug auf 4 besprochenen Regler 302a entsprechen.
  • In 22 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger LDO 106 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2200 einen einzigen LDO 106 beinhalten, wie in 22 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2200 mehrere LDOs 106 beinhalten.
  • Der LDO 106 kann einen Komparator 2215 beinhalten, der elektrisch mit dem Ausgang des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt ist. Der Komparator 2215 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Der Komparator 2215 kann eine Referenzspannung über den Anschluss 2217 empfangen. Der Komparator 2215 kann die Referenzspannung mit der Schalt-Ausgangsspannung vergleichen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Komparator 2215 den sechsten Schalter 2205 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung basierend auf dem Vergleich zu regeln.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 (dargestellt in 21) kann den Verstärker 1814 beinhalten. Der Verstärker 1814 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung über den Anschluss 1826 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung mit der Schalt-Ausgangsspannung vergleichen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Verstärker 1814 die reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 den PI-Regler 1808 beinhalten. Der PI-Regler 1808 kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b (oder den Zielausgangsstrom) des LDO 106 regeln, um eine geregelte Zielausgangsspannung 1830 bereitzustellen. Der PI-Regler 1808 kann verschiedene Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 1828b (oder dem Zielausgangsstrom) durchführen, um die geregelte Zielausgangsspannung 1830 (oder den Zielausgangsstrom) zu erzeugen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann auch einen Addierer 1812 beinhalten. Der Addierer 1812 kann elektrisch mit einem Sensor, der bei dem ersten Regleranschluss 1804 positioniert ist, und einem Ausgang des PI-Reglers 1808 gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 die Zielausgangsspannung 1830 und eine erste Spannung 1824, die durch den Sensor bei dem ersten Regleranschluss 1804 basierend auf einem Strom an dem ersten Regleranschluss 1804 erzeugt wird, addieren. Der Addierer 1812 kann basierend auf der Addition eine addierte Spannung 1834 bereitstellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 die Addition basierend auf Stromsignalen anstelle von Spannungssignalen durchführen, wie zuvor in Verbindung mit 18 beschrieben.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann auch den Komparator 1816 beinhalten, der elektrisch oder funktionsfähig mit dem Ausgang des Addierers 1812 und dem ersten Anschluss der Induktivität 202 gekoppelt ist. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 und die Eingangsspannung 1832 empfangen. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 und die Eingangsspannung 1832 an dem ersten Anschluss der Induktivität 202 vergleichen. Der Komparator 1816 kann die Vergleichsspannung 1836 basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung 2107 kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 selektiv an den Wandlerausgang anzulegen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann eine oder mehrere Schaltspannungen 2111 basierend auf der Vergleichsspannung 1836 und der Taktspannung 2103 erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2200 auch den Pegelumsetzer 2109 zum Erzeugen der Gate-Spannungen 2113 beinhalten.
  • 23 veranschaulicht ein anderes Blockdiagramm einer beispielhaften Betriebsumgebung 2300 zum Betreiben des SIMO-Wandlers 104 gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Die Umgebung 2300 kann den SIMO-Wandler 104, den LDO 106, die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 und die Schaltersteuerung 2107 beinhalten.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Außerdem kann der LDO 106 dem oben in Bezug auf 4 besprochenen LDO 106 entsprechen.
  • In 23 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger LDO 106 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2300 einen einzigen LDO 106 beinhalten, wie in 23 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2300 mehrere LDOs 106 beinhalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO 106 einen digitalen Linearregler beinhalten. Der LDO 106 kann eine digitale Gate-Steuerung 2319 beinhalten. Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann elektrisch mit dem Wandlerausgang gekoppelt sein. Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann Gate-Steuersignale erzeugen. Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann die Gate-Steuersignale erzeugen, um Gates von Schaltern 621 innerhalb des LDO 106 zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 zu regeln. Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann die Gate-Steuersignale basierend auf einer Differenz zwischen der Schalt-Ausgangsspannung 108 und dem Referenzsignal 2323 erzeugen. Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann die Gate-Steuersignale als digitale Signale erzeugen. Jedes Gate-Steuersignal kann einem anderen Schalter innerhalb der Schalter 621 entsprechen. Zum Beispiel kann ein erstes Gate-Steuersignal ein Gate eines ersten Schalters innerhalb der Schalter 621 steuern und kann ein zweites Gate-Steuersignal ein Gate eines zweiten Schalters innerhalb der Schalter 621 steuern.
  • Die digitale Gate-Steuerung 2319 kann eine bestimmte Anzahl der Gate-Steuersignale auf einem logischen High basierend auf der Differenz zwischen der Schalt-Ausgangsspannung 108 und dem Referenzsignal 2323 erzeugen. Wenn sich die Differenz zwischen der Schalt-Ausgangsspannung 108 und dem Referenzsignal 2323 ändert, kann die digitale Gate-Steuerung 2319 mehr oder weniger der Gate-Steuersignale auf dem logischen High erzeugen. Wenn zum Beispiel die Differenz abnimmt, kann die digitale Gate-Steuerung 2319 die Anzahl an Gate-Steuersignalen auf dem logischen High reduzieren.
  • Die Schalter 621 können die Schalt-Ausgangsspannung durch Erhöhen eines Strompegels der Schalt-Ausgangsspannung regeln. Die Schalter 621 können ein Eingangssignal (z. B. die Eingangsspannung) empfangen und das Eingangssignal mit einem gesteuerten Strompegel an den Wandlerausgang liefern. Die Schalter 621 können das Eingangssignal von dem Eingangsanschluss 102 empfangen. Der gesteuerte Strompegel des dem Wandlerausgang bereitgestellten Eingangssignals kann auf der Anzahl von Schaltern innerhalb der Schalter 621 basieren, die sich im geschlossenen Zustand befinden (z. B. basierend auf der Anzahl der Gate-Steuersignale, die sich auf einem logischen High befinden). Jeder Schalter innerhalb der Schalter 621, der sich im geschlossenen Zustand befindet, kann den Strompegel des Eingangssignals erhöhen, das dem Wandlerausgang bereitgestellt wird. Falls sich beispielsweise alle Schalter 621 im geschlossenen Zustand befinden, können die Schalter 621 das Eingangssignal mit einem hohen Strompegel bereitstellen. Als ein weiteres Beispiel können, falls sich ein einzelner Schalter der Schalter 621 in dem geschlossenen Zustand befindet, die Schalter 621 das Eingangssignal mit einem Strompegel bereitstellen, der kleiner als der hohe Strompegel ist (z. B. ein Viertel des hohen Strompegels).
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann den Verstärker 1814 beinhalten. Der Verstärker 1814 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung über den Anschluss 1826 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung mit der Schalt-Ausgangsspannung vergleichen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Verstärker 1814 die reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 den PI-Regler 1808 beinhalten. Der PI-Regler 1808 kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b (oder den Zielausgangsstrom) des LDO 106 regeln, um eine geregelte Zielausgangsspannung 1830 (oder Zielausgangsstrom) bereitzustellen. Der PI-Regler 1808 kann verschiedene Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 1828b durchführen, um die geregelte Zielausgangsspannung 1830 (oder den Zielausgangsstrom) zu erzeugen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann ein Stromquellen(im Folgenden auch als „I-Quellen“ bezeichnet)-Array 2309 beinhalten. Das I-Quellen-Array 2309 kann elektrisch mit einem Ausgang der digitalen Gate-Steuerung 2319 gekoppelt sein. Außerdem kann das I-Quellen-Array 2309 elektrisch mit dem Addierer 1812 gekoppelt sein. Das I-Quellen-Array 2309 kann die Gate-Steuersignale von der digitalen Gate-Steuerung 2319 empfangen. Das I-Quellen-Array 2309 kann die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) basierend auf den Gate-Steuersignalen erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das I-Quellen-Array 2309 die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) basierend auf der Anzahl der Gate-Steuersignale, die das logische High sind, erzeugen. Falls zum Beispiel alle der Gate-Steuersignale das logische High sind (z. B. alle Schalter innerhalb der Schalter 621 sich in dem geschlossenen Zustand befinden), kann das I-Quellen-Array 2309 die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) mit einem hohen Pegel erzeugen. Als ein anderes Beispiel kann, falls zwei der Gate-Steuersignale das logische High sind (z. B. sich zwei der Schalter innerhalb der Schalter 621 im geschlossenen Zustand befinden), das I-Quellen-Array 2309 die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) bei einem Anteil des hohen Pegels erzeugen (z. B. auf der Hälfte des hohen Pegels). Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das I-Quellen-Array 2309 die erste Spannung 1824 als den ersten Strom als eine Kopie eines Strompegels innerhalb des SIMO-Buck-Boost-Wandlers 104 (z. B. einen Strom auf der Induktivität 202) erzeugen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann den Addierer 1812 beinhalten. Der Addierer 1812 kann elektrisch mit dem I-Quellen-Array 2309 und dem Ausgang des PI-Reglers 1808 gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 die Zielausgangsspannung 1830 (oder den Zielausgangsstrom) und die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) von dem I-Quellen-Array 2309 addieren. Der Addierer 1812 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) auf der Grundlage der Addition bereitstellen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann auch den Komparator 1816, der elektrisch mit dem Ausgang des Addierers 1812 gekoppelt ist, und den Sensor, der bei dem ersten Anschluss der Induktivität 202 positioniert ist, beinhalten. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) und die Spannung 1832 (oder den Strom) auf der Grundlage des Stroms an dem ersten Anschluss der Induktivität 202 empfangen. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) und die Spannung 1832 (oder den Strom) vergleichen. Der Komparator 1816 kann die Vergleichsspannung 1836 (oder den Vergleichsstrom) basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung 2107 kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 selektiv an den Wandlerausgang anzulegen. Die Schaltersteuerung 2107 kann eine oder mehrere Schaltspannungen 2111 basierend auf der Vergleichsspannung 1836 und der Taktspannung 2103 erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2300 auch den Pegelumsetzer 2109 zum Erzeugen der Gate-Spannungen 2113 beinhalten.
  • 24 veranschaulicht ein anderes Blockdiagramm einer beispielhaften Betriebsumgebung 2400 zum Betreiben des SIMO-Wandlers 104 gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Die Umgebung 2400 kann den SIMO-Wandler 104, den LDO 106, die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 und die Schaltersteuerung 2107 beinhalten.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Außerdem kann der LDO 106 dem oben in Bezug auf 4 besprochenen LDO 106 entsprechen.
  • In 24 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger LDO 106 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2400 einen einzigen LDO 106 beinhalten, wie in 24 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2400 mehrere LDOs 106 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO 106 einen digitalen Push-Pull-Regler beinhalten. Der LDO 106 kann eine erste digitale Gate-Steuerung 2319a und eine zweite digitale Gate-Steuerung 2319b beinhalten. Die digitalen Gate-Steuerungen 2319a-b können elektrisch mit dem Wandlerausgang gekoppelt sein. Die digitalen Gate-Steuerungen 2319a-b können Gate-Steuersignale erzeugen. Die digitalen Gate-Steuerungen 2319a-b können die Gate-Steuersignale erzeugen, um Gates der Schalter 621a-b innerhalb des LDO 106 zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 zu regeln.
  • Die erste digitale Gate-Steuerung 2319a kann ein niedriges Referenzsignal 2325 und die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Die erste digitale Gate-Steuerung 2319a kann die entsprechenden Gate-Steuersignale basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung 108 und dem niedrigen Referenzsignal 2325 erzeugen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die erste digitale Gate-Steuerung 2319a die Schalt-Ausgangsspannung so regeln, dass sie über einer niedrigen Schwelle liegt, wie oben mit Bezug auf 23 besprochen.
  • Die zweite digitale Gate-Steuerung 2319b kann ein hohes Referenzsignal 2327 und die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Die zweite digitale Gate-Steuerung 2319b kann die entsprechenden Gate-Steuersignale basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung 108 und dem hohen Referenzsignal 2327 erzeugen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die zweite digitale Gate-Steuerung 2319b die Schalt-Ausgangsspannung so regeln, dass sie unter einer hohen Schwelle liegt. Die zweite digitale Gate-Steuerung 2319b kann ähnlich der digitalen Gate-Steuerung 2319 von 23 arbeiten, aber anstatt den Strompegel der Schalt-Ausgangsspannung so zu regeln, dass er über einem Schwellenwert liegt, kann die zweite digitale Gate-Steuerung 2319b basierend auf den Gate-Steuersignalen den Strompegel der Schalt-Ausgangsspannung so regeln, dass er unter der hohen Schwelle liegt.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann den Verstärker 1814 beinhalten. Der Verstärker 1814 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung über den Anschluss 1826 empfangen. Der Verstärker 1814 kann die Referenzspannung mit der Schalt-Ausgangsspannung vergleichen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Verstärker 1814 die reglerspezifische Zielausgangsspannung 1828b basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 den PI-Regler 1808 beinhalten. Der PI-Regler 1808 kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung des LDO 106 regeln, um eine geregelte Zielausgangsspannung 1830 (oder Zielausgangsstrom) bereitzustellen. Der PI-Regler 1808 kann verschiedene Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 1828b durchführen, um die geregelte Zielausgangsspannung 1830 (oder den Zielausgangsstrom) zu erzeugen. Der LDO 106 von 24 kann ähnlich dem arbeiten, was für den digitalen Push-Pull-Regler 702a in Verbindung mit 7 beschrieben wurde.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2205 kann ein erstes I-Quellen-Array 2309a und ein zweites I-Quellen-Array 2309b beinhalten. Das erste I-Quellen-Array 2309a kann elektrisch mit Ausgängen der ersten digitalen Gate-Steuerung 2319a gekoppelt sein. Das zweite I-Quellen-Array 2309b kann elektrisch mit Ausgängen der zweiten digitalen Gate-Steuerung 2319b gekoppelt sein. Außerdem können die I-Quellen-Arrays 2309a-b elektrisch mit dem Addierer 1812 gekoppelt sein. Die I-Quellen-Arrays 2309a-b können die entsprechenden Gate-Steuersignale von den digitalen Gate-Steuerungen 2319a-b empfangen. Das erste I-Quellen-Array 2309a kann die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) basierend auf den Gate-Steuersignalen von der ersten digitalen Steuerung 2319a erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das erste I-Quellen-Array 2309a die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom) basierend auf der Anzahl der von der ersten digitalen Gate-Steuerung 2319a empfangenen Gate-Steuersignale erzeugen, die das logische High sind, wie oben mit Bezug auf 23 besprochen. Das zweite I-Quellen-Array 2309b kann die zweite Spannung 1820 (oder den zweiten Strom) basierend auf den Gate-Steuersignalen von der zweiten digitalen Steuerung 2319b erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das zweite I-Quellen-Array 2309b die zweite Spannung 1820 (oder den zweiten Strom) basierend auf der Anzahl der von der zweiten digitalen Gate-Steuerung 2319b empfangenen Gate-Steuersignale erzeugen, die das logische High sind, wie oben mit Bezug auf 23 besprochen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann den Addierer 1812 beinhalten. Der Addierer 1812 kann elektrisch mit den I-Quellen-Arrays 2309a-b und dem Ausgang des PI-Reglers 1808 gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Addierer 1812 die Zielausgangsspannung 1830 (oder den Zielausgangsstrom), die erste Spannung 1824 (oder den ersten Strom), die zweite Spannung 1820 (oder den zweiten Strom) oder eine Kombination davon addieren. Der Addierer 1812 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) auf der Grundlage der Addition bereitstellen.
  • Die Ein-Zeit-Abstimmschleife 2105 kann auch den Komparator 1816, der elektrisch mit dem Ausgang des Addierers 1812 gekoppelt ist, und den Sensor, der bei dem ersten Anschluss der Induktivität 202 positioniert ist, beinhalten. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) und die Spannung 1832 (oder den Strom) auf der Grundlage des Stroms an dem ersten Anschluss der Induktivität 202 empfangen. Der Komparator 1816 kann die addierte Spannung 1834 (oder den addierten Strom) und die Spannung 1832 (oder den Strom) vergleichen. Der Komparator 1816 kann die Vergleichsspannung 1836 (oder den Vergleichsstrom) basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 2107 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung 2107 kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 selektiv an den Wandlerausgang anzulegen. Die Schaltersteuerung 2107 kann eine oder mehrere Schaltspannungen 2111 basierend auf der Vergleichsspannung 1836 und der Taktspannung 2103 erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Umgebung 2400 auch den Pegelumsetzer 2109 zum Erzeugen der Gate-Spannungen 2113 beinhalten.
  • Das System einschließlich des SIMO-Wandlers, des LDO und der Schaltersteuerung kann als ein Vorwärtskopplungssystem arbeiten. Das Vorwärtskopplungssystem kann Spannungen, Ströme oder eine Kombination davon von dem SIMO-Wandler oder dem LDO an die Schaltersteuerung vorwärtskoppeln (z. B. bereitstellen). Zum Beispiel können die erste Spannung/der erste Strom basierend auf dem Strom an dem ersten Regleranschluss und die zweite Spannung/der zweite Strom basierend auf dem Strom an dem zweiten Regleranschluss vorwärtsgekoppelt werden. Die Schaltersteuerung kann die Spannungen/den Strom, die vorwärtsgekoppelt werden, verwenden, um die Tastgrade der Schalter in dem SIMO-Wandler zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung oder eine Kombination der Schaltersteuerung und des LDO mit einer Abstimmschleife, z. B. einer Ein-Zeit-Abstimmschleife, integriert sein.
  • In hybriden SIMO-LDO-Strukturen kann der SIMO-Wandler eine höhere Effizienzleistungsfähigkeit gegenüber dem LDO bereitstellen und der LDO kann eine Transientenleistungsfähigkeit verbessern. Um die Effizienz des Systems zu verbessern, kann der Betrieb des LDO minimiert werden und kann der Betrieb des SIMO-Wandlers maximiert werden. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können boostende (z. B. zunehmende) Tastgrade der Schalter in dem SIMO-Wandler implementiert werden, um den Betrieb des SIMO-Wandlers zu erhöhen. Die Schaltersteuerung und die Spannung, die von dem SIMO-Wandler vorwärtsgekoppelt werden, können die Tastgrade der Schalter boosten.
  • Der LDO kann dazu ausgelegt sein, die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung basierend auf Betriebsfaktoren innerhalb des SIMO-Wandlers oder des LDO ändern. Der LDO kann dazu ausgelegt sein, die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln. Der LDO kann die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung der Eingangsspannung so regeln, dass sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs bleibt. Beispielsweise kann der LDO die Schalt-Ausgangsspannung so regeln, dass sie innerhalb des vordefinierten Bereichs der Zielausgangsspannung bleibt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Eingangsstrom durch den LDO von dem ersten Regleranschluss zu dem zweiten Regleranschluss fließen.
  • Bei manchen Aspekten der Offenbarung kann der LDO den Komparator (z. B. einen dritten Komparator) beinhalten, der dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten dritten Schwellenspannung zu vergleichen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die vordefinierte dritte Schwellenspannung basierend auf einem Steady-State-Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung programmiert werden. Der Komparator kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der Offenbarung, und wie zum Beispiel in 18 dargestellt, kann der LDO die PI-Schaltung beinhalten, die einen Proportional-Abschnitt und einen Integration-Abschnitt beinhaltet. Die PI-Schaltung, z. B. der PI-Regler, kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung von dem Verstärker empfangen. Der PI-Regler kann Proportional-Funktionen oder Integration-Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung durchführen. Die PI kann die geregelte Zielausgangsspannung basierend auf den Funktionen bereitstellen, die an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung durchgeführt wurden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann nur der Proportional-Abschnitt der PI-Schaltung Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung durchführen. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann nur der Integration-Abschnitt der PI-Schaltung Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung durchführen. Alternativ dazu können sowohl der Proportional-Abschnitt als auch der Integration-Abschnitt der PI-Schaltung Funktionen an der reglerspezifischen Zielausgangsspannung durchführen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO oder die Schaltersteuerung den Addierer beinhalten. Der LDO oder die Schaltersteuerung können die erste Spannung/den ersten Strom, die zweite Spannung/den zweiten Strom oder eine Kombination davon verwenden, um die Schalter in dem SIMO-Wandler zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO die erste Spannung/den ersten Strom basierend auf dem Strom an dem ersten Regleranschluss oder die zweite Spannung/den zweiten Strom basierend auf dem Strom an dem zweiten Regleranschluss bestimmen. Zum Beispiel kann der Addierer die geregelte Zielausgangsspannung von der PI-Schaltung, die erste Spannung/den ersten Strom von dem Sensor bei den ersten Regleranschlüssen und/oder die zweite Spannung/den zweiten Strom von dem Sensor bei dem ersten Anschluss der Induktivität empfangen. Der Addierer kann die geregelte Zielausgangsspannung/den geregelten Zielausgangsstrom mit der ersten Spannung/dem ersten Strom und/oder der zweiten Spannung/dem zweiten Strom summieren. Der Addierer kann die addierte Spannung/den addierten Strom auf der Grundlage der Summe der geregelten Zielausgangsspannung/des geregelten Zielausgangsstroms und der ersten Spannung/des ersten Stroms und/oder der zweiten Spannung/des zweiten Stroms erzeugen.
  • Gemäß einigen Aspekten der Offenbarung kann die Schaltersteuerung den Komparator (z. B. einen vierten Komparator) beinhalten, der dazu ausgelegt ist, die addierte Spannung und eine Spannung/einen Strom basierend auf einem Strom an dem ersten Anschluss der Induktivität zu empfangen. Gemäß anderen Aspekten der Offenbarung kann der Komparator als eine Vorstufe zu der Schaltsteuerung konfiguriert sein. Der Komparator kann die geregelte Zielausgangsspannung/den geregelten Zielausgangsstrom mit der Spannung/dem Strom basierend auf dem Strom an dem ersten Anschluss der Induktivität vergleichen. Der Komparator kann die Vergleichsspannung basierend auf dem Vergleich bereitstellen.
  • Die Schaltersteuerung kann die SR-Latch-Schaltung einschließen, die dazu ausgelegt ist, die Vergleichsspannung zu empfangen. Die SR-Latch-Schaltung kann auch ein Taktsignal empfangen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Vergleichsspannung als ein Rücksetzsignal für die SR-Latch-Schaltung arbeiten. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Taktsignal als ein Setzsignal für die SR-Latch-Schaltung arbeiten. Die SR-Latch-Schaltung kann eine Tastgradspannung basierend auf dem Taktsignal und der Vergleichsspannung erzeugen (z. B. zum Steuern der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers). Die Tastgradspannung kann einen Tastgrad eines oder mehrerer der Schalter in dem SIMO-Wandler steuern.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, falls das Taktsignal ein hoher Wert wird und die Vergleichsspannung unterhalb eines Schwellenpegels liegt, die SR-Latch-Schaltung gesetzt werden und kann die Tastgradspannung bereitstellen. Die vorwärtsgekoppelten Ströme können zu der Tastgradsteuerung der Schalter in dem SIMO-Wandler hinzugefügt werden, um den Tastgrad eines oder mehrerer der Schalter in dem SIMO-Wandler zu boosten (z. B. zu erhöhen). Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Boosten der Tastgrade eines oder mehrerer der Schalter in dem SIMO-Wandler eine Zeitmenge erhöhen, während der sich der eine oder die mehreren Schalter in einer geschlossenen Position (z. B. einer propagierenden Position) oder in einer offenen Position (z. B. einer nicht propagierenden Position) befinden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, falls die Vergleichsspannung über den entsprechenden Schwellenpegel geht, die SR-Latch-Schaltung zurückgesetzt werden und möglicherweise nicht die Tastgradspannung bereitstellen, und der eine oder die mehreren Schalter im SIMO-Wandler können in die offene Position (z. B. eine nicht propagierende Position) übergehen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, falls die Vergleichsspannung über den entsprechenden Schwellenpegel geht, die SR-Latch-Schaltung zurückgesetzt werden und möglicherweise nicht die Tastgradspannung bereitstellen, und der eine oder die mehreren Schalter im SIMO-Wandler können gemäß vordefinierten Tastgraden arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Tastgradspannung, die den einen oder die mehreren Schalter steuert, die Tastgrade des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO-Wandler boosten und kann eine Rate, mit der die Induktivität geladen wird, im Vergleich zu Systemen, die die Schaltersteuerung nicht beinhalten, erhöhen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung den Tastgrad des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO-Wandler erhöhen (z. B. boosten), falls die addierte Spannung zunimmt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung den Tastgrad des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO-Wandler verringern (z. B. reduzieren), falls die durch den assoziierten Regler bereitgestellte addierte Spannung abnimmt. Durch Steuern der Tastgrade des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO-Wandler kann die Schaltersteuerung die Schalt-Ausgangsspannung steuern.
  • Der LDO und die Schaltersteuerung (z. B. die Komparatoren, die PI-Schaltung, der Addierer oder die SR-Latch-Schaltung) können verwendet werden, um zu erfassen, ob die Ausgabe des SIMO zunehmen, abnehmen oder beibehalten werden sollte. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der LDO und die Schaltersteuerung als Ein-Zeit-Abstimmschleifen implementiert sein. Bei Ein-Zeit-Abstimmschleifen kann eine Zeitmenge, während der die Tastgrade des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO eingeschaltet sind (z. B. Ton) erhöht oder verringert werden, um eine Rate zu ändern, mit der die Induktivität entweder geladen wird oder ein Strom auf der Induktivität abgeführt wird. Ein oder mehrere Aspekte, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, können eine Zunahme des Stroms in dem LDO detektieren, was bewirken kann, dass die Zeitmenge (z. B. Ton), in der die Tastgradspannung bereitgestellt wird, zunimmt. Wiederum kann der Strom des LDO aufgrund der erhöhten Zeitmenge, während der die Tastgradspannung bereitgestellt wird, abnehmen.
  • Bei einigen Aspekten kann eine weitere Optimierung des Systems unter Verwendung von Power-Train-Auslösung oder anderen Optimierungsverfahren erhalten werden.
  • Einer oder mehrere der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Aspekte können die Tastgrade des einen oder der mehreren Schalter in dem SIMO schneller als SIMO-Systeme erhöhen, die nicht den LDO oder die Vorwärtskopplungssteuerung beinhalten. Außerdem können ein oder mehrere in der vorliegenden Offenbarung beschriebene Aspekte die Rate erhöhen, mit der die Induktivität geladen wird oder gespeicherten Strom abführt. Ferner können ein oder mehrere in der vorliegenden Offenbarung beschriebene Aspekte die Schaltungskomplexität des SIMO-Systems reduzieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der LDO, die Ein-Zeit-Abstimmschleife, die Schaltersteuerung oder irgendeine Kombination davon einen Erfassungsfeldeffekttransistor (SenseFET) beinhalten. Der SenseFET kann eine oder mehrere Spannungen innerhalb des SIMO-Wandlers (z. B. die Schalt-Ausgangsspannung) detektieren (z. B. erfassen). Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können eine Gate-Source-Spannung (Vgs) und eine Gate-Drain-Spannung (Vgd) des SenseFET gleich oder ähnlich einer oder mehreren Spannungen innerhalb des SIMO-Wandlers sein. Der SenseFET kann einen Teil des Stroms innerhalb des SIMO-Wandlers leiten, um eine oder mehrere Spannungen innerhalb des LDO, der Ein-Zeit-Abstimmschleife, der Schaltersteuerung oder einer Kombination davon zu steuern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SenseFET ein Größenverhältnis von N:1 zu dem SIMO-Wandler beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SenseFET den Strom innerhalb des SIMO-Wandlers mit einem Verhältnis von 1/N leiten, um die eine oder die mehreren Spannungen innerhalb des LDO, der Ein-Zeit-Abstimmschleife, der Schaltersteuerung oder einer Kombination davon zu steuern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO, die Ein-Zeit-Abstimmschleife, die Schaltersteuerung oder irgendeine Kombination davon einen Instrumentierungsverstärker beinhalten. Der LDO, die Ein-Zeit-Abstimmschleife, die Schaltersteuerung oder eine Kombination davon kann einen Spannungsabfall auf dem SIMO-Wandler detektieren. Der Instrumentierungsverstärker kann dazu ausgelegt sein, den Spannungsabfall auf dem SIMO-Wandler zu verstärken. Der Instrumentierungsverstärker kann den Spannungsabfall auf dem SIMO-Wandler verstärken, um die eine oder die mehreren Spannungen innerhalb des LDO, der Ein-Zeit-Abstimmschleife, der Schaltersteuerung oder einer Kombination davon zu steuern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der LDO einen digitalen LDO beinhalten. Der LDO kann eine digitale Gate-Steuerung und ein I-Quellen-Array beinhalten. Der LDO kann einen Strom innerhalb des SIMO-Wandlers basierend auf einer Anzahl aktivierter Schalter (z. B. Schalter in der geschlossenen Position) detektieren. Der LDO kann Schalter beinhalten, die elektrisch zwischen dem Eingang des SIMO-Wandlers und dem Wandlerausgang gekoppelt sind. Die digitale Gate-Steuerung kann die Schalter mit dem LDO steuern. Die digitale Gate-Steuerung kann basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung und einer Referenzspannung bewirken, dass die Schalter innerhalb des LDO zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position übergehen. Das I-Quellen-Array kann einen Strom auf einem Ausgang der digitalen Gate-Steuerung detektieren. Die Ein-Zeit-Abstimmschleife kann die addierte Spannung basierend auf dem detektierten Strom auf dem Ausgang der digitalen Gate-Steuerung anpassen.
  • Elektronische Vorrichtungen, die elektrisch mit den Wandlerausgängen gekoppelt sind, können unterschiedliche Einstellungen für die Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung häufiger an elektronische Vorrichtungen zu liefern, die empfindliche Spannungswelligkeitseinstellungen beinhalten. Dass die Schaltersteuerung die Schalt-Ausgangsspannung häufiger an diese elektronische Vorrichtung bereitstellt, kann die Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an dem entsprechenden Wandlerausgang reduzieren.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung durch Steuern der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern. Elektrische Komponenten können verschiedene Toleranzen für Spannungswelligkeit aufweisen. Obwohl manche Komponenten sehr robust gegenüber Welligkeit sein können und eine erhebliche Spannungswelligkeit tolerieren können, sind andere Komponenten vergleichsweise welligkeitsempfindlich und erfordern eine signifikante Spannungssteuerung, um die Komponente zu schützen und einen ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen. Obwohl zum Beispiel ein USB-Port idealerweise bei 5 V betrieben wird, können manche USB-verbundenen Vorrichtungen ausreichend welligkeitstolerant sein, um gut innerhalb eines Spannungsbereichs (z. B. eines hypothetischen Bereichs von 4,45 V - 5,25 V) zu funktionieren. Andere USBverbundene Vorrichtungen können jedoch eine Spannung erfordern, die viel näher an einer konsistenten 5 V liegt. Die Größe der Welligkeit kann teilweise durch Steuern der Schalter 204a-n bestimmt werden.
  • 25 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 2500, das den SIMO 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 2500 kann auch eine Master-Steuerung 2502 und eine Schaltersteuerung 2504 beinhalten. Der SIMO 104 kann dem oben mit Bezug auf 4 beschriebenen SIMO 104 entsprechen.
  • In 25 sind zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Master-Steuerung 2502 und eine einzige Schaltersteuerung 2504 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 2500 eine einzige Master-Steuerung 2502 und eine einzige Schaltersteuerung 2504 beinhalten, wie in 25 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 2500 zwei oder mehr Master-Steuerungen 2502 und zwei oder mehr Schaltersteuerungen 2504 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Master-Steuerung 2502 elektrisch mit unterschiedlichen Ausgängen des SIMO 104 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 2504 kommunikativ mit der Master-Steuerung 2502 gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann die Schaltersteuerung 2504 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung elektrisch mit einem oder mehreren der Schalter 204a-n in dem SIMO 104 gekoppelt sein, in 25 als ein gestricheltes Rechteck repräsentiert. Die Schaltersteuerung 2504 ist in 25 zur Vereinfachung der Veranschaulichung als mit dem gestrichelten Rechteck anstelle jedes der Schalter 204a-n gekoppelt veranschaulicht.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 2500 arbeiten, um eine Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n zu steuern, wie den elektrischen Vorrichtungen bereitgestellt, die elektrisch mit Ausgängen des SIMO 104 gekoppelt sind. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Master-Steuerung 2502 die Schalt-Ausgangsspannung 108a-n an einem oder mehreren der Ausgänge bestimmen. Die Schaltersteuerung 2504 kann dazu ausgelegt sein, Tastgrade der Schalter 204a-n basierend auf Signalen zu steuern, die von der Master-Steuerung 2502 basierend auf den Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n bereitgestellt werden.
  • 26 veranschaulicht eine grafische Darstellung 2600 einer Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 26 repräsentieren Wellenformen 2606a-e einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 2606a-e veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Die Ladungsabschnitte der Induktivitätszyklen sind in 26 als Abschnitte 2608a-e veranschaulicht und die Entladungsabschnitte sind in 26 als Abschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 veranschaulicht. Zum Beispiel beinhaltet der Ladungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus 2606a einen Abschnitt 2608a und beinhaltet der Entladungsabschnitt des ersten Induktivitätszyklus 2606a einen Abschnitt 2610.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität während der Ladungsabschnitte 2608a-e und der Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 elektrisch mit einer elektrischen Vorrichtung gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen die Ladungsabschnitte 2608a-e eine Zunahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund dessen, dass die Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung als eine positive Spannung mit einer größeren Rate geladen wird, als die Induktivität entladen wird. Zum Beispiel können die Ladungsabschnitte 2608a-e entsprechen, dass die Induktivität die Eingangsspannung empfängt und über einen ersten Ausgang elektrisch mit einer ersten elektrischen Vorrichtung gekoppelt ist. Die Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 veranschaulichen eine Verringerung des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Trennens der Induktivität von der Eingangsspannung und des elektrischen Koppelns der Induktivität mit einer anderen elektrischen Vorrichtung. Zum Beispiel können die Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 dem elektrischen Koppeln der Induktivität mit einer zweiten elektrischen Vorrichtung, einer dritten elektrischen Vorrichtung, einer vierten elektrischen Vorrichtung, einer fünften elektrischen Vorrichtung bzw. der zweiten elektrischen Vorrichtung entsprechen. Während jedes Induktivitätszyklus wird die Induktivität während der Ladungsabschnitte 2608a-e elektrisch mit der ersten elektrischen Vorrichtung und während der Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 mit einer anderen elektrischen Vorrichtung gekoppelt.
  • Die Kurven 2620, 2622, 2624, 2626 und 2628 veranschaulichen, wie sich die Schalt-Ausgangsspannung an jedem Ausgang des SIMO-Systems aufgrund des Ladens oder Entladens der Induktivität während der Induktivitätszyklen ändert. Die Kurve 2620 entspricht einem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am ersten Ausgang. Die Kurve 2622 entspricht dem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am zweiten Ausgang. Die Kurve 2624 entspricht dem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am dritten Ausgang. Die Kurve 2626 entspricht dem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am vierten Ausgang. Die Kurve 2628 entspricht dem Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am fünften Ausgang.
  • Wie in 26 veranschaulicht, nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am ersten Ausgang während der entsprechenden Ladungsabschnitte 2608a-e zu. Außerdem, wie in 26 veranschaulicht, nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an dem zweiten Ausgang, dem dritten Ausgang, dem vierten Ausgang und dem fünften Ausgang während der entsprechenden Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 zu. Zum Beispiel nimmt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am zweiten Ausgang während der Entladungsabschnitte 2610 und 2618 zu (z. B. Kurve 2622) und der Spannungspegel an der Schalt-Ausgangsspannung des vierten Ausgangs (z. B. Kurve 2626) nimmt während des Entladungsabschnitts 2614 zu.
  • Wenn der Strom auf der Induktivität entweder im Wesentlichen null Ampere erreicht oder der entsprechende Induktivitätszyklus endet (z. B. bewegen sich die Schalter so, dass ein nachfolgender Ladungsabschnitt auftritt), beginnt der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung am entsprechenden Ausgang, sich zu verringern. Der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an den unterschiedlichen Ausgängen kann sich allmählich verringern, wenn der Strom im Wesentlichen null Ampere erreicht oder der entsprechende Induktivitätszyklus aufgrund der gespeicherten Spannung der Kondensatoren endet. Wie zum Beispiel in 26 veranschaulicht, beginnt, wenn der Entladungsabschnitt 2612 endet, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung auf dem dritten Ausgang, sich zu verringern (z. B. fällt die Kurve 2624 ab). Als ein anderes Beispiel, wie in 26 veranschaulicht, beginnt, wenn der Entladungsabschnitt 2608c endet, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung auf dem ersten Ausgang, sich zu verringern (z. B. fällt die Kurve 2620 ab). Wie in 26 veranschaulicht, kann das elektrische Koppeln der Induktivität mit dem ersten Ausgang bei jedem Induktivitätszyklus eine Spannungswelligkeit auf dem ersten Ausgang reduzieren.
  • 27 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 2700 zum Betreiben eines Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 2700 kann einen oder mehrere Blöcke 2702, 2704, 2706, 2708 oder 2710 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 2700 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 2702 kann das Verfahren Steuern (z. B. Schalten) der Schalter beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf einen Eingangsstrom bereitstellen, der zu einer Induktivität geliefert wird.
  • Bei Block 2704 kann das Verfahren Steuern der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Steuern der Schalter beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern.
  • Bei Block 2706 kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen einzigen Wandlerausgang während eines Ladungsabschnitts oder eines Entladungsabschnitts eines Induktivitätszyklus beinhalten.
  • Bei Block 2708 kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an den ersten Wandlerausgang während eines ersten Zeitabschnitts eines ersten Arbeitszyklus beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Zeitabschnitt des ersten Arbeitszyklus einem Ladungsabschnitt eines Induktivitätszyklus entsprechen.
  • Bei Block 2710 kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang als den ersten Wandlerausgang beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an den anderen Wandlerausgang als den ersten Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts eines ersten Arbeitszyklus beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Zeitabschnitt des ersten Arbeitszyklus einem Entladungsabschnitt eines Induktivitätszyklus entsprechen.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 2700 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 2700 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • 28 veranschaulicht eine grafische Darstellung 2800 der Simulation, bei der die Induktivität während disjunkten Induktivitätszyklen elektrisch mit zwei elektrischen Vorrichtungen gekoppelt ist, einschließlich eines Timingdiagramms von Schaltern innerhalb des SIMO-Wandlers, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist.
  • In 28 repräsentieren Wellenformen 2606a-e einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen, wie oben mit Bezug auf 26 besprochen. Zusätzlich dazu veranschaulichen in 28 Kurven 2620, 2622, 2624, 2626 und 2628, wie sich die Schalt-Ausgangsspannung an jedem Wandlerausgang des SIMO-Wandlers aufgrund des Ladens oder Entladens der Induktivität während der Induktivitätszyklen ändert, wie oben mit Bezug auf 26 erörtert.
  • Die Kurven 2801, 2803, 2805, 2807, 2809, 2811 und 2813 veranschaulichen ein Timingdiagramm von Spannungen an einem oder mehreren Gates der Schalter (z. B. Gate-Spannungen) innerhalb des SIMO-Wandlers. Die Kurve 2801 entspricht einer Gate-Spannung an den Gates eines High-Side-Abschnitts der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der High-Side-Abschnitt der Schalter des SIMO-Wandlers den Schaltern entsprechen, die das Laden der Induktivität steuern. Die Kurve 2803 entspricht einer Gate-Spannung an den Gates eines Low-Side-Abschnitts der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Low-Side-Abschnitt des Schaltens des SIMO-Wandlers den Schaltern entsprechen, die das Entladen der Induktivität steuern.
  • Die Kurven 2805, 2807, 2809, 2811 und 2813 entsprechen Gate-Spannungen an den Gates der Schalter an den Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers.
  • Wie in 28 veranschaulicht, wenn die Gate-Spannung des High-Side-Abschnitts (z. B. Kurve 2801) hoch ist, treten die Ladungsabschnitte 2608a-e auf. Außerdem treten die Ladungsabschnitte 2608a-e nicht auf, wenn die Gate-Spannung des High-Side-Abschnitts (z. B. Kurve 2801) niedrig ist. Ferner, wie in 28 veranschaulicht, tritt, wenn die Gate-Spannung des Low-Side-Abschnitts (z. B. 2803) hoch ist, einer der Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 auf. Wenn die Gate-Spannung des Low-Side-Abschnitts (z. B. 2803) niedrig ist, treten die Entladungsabschnitte 2610, 2612, 2614, 2616 und 2618 nicht auf.
  • Wie in 28 veranschaulicht, nimmt, wenn die Gate-Spannung an den Gates der Schalter an den Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers hoch ist, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an dem entsprechenden Wandlerausgang zu. Wenn beispielsweise die Kurve 2805 hoch ist, nimmt die Kurve 2620 zu. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2622 zu, wenn die Kurve 2807 hoch ist. Als noch ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2624 zu, wenn die Kurve 2809 hoch ist. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2626 zu, wenn die Kurve 2811 hoch ist. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2628 zu, wenn die Kurve 2813 hoch ist.
  • Wie in 28 veranschaulicht, nimmt, wenn die Gate-Spannung an den Gates der Schalter an den Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers niedrig ist, der Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an dem entsprechenden Wandlerausgang ab oder wird im Wesentlichen null Volt. Wenn beispielsweise die Kurve 2805 niedrig ist, nimmt die Kurve 2620 ab. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2622 ab, wenn die Kurve 2807 niedrig ist. Als noch ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2624 ab, wenn die Kurve 2809 niedrig ist. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2626 ab, wenn die Kurve 2811 niedrig ist. Als ein weiteres Beispiel nimmt die Kurve 2628 ab, wenn die Kurve 2813 niedrig ist.
  • Wie in 28 veranschaulicht, kann jeder Ladungsabschnitt der Induktivitätszyklen auftreten, wenn die Kurven 2801 und 2805 hoch sind und die Kurve 2803 niedrig ist. Jeder Entladungsabschnitt der Induktivitätszyklen kann auftreten, wenn die Kurven 2801 und 2805 niedrig sind und die Kurve 2803 hoch ist. Außerdem tritt jeder Entladungsabschnitt der Induktivitätszyklen auf, wenn eine oder mehrere der Kurven 2807, 2809, 2811 und 2813 hoch sind (z. B. sind die entsprechenden Gate-Spannungen an den Gates der Schalter an den Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers hoch).
  • Die disjunkten Induktivitätszyklen 2606a-e können eine Welligkeit an dem ersten Wandlerausgang (z. B. Kurve 2620) reduzieren, indem die Schalt-Ausgangsspannung an dem ersten Wandlerausgang in jedem disjunkten Induktivitätszyklus 2606a-e bereitgestellt wird. Die Spannungswelligkeit (hierin auch als Welligkeitswert bezeichnet) der Schalt-Ausgangsspannung an dem ersten Wandlerausgang (z. B. eine Differenz zwischen Hoch- und Niedrigpunkten der Kurve 2620) kann niedriger als die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an dem zweiten Wandlerausgang, dem dritten Wandlerausgang, dem vierten Wandlerausgang, dem fünften Wandlerausgang oder einer Kombination davon sein (z. B. eine Differenz zwischen Hoch- und Niedrigpunkten der Kurven 2622, 2624, 2626, 2628 oder eine Kombination davon).
  • 29 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 2900, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 2900 kann den SIMO-Wandler 104, einen oder mehrere Welligkeitssensoren (oder als Welligkeitsdetektoren bezeichnet) 2915a-e, eine Schaltersteuerung 2917 und einen Pegelumsetzer 2919 beinhalten.
  • Das System 2900 kann einen oder mehrere LDOs (nicht veranschaulicht) beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • In 29 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 2917 veranschaulicht und erörtert. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 2900 mehrere Schaltersteuerungen 2917 beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 2900 einen einzigen Welligkeitsdetektor 2915 beinhalten, der elektrisch mit einem oder mehreren Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt ist.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Der SIMO-Wandler 104 kann mehrere Ausgänge beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 mit unterschiedlichen Werten an dem Wandlerausgang bereitzustellen.
  • Die Welligkeitsdetektoren 2915a-e können eine Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an entsprechenden Wandlerausgängen detektieren. Die Welligkeitsdetektoren 2915a-e können einen Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an dem entsprechenden Wandlerausgang bestimmen. Zum Beispiel kann der Welligkeitsdetektor 2915a den Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung 108a an dem ersten Wandlerausgang bestimmen. Die Welligkeitsdetektoren 2915a-e können eine Welligkeitsspannung 2817 basierend auf dem entsprechenden Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung erzeugen. Zum Beispiel kann der Welligkeitsdetektor 2915a die Welligkeitsspannung basierend auf dem Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung 108a an dem ersten Wandlerausgang erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 2917 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung 2917 kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108 selektiv an den Wandlerausgängen anzulegen.
  • Die Schaltersteuerung 2917 kann eine oder mehrere Schalterspannungen 2911 basierend auf der Welligkeitsspannung 2817 und der Taktspannung 2103 erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung, wenn die Welligkeitsspannung 2817 ein logisches High ist und die Taktspannung 2103 empfangen wird, kann die Schaltersteuerung 2917 Schalterspannungen 2911 erzeugen, sodass der High-Side-Abschnitt des SIMO-Wandlers 104 ausgeschaltet wird und der Low-Side-Abschnitt und der entsprechende Ausgangsschalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 eingeschaltet werden.
  • Der Pegelumsetzer 2919 kann die Schalterspannungen 2911 empfangen. Der Pegelumsetzer 2919 kann einen Spannungspegel einer oder mehrerer der Schalterspannungen 2911 auf Pegel verschieben, die ausreichend sind, um zu bewirken, dass entsprechende Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position übergehen. Der Pegelumsetzer 2919 kann Gate-Spannungen auf der Grundlage der Schalterspannungen 2911 erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Pegelumsetzer 2919 die Gate-Spannungen 2913 basierend auf entsprechenden Stufen des SIMO-Wandlers 104, die die Gate-Spannungen 2913 empfangen sollen, verzögern.
  • Das System einschließlich der Master-Steuerung und/oder der Schaltersteuerung kann derart arbeiten, dass die Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung eines oder mehrerer der Ausgänge des SIMO-Wandlers gesteuert werden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Master-Steuerung und/oder die Schaltersteuerung den Tastgrad eines oder mehrerer Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, sodass sich die Schalter häufiger in der geschlossenen Position als andere Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers befinden. Die Spannungswelligkeit kann basierend auf Spannungswelligkeitsanforderungen der elektrischen Vorrichtungen gesteuert werden, die elektrisch mit den entsprechenden Ausgängen des SIMO-Wandlers gekoppelt sind.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Master-Steuerung elektrisch mit der Schalt-Ausgangsspannung (z. B. einem oder mehreren Ausgängen des SIMO-Wandlers) gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Master-Steuerung einen Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an jedem Ausgang des SIMO-Wandlers bestimmen. Zusätzlich kann die Master-Steuerung Signale an die Schaltersteuerung liefern, sodass die Tastgrade der Schalter gesteuert werden, um die Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an einem oder mehreren Ausgängen des SIMO-Wandlers zu reduzieren oder zu regeln.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist die Master-Steuerung möglicherweise nicht elektrisch mit der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Master-Steuerung vorprogrammiert sein, um Signale an die Schaltersteuerung zu liefern, sodass die Tastgrade der Schalter in dem SIMO gesteuert werden, um die Spannungswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung eines oder mehrerer Ausgänge des SIMO automatisch zu reduzieren oder zu steuern.
  • Die Schaltersteuerung kann dazu ausgelegt sein, die Schalter in dem SIMO-Wandler zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern. Beispielsweise kann die Schaltersteuerung den Tastgrad der Schalter in dem SIMO-Wandler steuern. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler so steuern, dass die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers während eines ersten Zeitabschnitts von Arbeitszyklen (z. B. Induktivitätszyklen) angelegt werden kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Zeitabschnitt der Arbeitszyklen den Ladungsabschnitten der Induktivitätszyklen entsprechen. Außerdem kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler so steuern, dass die Induktivität innerhalb des SIMO-Wandlers während der ersten Zeitabschnitte der Arbeitszyklen geladen wird. Beispielsweise kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler so steuern, dass die Induktivität geladen (z. B. mit Energie versorgt) wird, und dass die Schalt-Ausgangsspannung während des ersten Zeitabschnitts eines ersten Arbeitszyklus und des ersten Zeitabschnitts eines zweiten Arbeitszyklus an den ersten Ausgang des SIMO-Wandlers angelegt wird. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Arbeitszyklus direkt nach dem ersten Arbeitszyklus erfolgen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen zweiten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers während eines zweiten Zeitabschnitts von Arbeitszyklen anzulegen. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Zeitabschnitt den Entladungsabschnitten der Induktivitätszyklen entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung während des zweiten Zeitabschnitts an einen anderen Wandlerausgang des SIMO-Wandlers als dem ersten Wandlerausgang anzulegen. Falls zum Beispiel die Schalt-Ausgangsspannung während des ersten Zeitabschnitts der Arbeitszyklen an den ersten Wandlerausgang angelegt wird, kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung an den zweiten Wandlerausgang, einen dritten Wandlerausgang oder einen vierten Wandlerausgang des SIMO während des zweiten Zeitabschnitts der Arbeitszyklen anzulegen. Als ein weiteres Beispiel kann, falls der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung an den ersten Wandlerausgang während des ersten Zeitabschnitts der Arbeitszyklen anlegt, die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung während des zweiten Zeitabschnitts des zweiten Arbeitszyklus an den zweiten Wandlerausgang anzulegen und die Schalt-Ausgangsspannung während des zweiten Zeitabschnitts eines dritten Arbeitszyklus an den dritten Wandlerausgang anzulegen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung automatisch gesteuert werden. Zur automatischen Steuerung können die Welligkeitsdetektoren die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen detektieren. Die Welligkeitsdetektoren können den Welligkeitswert der Welligkeit des Schaltausgangs an dem Wandlerausgang bestimmen. Zusätzlich dazu können die Welligkeitsdetektoren eine Welligkeitsspannung basierend auf dem Welligkeitswert erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung kann die Welligkeitsspannung empfangen. Die Schaltersteuerung kann Schalterspannungen basierend auf der Welligkeitsspannung erzeugen. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers basierend auf dem Spannungspegel der Schalterspannungen steuern. Die Schalterspannungen können angepasst werden, um zu bewirken, dass die Energieversorgungsphase der entsprechenden Induktivitätszyklen auch angepasst wird, um zu bewirken, dass die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung reduziert wird. Der Pegelumsetzer kann die Schalterspannungen empfangen. Zusätzlich dazu kann der Pegelumsetzer den Spannungspegel einer oder mehrerer der Schalterspannungen auf Pegel verschieben, die ausreichend sind, um zu bewirken, dass entsprechende Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position übergehen.
  • Die Schaltersteuerung, die die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung automatisch steuert, kann ermöglichen, dass die Welligkeit dynamisch geregelt wird. Außerdem kann die Schaltersteuerung, die die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung automatisch steuert, bewirken, dass die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Grenze gehalten wird, indem die Energieversorgungsphase der entsprechenden Induktivitätszyklen angepasst wird.
  • Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung überwachen. Die Schaltersteuerung kann einen oder mehrere Zeitschlitze, die Energieversorgungsphasen entsprechen, für Wandlerausgänge reservieren, die eine höhere Priorität haben. Dass die Schaltersteuerung die Zeitschlitze reserviert, kann die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an dem entsprechenden Wandlerausgang reduzieren.
  • Ein Sequenz- und Modusselektor kann Betriebsmodi für den SIMO-Wandler 104 auswählen. Der Sequenz- und Modusselektor kann die Betriebsmodi auswählen, um unterschiedliche Faktoren des SIMO-Wandlers 104 oder der Schalt-Ausgangsspannung zu priorisieren. Zum Beispiel kann der Sequenz- und Modusselektor den Betriebsmodus auswählen, um die Effizienz des SIMO-Wandlers 104, die Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung oder die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung zu priorisieren. Der Sequenz- und Modusselektor kann die Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung priorisieren, um die Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung zu verbessern. Außerdem kann der Sequenz- und Modusselektor die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung priorisieren, um die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung zu reduzieren.
  • Die Leistungsverwaltung kann viele unterschiedliche Aspekte beinhalten, die zum Beispiel von der Art der mit Leistung zu versorgenden Vorrichtung oder ihrer diversen Komponenten abhängen können. Einer oder mehrere dieser Leistungsverwaltungsaspekte können in Abhängigkeit von der Implementierung wichtiger sein als andere dieser Leistungsverwaltungsaspekte. In einer kleinen tragbaren Vorrichtung (z. B. einer batteriebetriebenen Vorrichtung mit einer kleinen Batterie) kann zum Beispiel die Effizienz kritisch sein, wohingegen in einer Vorrichtung mit einer großen Batterie oder einer zuverlässigen Leistungsquelle die Welligkeitsreduktion von größerer Bedeutung als die Effizienz sein kann. Der SIMO-Buck-Boost-Wandler kann eine Vielzahl von Betriebsmodi einsetzen, in denen ein Betriebsmodus einen oder mehrere Leistungsverwaltungsfaktoren (z. B. Batterieverwaltung, Effizienz, Welligkeitsreduktionen, Transientenantwort usw.) priorisiert. Ein Sequenz- und Modusselektor kann Betriebsmodi des SIMO-Wandlers auswählen, um verschiedene Faktoren des SIMO-Wandlers zu priorisieren oder die Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgang innerhalb einer Spannungsdomäne oder innerhalb von Betriebsparametern der gekoppelten elektronischen Vorrichtung bereitzustellen.
  • 30 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 3000, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 3000 kann auch eine Schaltersteuerung 3002, einen Sequenz- und Modusselektor 3004, einen Stromsensor 3008 und eine Leistungsverwaltungs(PM)-Schaltung 3006 beinhalten. In 30 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 3002 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3000 eine einzige Schaltersteuerung 3002 beinhalten, wie in 30 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3000 zwei oder mehr Schaltersteuerungen 3002 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3000 ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) LDOs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Stromsensor 3008 elektrisch zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität 202 und dem Sequenz- und Modusselektor 3004 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 kommunikativ mit der PM-Schaltung 3006 und/oder der Schaltersteuerung 3002 gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann die Schaltersteuerung 3002 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung elektrisch mit einem oder mehreren der Schalter 204a-n, 206, 208, 210 in dem SIMO-Wandler 104 gekoppelt sein. Die Schaltersteuerung 3002 ist in 30 zur Vereinfachung der Veranschaulichung als mit dem gestrichelten Rechteck anstelle jedes der Schalter 204a-n, 206, 208, 210 gekoppelt veranschaulicht.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die PM-Schaltung 3006 eine Zielforderung erzeugen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Zielforderung Leistungs-/Stromteilungsanweisungen, Effizienzanforderungsanweisungen und/oder Welligkeitsanforderungsanweisungen beinhalten. Außerdem kann die Zielforderung bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung angeben, ob eine Transientenantwort oder eine Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an einem speziellen Wandlerausgang oder eine Effizienz des SIMO-Wandlers priorisiert werden soll. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die PM-Schaltung 3006 die Zielforderung an den Sequenz- und Modusselektor 3004 bereitstellen.
  • Der Sequenz- und Modusselektor 3004 kann die Zielforderung von der PM-Schaltung 3006 empfangen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 einen Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 für einen oder mehrere Wandlerausgänge basierend auf der Zielforderung auswählen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 für einen oder alle der Wandlerausgänge auswählen. Beispielsweise kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 für alle Wandlerausgänge auswählen, um die Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung zu priorisieren. Als ein weiteres Beispiel kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 für den ersten Wandlerausgang, um die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung zu priorisieren, und den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 für den zweiten Wandlerausgang, um die Effizienz des SIMO-Wandlers 104 zu priorisieren, auswählen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 die Schaltersteuerung 3002 anweisen, die Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus zu steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 3002 die Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Betriebsmodus steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 3002 Tastgrade der Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung auf entsprechenden Wandlerausgängen (z. B. entsprechenden Schienen) zu steuern. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung 3002 die Schalter 204a-n, 206, 208 und 210 steuern, um zu bewirken, dass der SIMO-Wandler 104 gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus arbeitet.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Stromsensor 3008 den Strom auf der Induktivität 202 detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Stromsensor 3008 den Strom auf der Induktivität 202 während einer Energieversorgungsphase, einer Energieentnahmephase oder eines Entladungszeitraums detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 einen Stromwert des Stroms auf der Induktivität 202 basierend auf dem detektierten Strom bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Stromsensor 3008 den Stromwert des Stroms auf der Induktivität 202 basierend auf dem detektierten Strom bestimmen. Außerdem kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 basierend auf der Zielforderung und/oder dem Stromwert des Stroms auf der Induktivität (z. B. dem Induktivitätsstrom) auswählen.
  • 31 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines anderen beispielhaften Systems 3100, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3100 auch die Schaltersteuerung 3002, den Sequenz- und Modusselektor 3004, den Stromsensor 3008 und die PM-Schaltung 3006 beinhalten. Außerdem kann das System 3100 einen Welligkeitsdetektor 3110 beinhalten.
  • In 31 sind zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 3002 und ein einziger Welligkeitsdetektor 3110 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3100 eine einzige Schaltersteuerung 3002 und einen einzigen Welligkeitsdetektor 3110 beinhalten, wie in 31 veranschaulicht. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3100 eine oder mehr Schaltersteuerungen 3002 und einen oder mehr Welligkeitsdetektoren 3110 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3100 ähnlich dem mit Bezug auf 30 beschriebenen System 3000 arbeiten, mit der Ausnahme des Einschlusses des Welligkeitsdetektors 3110. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Welligkeitsdetektor 3110 elektrisch mit unterschiedlichen Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Welligkeitsdetektor 3110 eine Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an einem oder mehreren der Wandlerausgänge detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 einen Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung auf dem Wandlerausgang basierend auf der detektierten Spannungswelligkeit bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Welligkeitsdetektor 3110 den Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung basierend auf der detektierten Spannungswelligkeit bestimmen. Außerdem kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers 104 basierend auf der Zielforderung, dem Stromwert des Stroms auf der Induktivität (z. B. dem Induktivitätsstrom) und/oder dem Welligkeitswert der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung auswählen.
  • 32 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 3200 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers zur Sequenz- und Modusauswahl gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 3200 kann einen oder mehrere Blöcke 3202 bis 3222 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 3200 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3202 Detektieren einer Eingabe von einer PM-Schaltung beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 die Eingabe von der PM-Schaltung 3006 detektieren. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Eingabe eine Zielforderung beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann auf Block 3202 Block 3204 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3204 Bestimmen beinhalten, ob der Modus in der Eingabe auf Effizienz eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bestimmen, ob der Modus in der Eingabe auf Effizienz eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Zielforderung angeben, dass die Effizienz des SIMO-Wandlers auf entsprechenden Wandlerausgängen priorisiert werden soll. Zum Beispiel können elektronische Vorrichtungen, die elektrisch mit dem entsprechenden Wandlerausgang gekoppelt sind, bestimmte Effizienzeinstellungen zum zweckmäßigen Betrieb beinhalten. Falls der Modus in der Eingabe auf Effizienz eingestellt ist, kann auf Block 3204 Block 3206 folgen. Falls der Modus in der Eingabe nicht auf Effizienz eingestellt ist, kann auf Block 3204 Block 3208 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3206 Starten eines Betriebs mit diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 die Schaltersteuerung anweisen, die Schalter 204a-n, 206, 208 und/oder 210 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 gemäß dem DCM-Betrieb zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein DCM-Betrieb des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge Laden der Induktivität und Entladen der Induktivität über den entsprechenden Wandlerausgang unter Verwendung von disjunkten Induktivitätszyklen beinhalten, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3208 Bestimmen beinhalten, ob der Modus in der Eingabe auf Welligkeit eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bestimmen, ob der Modus in der Eingabe auf Welligkeit eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Zielforderung angeben, dass die Verwaltung der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an entsprechenden Wandlerausgängen (z. B. entsprechenden SIMO-Wandlerschienen) priorisiert werden soll. Falls der Modus in der Eingabe auf Welligkeit eingestellt ist, kann auf Block 3208 Block 3212 folgen. Falls der Modus in der Eingabe nicht auf Welligkeit eingestellt ist, kann auf Block 3208 Block 3214 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3210 Detektieren einer Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Welligkeitsdetektor 3110 die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung detektieren. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an entsprechenden Wandlerausgängen detektiert werden.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3212 Bestimmen beinhalten, ob die Welligkeit unter einer Schwelle liegt. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bestimmen, ob die Welligkeit unter der Schwelle liegt. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schwelle der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Spannungsdomäne und ihren Rauschanforderungen -5-10 mV, -5-15 mV, -5-20 mV oder -5-25 mV beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200 Einstellen der Schwelle der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung auf einen vordefinierten Wert beinhalten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200 statisches oder dynamisches Einstellen der Schwelle der Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Falls die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung unter der Schwelle liegt, kann auf Block 3212 Block 3206 folgen. Falls die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung gleich der Schwelle ist oder über dieser liegt, kann auf Block 3212 Block 3218 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3214 Bestimmen beinhalten, ob der Modus in der Eingabe auf Transientenantwort eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bestimmen, ob der Modus in der Eingabe auf Transientenantwort eingestellt ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Zielforderung angeben, dass die Verwaltung der Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung an entsprechenden Wandlerausgängen (z. B. entsprechenden SIMO-Wandlerschienen) priorisiert werden soll. Falls der Modus in der Eingabe auf Transientenantwort eingestellt ist, kann auf Block 3214 Block 3206 folgen. Falls der Modus in der Eingabe nicht auf Transientenantwort eingestellt ist, kann auf Block 3214 Block 3202 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3216 Detektieren eines Stroms oder einer Spannung auf einer Schiene beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der Sequenz- und Modusselektor 3004 und/oder der Stromsensor 3008 den Strom oder die Spannung auf der Induktivität detektieren. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Strom oder die Spannung an einem oder mehreren Wandlerausgängen detektiert werden.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3218 Bestimmen beinhalten, ob die Leistung auf der Schiene unter einer Schwelle liegt. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 bestimmen, ob die Leistung auf der Schiene unter der Schwelle liegt. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Strom auf den Schienen als ein Produkt der detektierten Ströme und Spannungen auf den Schienen bestimmt werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung könnten die Leistungspegel <10 % des ICC-MAX betragen, unter der Annahme, dass der Schienenstrom in DCM geliefert wird. Der Leistungspegel kann als ein Prozentsatz des maximalen Stroms, der von der Schiene unterstützt wird, verstanden werden. Alternativ dazu kann der Leistungspegel als ein Prozent des Induktivitätsnennstroms geschrieben werden.
  • Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200 Einstellen der Schwelle der Leistung auf die Schienen auf vordefinierte Werte beinhalten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200 dynamisches oder statisches Einstellen der Schwelle der Leistung auf den Schienen beinhalten. Falls die Leistung auf den Schienen unter der Schwelle liegt, kann auf Block 3218 Block 3220 folgen. Falls die Leistung auf den Schienen gleich der Schwelle ist oder über dieser liegt, kann auf Block 3218 Block 3222 folgen.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3220 Starten eines gemischten kontinuierlichen Leitungsmodus (CCM) beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 die Schaltersteuerung anweisen, die Schalter 204a-n, 206, 208 und/oder 210 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 gemäß dem gemischten CCM-Betrieb zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein gemischter CCM-Betrieb des SIMO-Wandlers Laden der Induktivität und Entladen der Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge unter Verwendung von sowohl disjunkten als auch kontinuierlichen Induktivitätszyklen beinhalten, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Das Verfahren 3200 kann bei Block 3222 Starten eines CCM-Betriebs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 die Schaltersteuerung anweisen, die Schalter 204a-n, 206, 208 und/oder 210 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 gemäß dem CCM-Betrieb zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein CCM-Betrieb des SIMO-Wandlers Laden der Induktivität und Entladen der Induktivität über entsprechende Wandlerausgänge unter Verwendung von kontinuierlichen Induktivitätszyklen beinhalten, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200 durchgeführt werden, während ein aktueller Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für entsprechende Wandlerausgänge beibehalten wird. Beispielsweise kann das Verfahren 3200 durchgeführt werden, wenn der SIMO-Wandler für entsprechende Wandlerausgänge bereits in DCM, gemischtem CCM oder CCM arbeitet. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren 3200, Block 3206; Block 3220; oder Block 3222, wenn der SIMO-Wandler bereits gemäß einem aktuellen Betriebsmodus für einen oder mehrere Wandlerausgänge arbeitet, Beibehalten des aktuellen Betriebsmodus für die entsprechenden Wandlerausgänge beinhalten.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 3200 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 3200 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Ausführungsformen zu beeinträchtigen.
  • 33 veranschaulicht grafische Darstellungen 3312 und 3318 von Simulationen, bei denen der SIMO-Wandler während Induktivitätszyklen in gemischtem CCM oder gemischtem DCM und CCM arbeitet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 33 kann die grafische Darstellung 3312 die Simulation repräsentieren, bei der der SIMO-Wandler in gemischtem CCM für mehrere Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers arbeitet. Außerdem kann die grafische Darstellung 3318 die Simulation repräsentieren, bei der der SIMO-Wandler in gemischtem DCM und CCM für mehrere Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers arbeitet.
  • Bezüglich der grafischen Darstellung 3312 repräsentieren die Wellenformen 3314a,b und 3316a,b einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 3314a,b und 3316a,b veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Wie in 33 veranschaulicht, repräsentieren die Wellenformen 3316a,b Induktivitätszyklen, in denen die Induktivität während der entsprechenden Induktivitätszyklen elektrisch mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung (z. B. Vorrichtung 1) gekoppelt ist. Außerdem, wie in 33 veranschaulicht, repräsentieren die Wellenformen 3314a,b Induktivitätszyklen, in denen die Induktivität während der entsprechenden Induktivitätszyklen elektrisch mit mehreren elektrischen Vorrichtungen (z. B. Vorrichtung 2, Vorrichtung 3 und Vorrichtung 4) gekoppelt ist. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler im gemischten CCM für den Wandlerausgang arbeiten, wenn die Leistung auf einer oder mehreren Schienen (z. B. Wandlerausgängen) unter der Schwelle liegt, wie oben mit Bezug auf 32 beschrieben.
  • Bezüglich der grafischen Darstellung 3318 repräsentieren die Wellenformen 3320a-c einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen gemäß CCM und DCM. Die Wellenformen 3320a-c veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Wie in 33 veranschaulicht, repräsentieren die Wellenformen 3320a,c Induktivitätszyklen, in denen die Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge gemäß CCM geladen und entladen wird. Außerdem, wie in 33 veranschaulicht, beinhaltet die Wellenform 3320b Induktivitätszyklen 3322a,b, die Induktivitätszyklen repräsentieren, in denen die Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge gemäß DCM geladen und entladen wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler basierend auf der Übertragungsanfrage zwischen dem CCM- und dem DCM-Betrieb für die entsprechenden Wandlerausgänge übergehen. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler zwischen gemischtem CCM, DCM und gemischtem DCM und CCM für die entsprechenden Wandlerausgänge übergehen. Beispielsweise kann der SIMO-Wandler für einen Zeitraum die Induktivität laden und die Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge entladen, wie in der grafischen Darstellung 3312 veranschaulicht. Als ein weiteres Beispiel kann der SIMO-Wandler, für einen ersten Zeitraum die Induktivität laden und die Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge entladen, wie in der grafischen Darstellung 3312 veranschaulicht, und kann für einen zweiten Zeitraum die Induktivität laden und die Induktivität über die entsprechenden Wandlerausgänge entladen, wie in der grafischen Darstellung 3318 veranschaulicht.
  • 34 veranschaulicht eine grafische Darstellung 3400 von Änderungen der Priorisierung verschiedener Leistungsschienen innerhalb des SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 34 repräsentiert die Wellenform 3424 eine Sequenz von Priorisierungen einer ersten Schiene (z. B. Schienel) des SIMO-Wandlers und die Wellenform 3426 repräsentiert eine Sequenz von Priorisierungen einer zweiten Schiene (z. B. Schiene2) des SIMO-Wandlers gegenüber der Zeit.
  • Anfänglich kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für sowohl die erste Schiene als auch die zweite Schiene einstellen, um die Effizienz des SIMO-Wandlers zu priorisieren (in 34 als Schienel → Eff und Schiene2 → Eff veranschaulicht). Nach einem ersten Zeitraum kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für die erste Schiene einstellen, um die Transientenantwort der Schalt-Ausgangsspannung auf der entsprechenden Schiene zu priorisieren (in 34 als Schiene 1 → Transientenantwort veranschaulicht). Nach einem zweiten Zeitraum kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für die zweite Schiene einstellen, um die Verwaltung der Ausgangswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung auf der entsprechenden Schiene zu priorisieren (in 34 als Schiene2 → Ausgangswelligkeit veranschaulicht). Nach einem dritten Zeitraum kann der Sequenz- und Modusselektor 3004 den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für die erste Schiene einstellen, um die Verwaltung der Ausgangswelligkeit der Schalt-Ausgangsspannung auf der entsprechenden Schiene zu priorisieren (in 34 als Schiene 1 → Ausgangswelligkeit veranschaulicht).
  • 35 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 3500 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 3500 kann beinhalten: Bereitstellen, durch Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an eine Induktivität geliefert wird 3502; Steuern der Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 3504; Steuern der Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang anzulegen 3506; Auswählen eines Betriebsmodus des SIMO-Wandlers basierend auf einer empfangenen Betriebszielforderung und Anweisen der Schaltersteuerung, die Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus zu steuern 3508; und Steuern der Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus 3510.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler für die Wandlerausgänge gemäß einem oder mehreren Betriebsmodi arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler verschiedene Aspekte des Betriebs des SIMO-Wandlers gemäß den ausgewählten Betriebsmodi priorisieren. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Transientenantwort oder Welligkeit (z. B. Ausgangswelligkeit) der Schalt-Ausgangsspannung an entsprechenden Wandlerausgängen oder die Effizienz des SIMO-Wandlers priorisieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die PM-Schaltung und einen Betriebsmodusselektor (in der vorliegenden Offenbarung auch als ein Sequenz- und Modusselektor bezeichnet) beinhalten. Die PM-Schaltung kann kommunikativ mit dem Betriebsmodusselektor gekoppelt sein. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die PM-Schaltung eine Betriebszielforderung (in der vorliegenden Offenbarung auch als eine Zielforderung bezeichnet) erzeugen. Zusätzlich dazu kann die PM-Schaltung bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Betriebszielforderung an den Betriebsmodusselektor bereitstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Betriebszielforderung eine Forderung zum Auswählen eines Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge beinhalten, der eine Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung von weniger als 5-10 mV, weniger als 5-15 mV, weniger als 5-20 mV oder weniger als 5-25 mV bereitstellt. Der Spannungsbereich hängt zumindest davon ab, ob die Domäne digital oder analog ist. In Abhängigkeit von der Arbeitslast könnten variierende Schwellen vorhanden sein, die von ihrem Wesen her dynamisch sind. Zusätzlich dazu kann die Betriebszielforderung bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine Forderung zum Auswählen eines Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge beinhalten, der eine Energieeffizienz von mindestens 80-90 % bereitstellt. Dies kann von einer Vielzahl von Faktoren abhängen; ungeachtet der Schwelle könnte der Prozentsatz jedoch als eine Funktion der Arbeitslast und Systembedürfnisse variieren, die von der Leistungsverwaltungseinheit entschieden werden. Ferner kann die Betriebszielforderung bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine Forderung zum Auswählen eines Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgämge beinhalten, der ein Leistung-zu-Strom-Verhältnis bereitstellt, das einem Bereich von 10-20 % des maximalen Stroms entspricht (unterhalb dieses Bereichs zu DCM führt und oberhalb dieses Bereichs zu CCM führt). Der Prozentsatz kann dynamisch geändert werden, um nach Bedarf einen gewünschten Zustand (DCM oder CCM) zu erzwingen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Betriebszielforderung eine Forderung zum Auswählen eines Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge beinhalten, der eine Kreuzregelung der Schalt-Ausgangsspannung von weniger als 1 % der Vccnom (z. B. nominelle Vcc) der Schiene bereitstellt. Jede Schiene weist allgemein eine DC-Toleranz von +/- 1 % auf, und daher kann die Kreuzregelung erheblich kleiner als diese sein; jedoch ist 1 % der Vccnom allgemein die obere Schwelle. Je niedriger die Spannung ist, desto enger wird allgemein die DC-Toleranz sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor die Betriebszielforderung empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor einen Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge aus mehreren Betriebsmodi auswählen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor den Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für die Wandlerausgänge basierend auf der empfangenen Betriebszielforderung auswählen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Betriebsmodi einen CCM, einen DCM oder einen Betriebsmodus, der unterschiedliche Scheduling-Schemen bereitstellt, beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die unterschiedlichen Scheduling-Schemen ein Scheduling-Schema in der Reihenfolge des Auswählens der Wandlerausgänge beinhalten. Außerdem können die Betriebsmodi in einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung gemischter CCM oder gemischter CCM und DCM beinhalten. Beispielsweise kann der Betriebsmodus des SIMO für einen oder mehrere Wandlerausgänge CCM beinhalten und der Betriebsmodus des SIMO für einen oder mehrere andere Wandlerausgänge kann DCM beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Betriebsmodi ferner einen Betriebsmodus beinhalten, der dazu ausgelegt ist, eine Kreuzregelung zwischen unterschiedlichen Wandlerausgängen zu minimieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler einen Stromsensor und/oder einen Welligkeitsdetektor beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Stromsensor einen Strom auf der Induktivität detektieren (z. B. einen Induktivitätsstrom detektieren). Außerdem kann der Welligkeitsdetektor bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an einem oder mehreren Wandlerausgängen detektieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor einen Stromwert des Stroms auf der Induktivität bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor den Betriebsmodus basierend auf der Betriebszielforderung, dem Strom auf der Induktivität oder dem Stromwert des Stroms auf der Induktivität bestimmen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor ein Leistung-zu-Strom-Verhältnis bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsmodusselektor den Leistungsverbrauch der Induktivität durch Bestimmen eines Produkts des Stroms auf der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung bestimmen (z. B. ist die Leistung gleich dem Strom auf der Induktivität mal der Schalt-Ausgangsspannung). Außerdem kann der Betriebsmodusselektor bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Leistung mit dem Strom auf der Induktivität vergleichen, um das Verhältnis zu bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsselektor ein Befehlssignal erzeugen, das den ausgewählten Betriebsmodus des SIMO-Wandlers für die Wandlerausgänge angibt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebsselektor das Befehlssignal an die Schaltersteuerung liefern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter des SIMO-Wandlers gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Tastgrade der Schalter steuern, um einen oder mehrere Betriebsaspekte des SIMO-Wandlers zu steuern. Zum Beispiel kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um die Welligkeit der Schalt-Ausgangsspannung an einem oder mehreren Wandlerausgängen während eines oder mehrerer Induktivitätszyklen zu steuern. Als weiteres Beispiel kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um zu bewirken, dass der SIMO-Wandler gemäß CCM für einen oder mehrere Wandlerausgänge und gemäß DCM für einen oder mehrere andere Wandlerausgänge arbeitet.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um eine Kreuzregelung der Schalt-Ausgangsspannung an zwei oder mehr der Wandlerausgänge zu minimieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um einen effizienten Betrieb des SIMO-Wandlers für einen oder mehrere Wandlerausgänge zu ermöglichen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Betriebszielforderung mehrere digitale Signale beinhalten, die durch die PM-Schaltung unter Verwendung mehrerer Schienen bereitgestellt werden. Eines oder mehrere der digitalen Signale können ein logisches High (z. B. gleich 1) beinhalten, das angeben kann, dass eine bestimmte Priorisierung durch den Betriebsmodusselektor ausgewählt werden soll.
  • Ein Spannungswandlersystem kann den SIMO-Wandler 104 und eine digitale Schaltungsanordnung beinhalten. Die digitale Schaltungsanordnung kann Timingparameter für Tastgrade der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 bestimmen. Die digitale Schaltungsanordnung kann die Timingparameter bestimmen, sodass jeder Tastgrad eine Energieversorgungsphase und eine Energieentnahmephase in Bezug auf die Induktivität 202 innerhalb des SIMO-Wandlers 104 beinhaltet.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler eine digitale Schaltungsanordnung zum Steuern seiner Schalter einsetzen. Diese digitale Schaltungsanordnung kann eine beliebige einer Vielzahl von Strategien (z. B. Timings, Rückkopplungsschleifen usw.) zum Steuern der Schalter nutzen, um eine Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne der mit dem Wandlerausgang gekoppelten elektronischen Vorrichtung beizubehalten.
  • 36 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 3600, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 3600 kann auch eine digitale Schaltungsanordnung 3602 beinhalten. In 36 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung ein einziger Block veranschaulicht und erörtert, der die digitale Schaltungsanordnung 3602 repräsentiert.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3600 ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) LDOs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (ADCs), einen Digitalprozessor oder eine beliebige andere geeignete Schaltungsanordnung beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 elektrisch mit einem oder mehreren der Wandlerausgänge gekoppelt sein. Die digitale Schaltungsanordnung 3602 kann die Schalt-Ausgangsspannung über die Wandlerausgänge empfangen. Zum Beispiel können ein oder mehrere ADCs innerhalb der digitalen Schaltungsanordnung 3602 die Schalt-Ausgangsspannung über die Wandlerausgänge empfangen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Schalt-Ausgangsspannung in einen oder mehrere digitale Schalt-Ausgangsspannungswerte umwandeln. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der eine oder die mehreren digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerte digitale Signale sein, die die Schalt-Ausgangsspannung repräsentieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 (z. B. der Digitalprozessor) die Schalt-Ausgangsspannung über einen oder mehrere der Wandlerausgänge empfangen. Außerdem kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine oder mehrere Referenzspannungen empfangen (in 36 als Vref1, Vref2, Vref3, Vref4 veranschaulicht). Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 eine Referenzspannung (z. B. eine assoziierte Zielausgangsspannung) für jeden Wandlerausgang des SIMO-Wandlers 104 empfangen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 einen oder mehrere Timingparameter für den SIMO-Wandler 104 bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Timingparameter in Bezug auf Tastgrade des SIMO-Wandlers 104 bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Timingparameter für den SIMO-Wandler 104 basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung oder den Referenzspannungen bestimmen. Zum Beispiel kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Timingparameter für den SIMO-Wandler 104 basierend auf einer Differenz zwischen der Schalt-Ausgangsspannung und einer oder mehreren der Referenzspannungen bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Timingparameter in Bezug auf die Energieversorgungsphase eines oder mehrerer Induktivitätszyklen des SIMO-Wandlers 104 bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 den Timingparameter in Bezug auf die Energieentnahmephase eines oder mehrerer Induktivitätszyklen des SIMO-Wandlers 104 bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 ein Computerprogramm zum Implementieren eines oder mehrerer Softwarealgorithmen auswählen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 das Computerprogramm verwenden, das die Softwarealgorithmen implementiert, um die Timingparameter zu bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 das Computerprogramm aus mehreren Computerprogrammen auswählen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Schalter 204a-n, 206, 208, 210 gemäß den bestimmten Timingparametern steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 die Tastgrade der Schalter 204a-n, 206, 208, 210 in Übereinstimmung mit den bestimmten Timingparametern steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung 3602 ein oder mehrere Tastgradsignale erzeugen (in 36 als VTON, VTO1, VTO2, VTO3 und VTO4 veranschaulicht). Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Tastgradsignal VTON die Tastgrade der Schalter zum Laden der Induktivität 202 steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Tastgradsignale VTO1, VTO2, VTO3 und VTO4 jeweils die Tastgrade der Schalter 204a-n steuern.
  • 37 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 3700 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 3700 kann beinhalten: Bereitstellen, durch Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die einer Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird 3702; Umwandeln, durch mindestens einen Analog-Digital-Wandler, einer analogen Schalt-Ausgangsspannung in mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert 3704; Empfangen des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts 3706; Empfangen, für jeden Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, eines assoziierten Zielausgangsspannungswerts 3708; und Bestimmen der Timingparameter in Bezug auf Arbeitszyklen, und für jeden Arbeitszyklus in Bezug auf eine Energieversorgungsphase, während der die Induktivität mit Energie versorgt werden wird, und in Bezug auf eine Energieentnahmephase, während der der Induktivität Energie entnommen wird 3710.
  • 38 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm 3800 eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 3800 kann einen oder mehrere Blöcke 3802 bis 3814 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 3800 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3802 Starten des Betriebs eines Takts beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Takt ein Taktsignal zum Betreiben des SIMO-Wandlers, der digitalen Schaltersteuerung, einer Schaltersteuerung oder einer Kombination davon beinhalten. Auf Block 3802 kann Block 3804 folgen.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3804 Berechnen eines Anfangswerts für tONn unter Verwendung von Vin, L, Von, IOn und fsw beinhalten. Die Bedeutung dieser Parameter wird unten in Verbindung mit Gleichung (1) beschrieben. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung den Anfangswert für tONn unter Verwendung von Vin, L, Von, IOn und fsw bestimmen. Der Anfangswert für tONn kann eine Zeitmenge repräsentieren, während der ein entsprechender Ausgangsschalter während entsprechender Induktivitätszyklen in der geschlossenen Position sein soll (z. B. eine Zeitmenge, in der der Entladungsabschnitt der entsprechenden Induktivitätszyklen stattfinden soll). Die digitale Schaltungsanordnung kann den Wert für tONn für einen oder mehrere Ausgangsschalter bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung den Anfangswert für tONn berechnen, wie in Gleichung (1) oder Gleichung (2) unten definiert.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung vordefinierte Werte für VIN, L, fsw, Von oder eine Kombination davon beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung VIN, L, fsw, Von, IOn oder eine Kombination unter Verwendung von Spannungssensoren, Stromsensoren oder einer beliebigen anderen geeigneten Technik bestimmen. Auf Block 3804 kann Block 3806 folgen.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3806 Betreiben des SIMO-Wandlers unter Verwendung des berechneten Anfangswerts für tOnn beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bewirken, dass die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuert. Die digitale Schaltungsanordnung kann bewirken, dass die Schaltersteuerung die Schalter so steuert, dass der Entladungsabschnitt der entsprechenden Induktivitätszyklen auf dem berechneten Anfangswert für tOnn basiert. Auf Block 3806 kann Block 3808 folgen.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3808 Bestimmen beinhalten, ob alle Werte für Von hoch sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bestimmen, ob alle Werte für Von (z. B. der Wert der Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen) hoch sind. Die digitale Schaltungsanordnung kann bestimmen, dass die Werte für Von hoch sind, falls die Werte für Von über einem Schwellenwert liegen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Schwellenwert der Werte für Von 1,7 V bis 7 V, z. B. 3 V bis 5 V, beinhalten. Falls alle Werte für Von hoch sind, kann auf Block 3808 Block 3810 folgen. Falls alle Werte für Von nicht hoch sind, kann auf Block 3808 Block 3806 folgen. Block 3806 und Block 3808 können wiederholt werden, bis alle Werte für Von hoch sind.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3810 Detektieren von Von und Ion und Aktualisieren des Werts für tOnn beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung Von und IOn auf den entsprechenden Wandlerausgängen detektieren. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung Von detektieren, indem der vordefinierte Wert für Von detektiert wird. Die digitale Schaltungsanordnung kann den Wert für tOnn unter Verwendung der detektierten Von und IOn aktualisieren. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung den Wert für tOnn, wie in Gleichung (1) oder Gleichung (2) definiert, aktualisieren. t O N n = 1 V I N 2 L ⋅ V O n ⋅ I O n ƒ S W
    Figure DE112020007356T5_0001
  • In Gleichung (1) kann Vin die Eingangsspannung des SIMO-Wandlers repräsentieren, L kann den Induktivitätsnennwert der Induktivität repräsentieren, Von kann die Schalt-Ausgangsspannung auf einem entsprechenden Wandlerausgang repräsentieren, IOn kann den Strom auf dem entsprechenden Wandlerausgang repräsentieren, fsw kann die Frequenzrate zum Steuern der Ausgangsschalter repräsentieren und ton kann die Zeitdauer des Energieentnahmezeitraums für den Wandlerausgang N designieren. t O N n = 2 V O n ⋅ I O n I P K ⋅ ƒ S W ⋅ V I N
    Figure DE112020007356T5_0002
  • In Gleichung (2) kann Von die Schalt-Ausgangsspannung auf einem entsprechenden Wandlerausgang repräsentieren, IOn kann den Strom auf dem entsprechenden Wandlerausgang repräsentieren, IPK kann einen Spitzenstrom auf dem entsprechenden Wandlerausgang repräsentieren, fsw kann die Frequenzrate zum Steuern der Ausgangsschalter repräsentieren und Vin kann die Eingangsspannung des SIMO-Wandlers repräsentieren. Auf Block 3810 kann Block 3812 folgen.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3812 Betreiben des SIMO-Wandlers unter Verwendung des aktualisierten Werts für tONn beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bewirken, dass die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuert. Die digitale Schaltungsanordnung kann bewirken, dass die Schaltersteuerung die Schalter so steuert, dass der Entladungsabschnitt der entsprechenden Induktivitätszyklen auf dem aktualisierten Wert für tONn basiert. Auf Block 3812 kann Block 3814 folgen.
  • Das Verfahren 3800 kann bei Block 3814 Bestimmen beinhalten, ob alle Werte für Von innerhalb der Regelung liegen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bestimmen, ob alle Werte für Von (z. B. der Wert der Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen) innerhalb des vordefinierten Bereichs liegen, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung erörtert. Falls alle Werte für Von innerhalb der Regelung liegen, kann auf Block 3814 Block 3812 folgen. Block 3812 und Block 3814 können wiederholt werden, bis alle Werte für Von nicht innerhalb der Regelung liegen oder der Betrieb des SIMO-Wandlers endet. Falls alle Werte für Von nicht innerhalb der Regelung liegen, kann auf Block 3814 Block 3810 folgen. Block 3810, Block 3812 und Block 3814 können sich wiederholen, bis alle Werte für Von innerhalb der Regelung liegen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Blöcke 3802, 3804, 3806 und 3808 einer Initialisierungsperiode oder einer Hochfahrperiode für den SIMO-Wandler entsprechen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Blöcke 3810, 3812 und 3814 einer Steady-State-Betriebsperiode für den SIMO-Wandler entsprechen.
  • Bei manchen SIMO-Wandler-Steuertechnologien können Steuerungen, die analoge Steuerverfahren für den SIMO-Wandler implementieren, Linearsteuerungen, Komparatoren oder andere Arten von Vorrichtungen beinhalten. Diese SIMO-Wandler-Steuertechnologien können jedoch durch eine Bandbreite der analogen Komponenten innerhalb der Steuerungen beschränkt sein. Zusätzlich dazu können diese SIMO-Wandler-Steuertechnologien Hochpräzisions-Komparatoren verwenden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Das Verwenden von Hochpräzisions-Komparatoren kann die Kosten oder eine Komplexität der Schaltungsanordnung, die mit der Steuerung assoziiert ist, erhöhen.
  • Gemäß einem oder mehreren in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Aspekten kann eine digitale Schaltungsanordnung den Betrieb des SIMO-Wandlers steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bestimmen, wie viel Leistung zu der Induktivität des SIMO-Wandlers gezogen wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung bestimmen, wie die auf der Induktivität gespeicherte Leistung zwischen unterschiedlichen Wandlerausgängen zu verteilen ist. Ferner kann die digitale Schaltungsanordnung bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Timingparameter zur Induktivitätssteuerung (z. B. Timingparameter für Ladungsphasen oder Entladungsphasen von Induktivitätszyklen) bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung ein oder mehrere ADCs und/oder einen oder mehrere Digitalprozessoren beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die ADCs die Schalt-Ausgangsspannung in einen oder mehrere digitale Schalt-Ausgangsspannungswerte umwandeln. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerte für Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung repräsentativ sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerte empfangen. Außerdem kann der Digitalprozessor für jeden Wandlerausgang des SIMO-Wandlers einen assoziierten Zielausgangsspannungswert (z. B. eine Referenzspannung) empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor den digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert mit einem oder mehreren entsprechenden assoziierten Zielausgangsspannungswerten vergleichen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Timingparameter für den SIMO-Wandler bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Timingparameter für den SIMO-Wandler in Bezug auf einen oder mehrere Tastgrade des SIMO-Wandlers (z. B. Induktivitätszyklen) bestimmen. Zusätzlich dazu kann der Digitalprozessor bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Timingparameter unter Verwendung mindestens eines digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts innerhalb eines Tastgrads des SIMO-Wandlers bestimmen. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Timingparameter unter Verwendung der digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerte oder des jeweils assoziierten Zielausgangsspannungswerts (z. B. assoziierte Referenzspannung) innerhalb eines Tastgrads des SIMO-Wandlers bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerte mit entsprechenden Zielausgangsspannungswerten (z. B. entsprechenden Referenzspannungen) vergleichen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor bestimmen, ob die Schalt-Ausgangsspannungswerte gleich den Zielausgangsspannungswerten sind oder nicht. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Timingparameter für den SIMO-Wandler basierend auf einer Differenz zwischen den digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerten und den entsprechenden Zielausgangsspannungswerten bestimmt werden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Timingparameter eine Dauer der Energieversorgungsphase der Induktivitätszyklen beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor mindestens eine Energieversorgungszeit bestimmen. Außerdem kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Energieversorgungszeit eine Dauer repräsentieren, während der die Induktivität mit Energie versorgt wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Energieversorgungszeit unter Verwendung mindestens eines digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts innerhalb eines Tastgrads des SIMO-Wandlers bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Energieversorgungszeit für jeden anschließenden Tastgrad des SIMO-Wandlers bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Timingparameter eine Dauer der Energieentnahmephase der Induktivitätszyklen beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor mindestens eine Energieentnahmezeit bestimmen. Zusätzlich dazu kann die Energieentnahmezeit bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine Dauer repräsentieren, während der die Energie der Induktivität unter Verwendung mindestens eines Wandlerausgangs des SIMO-Wandlers entnommen wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Energieentnahmezeit unter Verwendung mindestens eines digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts oder des jeweiligen assoziierten Zielausgangsspannungswerts innerhalb eines Tastgrads des SIMO-Wandlers bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Energieentnahmezeit für jeden anschließenden Tastgrad des SIMO-Wandlers bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Timingparameter (z. B. die Energieversorgungszeit oder die Energieentnahmezeit) bestimmt werden, um eine Menge zum Anpassen des Tastgrads der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers zu bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Tastgrade der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers angepasst werden, um den Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung zu erhöhen oder zu verringern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Tastgrade der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers angepasst werden, um eine auf der Induktivität innerhalb des SIMO-Wandlers gespeicherte Energiemenge zu erhöhen oder zu verringern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Timingparameter unter Verwendung eines oder mehrerer Softwarealgorithmen bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Softwarealgorithmen implementieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Energieversorgungszeit oder die Energieentnahmezeit unter Verwendung der Softwarealgorithmen bestimmen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor ein Computerprogramm auswählen, das die Softwarealgorithmen implementiert. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor das Computerprogramm aus mehreren Computerprogrammen auswählen. Zusätzlich kann bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung jedes der Computerprogramme einen oder mehrere Softwarealgorithmen implementieren, die dazu ausgelegt sind, die Timingparameter zu bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Computerprogramme verwenden, um die Timingparameter mit Bezug auf unterschiedliche Optimierungskriterien des SIMO-Wandlers zu bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Computerprogramme verwenden, um die Energieversorgungszeit oder die Energieentnahmezeit in Bezug auf unterschiedliche Optimierungskriterien des SIMO-Wandlers zu bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor elektrisch mit den Schaltern innerhalb des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers gemäß den bestimmten Timingparametern (z. B. der Energieversorgungszeit oder der Energieentnahmezeit) steuern.
  • In anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor kommunikativ mit einer Schaltersteuerung gekoppelt sein, die elektrisch mit den Schaltern innerhalb des SIMO-Wandlers gekoppelt ist. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor die Schaltersteuerung anweisen, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers gemäß den bestimmten Timingparametern (z. B. der Energieversorgungszeit oder der Energieentnahmezeit) zu steuern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere der ADCs innerhalb der digitalen Schaltungsanordnung spannungsgesteuerte oszillatorbasierte ADCs beinhalten.
  • Mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Steuerung für den SIMO-Wandler bereitstellen, die ein Berechnungsverfahren zum Bestimmen der Timingparameter unter Verwendung einer digitalen Schaltungsanordnung implementiert. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Schaltungsanordnung die Timingparameter in einem oder mehreren Taktzyklen bestimmen. Zusätzlich dazu kann die digitale Schaltungsanordnung bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine schnellere Einschwingzeit, eine einfachere Schaltungsanordnung oder mehr Prozessportabilität gegenüber SIMO-Wandler-Steuertechnologien bereitstellen, die eine analoge Schaltungsanordnung beinhalten. Zusätzlich beinhaltet die digitale Schaltungsanordnung bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung möglicherweise keinen analogen Regler (kann zum Beispiel frei von diesem sein).
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Digitalprozessor den Wert für tONn für den Ausgangsschalter bestimmen, der mit jedem Wandlerausgang assoziiert ist. Der Digitalprozessor kann durch digitale Berechnung in einem Taktzyklus den Wert für tONn bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, falls der Wert für IPK bereits bekannt ist (z. B. von einer Verzögerungsleitung verfügbar), Gleichung (2) Rechenkosten für den Digitalprozessor im Vergleich zu Gleichung (1) reduzieren.
  • Ein Wandler wird mit einer Steuerung unterschiedlicher Schalt-Ausgangsspannungen gemäß Anforderungen versorgt, die mit unterschiedlichen elektronischen Vorrichtungen assoziiert sind, die elektrisch mit den Wandlerausgängen gekoppelt sind. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist jede Schalt-Ausgangsspannung mit einer Spitzenstromreferenz assoziiert. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung gemäß der Spitzenstromreferenz bereitzustellen. Der SIMO-Wandler 104 stellt die Schalt-Ausgangsspannung an die elektronischen Vorrichtungen bereit, wenn die Spitzenstromreferenz während einer Induktivitätsenergieversorgungsphase erreicht wird.
  • WEITERE ANFORDERUNG FÜR DIE STABLITÄT DER SPANNUNG: BEI DCM IST VNA VORTEILHAFT: FÜR JEDEN AUSGANG EINEN AUSGANG IST EINE STROMSPITZENREFERENZ VORGESEHEN
  • 39 veranschaulicht beispielhaft ein Blockdiagramm eines SIMO-Systems gemäß einigen Aspekten, das den Eingangsanschluss 102, den SIMO 104, die Regler 106a-n und die Ausgangsspannungen 108a-n beinhalten kann, wie zuvor beschrieben. Das SIMO-System 3900 kann auch eine Schaltersteuerung 3902 beinhalten.
  • In 39 sind mehrere Regler 106a-n und eine einzige Schaltersteuerung 3902 veranschaulicht. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Regler 106a-n elektrisch mit verschiedenen Ausgängen des SIMO 104 gekoppelt sein, wie zuvor beschrieben. Das System 3900 kann beispielsweise zwei Regler 106a-n beinhalten, die elektrisch mit unterschiedlichen Ausgängen des SIMO 104 gekoppelt sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3900 einen einzigen Regler 106 und eine einzige Schaltersteuerung 3902 beinhalten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 3900 mehrere Regler 106a-n und mehrere Schaltersteuerungen 3902 oder eine einzige Schaltersteuerung 3902 beinhalten. Es versteht sich, dass verschiedene Elemente, die innerhalb der Regler 106a-n veranschaulicht sind, innerhalb der Schaltersteuerung 3902 positioniert sein können.
  • Der Regler 106 kann eine Verstärkerschaltung 3908 beinhalten, die elektrisch mit einem Ausgang des SIMO 104 gekoppelt ist. Die Verstärkerschaltung 3908 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 und eine Referenzspannung 3906 empfangen. Die Verstärkerschaltung 3908 kann die Schalt-Ausgangsspannung 108 mit der Referenzspannung 3906 vergleichen und ein differenzielles analoges Ausgangssignal erzeugen, das auch als ein Fehlersignal 3910 bezeichnet werden kann. Das Fehlersignal 2910 wird einem PI-Regler 3912 bereitgestellt. Es ist anzumerken, dass, wenn gewünscht, das Fehlersignal 3910 zusätzlich verstärkt werden kann. Der Regler 106 kann ferner einen Proportional-Integration(PI)-Regler 3912 beinhalten. Der PI-Regler 3912 kann einen Proportional-Abschnitt (nicht veranschaulicht) und einen Integration-Abschnitt (nicht veranschaulicht) beinhalten. Der PI-Regler 3912 kann die reglerspezifische Zielausgangsspannung des Reglers 106 regeln, um eine kompensierte Zielausgangsspannungsreferenz 3914 bereitzustellen. Der PI-Regler 3912 kann verschiedene Funktionen an dem Fehlersignal 3910 durchführen, um die kompensierte Zielausgangsspannung 3914 für jede Ausgangsspannung zu erzeugen. Die kompensierte Zielausgangsspannungsreferenz 3914 kann proportional zu dem Fehlersignal 3910 und dem Integral des Fehlersignals 3910 sein.
  • Die Schaltersteuerung 3902 kann eine der kompensierten Zielausgangsspannungen 3914 verwenden, um ein Schaltersteuersignal zum Steuern des Schaltens von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zu der Induktivitätsenergieentnahmephase zu erzeugen. Die Schaltersteuerung 3902 kann einen Multiplexer 3920, einen Rampenkomparator 3930 und eine Set-Reset(SR)-Flip-Flop-Schaltung 3940 (Set-Reset - Setzen-Rücksetzen) beinhalten. Eingänge des Multiplexers 3920 können elektronisch mit Ausgängen der Regler 106a-n gekoppelt sein. Der Ausgang des Multiplexers 3920 kann elektronisch mit einem Eingang des Rampenkomparators 3930 gekoppelt sein. Der Komparator 3930 kann an dem anderen Eingang einen erfassten Induktivitätsstrom empfangen. Alternativ dazu kann der Komparator 3930 die Spannung empfangen, die aus dem erfassten Induktivitätsstrom berechnet wird. Die Set-Reset(SR)-Flip-Flop-Schaltung 3940 kann elektronisch mit dem Ausgang des Rampenkomparators 3930 gekoppelt sein.
  • Die kompensierte Zielausgangsspannung 3914 kann jeweils für jeden Regler 106a-n erzeugt werden. Mehrere kompensierte Zielausgangsspannungen 3914 können in Eingänge des Multiplexers 3920 eingespeist werden. Der Multiplexer 3920 kann ein 4-zu-1-Multiplexer sein, wie in 39 gezeigt, oder andere Multiplexergrößen können verwendet werden, wie etwa 8-zu-1 und 16-zu-1. Die Eingänge des Multiplexers 3920 können zum Beispiel mit der Anzahl von Ausgängen des SIMO 104 übereinstimmen, um eine Ausgangsspannung aus den Ausgangsspannungen 108a-n auszuwählen. Für jede der Ausgangsspannungen 108a-n kann eine kompensierte Zielausgangsspannung 3914 erzeugt werden. Der Multiplexer 3920 kann die Auswahl einer der kompensierten Zielausgangsspannungen 3914 in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Auswahlsignalen treffen. Die ausgewählte kompensierte Zielausgangsspannung 3924 der mehreren kompensierten Zielausgangsspannungen 3914 kann in die Rampenkomparatorschaltung 3930 eingespeist werden.
  • Die Schaltersteuerung 3902 kann die kompensierten Zielausgangsspannungen 3914 sequenziell in die Rampenkomparatorschaltung 3930 einspeisen. Die Rampenkomparatorschaltung 3930 kann die ausgewählte Zielausgangsspannung 3924 und die erfasste Induktivitätsstromrampe vergleichen. Außerdem kann die Komparatorschaltung 3930 eine Vergleichsspannung 3932 basierend auf dem Vergleich erzeugen.
  • Die SR-Flip-Flop-Schaltung 3940 kann die Vergleichsspannung 3932 und ein Taktsignal 3934 empfangen. Die SR-Flip-Flop-Schaltung 3940 kann eine Tastgradspannung 3948 basierend auf der Vergleichsspannung 3932 und dem Taktsignal 3934 erzeugen. Die Tastgradspannung 3948 kann im diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) verwendet werden und Stabilität bereitstellen.
  • Infolgedessen kann das SIMO-System 3900 verwendet werden, um diskontinuierliche Induktivitätszyklen zu erzeugen, wie in 14 veranschaulicht. Wie zuvor besprochen, veranschaulicht 14 eine grafische Darstellung 1400 einer Simulation diskontinuierlicher Induktivitätszyklen gemäß mindestens einer Ausführungsform, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird.
  • 40 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO gemäß einigen Aspekten. Das Verfahren 4000 kann beinhalten: Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird 4002; Bereitstellen einer jeweils assoziierten Zielausgangsspannung an einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung 4004; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 4006; Auswählen eines Wandlerausgangs der mehreren Wandlerausgänge, an den die Schalt-Ausgangsspannung während eines Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird, wobei jeder Arbeitszyklus eine Induktivitätsenergieversorgungsphase und eine Induktivitätsenergieentnahmephase umfasst 4008; und innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen, für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, Schalten unter Verwendung des Verlaufs des Induktivitätsstroms von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase 4010.
  • 41 zeigt beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines SIMO gemäß einigen Aspekten. Das Verfahren 4100 kann beinhalten: Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die der Induktivität in einem Arbeitszyklus von mehreren Arbeitszyklen geliefert wird 4102; Bereitstellen einer jeweils assoziierten Zielausgangsspannung an einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung 4104; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 4106; Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge 4108; Auswählen eines Wandlerausgangs der mehreren Wandlerausgänge, an den die Schalt-Ausgangsspannung für einen jeweiligen Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird 4110; und innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, Schalten von einer Induktivitätsenergieversorgungsphase zu einer Induktivitätsenergieentnahmephase basierend auf einem Vergleich eines Zielstroms, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung repräsentiert, mit einem Verlauf eines Induktivitätsstroms, der durch die Induktivität fließt 4112.
  • 42 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 4200, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 4200 kann den SIMO-Wandler 104, einen oder mehrere Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e, eine Schaltersteuerung 4217 und einen Pegelumsetzer 4219 beinhalten.
  • Das System 4200 kann einen oder mehrere Schalter 204 beinhalten. In 42 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 4217 veranschaulicht und erörtert. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4200 mehrere Schaltersteuerungen 4217 beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4200 einen einzigen Zeit-EIN-Generator 4215 beinhalten, der elektrisch mit einem oder mehreren SIMO-Wandlerausgängen gekoppelt ist.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Der SIMO-Wandler 104 kann mehrere Ausgänge beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannungen 108 mit unterschiedlichen Werten bereitzustellen.
  • Die Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e können ein TON für seinen jeweiligen Wandlerausgangsschalter 204 bestimmen. Die Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e können eine Zeit bestimmen, zu der der Schalter 204a-n für einen Wandlerausgang eingeschaltet ist, um die Schalt-Ausgangsspannung auf dem entsprechenden Wandlerausgang bereitzustellen. Zum Beispiel kann der Zeit-EIN-Generator 4215a die Zeit bestimmen, zu der der Schalter 204a eingeschaltet sein muss, um der Induktivität Energie zu entnehmen und die Schalt-Ausgangsspannung 108a an dem ersten Wandlerausgang bereitzustellen. Die Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e können ein TON basierend auf der entsprechenden Spitzenstromreferenz jeder Schalt-Ausgangsspannung erzeugen.
  • Die Schaltersteuerung 4217 kann dazu ausgelegt sein, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern, um selektiv die Schalt-Ausgangsspannung 108 an die Wandlerausgänge anzulegen.
  • Die Schaltersteuerung 4217 kann die SIMO-Schalter steuern, um eine oder mehrere Schalterausgangsspannungen basierend auf dem TON-Signal von den Generatoren 4215 und der Taktspannung 4230 zu erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, wenn die Induktivität einen Spitzenstrom erreicht hat und die Taktspannung 4230 empfangen wird, die Schaltersteuerung 4217 Schalterspannungen erzeugen, sodass der SIMO-Wandler 104 eine Schalt-Ausgangsspannung gemäß einer Spitzenstromreferenz bereitstellt.
  • Der Pegelumsetzer 4219 kann die Schalterspannungen empfangen. Der Pegelumsetzer 4219 kann einen Spannungspegel einer oder mehrerer der Schalterspannungen auf Pegel verschieben, die ausreichend sind, um zu bewirken, dass entsprechende Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position übergehen. Der Pegelumsetzer 4219 kann Gate-Spannungen 4213 auf der Grundlage der Schalterspannungen erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Pegelumsetzer 4219 die Gate-Spannungen 4213 basierend auf entsprechenden Stufen des SIMO-Wandlers 104 verzögern.
  • Zum Beispiel können Linearregler oder ein Schaltkondensatornetzwerk Gate-Spannungen 4213 empfangen, um Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n bereitzustellen.
  • 43 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 4300, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 4300 kann den SIMO-Wandler 104, einen oder mehrere Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e, eine Schaltersteuerung 4217 und einen Pegelumsetzer 4219 beinhalten.
  • Das System 4300 kann einen oder mehrere Linearregler 4306 beinhalten. In 43 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 4217 veranschaulicht und erörtert. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4300 mehrere Schaltersteuerungen 4217 beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4300 einen einzigen Linearregler 4306 beinhalten, der elektrisch mit einem oder mehreren SIMO-Wandlerausgängen gekoppelt ist. Die Linearregler 4306 können den LDOs 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind.
  • Die Linearregler 4306 können Gate-Spannungen 4213 empfangen, um die Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n gemäß einer Spitzenstromreferenz zu regeln.
  • 44 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 4400, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 4400 kann den SIMO-Wandler 104, einen oder mehrere Zeit-EIN-Generatoren 4215a-e, eine Schaltersteuerung 4217 und einen Pegelumsetzer 4219 beinhalten.
  • Das System 4400 kann ein Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 beinhalten. In 44 ist zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Erörterung eine einzige Schaltersteuerung 4217 veranschaulicht und erörtert. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 elektrisch mit einem oder mehreren SIMO-Wandlerausgängen gekoppelt sein.
  • Das Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 kann Gate-Spannungen 4213 empfangen, um die Schalt-Ausgangsspannungen 108a-n gemäß einer Spitzenstromreferenz zu regeln. Das Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 kann eine separate Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) zum Steuern der Schaltkondensatoren beinhalten. Das Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 kann Filter zum Öffnen und Schließen von Schaltern basierend auf den Gate-Spannungen 4213 verwenden. Das Gate-Netzwerk von Schaltkondensatoren 4406 kann geregelte Schalt-Ausgangsspannungen gemäß einer Spitzenstromreferenz bereitstellen.
  • Die Schaltersteuerung kann verwendet werden, um den Tastgrad für jeden Ausgangsstrom des SIMO unter Verwendung des Spitzen- oder Zielstroms der Ausgangsspannungen zu steuern. Unter Verwendung der ausgewählten Zielspannungsreferenz für jeden Ausgang des SIMO kann die SR-Schaltung eine Tastgradspannung erzeugen. Die Tastgradspannung kann verwendet werden, um einen oder mehrere der Schalter des SIMO-Systems zu steuern, um zu bestimmen, wann von einer Induktivitätsenergieversorgungsphase auf eine Induktivitätsenergieentnahmephase umzuschalten ist, basierend auf einem Vergleich der Spitzenausgangsspannung und der Eingangsspannung.
  • Jeder Regler kann einen PI-Block enthalten, um die Spitzenstromreferenz für jede Ausgangsspannung zu erzeugen. Jedes der Referenzsignale kann sequenziell in einen Rampenkomparator eingespeist werden, um jede Tastgradspannung zu erzeugen. Die Tastgradspannungen oder Tastgradbefehle können diskontinuierlich erzeugt werden, um dem SIMO-System Stabilität zu verleihen.
  • Das SIMO-System kann einen Multiplexer zum Auswählen aus jeder der Zielausgangsspannungen für jede der SIMO-Ausgangsspannungen beinhalten. Der Multiplexer kann die Zielausgangsspannungen sequenziell auswählen und sie in einen Rampenkomparator einspeisen. Der Rampenkomparator kann zwei Eingaben annehmen, wie etwa die Eingangsspannung und die ausgewählte Zielausgangsspannung, um einen Vergleich zu erzeugen, der verwendet wird, um zu bestimmen, wann die Induktivität zwischen Energieversorgungs- und Energieentnahmephasen schaltet.
  • Zum Beispiel kann die Schaltersteuerung zwischen einer Induktivitätsenergieversorgungsphase und einer Induktivitätsenergieentnahmephase schalten, wenn sich die Zielausgangsspannung der Eingangsspannung nähert.
  • Der Rampenkomparator kann ein Vergleichssignal erzeugen, das als Eingabe in eine SR-Flip-Flop-Schaltung verwendet wird. Die SR-Flip-Flop-Schaltung kann ein Taktsignal an ihrem S-Eingang und das Vergleichssignal von dem Rampenkomparator an ihrem R-Eingang empfangen. Basierend auf diesen Eingaben kann das SR-Flip-Flop eine Tastgradspannung erzeugen. Die Tastgradspannung kann als ein Schaltersteuersignal verwendet werden, um die Schaltersteuerung zu steuern, von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase zu schalten.
  • Die Elemente des SIMO-Systems können auf einem gemeinsamen Chip oder als separate Elemente implementiert werden.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann einen oder mehrere Spannungsdetektoren, einen oder mehrere Stromdetektoren oder eine Kombination davon beinhalten. Die Spannungsdetektoren, Stromdetektoren oder eine Kombination davon können Ströme oder Spannungen innerhalb des SIMO-Wandlers 104 in unterschiedlichen Betriebsstufen des SIMO-Wandlers 104 messen. Der SIMO-Wandler 104 kann eine echte Induktivitätskurve der Induktivität 202 basierend auf den gemessenen Strömen, Spannungen oder irgendeiner Kombination davon rekonstruieren.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler eine oder mehrere Messungen (z. B. eine oder mehrere Spannungsmessungen und/oder eine oder mehrere Strommessungen) nutzen, um eine echte Induktivitätskurve der Induktivität zu rekonstruieren. Der SIMO-Wandler kann die echte Induktivitätskurve verwenden, um die Tastgrade der Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers anzupassen, um die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne der mit dem Wandlerausgang gekoppelten elektronischen Vorrichtung bereitzustellen.
  • 45 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 4500, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 4500 kann auch einen ersten Sensor 4502, einen zweiten Sensor 4504 und einen dritten Sensor 4506 beinhalten. Der SIMO-Wandler 104 kann ansonsten dem oben in Bezug auf 4 beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor 4502 elektrisch zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität 202 und dem Schalter 206 gekoppelt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor 4502 elektrisch mit dem ersten Anschluss der Induktivität 202 gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Stromsensor 4504 elektrisch zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität 202 und dem Schalter 208 gekoppelt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor 4504 elektrisch mit dem ersten Anschluss der Induktivität 202 gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor 4506 elektrisch zwischen dem zweiten Anschluss der Induktivität 202 und einem oder mehreren der Schalter 204a-n gekoppelt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor 4506 elektrisch mit dem zweiten Anschluss der Induktivität 202 gekoppelt sein.
  • Bei manchen Aspekten können der erste Sensor 4502, der zweite Sensor 4504 oder der dritte Sensor 4506 kommunikativ oder elektrisch mit einer Steuerung (nicht veranschaulicht) gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung die Steuerung die in den obigen Absätzen beschriebene Schaltersteuerung sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der erste Sensor 4502 und der zweite Sensor 4504 Spannung oder Strom auf der Induktivität 202 detektieren. Zum Beispiel kann der erste Sensor 4502 die Eingangsspannung oder den Eingangsstrom des ersten Anschlusses der Induktivität 202 detektieren. Als ein anderes Beispiel kann der zweite Sensor 4504 die Spannung oder den Strom des ersten Anschlusses der Induktivität 202 detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor 4502 dazu ausgelegt sein, die Eingangsspannung oder den Eingangsstrom der Induktivität 202 während einer Energieversorgungsphase zu detektieren. Die Energieversorgungsphasen können derart auftreten, dass die Induktivität 202 mit Energie versorgt (z. B. geladen) wird. Zum Beispiel kann die Steuerung bewirken, dass die Schalter in Zustände übergehen, in denen die Induktivität 202 die Eingangsspannung empfängt (z. B. befinden sich der Schalter 206 und der Schalter 210 im geschlossenen Zustand und der Schalter 208 befindet sich im offenen Zustand).
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor 4504 dazu ausgelegt sein, die Spannung oder den Strom des ersten Anschlusses der Induktivität 202 während einer Energieentnahmephase zu detektieren. Die Energieentnahmephase kann derart auftreten, dass der Induktivität 202 Energie entnommen wird (z. B. leitet über einen oder mehrere der Schalter 204a-n). Zum Beispiel kann die Steuerung bewirken, dass die Schalter in Zustände übergehen, in denen die Induktivität 202 elektrisch von der Eingangsspannung isoliert ist und elektrisch mit einem Ausgang des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt ist (z. B. befinden sich der Schalter 206 und der Schalter 210 in dem offenen Zustand, und der Schalter 208 und einer oder mehrere der Schalter 204a-n befinden sich in dem geschlossenen Zustand).
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor 4506 die Schalt-Ausgangsspannung oder den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses der Induktivität 202 detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor 4506 die Schalt-Ausgangsspannung oder den Ausgangsstrom während der Energieversorgungs- oder der Energieentnahmephase detektieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4500 arbeiten, um die Schalt-Ausgangsspannung während Arbeitszyklen (z. B. Induktivitätszyklen, die die Energieversorgungsphase und die Energieentnahmephase beinhalten) der Induktivität 202 zu steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung einen Eingangsspannungswert, einen Spannungswert, einen Schalt-Ausgangsspannungswert, einen Eingangsstromwert, einen Stromwert oder einen Ausgangsstromwert bestimmen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsspannungswert, den Spannungswert, den Schalt-Ausgangsspannungswert, den Eingangsstromwert, den Stromwert oder den Ausgangsstromwert basierend auf der detektierten Eingangsspannung, der Spannung, der Schalt-Ausgangsspannung, dem Eingangsstrom, dem Strom bzw. dem Ausgangsstrom bestimmen.
  • 46 veranschaulicht eine grafische Darstellung 4600 von Strömen auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen 4610a-b gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 46 repräsentiert eine Kurve 4616 einen bekannten Induktivitätswert der Induktivität gegenüber dem Strom auf der Induktivität (z. B. eine Induktivitätskurve 4616). Wie durch die Induktivitätskurve 4616 veranschaulicht, nimmt der Induktivitätswert der Induktivität ab, wenn der Strom auf der Induktivität zunimmt.
  • Die Kurven 4611a-b können den Strom auf der Induktivität während des ersten Induktivitätszyklus 4610a bzw. des zweiten Induktivitätszyklus 4610b ohne jegliche Induktivitäts-Derating repräsentieren. Die Kurven 4614a-b können den Strom auf der Induktivität während des ersten Induktivitätszyklus 4610a bzw. des zweiten Induktivitätszyklus 4610b mit Induktivitäts-Derating repräsentieren. Ferner kann die Kurve 4612 den Strom auf der Induktivität während des ersten Induktivitätszyklus 4610a mit Induktivitäts-Derating repräsentieren. Differenzen treten im Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen 4610a-b auf, wie durch die Differenzen in den Kurven 4611a-b, 4612 und 4614a-b veranschaulicht. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Differenzen zwischen den Kurven 4611a-b, 4612 und 4614a-b auf ein Induktivitäts-Derating zurückzuführen sein, wenn der Strom zunimmt.
  • 47 veranschaulicht eine grafische Darstellung 4700 von Strömen auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen 4610a-b und des bekannten Induktivitätsnennwerts gegenüber eines interpolierten echten Induktivitätsnennwerts 4709 gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der interpolierte echte Induktivitätsnennwert 4709 unter Verwendung des Eingangsspannungswerts, des Eingangsstromwerts oder des Schalt-Ausgangsspannungswerts der Induktivität interpoliert werden, wie an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung besprochen. Der Strom 4614a kann in mehrere Abschnitte unterteilt werden, die in 47 als dii, di2, di3 und di4 veranschaulicht sind. Jeder Abschnitt dii, di2, di3 und di4 des gemessenen Stroms 4614a kann einem anderen Abschnitt der interpolierten Induktivitätskurve 4709 entsprechen. Zum Beispiel kann der Abschnitt di4 einem ersten Abschnitt 4708a entsprechen, der Abschnitt di3 einem zweiten Abschnitt 4708b entsprechen, der Abschnitt di2 kann einem dritten Abschnitt 4708c entsprechen und der Abschnitt dii kann einem vierten Abschnitt 4708d entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder Abschnitt 4708a-d der interpolierten Induktivitätskurve 4709 basierend auf dem entsprechenden Abschnitt dii, di2, di3 und di4 des gemessenen Stroms 4614a interpoliert werden. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder Abschnitt 4708a-d der interpolierten Induktivitätskurve 4709 einem anderen Abschnitt dii, di2, di3 und di4 des gemessenen Stroms 4614a entsprechen.
  • 48 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 4800 zum Betreiben eines Schaltwandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 4800 kann einen oder mehrere Blöcke 4802, 4804, 4806, 4808 oder 4810 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 4800 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 4802 können Schalter gesteuert werden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter gesteuert werden, um die Schalt-Ausgangsspannung in Arbeitszyklen zu steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder Arbeitszyklus eine Energieversorgungsphase und eine Energieentnahmephase beinhalten. Während der Energieversorgungsphase kann eine Ladungsspeicherkomponente mit Energie versorgt werden. Außerdem kann der Ladungsspeicherkomponente während der Energieentnahmephase Energie in einen oder mehrere Wandlerausgänge der mehreren Wandlerausgänge entnommen werden.
  • Bei Block 4804 kann das Verfahren Detektieren einer Komponenteneingangsspannung, eines Komponenteneingangsstroms und einer Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Detektieren der Komponenteneingangsspannung und des Komponenteneingangstroms an einem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente beinhalten. Zusätzlich kann das Verfahren bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Detektieren der Schalt-Ausgangsspannung an einem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente beinhalten.
  • Bei Block 4806 kann das Verfahren Bestimmen eines Komponenteneingangsspannungswerts, eines Komponenteneingangsstromwerts und/oder eines Schalt-Ausgangsspannungswerts durch einen ersten Sensor beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Bestimmen des Komponenteneingangsspannungswerts (z. B. des Eingangsspannungswerts) und des Komponenteneingangsstromwerts (z. B. des Eingangsstromwerts) während des Anfangs und des Endes der Energieversorgungsphase an einem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente beinhalten. Außerdem kann das Verfahren bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Bestimmen des Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente während des Anfangs und während des Endes der Energieversorgungsphase beinhalten.
  • Bei Block 4808 kann das Verfahren Bestimmen des Komponenteneingangsspannungswerts, des Komponenteneingangsstromwerts und/oder des Schalt-Ausgangsspannungswerts durch einen zweiten Sensor beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Bestimmen der Komponenteneingangsspannung und/oder des Komponenteneingangsstromwerts und/oder des Schalt-Ausgangsspannungswerts während des Anfangs oder während des Endes mindestens einer Energieentnahmephase beinhalten. Das Verfahren kann Bestimmen der Komponenteneingangsspannung oder des Komponenteneingangstromwerts an dem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente beinhalten. Zusätzlich kann das Verfahren Bestimmen des Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente beinhalten.
  • Bei Block 4810 kann das Verfahren Bestimmen einer elektrischen Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Bestimmen der elektrischen Charakteristik unter Verwendung der bestimmten Werte beinhalten.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 4800 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 4800 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor als ein Spannungssensor ausgelegt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor als ein Stromsensor ausgelegt sein. Alternativ dazu kann der erste Sensor bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung als sowohl einen Spannungssensor als auch einen Stromsensor beinhaltend ausgelegt sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor als ein Spannungssensor ausgelegt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor als ein Stromsensor ausgelegt sein. Alternativ dazu kann der zweite Sensor bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung als sowohl einen Spannungssensor als auch einen Stromsensor beinhaltend ausgelegt sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor als ein Spannungssensor ausgelegt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor als ein Stromsensor ausgelegt sein. Alternativ dazu kann der dritte Sensor bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung als sowohl einen Spannungssensor als auch einen Stromsensor beinhaltend ausgelegt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung einen oder mehrere Prozessoren beinhalten, die dazu ausgelegt sind, verschiedene Funktionen unter Verwendung bestimmter Spannungswerte (z. B. eines Komponenteneingangsspannungswerts, eines Komponentenspannungswerts oder eines Spannungswerts) oder bestimmter Stromwerte (z. B. eines Komponenteneingangsstromwerts, eines Komponentenstromwerts oder eines Stromwerts) des ersten Anschlusses oder des zweiten Anschlusses der Induktivität durchzuführen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor die Eingangsspannung oder den Eingangsstrom des ersten Anschlusses während der Energieversorgungsphase detektieren. Die Steuerung kann einen Eingangsspannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität während der Energieversorgungsphase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsspannungswert während der Energieversorgungsphase basierend auf der durch den ersten Sensor detektierten Eingangsspannung bestimmen. Die Steuerung kann einen Eingangsstromwert des ersten Anschlusses während der Energieversorgungsphase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsstromwert während der Energieversorgungsphase basierend auf dem durch den ersten Sensor detektierten Eingangsstrom bestimmen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor die Spannung oder den Strom des ersten Anschlusses während der Energieentnahmephase detektieren. Die Steuerung kann einen Spannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität während der Energieentnahmephase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Spannungswert während der Energieentnahmephase basierend auf der durch den zweiten Sensor detektierten Spannung bestimmen. Die Steuerung kann einen Eingangsstromwert des ersten Anschlusses während der Energieentnahmephase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsstromwert während der Energieentnahmephase basierend auf dem durch den ersten Sensor detektierten Eingangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor die Schalt-Ausgangsspannung oder den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses während der Energieversorgungsphase oder der Energieentnahmephase detektieren. Die Steuerung kann den Schalt-Ausgangsspannungswert des zweiten Anschlusses der Induktivität während der Energieversorgungs- oder der Energieentnahmephase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Schalt-Ausgangsspannungswert während der Energieversorgungs- oder der Energieentnahmephase basierend auf der durch den dritten Sensor detektierten Schalt-Ausgangsspannung bestimmen. Die Steuerung kann den Ausgangsstromwert des zweiten Anschlusses während der Energieversorgungs- oder Energieentnahmephase bestimmen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Ausgangsstromwert während der Energieversorgungs- oder der Energieentnahmephase basierend auf dem durch den ersten Sensor detektierten Ausgangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor die Eingangsspannung des ersten Anschlusses der Induktivität während eines Anfangs (z. B. an einem Anfang) der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Anfang der Energieversorgungsphase einem Zeitraum entsprechen, der darauf folgt, dass die Schalter in einen Zustand übergehen, der dazu ausgelegt ist, die Induktivität mit Energie zu versorgen (z. B. zu laden). Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsspannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität am Anfang der Energieversorgungsphase basierend auf der detektierten Eingangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor den Eingangsstrom des ersten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsstromwert des ersten Anschlusses der Induktivität am Anfang der Energieversorgungsphase basierend auf dem detektierten Eingangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor die Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Schalt-Ausgangsspannungswert des zweiten Anschlusses der Induktivität am Anfang der Energieversorgungsphase basierend auf der detektierten Schalt-Ausgangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Ausgangsstromwert des zweiten Anschlusses der Induktivität am Anfang der Energieversorgungsphase basierend auf dem detektierten Ausgangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor die Eingangsspannung des ersten Anschlusses der Induktivität während eines Endes (z. B. zu einem Ende) der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Ende der Energieversorgungsphase einem Zeitraum entsprechen, bevor die Schalter in einen Zustand übergehen, der dazu ausgelegt ist, der Induktivität Energie zu entnehmen (z. B. zu bewirken, dass die Induktivität leitet). Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsspannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase basierend auf der detektierten Eingangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Sensor den Eingangsstrom des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Eingangsstromwert des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase basierend auf dem detektierten Eingangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor die Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Schalt-Ausgangsspannungswert des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase basierend auf der detektierten Schalt-Ausgangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Ausgangsstromwert des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieversorgungsphase basierend auf dem detektierten Ausgangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor die Spannung des ersten Anschlusses der Induktivität während eines Anfangs (z. B. an einem Anfang) der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Anfang der Energieentnahmephase einem Zeitraum entsprechen, der darauf folgt, dass die Schalter in einen Zustand übergehen, der dazu ausgelegt ist, der Induktivität Energie zu entnehmen (z. B. zu bewirken, dass die Induktivität leitet). Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Spannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieentnahmephase basierend auf der detektierten Spannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor den Strom des ersten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Stromwert während des Anfangs der Energieentnahmephase des ersten Anschlusses der Induktivität basierend auf dem detektierten Strom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor die Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Schalt-Ausgangsspannungswert am Anfang der Energieentnahmephase des zweiten Anschlusses der Induktivität basierend auf der detektierten Schalt-Ausgangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Anfangs der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Ausgangsstromwert des zweiten Anschlusses der Induktivität am Anfang der Energieentnahmephase basierend auf dem detektierten Ausgangsstrom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor die Spannung des ersten Anschlusses der Induktivität während eines Endes (z. B. an einem Ende) der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Ende der Energieentnahmephase einem Zeitraum entsprechen, bevor die Schalter in einen Zustand übergehen, der dazu ausgelegt ist, die Induktivität mit Energie zu versorgen (z. B. zu laden) oder zu bewirken, dass im Wesentlichen kein Strom auf der Induktivität auftritt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Spannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase basierend auf der detektierten Spannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Sensor den Strom des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Stromwert des ersten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase basierend auf dem detektierten Strom bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor die Schalt-Ausgangsspannung des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Schalt-Ausgangsspannungswert des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase basierend auf der detektierten Schalt-Ausgangsspannung bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Sensor den Ausgangsstrom des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase detektieren. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung den Ausgangsstromwert des zweiten Anschlusses der Induktivität während des Endes der Energieentnahmephase basierend auf dem detektierten Ausgangsstrom bestimmen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung mindestens einen des Spannungswerts (z. B des Eingangsspannungswerts oder des Spannungswerts) oder des Stromwerts (z. B. des Eingangsstromwerts oder des Stromwerts) des ersten Anschlusses (z. B. an dem ersten Knoten) der Induktivität (z. B. der Ladungsspeicherkomponente) und des Schalt-Ausgangsspannungswerts während des Anfang und des Endes der Energieversorgungsphase bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung mindestens einen des Spannungswerts (z. B. des Eingangsspannungswerts oder des Spannungswerts) des ersten Anschlusses, des Stromwerts (z. B. des Eingangsstromwerts oder des Stromwerts) des ersten Anschlusses oder des Schalt-Ausgangsspannungswerts des zweiten Anschlusses (z. B. an dem zweiten Knoten) der Induktivität während des Anfang oder des Endes der Energieversorgungsphase bestimmen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung eine elektrische Charakteristik der Induktivität (z. B. der Ladungsspeicherkomponente) unter Verwendung der bestimmten Werte bestimmen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung einen echten Induktivitätswert der Induktivität unter Verwendung des Eingangsspannungswerts, des Eingangsstromwerts, des Spannungswerts, des Stromwerts, des Schalt-Ausgangsspannungswerts, des Ausgangsstromwerts oder einer Kombination davon bestimmen. Zusätzlich dazu kann die Steuerung die elektrische Charakteristik der Induktivität durch Interpolieren des Eingangsspannungswerts, des Eingangsstromwerts, des Spannungswerts, des Stromwerts, des Schalt-Ausgangsspannungswerts, des Ausgangsstromwerts oder irgendeiner Kombination davon bestimmen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung einen echten Induktivitätsnennwert (z. B. eine Induktivitätskurve) der Induktivität basierend auf der Interpolation des Eingangsspannungswerts, des Eingangsstromwerts, des Spannungswerts, des Stromwerts, des Schalt-Ausgangsspannungswerts, des Ausgangsstromwerts oder einer Kombination davon bestimmen. Bei diesen und anderen Beispielen kann die Steuerung den echten Induktivitätsnennwert der Induktivität basierend auf dem Eingangsspannungswert, dem Eingangsstromwert, dem Spannungswert, dem Stromwert, dem Schalt-Ausgangsspannungswert, dem Ausgangsstromwert oder einer Kombination davon interpolieren.
  • Die Steuerung kann die elektrische Charakteristik (z. B. die Spannung über die Induktivität u(t)) der Induktivität gemäß der folgenden Gleichung bestimmen: u ( t ) = V ( L x ) − V o N = L ⋅ ( d i N ( t ) ) / d t = L ⋅ ( i N − i N − I ) / t o N
    Figure DE112020007356T5_0003
  • In Gleichung (3)
    • - bezeichnet V(LX) den Spannungswert des ersten Anschlusses der Induktivität (der am Anfang und am Ende jeder Phase des SIMO-Schaltens üblicherweise im Wesentlichen 0 V beträgt, falls z. B. der SIMO-Wandler im DCM-Modus betrieben wird
    • - in diesem Fall fließt im Wesentlichen kein elektrischer Strom auf der Induktivität);
    • - bezeichnet VoN die jeweilige Ausgangsspannung auf einem Wandlerausgang (oder einer Wandlerausgangsschiene);
    • - bezeichnet L den Induktivitätswert der Induktivität;
    • - bezeichnet iN den elektrischen Strom auf der Induktivität während des jeweiligen Energieentnahmezeitraums für den Wandlerausgang N;
    • - bezeichnet iN-1 den elektrischen Strom auf der Induktivität während des jeweiligen Energieentnahmezeitraums für den Wandlerausgang N-1 (z. B. während des Energieentnahmezeitraums unmittelbar vor dem Energieentnahmezeitraum für den Wandlerausgang N, mit anderen Worten, es gibt keinen anderen Energieentnahmezeitraum zwischen dem Energieentnahmezeitraum für iN-1 und dem Energieentnahmezeitraum für iN-1, nur z. B. genau einen Energieversorgungszeitraum); und
    • - bezeichnet toN die Zeitdauer des Energieentnahmezeitraums für den Wandlerausgang N.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung die Schalter gemäß der elektrischen Charakteristik der Induktivität steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung die Schalter steuern, um ein Induktivitäts-Derating aufgrund eines erhöhten Stroms auf der Induktivität zu kompensieren. Beispielsweise kann die Steuerung die Schalter steuern, um einen Tastgrad der Schalter entweder zu erhöhen oder zu verringern.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung die Schalter in Übereinstimmung mit dem DCM steuern. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, falls die elektrische Charakteristik so bestimmt wird, dass das Veranlassen, dass die Induktivitätszyklen diskontinuierlich sind, die Leistungsfähigkeit des SIMO-Wandlers verbessern würde, die Steuerung bewirken, dass die Schalter gemäß dem DCM arbeiten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität durch einen Kondensator ersetzt werden und die verschiedenen in der vorliegenden Offenbarung besprochenen Operationen können unter Verwendung des Kondensators anstelle der Induktivität durchgeführt werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die elektrische Charakteristik des Kondensators eine Kapazität des Kondensators beinhalten.
  • Bei einigen Aspekten kann ein vierter Schalter elektrisch zwischen dem zweiten Anschluss der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein fünfter Schalter elektrisch zwischen dem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt sein.
  • Ein oder mehrere in der vorliegenden Offenbarung beschriebene Aspekte können Timingfehler minimieren, die bewirken können, dass die Effizienz in dem SIMO-Wandler reduziert wird. Zusätzlich dazu können ein oder mehrere Aspekte, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, unter definierten Lasten das Timing anpassen (z. B. Tastgrade der Schalter anpassen), um ein Induktivitäts-Derating zu kompensieren. Diese Aspekte der vorliegenden Offenbarung können externe Induktivitäten mit der Induktivität ersetzen, die bekannte Induktivitätskurvencharakteristiken beinhaltet.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können Funktionen, die in Bezug auf den SIMO-Wandler beschrieben sind, durch einen SISO-Wandler unter Verwendung von Oversampling (Überabtastung) implementiert werden.
  • Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung die Schalter so steuern, dass eine Spannungswelligkeit des Schalt-Ausgangsspannungswerts reduziert wird. Zusätzlich dazu kann die Steuerung gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalter basierend auf der bestimmten elektrischen Charakteristik steuern, um Ungenauigkeiten, die mit den Steuerrückkopplungsberechnungen oder Timingfehlern assoziiert sind, zu reduzieren oder zu eliminieren.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung zurückführen. Der SIMO-Wandler 104 kann die Leistung zu einem Speicherkondensator zurückführen. Die auf dem Speicherkondensator gespeicherte Leistung kann verwendet werden, um die Induktivität 202 während eines anschließenden Induktivitätszyklus zu laden. Alternativ dazu kann der SIMO-Wandler 104 die Leistung zurückführen, um die Induktivität 202 für einen anschließenden Induktivitätszyklus zu laden.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler dazu ausgelegt sein, ungenutzte Leistung unter Verwendung einer oder mehrerer Leistungsspeichervorrichtungen (z. B. eines oder mehrerer Kondensatoren) zurückzuführen. Das heißt, ungenutzte Restladungen in dem SIMO-Wandler können gesammelt und gespeichert und dann als zusätzliche Energiequellen verwendet werden, was zu einer verbesserten Effizienz der Schaltung führen kann. Anders ausgedrückt, da viele elektrische Komponenten ähnliche Spannungsanforderungen (z. B. Spannungsdomänen) aufweisen, kann ungenutzte Leistung für eine Komponente temporär gespeichert und dann zu einer anderen Komponente umgeleitet werden. Beispielsweise weisen BLE- und WiFi-Vorrichtungen ähnliche Spannungsdomänen auf, was ermöglicht, dass ungenutzte Spannung für einen Wandlerausgang, der mit einer BLE-Vorrichtung verbunden ist, auf einem Kondensator für einen Wandlerausgang, der mit einem WiFi-Modul verbunden ist, gespeichert wird. Des Weiteren kann es, selbst wenn die Komponenten unähnliche Spannungsanforderungen aufweisen, möglich sein, eine zweite Komponente mit gespeicherter Spannung von der ersten Komponente mit Leistung zu versorgen.
  • 49 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 4900, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4900 mehrere Wandlerausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 4900 ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) LDOs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Das System 4900 kann dazu ausgelegt sein, Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, während eines Entladungszeitraums zurückzuführen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeicherte Spannung zurückgeführt werden, sodass sie während eines anschließenden Induktivitätszyklus verwendet werden kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass während des Entladungszeitraums die Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, zu einer anderen Komponente innerhalb des Systems 4900 transferiert wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass während des Entladungszeitraums die Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, zum Laden der Induktivität 202 verwendet wird. Während des Entladungszeitraums kann die Schaltersteuerung in diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass ein Strom (in 49 durch einen Pfeil 4901 repräsentiert) von einem Ausgangskondensator (in 49 als Kondensator 4907c veranschaulicht) zu dem Referenzpotenzial propagieren kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Strom, der von dem Ausgangskondensator 4907c zu dem Referenzpotenzial propagiert wird, bewirken, dass Strom auf der Induktivität 202 gespeichert wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass während des Entladungszeitraums die auf dem Ausgangskondensator 4907c gespeicherte Spannung zu einem Speicherkondensator (nicht veranschaulicht) transferiert wird. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Speicherkondensator elektrisch mit dem Eingangsanschluss 102 des SIMO 104 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Speicherkondensator über einen Schalter (nicht veranschaulicht) elektrisch mit dem Eingangsanschluss 102 gekoppelt sein.
  • Während des Entladungszeitraums kann die Schaltersteuerung in einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass ein Strom (in 49 durch einen Pfeil 4903 repräsentiert) von dem Ausgangskondensator (in 49 als Kondensator 4907c veranschaulicht) zu dem Eingangsanschluss 102 propagieren kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Strom, der von dem Ausgangskondensator 4907c zu dem Eingangsanschluss 102 propagiert wird, bewirken, dass Strom auf der Induktivität 202 gespeichert wird, oder dass die Spannung auf dem Speicherkondensator gespeichert wird, der elektrisch mit dem Eingangsanschluss 102 gekoppelt ist. In anschließenden Induktivitätszyklen kann die auf dem Speicherkondensator gespeicherte Spannung zumindest einen Teil der Eingangsspannung bereitstellen.
  • 50 veranschaulicht eine grafische Darstellung 5000 einer Simulation, bei der während disjunkten Induktivitätszyklen entweder die Induktivität mit einer einzigen elektrischen Vorrichtung gekoppelt ist oder ein Ausgangskondensator entladen wird, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. In 50 repräsentieren Wellenformen 5002a-d einen Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen. Die Wellenformen 5002a-d veranschaulichen, wie sich der Strom auf der Induktivität während der Induktivitätszyklen mit der Zeit ändert. Einer oder mehrere der Induktivitätszyklen können einen Ladungsabschnitt, einen Leitungsabschnitt oder einen Entladungsabschnitt beinhalten. Die Ladungsabschnitte sind in 50 als Abschnitte 5004a-c veranschaulicht. Die Leitungsabschnitte sind in 50 als Abschnitte 5006, 5008, 5010 veranschaulicht. Der Entladungsabschnitt ist in 50 als Abschnitt 5009 veranschaulicht.
  • Die Ladungsabschnitte 5004a-c veranschaulichen eine Änderung des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Ladens der Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung als eine positive Spannung geladen werden. Zum Beispiel repräsentieren die Ladungsabschnitte 5004a-c, wie in 50 veranschaulicht, eine Zunahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Ladens der Induktivität unter Verwendung der Eingangsspannung oder der Spannung, die zurückgeführt und auf einem Speicherkondensator gespeichert wird.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität unter Verwendung einer Spannung geladen werden, die auf einem Ausgangskondensator des Systems gespeichert ist. Zum Beispiel repräsentiert der Entladungsabschnitt 5009 eine Änderung (in der negativen Richtung) des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Entladens eines Ausgangskondensators während des entsprechenden Induktivitätszyklus 5002c. Der Strom auf der Induktivität kann während des entsprechenden Entladungsabschnitts 5009 in der negativen Richtung zunehmen, da der Strom aufgrund der Spannung, die auf dem Ausgangskondensator gespeichert ist, in die entgegengesetzte Richtung fließt als der Strom aufgrund der Eingangsspannung.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Entladungsabschnitt 5009 auch eine Verringerung des Stroms auf der Induktivität repräsentieren, wenn die in dem Ausgangskondensator gespeicherte Spannung eine Schwelle erreicht, während die gespeicherte Spannung abnimmt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, während der Strom die Induktivität während des Entladungsabschnitts 5009 propagiert, die auf dem Ausgangskondensator gespeicherte Spannung reduziert werden. Wenn ein Schwellenbetrag der gespeicherten Spannung (z. B. im Wesentlichen die Hälfte) abgeführt ist, kann der Strom auf der Induktivität aufgrund der verringerten gespeicherten Spannung beginnen, abzunehmen.
  • Die Leitungsabschnitte 5006, 5008, 5010 veranschaulichen eine Abnahme des Stroms auf der Induktivität aufgrund des Trennens der Induktivität von der Eingangsspannung und des elektrischen Koppelns mit einer elektrischen Vorrichtung über einen Wandlerausgang des SIMO-Wandlers während der Leitungsabschnitte 5006, 5008, 5010. Zum Beispiel kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung jeder der Leitungsabschnitte 5006, 5008, 5010 der Induktivität entsprechen, das über einen unterschiedlichen Wandlerausgang des SIMO-Wandlers elektrisch mit unterschiedlichen elektronischen Vorrichtungen gekoppelt ist. Als ein anderes Beispiel kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung jeder der Leitungsabschnitte 5006, 5008, 5010 der Induktivität entsprechen, das über einen Wandlerausgang des SIMO-Wandlers elektrisch mit derselben elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist.
  • 51 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 5100 zum Betreiben eines Schaltleistungswandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 5100 kann einen oder mehrere Blöcke 5102, 5104, 5106 oder 5108 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 5100 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Bei Block 5102 können Schalter gesteuert werden. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter gesteuert werden, um eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang zu liefern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu einer Induktivität geliefert wird, an den Wandlerausgang geliefert werden.
  • Bei Block 5104 kann das Verfahren Versorgen der Induktivität mit Energie beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Versorgen der Induktivität mit Energie in einem Induktivitätsenergieversorgungszeitraum beinhalten.
  • Bei Block 5106 kann das Verfahren Entnehmen von Energie von der Induktivität beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Verfahren Entnehmen von Energie von der Induktivität in einem Energieentnahmezeitraum beinhalten.
  • Bei Block 5108 kann das Verfahren Entladen eines Kondensators beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Kondensator mit einem Wandlerausgang gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Kondensator einen Ausgangskondensator beinhalten. Zusätzlich kann der Kondensator bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung in einem Entladungszeitraum entladen werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums oder des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums auftreten. Ferner kann der Kondensator bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung entladen werden, um die entladene Energie in einer Energiespeichervorrichtung zu speichern. Die Energiespeichervorrichtung kann sich innerhalb oder außerhalb des SIMO-Wandlers befinden. Bei verschiedenen Aspekten kann die Energiespeichervorrichtung ein Kondensator einer Wandlerausgangsschiene sein, die gegenwärtig nicht verwendet wird. Bei verschiedenen Aspekten kann die Energiespeichervorrichtung ein zusätzlicher Kondensator sein, der der Induktivität 202 vorgeschaltet angeordnet ist. Bei verschiedenen Aspekten kann die Energiespeichervorrichtung ein zusätzlicher Kondensator sein, der der Induktivität 202 nachgeschaltet angeordnet ist. Bei verschiedenen Aspekten kann die Energiespeichervorrichtung ein zusätzlicher Kondensator sein, der mit einem Abgriffanschluss der Induktivität verbunden ist, der selektiv mit der Induktivität 202 zwischen den zwei Induktivitätsanschlüssen an den jeweiligen Endgebieten der Induktivität 202 gekoppelt sein kann.
  • Modifikationen, Ergänzungen oder Auslassungen des Verfahrens 5100 können vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel können die Operationen des Verfahrens 5100 in unterschiedlicher Reihenfolge implementiert werden. Zusätzlich oder alternativ können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig durchgeführt werden. Des Weiteren sind die umrissenen Operationen und Handlungen nur als Beispiele bereitgestellt und manche der Operationen und Handlungen können optional sein, in weniger Operationen und Handlungen kombiniert werden oder in zusätzliche Operationen und Handlungen erweitert werden, ohne das Wesen der beschriebenen Aspekte zu beeinträchtigen.
  • 52 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines anderen beispielhaften Systems 5200, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 5200 ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) LDOs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Das System 5200 kann dazu ausgelegt sein, Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, während eines Entladungszeitraums zurückzuführen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf einem oder mehreren Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeicherte Spannung zurückgeführt werden, sodass sie während eines anschließenden Induktivitätszyklus verwendet werden kann. Die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeicherte Spannung kann von einem oder mehreren Ausgangskondensatoren 4907a-n zu einem Hilfskondensator 5207 zurückgeführt werden.
  • Die Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) kann einen Hilfsschalter 5205 steuern, um den Hilfskondensator 5207 während der Entladungsabschnitte elektrisch mit dem ersten Anschluss der Induktivität 202 zu koppeln. Die Schaltersteuerung kann die Schalter 204a-n, 210, 206, 208, den Hilfsschalter 5205 oder irgendeine Kombination davon so steuern, dass während des Entladungszeitraums die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeicherte Spannung zu dem Hilfskondensator 5207 transferiert wird.
  • Außerdem kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass während des Entladungszeitraums zumindest ein Teil der Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, zum Laden der Induktivität 202 verwendet wird. Während des Entladungszeitraums kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208 so steuern, dass ein Strom (in 52 durch einen Pfeil 5201 repräsentiert) von einem Ausgangskondensator (in 52 als Kondensator 4907c veranschaulicht) zu dem Referenzpotenzial propagieren kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Strom, der von dem Ausgangskondensator 4907c zu dem Referenzpotenzial propagiert wird, bewirken, dass Strom auf der Induktivität 202 gespeichert wird.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208, den Hilfsschalter 5205 oder eine Kombination davon so steuern, dass während des Entladungszeitraums die auf dem Ausgangskondensator 4907c gespeicherte Spannung zu dem Hilfskondensator 5207 (z. B. einem Speicherkondensator) transferiert wird. Während des Entladungszeitraums kann die Schaltersteuerung die Schalter 204a-n, 210, 206, 208, den Hilfsschalter 5205 oder eine Kombination derart steuern, dass dieser Strom (in 52 durch einen Pfeil 5203 repräsentiert) von einem Ausgangskondensator (in 52 als Kondensator 4907c veranschaulicht) zu dem Hilfskondensator 5207 propagieren kann.
  • Das System 5200 kann die Induktivität 202 zum Zurückführen der auf den Ausgangskondensatoren 4907 gespeicherten Leistung zu dem Hilfskondensator 5207 verwenden. Außerdem kann der Hilfskondensator 5207 als ein isolierter Kondensator implementiert werden, der durch den Hilfsschalter 5205 von der Induktivität 202 oder den Schaltern 204 isoliert ist.
  • 53 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines anderen beispielhaften Systems 5300, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Das System 5200 kann einen oder mehrere LDOs (nicht veranschaulicht) beinhalten. Die LDOs können den LDOs 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind.
  • Das System 5300 kann ein Schaltkondensatornetzwerk 5309 (auch als ein Schaltnetzwerk 5309 bezeichnet) beinhalten. Das Schaltkondensatornetzwerk 5309 kann Hilfsschalter 5205a-d und den Hilfskondensator 5207 beinhalten. Das Schaltkondensatornetzwerk 5309 kann dazu ausgelegt sein, eine Spannung, die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeichert ist, während des Entladungszeitraums an den Hilfskondensator 5207 zurückzuführen.
  • Die Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) kann die Schalter 204a-n, 210, 206, 208, die Hilfsschalter 5205a-d oder irgendeine Kombination davon so steuern, dass während des Entladungszeitraums die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren 4907a-n gespeicherte Spannung zu dem Hilfskondensator 5207 transferiert wird.
  • Das System 5300 verwendet die Induktivität 202 möglicherweise nicht zum Zurückführen der auf den Ausgangskondensatoren 4907 gespeicherten Leistung.
  • 54 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 5400 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 5400 kann einen oder mehrere Blöcke 5402 bis 5414 beinhalten. Obwohl mit diskreten Blöcken veranschaulicht, können die Operationen, die mit einem oder mehreren der Blöcke des Verfahrens 5400 assoziiert sind, in Abhängigkeit von der speziellen Implementierung in zusätzliche Blöcke unterteilt, in weniger Blöcke kombiniert oder eliminiert werden.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5402 Starten des Betriebs eines Takts beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Takt ein Taktsignal zum Betreiben des SIMO-Wandlers, einer Schaltersteuerung oder einer Kombination davon beinhalten. Auf Block 5402 kann Block 5404 folgen.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5404 Betreiben des SIMO-Wandlers beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers, die Hilfsschalter oder eine Kombination davon steuern. Auf Block 5404 kann Block 5406 folgen.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5406 Bestimmen beinhalten, ob alle Werte für die Schalt-Ausgangsspannung hoch sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung bestimmen, ob alle Werte für die Schalt-Ausgangsspannung (z. B. der Wert der Schalt-Ausgangsspannung an den entsprechenden Wandlerausgängen) hoch sind. Die Schaltersteuerung kann bestimmen, dass die Werte für die Schalt-Ausgangsspannung hoch sind, falls die Werte für die Schalt-Ausgangsspannung über einem Schwellenwert liegen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Schwellenwert der Werte für die Schalt-Ausgangsspannung 1,7 V bis 7 V, z. B. 3 V bis 5 V, beinhalten. Falls alle Werte für die Schalt-Ausgangsspannung hoch sind, kann auf Block 5406 Block 5408 folgen. Falls alle Werte für die Schalt-Ausgangsspannung nicht hoch sind, kann auf Block 5406 der Block 5404 folgen. Block 5404 und Block 5406 können wiederholt werden, bis alle Werte für die Schalt-Ausgangsspannung hoch sind.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5408 Angeben beinhalten, dass die Schalt-Ausgangsspannung ausgeschaltet werden soll. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung bestimmen, dass die Schalt-Ausgangsspannung nicht mehr an einen entsprechenden Wandlerausgang geliefert werden soll. Auf Block 5408 kann Block 5410 folgen.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5410 Bestimmen beinhalten, ob die Leistung auf einem Ausgangskondensator zurückgeführt werden soll. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung bestimmen, ob die Leistung auf einem oder mehrerem Ausgangskondensatoren zu einem Hilfskondensator zurückgeführt werden soll. Falls die Leistung auf einem oder mehreren Ausgangskondensatoren zurückgeführt werden soll, kann auf Block 5410 Block 5412 folgen. Falls die Leistung auf einem oder mehreren Ausgangskondensatoren nicht zurückzuführen ist, kann auf Block 5410 Block 5414 folgen.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5412 Zurückführen der Leistung auf dem Ausgangskondensator zu dem Hilfskondensator beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers, die Hilfsschalter oder eine Kombination davon steuern, um die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung an den Hilfskondensator zu transferieren.
  • Das Verfahren 5400 kann bei Block 5414 Entladen der Leistung auf dem Ausgangskondensator zu einem Referenzpotenzial beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers, die Hilfsschalter oder eine Kombination davon steuern, um die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung zu dem Referenzpotenzial (z. B. Massepotenzial) zu entladen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Ausgangskondensatoren des SIMO-Wandlers verwendet werden, um die Schalt-Ausgangsspannung zu glätten (z. B. um Welligkeiten in der Schalt-Ausgangsspannung zu reduzieren). Die Ausgangskondensatoren können Spannung speichern, wenn die Schalt-Ausgangsspannung an einen entsprechenden Wandlerausgang geliefert wird. Die Ausgangskondensatoren können Spannung außerhalb von Ladungsperioden oder Leitungsperioden des SIMO-Wandlers speichern. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Spannung außerhalb der entsprechenden Induktivitätszyklen zu dem Referenzpotenzial (z. B. Masse) entladen (z. B. abgeschieden) werden. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Spannung zurückgeführt werden, um zum Laden der Induktivität in nachfolgenden Induktivitätszyklen verwendet zu werden. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Spannung verwendet werden, um die Induktivität zur Verwendung in dem anschließenden Induktivitätszyklus zu laden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Spannung (z. B. die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Energie oder das Potenzial) zurückgeführt und auf einem Speicherkondensator gespeichert werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Speicherkondensator selektiv elektrisch mit dem Eingang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann die Schaltersteuerung bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen Schalter steuern, um den Speicherkondensator selektiv mit dem Eingang des SIMO-Wandlers elektrisch zu koppeln.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter in dem SIMO-Wandler während eines Entladungszeitraums derart gesteuert werden, dass Strom von einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren zu dem Speicherkondensator fließt, um Spannung in dem Speicherkondensator zu speichern. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter während eines Entladungszeitraums derart gesteuert werden, dass Strom von einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren zu dem Referenzpotenzial fließt, um die Induktivität zu laden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums (z. B. der Ladungsabschnitte) oder des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums (z. B. der Leitungsabschnitte) auftreten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Entladungszeitraum teilweise innerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums (z. B. der Ladungsabschnitte) oder des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums (z. B. der Leitungsabschnitte) auftreten, z. B. falls die Schienen des SIMO-Wandlers, zwischen denen die Ladungen von dem zu entladenden Speicherkondensator zu der Energiespeichervorrichtung transferiert werden (mit anderen Worten der/die Rückgewinnungsentladungspfad(e)), im Wesentlichen elektrisch von den Schienen isoliert sind, die an der Energieversorgung oder Energieentnahme der Induktivität während des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums bzw. des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums beteiligt sind.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein einziger Ausgangskondensator während der Entladungszeiträume entladen werden. In anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können mehrere Ausgangskondensatoren während der Entladungszeiträume entladen werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann in jedem Entladungszeitraum ein einziger Ausgangskondensator entladen werden. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können mehrere Ausgangskondensatoren in jedem Entladungszeitraum entladen werden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter derart gesteuert werden, dass die auf einem oder mehreren der Ausgangskondensatoren gespeicherte Spannung zu einem anderen Ausgangskondensator zurückgeführt wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Zurückführen der gespeicherten Spannung zu einem anderen Ausgangskondensator eine Zeitmenge reduzieren, damit die Schalt-Ausgangsspannung während einer anschließenden Entladungsperiode stabil wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung bestimmen, ob ein Ladezustand eines oder mehrerer der Ausgangskondensatoren ein vordefiniertes Kriterium erfüllt. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um zu bewirken, dass ein Entladungsabschnitt auftritt, falls einer oder mehrere der Ausgangskondensatoren das vordefinierte Kriterium erfüllen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das vordefinierte Kriterium beinhalten, dass eine Spannungsmenge (z. B. Energie), die in einem oder mehreren Kondensatoren gespeichert ist, gleich einem vordefinierten Energieschwellenwert ist oder über diesem liegt.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der Schalter einen Leistungsschalter beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System einen anderen Wandler als den SIMO-Wandler beinhalten, wobei das System mit dem anderen Wandler die auf einem oder mehreren Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung auf die gleiche oder eine ähnliche Weise zurückführen kann, wie oben besprochen ist.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung zu mehreren Orten zurückgeführt werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Teil der Leistung, die auf den Ausgangskondensatoren gespeichert ist, in den Speicherkondensator zurückgeführt werden und ein anderer Teil kann zu der Induktivität zurückgeführt werden.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die auf den Ausgangskondensatoren gespeicherte Leistung zu einem anderen Ausgangskondensator zurückgeführt werden.
  • Der SIMO-Wandler kann die Schalt-Ausgangsspannung auf verschiedenen Wandlerausgängen mit unterschiedlichen Spannungspegeln einer Highband-WiFi-Kette und einer kombinierten Kette, die eine Bluetooth-Senderkette und eine Lowband-WiFi-Kette beinhaltet, bereitstellen. Der SIMO-Wandler, der die Schalt-Ausgangsspannung an verschiedenen Wandlerausgängen bereitstellt, kann ermöglichen, dass die Bluetooth-Senderkette innerhalb der kombinierten Kette und die Highband-WiFi-Kette gleichzeitig arbeiten. Außerdem kann der SIMO-Wandler den Spannungspegel der Schalt-Ausgangsspannung an die Bluetooth-Senderkette und die Highband-Kette zuschneiden, um den Leistungsverbrauch der Bluetooth-Kette zu reduzieren, während ein ordnungsgemäßer Betrieb der Highband-Kette beibehalten wird.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb von Spannungsdomänen für Highband-WiFi-Ketten, eine kombinierte Kette, die eine Bluetooth-Senderkette und eine Lowband-WiFi-Kette beinhaltet, oder eine Kombination davon bereitstellen.
  • 55 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Funksenders 5500, der einen DC-DC-Wandler 5502 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Der Funksender 5500 kann auch eine WiFi-Lowband(WLB)-Kette 5504, eine Bluetooth(BT)-Kette 5506 und eine WiFi-Highband(WHB)-Kette 5508 beinhalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DC-DC-Wandler 5502 eine DC-Spannung empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DC-DC-Wandler 5502 eine Ausgangsspannung bei einer anderen DC-Spannung erzeugen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Spannungspegel der Ausgangsspannung auf einer oder mehreren Einstellungen der WLB-Kette 5504, der BT-Kette 5506 oder der WHB-Kette 5508 basieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die WLB-Kette 5504, die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 über eine einzige Schiene 5501 elektrisch mit dem DC-DC-Wandler 5502 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die WLB-Kette 5504, die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler 5502 über die Schiene 5501 empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Kette 5504 Funksignale gemäß Wireless Local Area Network (WLAN)-Standards übertragen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Kette 5504 die Funksignale in einem Lowband gemäß WiFi-Protokollen übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Kette 5504 elektrisch mit einer zweiten Schiene 5503 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Kette 5504 eine Eingangsspannung über die zweite Schiene 5503 empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Kette 5506 BT-Funksignale übertragen. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Kette 5506 die BT-Funksignale gemäß BT-Standards übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Kette 5506 elektrisch mit der zweiten Schiene 5505 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Kette 5506 eine Eingangsspannung über die zweite Schiene 5503 empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 Funksignale gemäß WLAN-Standards übertragen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 die Funksignale in einem Highband gemäß WiFi-Protokollen übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Kette 5504, die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 die Ausgangsspannung als ein Übertragungssignal empfangen, das durch die WLB-Kette 5504, die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 zu übertragen ist. Zusätzlich dazu können bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die WLB-Kette 5504, die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 gleichzeitig arbeiten und die entsprechenden Funksignale unter Verwendung der Ausgangsspannung übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Tatsache, dass der DC-DC-Wandler 5502 die Ausgangsspannung über die einzige Schiene 5501 an die BT-Kette 5506 oder die WHB-Kette 5508 bereitstellt, eine Verschlechterung der Funksignale verursachen. Zum Beispiel kann die Tatsache, dass der DC-DC-Wandler 5502 die Ausgangsspannung über die einzige Schiene 5501 an die BT-Kette 5506 und die WLB-Kette 5504 liefert, im Wesentlichen eine Leistungsverschlechterung von einem Dezibel aufgrund von gegenseitiger Belastung, im Vergleich zu nur der WLB-Kette 5504, die unter Verwendung der Ausgangsspannung arbeitet, verursachen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung, wenn sowohl die BT-Kette 5506 als auch die WHB-Kette 5508 unter Verwendung der Ausgangsspannung übertragen, kann der DC-DC-Wandler 5502 die Ausgangsspannung mit einem Pegel bereitstellen, um sowohl der BT-Kette 5506 als auch der WHB-Kette 5508 zu ermöglichen, zweckmäßig zu arbeiten. Der DC-DC-Wandler 5502, der den Pegel der Ausgangsspannung basierend auf den Einstellungen der WHB-Kette 5508 erhöht, während die BT-Kette 5506 auch überträgt, kann den Leistungsverbrauch durch die BT-Kette 5506 erhöhen.
  • 56 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines anderen beispielhaften Funksenders 5600, der den DC-DC-Wandler 5502 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Der Funksender 5600 kann auch eine kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 und/oder die WHB-Kette 5508 beinhalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DC-DC-Wandler 5502 eine DC-Spannung empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DC-DC-Wandler 5502 eine Ausgangsspannung bei einer anderen Spannung erzeugen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Spannungspegel der Ausgangsspannung auf einer oder mehreren Einstellungen der kombinierten WLB- und BT-Kette 5610 oder der WHB-Kette 5508 basieren.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 über eine Schiene 5605 elektrisch mit dem DC-DC-Wandler 5502 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 über eine Schiene 5607 elektrisch mit dem DC-DC-Wandler 5502 gekoppelt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 Funksignale gemäß WLAN-Standards übertragen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 die Funksignale in einem Lowband gemäß WiFi-Protokollen übertragen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 auch BT-Funksignale übertragen. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 die BT-Funksignale gemäß BT-Standards übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler 5502 über die Schiene 5605 empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 die Ausgangsspannung vom DC-DC-Wandler über die Schiene 5607 empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 die entsprechenden Funksignale unter Verwendung der über die Schiene 5605 empfangenen Ausgangsspannung betreiben und gleichzeitig übertragen. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Tatsache, dass die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 gleichzeitig die BT-Funksignale und WLB-Funksignale unter Verwendung der Ausgangsspannung als das über die Schiene 5605 (z. B. eine einzige Schiene) empfangene Übertragungssignal überträgt, die Effizienz der BT-Funksignale reduzieren. Zusätzlich dazu kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Effizienz der BT-Funksignale aufgrund eines WiFi-Leistungsverstärkers in einem WiFi-Abschnitt der kombinierten WLB- und BT-Kette 5610 reduziert werden, der eine höhere maximale Leistung (Pmax) beinhaltet als Vorrichtungen innerhalb eines BT-Abschnitts der kombinierten WLB- und BT-Kette 5610.
  • 57 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Funksenders 5700, der einen hybriden Wandler 5712 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der hybride Wandler 5712 den hybriden Wandlern entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Der hybride Wandler 5712 kann den SIMO-Wandler 104 und einen oder mehrere LDOs 106a,b beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs 106a,b den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender 5700 eine Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) beinhalten, die dazu ausgelegt ist, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an unterschiedliche Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers 104 anzulegen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter des SIMO-Wandlers 104 die Schalt-Ausgangsspannung als Übertragungssignale an einen oder mehrere Wandlerausgänge während Arbeitszyklen des SIMO-Wandlers 104 bereitstellen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Schalter des SIMO-Wandlers 104 die Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge bereitstellen. Ferner kann die Schaltersteuerung bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalter des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf die Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird, bereitzustellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung während der Arbeitszyklen des SIMO-Wandlers 104 bereitzustellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 über eine Schiene 5711 elektrisch mit einem Wandlerausgang des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Kette 5508 die Schalt-Ausgangsspannung als ein Übertragungssignal über die Schiene 5711 empfangen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 über eine Schiene 5709 elektrisch mit einem Wandlerausgang des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die kombinierte WLB- und BT-Kette 5610 die Schalt-Ausgangsspannung als ein Übertragungssignal über die Schiene 5709 empfangen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender 5700 anstelle der kombinierten WLB- und BT-Kette 5610 die WLB-Kette 5504 oder die BT-Kette 5506 beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die WLB-Kette 5504 und die BT-Kette 5506 über unterschiedliche Schienen elektrisch mit unterschiedlichen Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers 104 gekoppelt sein.
  • 58 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 5800 zum Betreiben eines Funksenders gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 5800 kann beinhalten: Bereitstellen, durch einen SIMO-Wandler, einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu einer Induktivität geliefert wird 5802; Steuern, durch einen SIMO-Wandler, von Schaltern zum selektiven Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang oder an einen zweiten Wandlerausgang 5804; Empfangen von Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang durch eine Bluetooth-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist 5806; Empfangen von Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang durch eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist 5808; und Empfangen von Sendeleistung über den zweiten Wandlerausgang durch eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, die mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist 5810.
  • 59 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 5900 zum Betreiben eines Funksenders gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 5900 kann beinhalten: Bereitstellen, durch einen SIMO-Wandler, einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu einer Induktivität geliefert wird, an einen Wandlerausgang in einem ersten Arbeitszyklus und an einen weiteren Wandlerausgang in einem zweiten Arbeitszyklus 5902; Steuern, durch einen SIMO-Wandler, von Schaltern, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang anzulegen 5904; Empfangen, durch einen Bluetooth-Senderkettenausgang, der Schalt-Ausgangsspannung über den Wandlerausgang 5906; Empfangen, durch eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, der Schalt-Ausgangsspannung über den Wandlerausgang 5908; und Empfangen, durch eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, der Schalt-Ausgangsspannung über den weiteren Wandlerausgang 5910.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Funksender eine WLB-Kette, eine BT-Kette oder eine WHB-Kette als separate Vorrichtungen beinhalten, die über eine einzige Schiene elektrisch mit einem DC-DC-Wandler gekoppelt sind. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DC-DC-Wandler eine einzige DC-Ausgangsspannung zu der BT-Kette oder der WHB-Kette bereitstellen, was eine Verschlechterung der Funksignale verursachen kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann, wenn sowohl die BT-Kette als auch die WHB-Kette überträgt, der DC-DC-Wandler die Ausgangsspannung auf einen Pegel erhöhen, um sowohl der BT-Kette als auch der WHB-Kette zu ermöglichen, zweckmäßig zu arbeiten. Der DC-DC-Wandler, der die Ausgangsspannung basierend auf den Einstellungen der WHB-Kette erhöht, während die BT-Kette auch überträgt, kann den Leistungsverbrauch durch die BT-Kette erhöhen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender eine kombinierte WLB- und BT-Kette oder eine WHB-Kette beinhalten, die über unterschiedliche Schienen elektrisch mit dem DC-DC-Wandler gekoppelt sind. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Tatsache, dass die kombinierte WLB- und BT-Kette gleichzeitig die BT-Funksignale und die WLB-Funksignale unter Verwenden derselben Ausgangsspannung als ein Übertragungssignal überträgt, die Effizienz der BT-Funksignale reduzieren. Zusätzlich dazu kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Effizienz der BT-Funksignale aufgrund eines WiFi-Leistungsverstärkers in einem WiFi-Abschnitt der kombinierten WLB- und BT-Kette reduziert werden, der eine höhere Pmax beinhaltet als Vorrichtungen innerhalb eines BT-Abschnitts der kombinierten WLB- und BT-Kette.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender einen SIMO-Wandler (z. B. einen hybriden Wandler) beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung an separaten Wandlerausgängen mit unterschiedlichen Werten für die kombinierte WLB- und BT-Kette und die WHB-Kette bereitstellen. Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können der kombinierten WLB- und BT-Kette und der WHB-Kette ermöglichen, unter Verwendung optimaler Spannungspegel gleichzeitig zu arbeiten (z. B. gemeinsam zu laufen). Zusätzlich dazu können diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung erlauben, dass die Schalt-Ausgangsspannung für die kombinierte WLB- und BT-Kette basierend darauf angepasst wird, ob WLAN- oder BT-Funksignale übertragen werden, während ermöglicht wird, dass die Schalt-Ausgangsspannung auf einem Pegel liegt, der für die WHB-Kette ausreicht.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf die Eingangsspannung bereitstellen, die zu der Induktivität geliefert wird. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schalt-Ausgangsspannung an einen oder mehrere Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers geliefert werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang in einem ersten Arbeitszyklus des SIMO-Wandlers liefern. Zusätzlich dazu kann der SIMO-Wandler bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalt-Ausgangsspannung an einen zweiten Wandlerausgang (z. B. einen weiteren Wandlerausgang) in einem zweiten Arbeitszyklus des SIMO-Wandlers liefern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern, um den Schaltausgang selektiv an den Wandlerausgaängen des SIMO-Wandlers anzulegen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an den ersten Wandlerausgang anzulegen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an den zweiten Wandlerausgang anzulegen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender eine BT-Senderkette (z. B. eine BT-Kette) beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Senderkette elektrisch mit einem oder mehreren der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Senderkette elektrisch mit dem ersten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Senderkette die Schalt-Ausgangsspannung über einen oder mehrere der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers empfangen. Zusätzlich dazu kann die BT-Senderkette bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Sendeleistung (z. B. die Schalt-Ausgangsspannung) über einen oder mehrere der Wandlerausgänge (z. B. den ersten Wandlerausgang) des SIMO-Wandlers empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Senderkette BT-Funksignale in einem 2,4-GHz-Frequenzband übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender eine WLAN-Lowband(WLB)-Senderkette (z. B. eine WLB-Kette) beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Senderkette elektrisch mit einem oder mehreren der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Senderkette elektrisch mit dem ersten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Senderkette die Schalt-Ausgangsspannung über einen oder mehrere der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers empfangen. Zusätzlich dazu kann die WLB-Senderkette bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Sendeleistung (z. B. die Schalt-Ausgangsspannung) über einen oder mehrere der Wandlerausgänge (z. B. den ersten Wandlerausgang) des SIMO-Wandlers empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Senderkette WLAN-Funksignale in einem 2,4-GHz-Frequenzband übertragen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WLB-Senderkette die WLAN-Funksignale gemäß den Standards IEEE 802.1 1a und/oder IEEE 802.1 1b und/oder IEEE 802.11g und/oder IEEE 802.11n und/oder IEEE 802.11ac übertragen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender eine WLAN-Highband(WHB)-Senderkette (z. B. eine WHB-Kette) beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Senderkette elektrisch mit einem oder mehreren der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Senderkette elektrisch mit dem zweiten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Senderkette die Schalt-Ausgangsspannung über einen oder mehrere der Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers empfangen. Zusätzlich dazu kann die WHB-Senderkette bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Sendeleistung über einen oder mehrere der Wandlerausgänge (z. B. den ersten Wandlerausgang) des SIMO-Wandlers empfangen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Senderkette WLAN-Funksignale in einem Fünf-GHz-Frequenzband übertragen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die WHB-Senderkette die WLAN-Funksignale gemäß den Standards IEEE 802.11a und/oder IEEE 802.1 1b und/oder IEEE 802.11g und/oder IEEE 802.11n und/oder IEEE 802.11ac übertragen.
  • Bei manchen Aspekten kann der Funksender auch einen Senderkettenselektor beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Senderkettenselektor mit der WHB-Senderkette, der WLB-Senderkette, der BT-Senderkette oder dem kombinierten WLB- und BT-Sender gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Senderkettenselektor die WHB-Senderkette, die WLB-Senderkette, die BT-Senderkette oder die kombinierte WLB- und BT-Senderkette auswählen, um das entsprechende Funksignal zu übertragen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Funksender eine Schaltersteuerung beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung elektrisch mit den Schaltern in dem SIMO-Wandler gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter in dem SIMO-Wandler steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an die Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers anzulegen.
  • Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können eine Verschlechterung des Signals reduzieren, das durch die kombinierte WLB- und BT-Senderkette übertragen wird. Zusätzlich dazu können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung eine optimale Leistungsfähigkeit und Effizienz von BT- und WLAN-Übertragungen aufrechterhalten. Ferner können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung einen gleichzeitigen Betrieb (z. B. gleichzeitiges Laufen) der WHB-Senderkette und der BT-Senderkette erlauben, während ein Leistungsverbrauch beider Senderketten beibehalten wird. Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können ermöglichen, dass mehrere WLB-Senderketten in einem Mehrfacheingang-Mehrfachausgang(MIMO)-Die sowohl WLAN-Senderketten- als auch BT-Senderkettenbereiche ohne erhöhten Flächen-Overhead beinhalten, während eine BT-Strahlformung beibehalten wird. Zusätzlich können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung Hochleistungs-BT für BT-Broadcasting ermöglichen, wenn die BT-Senderkette einen digitalen Leistungsverstärker beinhaltet. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die BT-Senderkette die Schalt-Ausgangsspannung mit einem Pegel für eine WLAN-Übertragung empfangen, während die BT-Senderkette einen Niederleistungs-BT-Betrieb durchführen kann.
  • Ein Funkchip eines Radiohead-Systems(Radiohead: Funkkopf) kann Komponenten beinhalten, die unter Verwendung unterschiedlicher Spannungswerte arbeiten. Zusätzlich kann das Radiohead-System nur eine einzige Eingangsschiene zum Empfangen von Eingangsleistung beinhalten. Der SIMO-Buck-Boost-Wandler 104 (hierin allgemein als ein „SIMO-Wandler“ bezeichnet) kann die Eingangsleistung von der einzigen Eingangsschiene empfangen und kann die Schalt-Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Spannungswerten erzeugen. Der SIMO-Wandler 104 kann die Schalt-Ausgangsspannung an die verschiedenen Komponenten innerhalb des Funkchips liefern, um zu ermöglichen, dass die Komponenten ordnungsgemäß arbeiten.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannungsdomänen für Komponenten innerhalb eines Radiohead-Systems bereitstellen. Zum Beispiel kann jede Radiohead-Systemkomponente eine eindeutige Spannungsdomäne aufweisen. Daher kann jede Komponente mit einem anderen Wandlerausgang des SIMO-Buck-Boost-Wandlers verbunden sein.
  • 60 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 6000, das einen Wandler 6003 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. 61 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines anderen beispielhaften Systems 6100, das den Wandler 6003 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist.
  • Unter kombinierter Bezugnahme auf die 60 und 61 können die Systeme 6000, 6100 eine Radiohead(RH)-Schaltungsanordnung 6001 beinhalten, die Leistungssignale, Steuersignale oder ein beliebiges anderes geeignetes Signal über ein einzelnes Schnittstellenkabel 6016 (z. B. ein Digital-/Leistungsschnittstellenkabel) empfangen kann. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das einzelne Schnittstellenkabel 6016 ein Flexkabel beinhalten.
  • Die RH-Schaltungsanordnung 6001 kann den Wandler 6003, einen RH-Funkchip 6002 und/oder eine Antenne 6004 beinhalten. Der Wandler 6003 kann den SIMO-Wandler 104 und einen oder mehrere LDOs 106a-c beinhalten (es ist anzumerken, dass der Wandler 6003 ein beliebiger der hierin beschriebenen SIMO-Wandler sein kann). Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der SIMO-Wandler 104 und der eine oder die mehreren LDOs 106a-c dem SIMO-Wandler 104 bzw. dem LDO 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6003 mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Ausgänge bereitzustellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6003 eine Eingangsspannung empfangen und die Schalt-Ausgangsspannung als Versorgungsspannungen bereitstellen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6003 eine oder mehrere der Versorgungsspannungen bei unterschiedlichen Werten bereitstellen. Zusätzlich dazu kann der Wandler 6003 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Versorgungsspannungen über die Ausgänge des Wandlers 6003 bereitstellen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der RH-Funkchip 6002 mehrere Versorgungsspannungsdomänen 6020, 6022 und 6024 beinhalten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jede der Versorgungsspannungsdomänen 6020, 6022 und 6024 einer unterschiedlichen Kette oder einem unterschiedlichen Teil des RH-Funkchips 6002 entsprechen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann eine erste Versorgungsspannungsdomäne 6020 einer Senderkette des RH-Funkchips 6002 entsprechen und wird im Folgenden als Senderkette 6020 bezeichnet.
  • Die Senderkette 6020 kann einen (nicht veranschaulichten) Leistungsversorgungsanschluss und eine oder mehrere elektronische Komponenten beinhalten. Der Leistungsversorgungsanschluss kann elektrisch mit einem Ausgang des Wandlers 6003 gekoppelt sein. Die elektronischen Komponenten innerhalb der Senderkette 6020 können dazu ausgelegt sein, bei im Wesentlichen der gleichen domänenspezifischen Versorgungsspannung zu arbeiten. Außerdem kann jede der elektronischen Komponenten in der Senderkette 6020 elektrisch mit dem Leistungsversorgungsanschluss gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Senderkette 6020 eine oder mehrere Senderkomponenten beinhalten. Zum Beispiel können die Senderkomponenten einen Sendeleistungsverstärker 6006 beinhalten (in den 60 und 61 als ein digitaler Leistungsverstärker (DPA) 6006 veranschaulicht).
  • Die zweite Versorgungsspannungsdomäne 6022 kann einer Empfängerkette entsprechen und wird im Folgenden als Empfängerkette 6022 bezeichnet. Die Empfängerkette 6022 kann einen (nicht veranschaulichten) Leistungsversorgungsanschluss und eine oder mehrere elektronische Komponenten beinhalten. Der Leistungsversorgungsanschluss kann elektrisch mit einem Ausgang des Wandlers 6003 gekoppelt sein. Die elektronischen Komponenten innerhalb der Empfängerkette 6022 können dazu ausgelegt sein, bei im Wesentlichen der gleichen domänenspezifischen Versorgungsspannung zu arbeiten. Außerdem kann jede der elektronischen Komponenten in der Empfängerkette 6022 elektrisch mit dem Leistungsversorgungsanschluss gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Empfängerkette 6022 eine oder mehrere Empfängerkomponenten beinhalten. Zum Beispiel können die Empfängerkomponenten einen rauscharmen Verstärker 6010 (in den 60 und 61 als RX 6010 veranschaulicht) oder einen LDO 6008 beinhalten. Der LDO 6008 kann gleich oder ähnlich den LDOs 106 arbeiten, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung besprochen sind.
  • Die dritte Versorgungsspannungsdomäne 6024 kann einer digitalen Kette entsprechen und wird im Folgenden als digitale Kette 6024 bezeichnet. Die digitale Kette 6024 kann einen (nicht veranschaulichten) Leistungsversorgungsanschluss und eine oder mehrere elektronische Komponenten beinhalten. Der Leistungsversorgungsanschluss kann elektrisch mit einem Ausgang des Wandlers 6003 gekoppelt sein. Die elektronischen Komponenten innerhalb der digitalen Kette 6024 können dazu ausgelegt sein, bei im Wesentlichen der gleichen domänenspezifischen Versorgungsspannung zu arbeiten. Außerdem kann jede der elektronischen Komponenten in der digitalen Kette 6024 elektrisch mit dem Leistungsversorgungsanschluss gekoppelt sein. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die digitale Kette 6024 eine oder mehrere digitale Komponenten beinhalten. Die digitalen Komponenten können zum Beispiel die Modem(MAC- und PHY-Schicht)-Implementierung, einen beliebigen assoziierten Kommunikationsprozessor und/oder beliebige der digitalen Schaltungen, die die Signalkonditionierung und Kalibrierung für die analogen und HF-Abschnitte des Funkgeräts (z. B. digitales Frontend) implementieren, beinhalten. Unter Bezugnahme auf 60 können die digitalen Komponenten auch einen LDO 6012 beinhalten. Der LDO 6012 kann gleich oder ähnlich den LDOs 106 arbeiten, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung besprochen sind. Unter Bezugnahme auf 61 beinhalten die digitalen Komponenten möglicherweise nicht den LDO 6012.
  • Die Antenne 6004 kann über ein Schnittstellenkabel 6018 elektrisch oder kommunikativ mit dem RH-Funkchip 6002 gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Schnittstellenkabel 6018 dazu ausgelegt sein, digitale Signale (z. B. Steuersignale) oder Leistung zu der Antenne 6004 zu übertragen.
  • Ein RH-System kann den Funkchip (z. B. den RH-Funkchip) und HF-Komponenten beinhalten, die direkt an der Antenne gekoppelt sind. Zum Beispiel können sich die Antenne und der Funkchip in einer einzigen Einheit befinden und untergebracht sein. Um das RH-System ordnungsgemäß zu betreiben, kann eine Anzahl von Leistungsschienen, Kommunikationsschienen oder anderen externen Verbindungen, die mit der Einheit gekoppelt sind, beschränkt sein. Zum Beispiel können die externen Verbindungen auf eine einzelne externe Schiene zum Bereitstellen von Steuer-, Kommunikations- und Leistungssignalen beschränkt sein. Außerdem können Flächenbeschränkungen (z. B. Beschränkungen an Schaltungsgrundflächen) implementiert werden, um eine physische Größe der Einheit zu reduzieren. Zum Beispiel können die Flächenbeschränkungen ermöglichen, dass eine einzige Induktivität für eine DC-DC-Umwandlung in dem RH-System enthalten ist.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein Wandler (z. B. ein DC-DC-Wandler), der eine einzige Induktivität und mehrere Ausgänge beinhaltet, innerhalb des RH-Systems implementiert werden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das RH-System den RH-Funkchip beinhalten, der mehrere Versorgungsspannungsdomänen beinhaltet. Jede der Versorgungsspannungsdomänen kann elektrisch mit einem anderen Ausgang des Wandlers gekoppelt sein. Dies kann ermöglichen, dass jede Spannungsdomäne denselben oder einen anderen Versorgungsspannungswert als jede andere empfängt.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Versorgungsspannungsdomänen die erste Spannungsdomäne, die zweite Spannungsdomäne oder die dritte Spannungsdomäne beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die erste Spannungsdomäne eine Senderkette beinhalten. Außerdem kann die Senderkette bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Senderkomponenten beinhalten, die bei einer ersten Versorgungsspannung arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die zweite Spannungsdomäne eine Empfängerkette beinhalten. Zusätzlich kann die Empfängerkette bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Empfängerkomponenten beinhalten, die bei einer zweiten Versorgungsspannung arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann sich die erste Versorgungsspannung von der zweiten Versorgungsspannung unterscheiden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die dritte Spannungsdomäne eine oder mehrere digitale Komponenten beinhalten, die bei einer dritten Versorgungsspannung arbeiten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann sich die dritte Versorgungsspannung von der ersten Versorgungsspannung und/oder der zweiten Versorgungsspannung unterscheiden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Versorgungsspannungsdomänen eine erste Spannungsdomäne beinhalten, die eine Senderkette beinhaltet. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Senderkette eine oder mehrere Senderkomponenten beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Senderkomponenten bei einer ersten Versorgungsspannung arbeiten. Zusätzlich dazu können die Senderkomponenten bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen Sendeleistungsverstärker beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Versorgungsspannungsdomänen eine zweite Spannungsdomäne beinhalten, die eine Empfängerkette beinhaltet. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Empfängerkette eine oder mehrere Empfängerkomponenten beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Empfängerkomponenten bei einer zweiten Versorgungsspannung arbeiten. Außerdem können die Empfängerkomponenten bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen rauscharmen Verstärker beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann sich die zweite Versorgungsspannung von der ersten Versorgungsspannung unterscheiden.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können eine Bitübertragungsschicht, ein Turbodecodierer (TD) oder Hochfrequenz(HF)-Komponenten des RH-Systems an der Antenne verbunden sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung würde das Implementieren eines herkömmlichen einzelnen DC-DC-Wandlers innerhalb des RH-Systems den Leistungsverbrauch gegenüber Systemen erhöhen, die mehrere DC-DC-Wandler implementieren.
  • Gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein RH-System implementiert werden, das sowohl die Flächenanforderungen als auch die Leistungsanforderungen von RH-Systemen erfüllt, die innerhalb einer einzigen Einheit untergebracht sind.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen innerhalb von Spannungsdomänen für sowohl einen Sender als auch einen Empfänger bereitstellen. Der Sender und der Empfänger können verschiedene Spannungsdomänen aufweisen.
  • 62A veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften DC2DC-Wandlers 6202 gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Der Wandler 6202 liefert über eine Verbindung 6210 Spannung an einen Senderverstärker 6204. Der Wandler 6202 liefert über die Verbindung 6210 Spannung an einen LDO-Regler 6206. Die Verbindung 6210 ist eine Live-Spannungsschiene, die Übertragungs- und Empfangsoperationen versorgt. Der LDO-Regler 6206 liefert ferner geregelte Spannung an eine Empfangskette 6208. Ein einziger Wandler 6202 liefert über den Regler 6206 Spannung an sowohl den Verstärker 6204 als auch den Empfänger der Empfangskette 6208.
  • Die Verwendung einer aktiven Spannungsschiene 6210 kann Belastung auf dem Transistor des Übertragungsverstärkers 6204 erzeugen. Wenn sich der Empfang im Ein-Zustand befindet und sich die Übertragung im Aus-Zustand befindet, sieht der Sender immer noch die Live-Spannung, da der Sender und der Empfänger die gleiche Schiene verwenden. Die Belastung des Senders verschlechtert die Zuverlässigkeit.
  • 62B veranschaulicht ein Blockdiagramm beispielhafter DC2DC-Wandler 6202a&b gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Ein Wandler 6202a liefert über eine Verbindung 6212 Spannung an den Senderverstärker 6204. Ein Wandler 6202b liefert über eine Verbindung 6214 Spannung an den LDO-Regler 6206. Der LDO-Regler 6206 liefert ferner geregelte Spannung an eine Empfangskette 6208. Unabhängige Wandler 6202a&b liefern Spannung an den Verstärker 6204 bzw. den Empfänger der Empfangskette 6208.
  • Die getrennten Verbindungen 6212 und 6214 beseitigen die Belastung des Transistors 6204 und das Risiko einer Verschlechterung der Übertragung. Die Spannung zu dem Sender 6204 kann ausgeschaltet werden, während der Empfang aktiv ist. Es gibt jedoch einen Kompromiss hinsichtlich Formfaktor und Produktionskosten, die damit assoziiert sind, zwei DC2DC-Wandler 6202a&b aufzuweisen.
  • 63 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer beispielhaften Einzelinduktivität-Mehrfachausgang(SIMO)-Schaltungsanordnung 6300 einschließlich eines SIMO-DC2DC-Wandlers 6302 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Der Wandler 6302 beinhaltet mehrere Ausgangsschienen 6310 und 6312. Die Ausgangsschiene 6310 liefert Spannung von dem Wandler 6302 an einen Sender 6304. Die Ausgangsschiene 6312 liefert Spannung vom Wandler 6302 an einen LDO-Regler 6306. Der LDO-Regler 6306 regelt die von dem Wandler 6302 gelieferte Spannung auf eine Zielspannung und liefert die geregelte Spannung an einen Empfänger 6308. Die Zielspannung kann vordefiniert oder konfigurierbar sein.
  • Separate Versorgungsschienen (oder Knoten) 6310 und 6312 ermöglichen unterschiedliche Ausgangsspannungen, die von dem Senderverstärker 6304 und dem Empfänger 6308 benötigt werden. Zum Beispiel kann eine niedrigere Spannung an den Senderverstärker 6304 geliefert werden, als über den LDO-Regler 6306 an den Empfänger 6308 geliefert wird. Zusätzlich ermöglichen separate Knoten 6310 und 6312, dass der Wandler 6302 den Senderverstärker 6304 versorgt, während die Schiene 6312 für den Empfänger 6308 aktiv ist.
  • Der SIMO 6302 eliminiert die Belastung des digitalen Leistungsverstärkers (DPA) des Senders 6304 unter Verwendung designierter Ausgangsschienen zur Übertragung und zum Empfang. Während der Empfang aktiv ist, kann die Schiene 6312 eingeschaltet werden und die Schiene 6310 kann ausgeschaltet werden, um zu eliminieren, dass der Sender 6304 eine aktive Spannung sieht. Daher kann ein einzelner DC2DC-Wandler 6302 unabhängig Empfang und Übertragung ohne Gefahr für die Übertragungszuverlässigkeit liefern.
  • 64 stellt ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung dar, das Folgendes beinhaltet: Bereitstellen einer ersten Versorgungsspannung über einen ersten Wandlerausgang und Bereitstellen einer zweiten Versorgungsspannung über einen zweiten Wandlerausgang 6402; Übertragen von Funksignalen über einen Funksender, der einen Leistungsverstärker umfasst und galvanisch mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, um die erste Versorgungsspannung zu empfangen 6404; und Empfangen von Funksignalen über einen Funkempfänger, der galvanisch mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist, um die zweite Versorgungsspannung zu empfangen.
  • 65 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 6500 zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung (z. B. SIMO-Schaltungsanordnung 6300) gemäß mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 6500 kann Übertragen von Funksignalen über einen Funksender, der direkt mit dem ersten Ausgang galvanisch gekoppelt ist, beinhalten, um Leistung von dem Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler zu empfangen 6502. Das Verfahren kann ferner Empfangen von Funksignalen über einen Funkempfänger beinhalten, der galvanisch mit dem zweiten Ausgang gekoppelt ist, um Leistung von dem Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler zu empfangen 6504.
  • Ein Funksender einschließlich eines Verstärkers und eines Hochfrequenzempfängers kann über separate Wandlerausgänge elektronisch mit einem SIMO-Wandler gekoppelt sein. Der Funksender und der Hochfrequenzempfänger können unterschiedliche Spannungsanforderungen aufweisen. Die verschiedenen SIMO-Wandlerausgänge können dazu ausgelegt sein, unterschiedliche Spannungen zu liefern. Während zum Beispiel die Empfängerversorgung eingeschaltet ist, kann der SIMO-Wandler dazu ausgelegt sein, die an den Sender gelieferte Spannung zu senken. Das Senken der Versorgung zu dem Sender, während die Empfängerversorgung eingeschaltet ist, kann das Zuverlässigkeitsrisiko des Senderverstärkers eliminieren, während er sich in einem Aus-Zustand befindet.
  • Der Empfänger kann eine geregelte Spannung von einem Regler empfangen, der seriell zwischen dem Wandler und dem Empfänger konfiguriert ist. Der Wandler liefert dem Regler die Versorgungsspannung direkt von seinem designierten Wandlerausgang. Der Regler regelt die Spannung auf ein konfigurierbares Spannungsziel für den Empfänger.
  • Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein SIMO-Wandler zwei Wandlerausgänge, die zwei Versorgungsspannungen entsprechen. Ein Funksender einschließlich eines Verstärkers, der elektronisch mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, empfängt die erste Versorgungsspannung. Ein Funkempfänger, der elektronisch mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist, empfängt die zweite Versorgungsspannung. Der Sender und der Empfänger können zwischen einem Ein- und Aus-Zustand schalten. Wenn er sich im Ein-Zustand befindet, kann der Sender Funksignale übertragen. Wenn er sich im Ein-Zustand befindet, kann der Empfänger Funksignale empfangen.
  • Gemäß einigen Aspekten der Offenbarung beinhaltet der Funksender einen digital gesteuerten Leistungsverstärker.
  • Gemäß manchen Aspekten der Offenbarung beinhaltet die SIMO-Schaltungsanordnung einen Regler, der zwischen einem der Wandlerausgänge und dem Empfänger konfiguriert ist, um die dem Empfänger gelieferte Versorgungsspannung zu regeln. Gemäß einigen Aspekten kann der Regler ein Linearregler oder ein Low-Dropout-Regler sein.
  • Gemäß manchen Aspekten der Offenbarung beinhaltet die SIMO-Schaltungsanordnung eine Schaltersteuerung zum Steuern eines oder mehrerer Schalter des SIMO-Wandlers, um Versorgungsspannungen an den ersten Wandlerausgang oder den zweiten Wandlerausgang bereitzustellen.
  • Der SIMO-Wandler 104 kann die Schalt-Ausgangsspannung mit unterschiedlichen Spannungswerten an einen Klasse-G-Leistungsverstärker liefern. Der Klasse-G-Leistungsverstärker kann durch Schalten zwischen der Schalt-Ausgangsspannung bei den unterschiedlichen Spannungswerten arbeiten, um die Effizienz des Klasse-G-Leistungsverstärkers zu verbessern. Der Klasse-G-Leistungsverstärker kann aufgrund dessen, dass der SIMO-Wandler 104 die Schalt-Ausgangsspannung bei zwei oder mehr Spannungswerten bereitstellt, mit einer verbesserten Effizienz arbeiten.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler die Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen innerhalb von Spannungsdomänen für Referenzspannungen für einen Klasse-Go-Leistungsverstärker bereitstellen.
  • 66 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 6600, das einen Wandler 6604 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 6600 kann auch eine DPA 6602 beinhalten.
  • Der Wandler 6604 kann den SIMO-Wandler 104 und einen oder mehrere LDOs 106a-d beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der SIMO-Wandler 104 und der eine oder die mehreren LDOs 106a-c dem SIMO-Wandler 104 bzw. dem LDO 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6604 mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Ausgänge bereitzustellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6604 eine Eingangsspannung empfangen und die Schalt-Ausgangsspannung als Versorgungsspannungen bereitstellen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6604 eine oder mehrere der Versorgungsspannungen bei unterschiedlichen Werten bereitstellen. Zusätzlich dazu kann der Wandler 6604 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Versorgungsspannungen über die Ausgänge des Wandlers 6604 bereitstellen.
  • In manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DPA 6602 elektrisch mit den Ausgängen des Wandlers 6604 gekoppelt sein. In diesen und anderen Aspekten kann der DPA 6602 mit den Ausgängen des Wandlers 6604 galvanisch gekoppelt sein. Zum Beispiel kann ein erster Eingang des DPA 6602 mit einem ersten Ausgang des Wandlers 6604 gekoppelt sein, ein zweiter Eingang des DPA 6602 kann mit einem zweiten Ausgang des Wandlers 6604 gekoppelt sein, ein dritter Eingang des DPA 6602 kann mit einem dritten Ausgang des Wandlers 6604 gekoppelt sein und ein vierter Eingang des DPA 6602 kann mit einem vierten Ausgang des Wandlers 6604 gekoppelt sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6604 eine erste Versorgungsspannung über den ersten Ausgang bereitstellen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler 6604 eine zweite Versorgungsspannung über den zweiten Ausgang bereitstellen. Zusätzlich dazu kann der Wandler 6604 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine dritte Versorgungsspannung über den dritten Ausgang bereitstellen. Ferner kann der Wandler 6604 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine vierte Versorgungsspannung über den vierten Ausgang bereitstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DPA 6602 die erste Versorgungsspannung über den ersten Eingang empfangen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DPA 6602 die zweite Versorgungsspannung über den zweiten Eingang empfangen. Ferner kann der DPA 6602 bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die dritte Versorgungsspannung über den dritten Eingang empfangen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der DPA 6602 die vierte Versorgungsspannung über den vierten Eingang empfangen.
  • Ein Multilevel(ML)-Leistungsverstärker (z. B. ein Klasse-G-Leistungsverstärker oder DPA) kann zwischen Versorgungsspannungen schalten, um die Effizienz zu erhöhen. Zum Beispiel kann der ML-Leistungsverstärker von einer Versorgungsspannung auf eine niedrigere Versorgungsspannung schalten, um die Effizienz zu erhöhen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Effizienz des ML-Leistungsverstärkers aufgrund dessen erhöht werden, dass der ML-Leistungsverstärker bei einem höheren Power-Backoff unter Verwendung der niedrigeren Versorgungsspannung arbeitet (z. B. kann der Betrieb vor der Sättigung des ML-Leistungsverstärkers erhöht werden). Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann ein System einen Wandler beinhalten, der den SIMO-Wandler und die LDOs beinhaltet. Der Wandler kann dem ML-Leistungsverstärker mehrere Versorgungsspannungen mit einem oder mehreren unterschiedlichen Werten bereitstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der SIMO-Wandler und der LDO-Regler 106 eine Verstärkerschaltung 3908 beinhalten, die elektrisch mit einem Ausgang des SIMO 10 gekoppelt ist, die die Versorgungsspannungen bereitstellen kann. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der SIMO und die LDOs mehrere DC-DC-Wandler in Systemen ersetzen, die den ML-Leistungsverstärker beinhalten. Bei manchen Wandlertechnologien können zum Beispiel mehrere DC-DC-Wandler die Eingangsspannung empfangen und jeder DC-DC-Wandler kann eine unterschiedliche DC-Versorgungsspannung für den ML-Leistungsverstärker erzeugen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können jedoch der SIMO und die LDOs, implementiert als ein einziger Wandler, die Eingangsspannung empfangen und die unterschiedlichen Versorgungsspannungen mit den unterschiedlichen Werten an den ML-Leistungsverstärker liefern.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler (z. B. der SIMO und die LDOs) die Versorgungsspannungen bei unterschiedlichen Werten erzeugen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Wandler zwei oder mehr Versorgungsspannungen bei zwei oder mehr Werten erzeugen. Zum Beispiel kann der Wandler drei Versorgungsspannungen bei drei unterschiedlichen Werten erzeugen. Als ein anderes Beispiel kann der Wandler drei Versorgungsspannungen bei zwei unterschiedlichen Werten erzeugen (z. B. können die erste Versorgungsspannung und die zweite Versorgungsspannung der gleiche Wert sein und kann die dritte Versorgungsspannung ein anderer Wert sein). Als noch ein anderes Beispiel kann der Wandler vier Versorgungsspannungen bei vier unterschiedlichen Werten erzeugen.
  • Dementsprechend kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung mehrere Versorgungsspannungen bei unterschiedlichen Werten mit einer reduzierten Grundfläche zum Verwenden des ML-Leistungsverstärkers (z. B. eines Klasse-G-Leistungsverstärkers) im Vergleich zu Systemen bereitstellen, die mehrere DC-DC-Wandler implementieren. Außerdem kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung Produktionskosten für die Systeme im Vergleich zu Systemen reduzieren, die mehrere DC-DC-Wandler implementieren.
  • Zusätzlich dazu kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung dem ML-Leistungsverstärker (z. B. einem Klasse-G-Leistungsverstärker) ermöglichen, gegenüber Systemen, die mehrere DC-DC-Wandler implementieren, effizienter zu arbeiten. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der ML-Leistungsverstärker aufgrund einer erhöhten Anzahl von Spannungswerten (z. B. Werten der Schalt-Ausgangsspannung) in einem einzigen Wandler im Vergleich zu Systemen, die zwei DC-DC-Wandler implementieren, effizienter arbeiten.
  • Somit kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein kostengünstigeres System zum Implementieren des ML-Leistungsverstärkers im Vergleich zu Systemen ermöglichen, die mehrere DC-DC-Wandler implementieren. Zusätzlich dazu kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung die Effizienz von ML-Leistungsverstärkern gegenüber Backoff-Operationen des ML-Leistungsverstärkers verbessern. Zum Beispiel kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ermöglichen, dass der Power-Backoff des ML-Leistungsverstärkers über einen oberen Sechs-Dezibel-Level eines Einzellevel-Leistungsverstärkers hinaus reicht. Zum Beispiel kann die obere 6-Dezibel-Grenze erweitert werden, wenn eine Änderung des Versorgungsspannungswerts auftritt. Ferner kann mindestens ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen rollenden (z. B. variablen) Leistungsverbrauch aufgrund dessen erlauben, dass eine Versorgungsspannung verwendet wird und die anderen Versorgungsspannungen ausgeschaltet sind.
  • Die Induktivität 202 des SIMO-Wandlers 104 kann einen oder mehrere Abgriffanschlüsse zwischen einem ersten Endanschluss und einem zweiten Endanschluss der Induktivität 202 beinhalten. Die Abgriffanschlüsse können dazu ausgelegt sein, abgegriffene Spannungen bei unterschiedlichen Spannungspegeln basierend auf einem Induktivitätsnennwert der Induktivität 202 an dem entsprechenden Abgriffanschluss bereitzustellen. Außerdem kann die Schaltersteuerung die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um entweder eine der abgegriffenen Spannungen oder die Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen bereitzustellen. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um zu ermöglichen, dass der SIMO-Wandler 104 rekonfigurierbar ist.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Wandler eine Induktivität mit einem oder mehreren Abgriffanschlüssen beinhalten, um die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne der mit dem Wandlerausgang gekoppelten elektronischen Vorrichtung bereitzustellen.
  • 67 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 6700, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 6700 kann auch einen oder mehrere Abgriffschalter 6706, 6708 und 6710 oder einen Speicherkondensator 6712 beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgänge bereitzustellen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 6700 ein oder mehrere (nicht veranschaulichte) LDOs beinhalten. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die LDOs den an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen LDOs 106 entsprechen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität 202 einen ersten Endanschluss 6714 oder einen zweiten Endanschluss 6716 beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten des vorliegenden Diskurses kann die Induktivität 202 auch einen oder mehrere Abgriffanschlüsse 6702 und 6704 beinhalten. Zusätzlich dazu können bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung der eine oder die mehreren Abgriffanschlüsse 6702 und 6704 zwischen dem ersten Endanschluss 6714 und dem zweiten Endanschluss 6716 positioniert sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Induktivität 202 durch einen Transformator oder eine beliebige andere geeignete induktive Komponente ersetzt werden. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Transformator gleich oder ähnlich der Induktivität 202 arbeiten, wie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Das heißt, die Induktivität 202, wie in 2 gezeigt, oder die Induktivität einer beliebigen anderen Figur kann durch einen Transformator ersetzt werden, der dann die Energieversorgungs- und Energieentnahmephasen ausführen kann, wie hierin für die Induktivität für den SIMO-Wandler 104 offenbart.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Abgriffschalter 6706 zwischen dem Abgriffanschluss 6702 und einem assoziierten Wandlerausgang gekoppelt sein. In diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Abgriffschalter 6708 zwischen dem Abgriffanschluss 6704 und einem assoziierten Wandlerausgang gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung der Abgriffschalter 6710 zwischen der Induktivität 202 und dem Speicherkondensator 6712 gekoppelt sein. Ferner kann bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung der Speicherkondensator 6712 zwischen dem Abgriffschalter 6710 und dem Referenzpotenzial gekoppelt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der eine oder die mehrerenAbgriffschalter 6706 und 6708 einen oder mehrere der Abgriffanschlüsse 6702 und 6704 selektiv mit einem oder mehreren der Wandlerausgänge koppeln. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Abgriffschalter 6706 oder 6708 eine abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu den assoziierten Wandlerausgängen bereitstellen. Zusätzlich dazu können die Abgriffschalter 6706 oder 6708 bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung als die Schalt-Ausgangsspannung an den assoziierten Wandlerausgängen bereitstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 6700 eine Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) beinhalten, die dazu ausgelegt ist, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 oder der Abgriffschalter 6706, 6708 oder 6710 zu steuern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um selektiv die Schalt-Ausgangsspannung oder die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung an unterschiedliche Wandlerausgänge des SIMO-Wandlers 104 anzulegen.
  • 68 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 6800 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 6800 kann beinhalten: Bereitstellen, durch mehrere Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang als Reaktion auf einen Eingangsstrom, der zu einer induktiven Komponente geliefert wird, wobei die induktive Komponente einen ersten Endanschluss, einen zweiten Endanschluss und mindestens einen Abgriffanschluss zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss beinhaltet 6802; selektives Koppeln, durch mindestens einen Abgriffschalter, mindestens eines Wandlerausgangs mit dem mindestens einen Abgriffanschluss, um eine abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die zu der induktiven Komponente geliefert wird 6804; Steuern der Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 6806; und Steuern des mindestens einen Abgriffschalters, um die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 6808.
  • Manche elektronischen Vorrichtungen, die elektrisch mit Wandlerausgängen des SIMO-Wandlers gekoppelt sind, können im Laufe der Zeit unterschiedliche Stromlasten beinhalten. Zusätzlich dazu können manche elektronischen Vorrichtungen unterschiedliche Einstellungen für die Schalt-Ausgangsspannung beinhalten. Ferner kann irgendeine elektronische Vorrichtung unterschiedliche Induktivitäts- (z. B. optimale Induktivitätsleistungsfähigkeit) und Energievorladeeinstellungen beinhalten. Ferner kann der SIMO-Wandler eine Kreuzregelung zwischen den Wandlerausgängen durchführen, um eine Differenz zwischen der Schalt-Ausgangsspannung an den Wandlerausgängen zu minimieren.
  • Manche Aspekte der vorliegenden Offenbarung können den SIMO-Wandler beinhalten, der als ein rekonfigurierbarer SIMO-Wandler konfiguriert ist. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler mehrere Schalter und eine abgegriffene Energiespeichervorrichtung (z. B. eine induktive Komponente einschließlich einer Induktivität oder eines Transformators) beinhalten. Zusätzlich dazu kann der SIMO-Wandler bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung Energie in der abgegriffenen Energiespeichervorrichtung basierend auf einer Arbeitslast der assoziierten elektronischen Vorrichtungen speichern. Ferner kann der SIMO-Wandler bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung eine Kreuzregelung der Spannung an den Wandlerausgängen durch Entkoppeln der Wandlerausgänge durchführen. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler Leistung, die auf Kondensatoren innerhalb des SIMO-Wandlers oder der abgegriffenen Energiespeichervorrichtung gespeichert ist, durch Leiten der Leistung zu anderen Kondensatoren, die mit inaktiven Wandlerausgängen gekoppelt sind, zurückführen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler die induktive Komponente beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die induktive Komponente eine Induktivität oder einen Transformator beinhalten. Zusätzlich dazu kann die induktive Komponente bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung einen ersten Endanschluss, einen zweiten Endanschluss und einen oder mehrere Abgriffanschlüsse beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der eine oder die mehreren Abgriffanschlüsse auf der induktiven Komponente zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss positioniert sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler einen oder mehrere Abgriffschalter beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere der Abgriffschalter zwischen der induktiven Komponente und den Wandlerausgängen gekoppelt sein. Außerdem können bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung ein oder mehrere der Abgriffschalter zwischen der induktiven Komponente und einem Speicherkondensator (z. B. einem Flyback-Kondensator) gekoppelt sein. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Abgriffschalter eine abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf die Eingangsspannung bereitstellen, die zu der induktiven Komponente geliefert wird.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können der eine oder die mehreren Abgriffschalter einen ersten Abgriffschalter, einen zweiten Abgriffschalter und/oder einen dritten Abgriffschalter beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der erste Abgriffschalter zwischen einem der Abgriffanschlüsse und einem assoziierten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung der zweite Abgriffschalter zwischen einem der Abgriffanschlüsse und einem Referenzpotenzial gekoppelt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Abgriffschalter zwischen einem der Abgriffanschlüsse und dem Speicherkondensator gekoppelt sein. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der dritte Abgriffschalter zwischen einem der Abgriffanschlüsse und einem anderen assoziierten Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Abgriffschalter die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung dem Speicherkondensator bereitstellen. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Speicherkondensator Energie unter Verwendung der Schalt-Ausgangsspannung speichern. Außerdem kann der Speicherkondensator bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die gespeicherte Energie während anschließender Energieversorgungsphasen bereitstellen, um die induktive Komponente zu laden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler eine Schaltersteuerung beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung mit den Schaltern oder den Abgriffschaltern des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Zusätzlich dazu kann die Schaltersteuerung bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung die Schalter oder die Abgriffschalter steuern, um die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu steuern. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Schalter oder die Abgriffschalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Speicherkondensator zwischen einem der Abgriffanschlüsse und dem Referenzpotenzial gekoppelt sein. Entsprechend können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung die Effizienz von Systemen verbessern, die keine Abgriffanschlüsse auf der induktiven Komponente beinhalten. Außerdem können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung ermöglichen, dass der SIMO-Wandler mit einem einzigen SIMO-Wandler rekonfiguriert werden kann, um elektronische Vorrichtungen zu unterstützen, die unterschiedliche Arbeitslasten beinhalten. Ferner können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung bewirken, dass der SIMO-Wandler optimaler und mit besserer Regelung gegenüber SIMO-Wandlern arbeitet, die keine Abgriffanschlüsse auf der induktiven Komponente beinhalten.
  • Ein Spannungswandlersystem kann den SIMO-Wandler 104 und einen oder mehrere Schaltkondensatorregler beinhalten. Der SIMO-Wandler 104 in Kombination mit dem einen oder den mehreren Schaltkondensatorreglern kann einen größeren Bereich von Spannungswerten für die Schalt-Ausgangsspannung im Vergleich zu dem SIMO-Wandler 104 oder den Schaltkondensatorreglern alleine bereitstellen.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler einen oder mehrere Schaltkondensatorregler nutzen, um die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln und somit die Schalt-Ausgangsspannung innerhalb einer Spannungsdomäne der elektronischen Vorrichtung, die mit dem Wandlerausgang gekoppelt ist, bereitzustellen.
  • 69 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 6900, das den SIMO-Wandler 104 beinhaltet, gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das System 6900 kann auch einen oder mehrere Schaltkondensatorregler (SCRs) 6902a-d beinhalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 6900 den SIMO-Wandler 104 und einen oder mehrere LDOs (nicht veranschaulicht) beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler 104 dem an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen SIMO-Wandler 104 entsprechen. Die LDOs können den LDOs 106 entsprechen, die an anderer Stelle in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Der SIMO-Wandler 104 kann mehrere Ausgänge beinhalten, um eine Schalt-Ausgangsspannung 108a-n mit unterschiedlichen Werten an zwei oder mehr der Wandlerausgangsleitungen bereitzustellen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die SCRs 6902a-d eine reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d für entsprechende Wandlerausgangsleitungen dynamisch einstellen. Die SCRs 6902a-d können die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d dynamisch einstellen, um elektronischen Vorrichtungen, die unterschiedliche Arbeitslast-im-Laufe-der-Zeit-Einstellungen beinhalten, zu ermöglichen, zweckmäßig zu arbeiten. Die SCRs 6902a-d können einen Spannungswert der reglerspezifischen Zielausgangsspannung 6908a-d innerhalb verschiedener Spannungsdomänen dynamisch einstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die SCRs 6902a-d die Schalt-Ausgangsspannung 108a-n vom SIMO-Wandler 104 empfangen. Die SCRs 6902a-d können die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung 108a-n erzeugen.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die SCRs 6902a-d die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d so einstellen, dass sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs (z. B. eines vordefinierten Spannungsbereichs) liegt. Jeder der SCRs 6902a-d kann dazu ausgelegt sein, die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d so einzustellen, dass sie innerhalb eines unterschiedlichen vordefinierten Bereichs liegt. Die SCRs 6702a-d können die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a-d für die entsprechenden Wandlerausgangsleitungen dynamisch einstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das System 6900 eine Schaltersteuerung (nicht veranschaulicht) beinhalten, die dazu ausgelegt ist, die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 zu steuern. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers 104 steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung 108a-n selektiv an unterschiedliche SCRs 102a-d anzulegen.
  • Komponenten von nur einem siliziumgesteuerten Regler (SCR) 6902a sind zur einfachen Veranschaulichung in 69 veranschaulicht. Außerdem wird der Betrieb von nur dem SCR 6902a in der vorliegenden Offenbarung zur Vereinfachung der Erörterung besprochen. SCRs 6902b-d können Komponenten ähnlich oder gleich jenen des SCR 6902a beinhalten und können Operationen ähnlich oder gleich jenen des SCR 6902a durchführen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SCR 6902a Reglerkondensatoren 6904a-c und einen oder mehrere Reglerschalter 6906a-n beinhalten. Der SCR 6902a kann einen Reglereingangsknoten 6901 und einen Reglerausgangsknoten 6903 beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Reglereingangsknoten 6901 elektrisch mit der Induktivität 202 gekoppelt sein. Der Reglereingangsknoten 6901 und der Reglerausgangsknoten 6903 können einen Teil der entsprechenden Wandlerausgangsleitung bilden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Reglerschalter 6906a-n einen oder mehrere Reglerkondensatoren 6904a-c selektiv mit der entsprechenden Wandlerausgangsleitung, dem Referenzpotenzial oder irgendeiner Kombination davon verbinden.
  • Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Reglerschalter 6906a-n die Reglerkondensatoren 6904a-c selektiv parallel oder in Reihe zwischen dem Reglereingangsknoten 6901 und dem Reglerausgangsknoten 6903 schalten. Die Reglerschalter 6906a-n können die Reglerkondensatoren 6904a-c selektiv zwischen dem Reglereingangsknoten 6901, dem Reglerausgangsknoten 6903 oder irgendeiner Kombination davon und dem Referenzpotenzial schalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung dazu ausgelegt sein, die Reglerschalter 6906a-n zu steuern. Die Schaltersteuerung kann die Reglerschalter 6906a-n steuern, um den SCR 6902a in unterschiedlichen Stufen zu betreiben. Die unterschiedlichen Stufen des SCR 6902a können eine Stufe zum Speichern von Energie auf den Reglerkondensatoren 6904a-c, eine Stufe zum Bereitstellen der auf den Reglerkondensatoren 6904a-c gespeicherten Leistung zu der Wandlerausgangsleitung, eine Stufe zum Entladen der Reglerkondensatoren zu dem Referenzpotenzial oder eine Kombination davon beinhalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Reglerschalter 6906a-n steuern, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a innerhalb des vordefinierten Bereichs einzustellen und selektiv bereitzustellen. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Reglerschalter 6906a-n steuern, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a innerhalb eines konfigurierbaren Bereichs (z. B. bei konfigurierbaren Spannungswerten) bereitzustellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Reglerschalter 6906a-n steuern, um zwei oder mehr Reglerkondensatoren 6904a-c parallel zwischen dem Reglereingangsknoten 6901 und dem Reglerausgangsknoten 6903 zu schalten. Die Schaltersteuerung kann die Reglerschalter 6906a-n steuern, um zwei oder mehr Reglerkondensatoren 6904a-c in Reihe zwischen dem Reglereingangsknoten 6901 und dem Reglerausgangsknoten 6903 zu schalten.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Schaltersteuerung die Reglerschalter 6906a-n steuern, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a innerhalb der unterschiedlichen Spannungsdomänen bereitzustellen, um einer entsprechenden elektronischen Vorrichtung, die unterschiedliche Arbeitslast-im-Laufe-der-Zeit-Einstellungen beinhaltet, zu erlauben, zweckmäßig unter Verwendung einer einzigen gemeinsamen Schiene zu arbeiten. Zum Beispiel kann die entsprechende elektronische Vorrichtung ein Bluetooth-Funkgerät und ein WLAN-Funkgerät beinhalten, die dazu ausgelegt sind, innerhalb unterschiedlicher Spannungsdomänen zu arbeiten. Die Schaltersteuerung kann die Reglerschalter 6906a-n steuern, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung 6908a innerhalb der unterschiedlichen Spannungsdomänen basierend darauf bereitzustellen, ob das Bluetooth-Funkgerät oder das WLAN-Funkgerät arbeiten soll.
  • 70 veranschaulicht beispielhaft ein Flussdiagramm eines Verfahrens 7000 zum Betreiben eines SIMO-Wandlers gemäß mindestens einem Aspekt, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Das Verfahren 7000 kann beinhalten: Bereitstellen, durch mehrere Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung an eine Wandlerausgangsleitung als Reaktion auf einen Eingangsstrom, der zu einer Induktivität geliefert wird 7002; Steuern der Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 7004; und dynamisches Einstellen, durch mindestens einen SCR, einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung 4606.
  • Manche elektronischen Vorrichtungen können unterschiedliche Spannungseinstellungen, Stromeinstellungen, Arbeitslast-im-Laufe-der-Zeit-Einstellungen oder eine Kombination davon beinhalten. Zum Beispiel können manche elektronischen Vorrichtungen dazu ausgelegt sein, als Multi-Link-Vorrichtungen zu arbeiten, die mehrere Funkgeräte beinhalten (z. B. können sie gemeinsam laufen oder eine Vereinheitlichung verschiedener Funkgeräte innerhalb einer einzigen gemeinsamen Schaltung beinhalten). Ferner können manche elektronischen Vorrichtungen bei unterschiedlichen Betriebspunkten oder unterschiedlichen Modi arbeiten (z. B. unter Verwendung unterschiedlicher Spannungsdomänen). Zum Beispiel kann eine einzige gemeinsame elektronische Vorrichtung Komponenten beinhalten, die innerhalb zwei unterschiedlicher Spannungsdomänen arbeiten (z. B. unter Verwendung unterschiedlicher Werte von VDD). Außerdem können unterschiedliche elektronische Vorrichtungen innerhalb eines breiten Bereichs von Spannungsdomänen arbeiten.
  • Manche geschaltete Induktivitätsregler können weniger effizient arbeiten, wenn eine Differenz zwischen den Spannungsdomänen zunimmt. Einige SCRs können dazu ausgelegt sein, nur innerhalb spezifischer Verhältnisse von Spannungsdomänen zu arbeiten. Diese SCRs können dazu ausgelegt sein, eine Spannung nur durch ein spezifisches Verhältnis in eine andere Spannung umzuwandeln. Diese SCRs sind möglicherweise nicht in der Lage, eine Spannung in einem breiten Bereich von Spannungsdomänen bereitzustellen.
  • Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können einen konfigurierbaren SIMO-Wandler kombiniert mit einem oder mehreren SCRs beinhalten (in der vorliegenden Offenbarung als ein kombinierter Wandler bezeichnet). Der kombinierte Wandler kann einen Bereich von Spannungsdomänen (z. B. Spannungswerte) einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung gegenüber einem SIMO-Wandler allein oder einem SCR allein erhöhen. Außerdem kann der kombinierte Wandler den Bereich von Spannungsdomänen der jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung erhöhen, während die Effizienz des SIMO-Wandlers nicht reduziert wird. Der kombinierte Wandler kann ein konfigurierbares Netzwerk von Reglerschaltern und Reglerkondensatoren beinhalten, die elektrisch mit dem Wandlerausgang des SIMO-Wandlers gekoppelt sind. Das konfigurierbare Netzwerk von Reglerschaltern und Reglerkondensatoren kann dazu ausgelegt sein, den Bereich von Spannungsdomänen zu erhöhen, die durch den kombinierten Wandler geliefert werden.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler eine Eingangsspannung mit einem ersten Spannungswert empfangen. Der SIMO-Wandler kann die Schalt-Ausgangsspannung mit einem zweiten Spannungswert basierend auf der Eingangsspannung bereitstellen. Zusätzlich dazu kann bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung sich der zweite Spannungswert der Schalt-Ausgangsspannung von dem ersten Spannungswert der Eingangsspannung unterscheiden. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Spannungswert größer oder kleiner als der erste Spannungswert sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler mehrere Wandlerausgangsleitungen beinhalten. Der SIMO-Wandler kann die Schalt-Ausgangsspannung an eine oder mehrere Wandlerausgangsleitungen liefern. Der SIMO-Wandler kann basierend auf den Einstellungen der entsprechenden elektronischen Vorrichtung den zweiten Spannungswert der Schalt-Ausgangsspannung so einstellen, dass er sich auf zwei oder mehr Wandlerausgangsleitungen unterscheidet.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler eine Schaltersteuerung beinhalten. Die Schaltersteuerung kann die Schalter innerhalb des SIMO-Wandlers steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern. Zum Beispiel kann die Schaltersteuerung die Schalter steuern, um den zweiten Spannungswert der Schalt-Ausgangsspannung einzustellen.
  • Die SCRs können eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung für die entsprechende Wandlerausgangsleitung dynamisch einstellen. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die SCRs die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung bei einem dritten Spannungswert basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung bereitstellen. Zusätzlich dazu kann sich der dritte Spannungswert der reglerspezifischen Zielausgangsspannung von dem zweiten Spannungswert der Schalt-Ausgangsspannung unterscheiden. Der dritte Spannungswert kann größer oder kleiner als der zweite Spannungswert sein.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder der SCRs elektrisch mit einer anderen Wandlerausgangsleitung des SIMO-Wandlers gekoppelt sein. Die SCRs können die reglerspezifische Zielausgangsspannung an die entsprechenden Wandlerausgangsleitungen liefern. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die SCRs die dritten Spannungswerte der reglerspezifischen Zielausgangsspannung so einstellen, dass sie sich von dem zweiten Spannungswert der Schalt-Ausgangsspannung unterscheiden.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder der SCRs einen Reglereingangsknoten und einen Reglerausgangsknoten als Teil der entsprechenden Wandlerausgangsleitung beinhalten. Einer oder mehrere der SCRs können mehrere Reglerkondensatoren beinhalten. Bei diesen und anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können einer oder mehrere der SCRs mehrere Reglerschalter beinhalten. Zusätzlich dazu können die Reglerschalter die Reglerkondensatoren selektiv mit dem entsprechenden Reglereingangsknoten, dem entsprechenden Reglerausgangsknoten oder dem Referenzpotenzial verbinden.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können die Reglerschalter selektiv zwei oder mehr der Reglerkondensatoren parallel zwischen dem entsprechenden Reglereingangsknoten und dem entsprechenden Reglerausgangsknoten schalten. Die Reglerschalter können zwei oder mehr der Reglerkondensatoren selektiv in Reihe zwischen dem entsprechenden Reglereingangsknoten und dem entsprechenden Reglerausgangsknoten schalten.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der kombinierte Wandler einen oder mehrere Linearregler beinhalten, sodass die Spannungen aller, oder weniger als aller, Ausgangsschienen des SIMO-Wandlers 104 durch einen Linearregler geregelt werden. Mehrere Arten von Linearreglern sind hierin offenbart, und der eine oder die mehreren Linearregler können beliebige der offenbarten Linearregler oder eine beliebige Kombination von Linearreglern beinhalten. Wenn die Spannungen von weniger als allen Ausgangsschienen durch den einen oder die mehreren Linearregler geregelt werden, können diese Ausgangsschienen ohne einen Linearregler durch einen nichtlinearen Regler geregelt werden oder anderweitig keinen Regler aufweisen. Der kombinierte Wandler kann einen oder mehrere SCRs beinhalten, die elektrisch mit einer oder mehreren Wandlerausgangsleitungen gekoppelt sind. Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Linearregler elektrisch mit anderen Wandlerausgangsleitungen als die SCRs gekoppelt sein. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Linearregler elektrisch mit gemeinsamen Wandlerausgangsleitungen als ein oder mehrere SCRs gekoppelt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Linearregler dazu ausgelegt sein, die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen. Der Linearregler kann anstelle der SCRs oder in Kombination mit diesen arbeiten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Linearregler die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung dynamisch einstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der kombinierte Wandler einen oder mehrere Push-Pull-Regler beinhalten. Der kombinierte Wandler kann einen oder mehrere SCRs beinhalten, die elektrisch mit einer oder mehreren Wandlerausgangsleitungen gekoppelt sind. Der Push-Pull-Regler kann elektrisch mit anderen Wandlerausgangsleitungen als die SCRs gekoppelt sein.
  • Bei einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Push-Pull-Regler dazu ausgelegt sein, die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen. Der Push-Pull-Regler kann anstelle der SCRs oder in Kombination mit diesen arbeiten. Bei anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der Push-Pull-Regler die jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung dynamisch einstellen.
  • Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung können ein oder mehrere Schalter des SIMO-Wandlers einen Transistor beinhalten. Einer oder mehrere der Reglerschalter können einen Transistor beinhalten.
  • Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können einen Spannungsbereich (z. B. Systemflexibilität bei der Spannungserzeugung) für die Spannungsdomänen elektronischer Vorrichtungen erhöhen, die durch den kombinierten Wandler gegenüber einem SIMO-Wandler allein oder einem SCR allein mit Leistung versorgt werden können. Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können ermöglichen, dass eine größere Art von elektronischen Vorrichtungen effizient unter Verwendung des kombinierten Wandlers anstelle eines SIMO-Wandlers allein oder eines SCR allein arbeitet. Außerdem können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung Effizienz- gegenüber Arbeitslast-im-Laufe-der-Zeit-Einstellungen der elektronischen Vorrichtungen gegenüber einem SIMO-Wandler allein verbessern.
  • Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können die reglerspezifische Zielausgangsspannung basierend auf den Arbeitslast-im-Laufe-der-Zeit-Einstellungen der elektronischen Vorrichtungen dynamisch variieren. Diese und andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung können die reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch variieren, um zu ermöglichen, dass elektronische Vorrichtungen, die Komponenten beinhalten, die innerhalb unterschiedlicher Spannungsdomänen arbeiten, zweckmäßig und/oder effizient arbeiten. Ferner können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenbarung Spannungswelligkeit und/oder Lastregelung gegenüber einem SIMO-Wandler allein oder einem SCR allein optimieren.
  • Gemäß einem Aspekt der Offenbarung kann der SIMO-Buck-Boost-Wandler eine Schaltermatrix zum Öffnen oder Schließen von galvanischen Verbindungen zwischen den Ausgangsschienen nutzen. Auf diese Weise kann die Schaltermatrix zum Beispiel einen Eingangsabschnitt einer ersten Ausgangsschiene mit einem Ausgangsabschnitt einer zweiten Ausgangsschiene verbinden. Falls zum Beispiel ein erster Wandlerausgang mit einer BLE-Vorrichtung verbunden ist und ein zweiter Wandlerausgang mit einem WiFi-Modul verbunden ist, kann die Schaltersteuerung die Wandlerausgaben austauschbar verwenden, da beide Vorrichtungen ähnliche Domänenspannungen aufweisen. Anders ausgedrückt, falls der SIMO-Wandler (z. B. unter Verwendung der Schalter 204a-n) zwischen einer Ausgangsschiene für eine BLE-Vorrichtung und einer Ausgangsschiene für ein WiFi-Modul schaltet, kann die Schaltersteuerung den ersten Wandlerausgang (für die BLE-Vorrichtung) aktiv halten und bewirken, dass die Schaltermatrix den ersten Wandlerausgang mit dem WiFi-Modul verbindet, anstatt den ersten Ausgang zu deaktivieren und den zweiten Ausgang zu aktivieren.
  • 71 veranschaulicht ein Blockdiagramm einer beispielhaften SIMO-Schaltungsanordnung 7100 gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Eine SIMO-Schaltungsanordnung kann einen SIMO-Wandler 104 beinhalten, wie zuvor in der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann der SIMO-Wandler einen oder mehrere Kondensatoren 7107a-n beinhalten, die elektronisch mit einer oder mehreren Ausgangsschienen gekoppelt sind. Bei manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die SIMO-Schaltungsanordnung 7100 eine Schaltermatrix 7102 beinhalten. Die Schaltermatrix 7102 kann einen oder mehrere konfigurierbare Schalter 7104a-n beinhalten. Die SIMO-Schaltungsanordnung 7100 kann ferner eine oder mehrere Schaltersteuerungen (nicht gezeigt) zum Steuern der Schalter 7104a-n und 204a-n beinhalten.
  • Der eine oder die mehreren Schalter 7104a können zwischen einem offenen (nicht leitenden) und einem geschlossenen (leitenden) Zustand übergehen. Die konfigurierbaren Schalter 7104a-n können jede Wandlerausgangsschiene 7112-7118 mit einer oder mehreren der anderen Wandlerausgangsschienen 7112-7118 verbinden. Wenn sich der Lastbedarf für mindestens eine der Ausgangsspannungen 108a-n ändert, kann die Schaltermatrix 7102 einen oder mehrere Schalter 7104a-n steuern, sich zu öffnen oder zu schließen, um einem neuen Lastbedarf entgegenzukommen. Falls der Lastbedarf für eine Ausgangsspannung zunimmt, können sich ein oder mehrere Schalter 7104a-n schließen, um Strom von einer oder mehreren anderen Schienen zu ziehen. Falls der Lastbedarf für eine Ausgangsspannung abnimmt, können sich ein oder mehrere Schalter 7104a-n öffnen, um weniger Strom von einer oder mehreren anderen Schienen zu ziehen.
  • Zum Beispiel kann die Wandlerausgangsschiene 7118 mit einer Ausgangsspannung 108 assoziiert sein. Als Reaktion auf einen erhöhten Lastbedarf für eine Ausgangsspannung, die mit der Schiene 7118 assoziiert ist, kann die Schaltermatrix 7102 einen oder mehrere Schalter 7104a-n steuern, um die Schiene 7118 mit der Schiene 7116 zu verbinden, um mehr Strom für den mit der Schiene 7118 assoziierten Spannungsausgang zu ziehen. Wie in 71 veranschaulicht, ist der Schalter 204, der mit der Schiene 7116 assoziiert ist, geschlossen. Die Schalter 7104a-n können jedoch dazu ausgelegt sein, zu verhindern, dass die Schiene 7116 eine Ausgangsspannung bereitstellt. Daher wird die Zunahme des Lastbedarfs für eine Ausgangsspannung, die mit der Schiene 7118 assoziiert ist, von dem Ausgangsanschluss der Induktivität 102 über die Schiene 7116 gezogen.
  • Alternativ dazu kann die Schaltermatrix 7102 als Reaktion auf einen erhöhten Lastbedarf für eine Ausgangsspannung, die mit der Schiene 7118 assoziiert ist, einen oder mehrere Schalter 7104a-n steuern, um die Schiene 7118 mit Schienen 7112 und/oder 7114 zu verbinden, um mehr Strom für den mit der Schiene 7118 assoziierten Spannungsausgang zu ziehen. Wie in 71 veranschaulicht, sind die Schalter 204, die mit den Schienen 7112 und 7114 assoziiert sind, offen. Daher wird die Zunahme des Lastbedarfs für die Ausgangsspannung, die mit der Schiene 7118 assoziiert ist, von den Kondensatoren 7107a-n gezogen, die mit den Schienen 7112 und 7114 assoziiert sind. Die Kondensatoren 7107a-n können geladen worden sein, als die assoziierten Schalter 204a-n geschlossen wurden.
  • 72 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 7200 zum Betreiben einer SIMO-Schaltungsanordnung gemäß mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 7200 kann beinhalten: Bereitstellen, über mehrere Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung zu einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf einen Eingangsstrom, der zu einer Induktivität geliefert wird 7202. Das Verfahren kann ferner beinhalten Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern 7204. Das Verfahren kann ferner beinhalten: Einstellen, über dynamisches Regeln mindestens eines Schaltkondensators, einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen 7206. Das Verfahren kann ferner beinhalten Steuern mehrerer Ausgangsleitungsschalter einer Schaltermatrix, um Wandlerausgangsleitungen selektiv miteinander zu koppeln 7208.
  • Elektronische Vorrichtungen, die mit SIMO-Wandlerausgängen gekoppelt sind, können zeitlich variierende Lastbedarfsanforderungen aufweisen. Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann eine Schaltermatrix, die einen oder mehrere Schalter beinhaltet, zwischen SIMO-Wandlerausgangsschienen eingebettet sein. Der eine oder die mehreren Schalter können rekonfiguriert werden, um die Lieferung höherer Ströme von inaktiven Schienen zu ermöglichen, wenn sich der Lastbedarf der aktiven Schiene dynamisch ändert. Manche Aspekte der vorliegenden Offenbarung können die Leistungsfähigkeit und Effizienz einer SIMO-Schaltungsanordnung erhöhen, wenn der Lastbedarf zeitvariabel ist. Der geregelte Ausgang eines Wandlerausgangs kann Rauschen in unterschiedliche geregelte Wandlerausgänge einführen. Analoge und Hochfrequenz(HF)-Signale sind besonders gegenüber Kreuzregelungsrauschen empfindlich. Das Betreiben der SIMO-Schaltungsanordnung mit einer Schaltermatrix, wie zuvor beschrieben, kann Kreuzregelungsrauschen/Welligkeit von Transienten zwischen einer geregelten Ausgangsspannung und anderen Ausgangsschienen reduzieren oder eliminieren. Zusätzlich dazu kann eine Implementierung mit einer SIMO-Schaltungsanordnung einschließlich einer Schaltermatrix die Ausgangsspannung regeln, um sicherzustellen, dass die Ausgangsspannung unter der Lastlinie liegt. Falls eine oder mehrere SIMO-Schaltungsanordnungsschienen inaktiv sind, während eine aktive Schiene einen Stromstoß erfährt, kann die Schaltermatrix den Stromstoß einer aktiven Schiene unterschiedlichen Lasten neu zuweisen.
  • Eine Schaltersteuerung kann eine Maschinenlernschaltung beinhalten, die die Effizienz des SIMO-Wandlers erhöhen kann, indem Maschinenlernberechnungsmodelle genutzt werden, um Lastbedarfsänderungen vorherzusagen. Zum Beispiel kann eine Deep-Learning-Architektur, wie etwa ein tiefes neuronales Netzwerk (DNN), dynamische Änderungen des Lastbedarfs antizipieren. Viele Maschinenlernmodelle, einschließlich unter anderem eines neuronalen Netzwerks, eines faltenden neuronalen Netzwerks, eines Autoencoder-Netzwerks, eines Variational-Autoencoder-Netzwerks, eines Sparse-Autoencoder-Netzwerks, eines rekurrenten neuronalen Netzwerks, eines entfaltenden Netzwerks, eines Generative Adversarial Network, eines vorausschauenden (forward thinking) neuronalen Netzwerks, eines neuronalen Summen-Produkt-Netzwerks oder einer beliebigen Kombination davon, können Lastbedarfsänderungen für die Schaltermatrix antizipieren.
  • Der Maschinenlernalgorithmus kann trainiert werden, um Lastbedarfsänderungen zu bestimmen, die mit elektrischen Vorrichtungen assoziiert sind, die mit dem SIMO-Wandler gekoppelt sind. Auf diese Weise können die Schalter nahtlos rekonfiguriert werden, um den Laständerungen ohne jeglichen Leistungsfähigkeitsverlust entgegenzukommen. Zusätzlich dazu kann der Maschinenlernalgorithmus ein Maschinenlernmodell einsetzen, um basierend auf einer Eingabe von Lastbedarfsänderungen kontinuierlich zu lernen und zukünftige Lastbedarfsänderungen genauer vorherzusagen.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird der Induktivität des SIMO-Wandlers eine Eingangsspannung geliefert. Infolgedessen stellen der eine oder die mehreren Schalter eine Schalt-Ausgangsspannung von der Induktivität des SIMO-Wandlers an einer Wandlerausgangsleitung bereit. Eine Schaltersteuerung kann die Schalt-Ausgangsspannung anpassen, um den einen oder die mehreren Schalter einer Schaltermatrix zu steuern. Bei anderen Aspekten der Offenbarung kann die Schaltermatrix zum Öffnen und Schließen von Schaltern zum Verbinden von zwei oder mehr Wandlerausgangsleitungen ausgelegt sein.
  • Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist die Schaltermatrixsteuerung dazu ausgelegt, den einen oder die mehreren Schalter zu steuern, um die Ausgangsspannungen der Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Änderung des Lastbedarfs dynamisch zu regeln.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung öffnet und schließt die Schaltermatrixsteuerung den einen oder die mehreren Ausgangsleitungsschalter dynamisch, um einer Änderung des Lastbedarfs basierend auf einer vorhergesagten Änderung einer Last für die Ausgangsleitung entgegenzukommen.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler eine oder mehrere Schaltkondensatorregler, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einzustellen.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhalten einer oder mehrere der Schaltkondensatorregler einen oder mehrere Reglerkondensatoren und Reglerschalter zum parallelen Verbinden der Kondensatoren zwischen einem Reglereingang auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung und einem Reglerausgangsknoten auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung.
  • Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Schaltermatrix die mehreren Reglerschalter. Bei anderen Aspekten ist die Schaltermatrixsteuerung dazu ausgelegt, die mehreren Reglerschalter zu steuern.
  • Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung stellt der Linearregler dynamisch eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf eine jeweilige weitere Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen ein.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die SIMO-Schaltungsanordnung einen oder mehrere Push-Pull-Regler zum dynamischen Einstellen einer reglerspezifischen Zielausgangsspannung. Die reglerspezifische Zielausgangsspannung wird einer jeweiligen Wandlerausgangsleitung des SIMO geliefert.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung sind die Regler dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen.
  • Gemäß manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung sind die mehreren Schalter und die Schaltersteuerung monolithisch auf einem gemeinsamen Chip integriert und ist die Induktivität getrennt von dem gemeinsamen Chip implementiert. Bei diesen und anderen Aspekten beinhalten der eine oder die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Bei diesen und anderen Aspekten beinhalten der eine oder die mehreren Schalter einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhalten die mehreren Schalter einen vierten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt ist.
  • Gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhalten der eine oder die mehreren Schalter einen fünften Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist.
  • Schaltmodus-DC-DC-Leistungswandler sind elektronische Schaltungen, die einen DC-Eingangsstrom mit einer ersten Spannung in einen DC-Ausgangsstrom mit einer zweiten Spannung umwandeln. Schaltmodus-DC-DC-Wandler arbeiten durch vorübergehendes Speichern der Eingangsenergie und dann Freigeben dieser Energie an einen Ausgang mit einer anderen Spannung. Energie kann in Magnetfeldern einer oder mehrerer Induktivitäten gespeichert und dann mit einer anderen Spannung an einen Ausgang freigegeben werden. Schaltmodus-DC-DC-Wandler können zumindest als ein Boost-Wandler (Step-Up), ein Buck-Wandler (Step-Down) oder ein Buck-Boost-Wandler (Step-Up oder Step-Down) konfiguriert sein.
  • Unabhängig von der Konfiguration, beinhalten hierin offenbarte Schaltmoduswandler mindestens eine Induktivität und einen oder mehrere Halbleiterschalter, die mit einer Spannungsquelle verbunden sind. Der eine oder die mehreren Halbleiterschalter können durch eine Steuerschaltung betrieben werden, die programmiert sein kann, ein Schaltsignal an den einen oder die mehreren Schalter mit einer gewünschten Frequenz auszugeben (z. B. ein Schaltsignal an eine Basis/ein Gate eines Transistors auszugeben, um zu bewirken, dass der Transistor in einen aktiven Modus/Sättigungsmodus eintritt und aus diesem austritt).
  • Schaltmodus-DC-DC-Leistungswandler können als Buck-Wandler konfiguriert sein. Ein Buck-Wandler kann dazu ausgelegt sein, eine Eingangsspannung (Vin) auf eine oder mehrere gewünschte Ausgangsspannungen (Vout1, Vout2 usw.) zu reduzieren, wobei die eine oder die mehreren Ausgangsspannungen geringer als die Eingangsspannung (Vin) sind.
  • Buck-Wandler können einen Transistor (z. B. FET, MOSFET) als eine Hauptschaltvorrichtung zum Reduzieren einer Eingangsspannung auf eine Ausgangsspannung beinhalten. 73 stellt einen Buck-Wandler gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar. Der Buck-Wandler beinhaltet einen Transistor, der als ein Schalter 7304 basierend auf einem Ausgang einer Steuerschaltung 7306 an seiner Basis/seinem Gate betrieben wird. Dieser Buck-Wandler beinhaltet eine Induktivität 7310, die durch den Schalter 7304 mit einem Spannungseingang verbunden ist. Der Buck-Wandler kann ferner eine Diode 7308, einen Kondensator 7312 und eine Last 7314 beinhalten. Eine Eingangsspannung Vin wird an eine Eingangsstufe 7302 des Wandlers angelegt. Der Buck-Wandler kann in Abhängigkeit davon, ob der Schalttransistor 7304 „ein“ („on“) oder „aus“ („off“) geschaltet ist, gemäß zwei Betriebsmodi arbeiten.
  • Bei dem ersten Betriebsmodus ist der Schalttransistor 7304 auf „ein“ („on“) vorgespannt (z. B. ist der Schalter geschlossen), wird die Diode 7308 in Sperrrichtung vorgespannt und bewirkt die Eingangsspannung Vin, dass ein Strom durch die Induktivität 7310 und zu der Last 7314 fließt. Dieser Strom lädt auch den Kondensator 7312 auf. Die Induktivität 7310 wirkt der Stromänderung entgegen und speichert einen Teil ihrer empfangenen Energie in einem Magnetfeld.
  • Wenn der Transistor 7304 „aus“ („off“) geschaltet wird (z. B. ist der Schalter geöffnet), wird die Eingangsspannung von der Induktivität 7310 getrennt. Diese Verringerung der Spannung bewirkt, dass das Magnetfeld der Induktivität zusammenbricht, was eine Sperrspannung über die Induktivität 7310 induziert. Diese Sperrspannung führt dazu, dass die Diode 7308 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird und bewirkt, dass ein Strom zu der Last 7314 fließt. Der Kondensator 7312 entlädt auch sein gespeichertes elektrisches Feld, wodurch der Last Strom zugeführt wird.
  • Anders ausgedrückt fließt, wenn der Schalter 7304 geschlossen ist, Strom infolge der Eingangsspannung 7302, und wenn der Schalter 7304 geöffnet ist, fließt Strom aufgrund der Entladung des Magnetfeldes der Induktivität. Die durchschnittliche Ausgangsspannung (Vout) des Buck-Wandlers ist eine Funktion des Tastgrads, was als die Dauer zu verstehen ist, während der der Transistorschalter während eines vollen Schaltzyklus auf „ein“ gesetzt wird. Die durchschnittliche Ausgangsspannung kann wie folgt verstanden werden: V o u t = t o n t o n + t o f f ∗ V i h
    Figure DE112020007356T5_0004
  • Da der Tastgrad eines Buck-Wandlers wie folgt angesehen werden kann: D = t o n t o n + t o f f = t o n T o t a l T i m e = t o n T
    Figure DE112020007356T5_0005
  • Dann kann die Ausgangsspannung berechnet werden als: V o u t = D V i n
    Figure DE112020007356T5_0006
  • Unter der Annahme, dass der Schalttransistor für eine beliebige Dauer ausgeschaltet wird, wird die Ausgangsspannung immer kleiner als die Eingangsspannung sein.
  • Ein DC-DC-Schaltmodus-Leistungswandler kann auch als ein Boost-Wandler konfiguriert sein und dadurch dazu ausgelegt sein, eine höhere Spannung als die Eingangsspannung auszugeben. 74 stellt eine Boost-Wandler-Konfiguration gemäß einem anderen Aspekt der Offenbarung dar. In dem Boost-Wandler bewirkt die Eingangsspannung Vin, wenn der Transistorschalter 7304 „ein“ ist, dass ein Strom durch die Induktivität 7310 und den Transistorschalter 7304 läuft und dann zu der Versorgung zurückkehrt. Der Strom, der durch die Induktivität fließt, bewirkt, dass die Induktivität ein Magnetfeld aufbaut, in dem Energie gespeichert wird.
  • Wenn der Transistorschalter 7304 „aus“ ist, kann der Strom nicht durch den Transistor 7304 fließen und fließt dementsprechend durch die Diode 7308, die mit der Induktivität 7310 in Reihe geschaltet ist. Aufgrund wenigstens des längeren Pfades und des erhöhten Widerstands fließt weniger Strom durch die Induktivität 7310, was zu einer Abnahme des Magnetfeldes der Induktivität führt. Mit abnehmendem Magnetfeld erzeugt die Induktivität eine Rückwärtsspannung, die zu der Eingangsspannung addiert wird. Diese summierte Spannung kann an den Kondensator 7312 angelegt werden, der Energie in einem elektrischen Feld bei der kombinierten Spannung der Eingangsspannung und der entladenen Induktivitätsspannung speichern kann.
  • Die Ausgabe eines Boost-Wandlers kann berechnet werden als: V o u t = V i n ( 1 1 − D )
    Figure DE112020007356T5_0007
  • Ein DC-DC-Wandler kann als ein Buck-Boost-Wandler konfiguriert sein, der dazu ausgelegt sein kann, eine Spannung auszugeben, die entweder größer oder kleiner als die Eingangsspannung ist. 75 stellt einen Buck-Boost-Wandler gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar. In einer Buck-Boost-Konfiguration, und wenn der Transistorschalter 7304 „ein“ (z. B. geschlossen) ist, bewirkt die Eingangsspannung Vin 7302, dass ein Strom durch den Transistorschalter und durch die Induktivität 7310 fließt. Bei dieser Konfiguration ist die Diode 7308 in Sperrrichtung vorgespannt, wodurch verhindert wird, dass Strom an der Diode vorbei fließt. Wenn die Eingangsspannung an die Induktivität angelegt wird, baut die Induktivität ein Magnetfeld auf, in dem ein Teil der elektrischen Energie gespeichert wird.
  • Wenn der Transistorschalter 7304 „aus“ (z. B. offen) ist, beginnt das Magnetfeld der Induktivität zu dissipieren, und in der Induktivität gespeicherte elektrische Energie wird zu der Last transferiert. Wenn dies auftritt, wird die Spannung über die Induktivität umgekehrt, was bewirkt, dass die Ausgangsspannung der Induktivität zu der Eingangsspannung hinzugefügt wird, was zu einer Spannung führt, die größer als die Eingangsspannung ist. Zudem wird diese kombinierte Spannung an den Kondensator 7312 angelegt. Da die Sperrspannung der Entladungsinduktivität eine positive Spannung an die Anode des Kondensators 7312 anlegt, kann die Entladungsspannung zu einer beliebigen Spannung der gespeicherten Energie innerhalb des Kondensators addiert werden. In Abhängigkeit von der Länge des Tastgrads kann es möglich sein, die Spannung an dem Kondensator sequenziell auf Pegel zu erhöhen, die viel größer als die Eingangsspannung sind.
  • In Abhängigkeit von dem Tastgrad kann die Größe der invertierten Ausgangsspannung der Induktivität größer, kleiner oder gleich der Größe der Eingangsspannung sein.
  • Der Spannungsausgang eines Buck-Boost-Wandlers kann berechnet werden als: V o u t = V i n ( D 1 − D )
    Figure DE112020007356T5_0008
  • Bei manchen Implementierungen kann es wünschenswert sein, einen Low-Dropout-Regler (LDO) zu verwenden, der zum Regeln einer Ausgangsspannung verwendet werden kann. Anstatt sich auf Transistorschalten zu verlassen, um eine Ausgangsspannung zu regeln, wie etwa in einem Buck-Wandler, Boost-Wandler oder einem Buck-Boost-Wandler, sind LDOs nicht auf das Schalten angewiesen und weisen somit kein Schaltrauschen auf. LDOs sind jedoch allgemein weniger effizient als Schaltregler, da sie Spannung durch Ableiten von Leistung als Wärme regeln.
  • 76 stellt einen LDO gemäß einem Aspekt der Offenbarung dar. In dieser Figur ist eine Eingangsspannung Vin 7602 mit einem Transistor 7604 gekoppelt. Der Transistor kann in einer Open-Collector-/Open-Drain-Typologie ausgestaltet sein, wobei der Strom den Transistor an der Ausgangsspannung verlässt. Der Transistor kann durch einen Verstärker 7606, der mit einer Referenzspannung 7608 verbunden ist, bei einem vorbestimmten Referenzspannungswert gesteuert (z. B. in die Sättigung hinein und aus dieser heraus getrieben) werden. Der andere Eingang des Verstärkers 7606 ist eine Spannung, die von einem Ausgang des Transistors 7604 abhängt. In einer typischen Konfiguration durchläuft der Transistorausgang teilweise einen Zweig mit einem gestapelten ersten Widerstand 7610 und einem zweiten Widerstand 7612, die entsprechend der Referenzspannung ausgewählt werden können, zum Beispiel gemäß: R 2 = ( V o u t − V r e f ) ∗ R 1 V r
    Figure DE112020007356T5_0009
  • Falls die Spannung zwischen R1 und R2 kleiner als die Referenzspannung 7608 ist, steuert der Verstärker den Transistor, um die Ausgangsspannung zu erhöhen. Falls die Spannung zwischen R1 und R2 größer als die Referenzspannung 7608 ist, steuert der Verstärker den Transistor, um die Ausgangsspannung zu reduzieren. Auf diese Weise kann die Ausgangsspannung Vout eng gesteuert werden. Ein LDO ist eine Art Linearregler und fungiert als ein Step-Down-Wandler. Dies bedeutet, dass eine Ausgangsspannung gleich oder kleiner als die Eingangsspannung sein wird.
  • Die hierin beschriebenen Wandler und Regler können, egal ob allein oder in Kombination, in einer Vielzahl von Anwendungen implementiert werden. Bei vielen Anwendungen, einschließlich unter anderem Anwendungen in Computern, integrierten Schaltungen und Drahtloskommunikationstechnologie, kann eine Vielzahl von Komponenten, die eine Vielfalt unterschiedlicher Spannungen erfordern, vorhanden sein. Zumindest für Größen- und Kostenüberlegungen kann es unpraktikabel und/oder unerwünscht sein, eine separate und komponentenspezifische Versorgungsspannung (z. B. einen separaten Transformator oder eine separate AC-DC-umgewandelte Spannung) an jede Komponente bereitzustellen. Einige herkömmliche Ansätze haben mehrere DC-DC-Wandler verwendet, um die notwendige Vielzahl von Spannungen zu erreichen und zu liefern; dies stellt sich jedoch häufig hinsichtlich der Kosten und Effizienz als suboptimal heraus.
  • Das Vorhandensein mehrerer Schaltmodus-DC-DC-Wandler erfordert im Allgemeinen eine separate Induktivität für jeden Wandler. Da eine Induktivität eine physische Komponente ist, die aus einem gewickelten Leiter besteht, können Induktivitäten groß sein und im Vergleich zu anderen elektronischen Komponenten einen signifikanten Siliziumraum erfordern. Des Weiteren erhöht die Implementierung mehrerer separater Schaltmodus-DC-DC-Wandler, und dementsprechend einschließlich mehrerer Induktivitäten, die Kosten.
  • Linearregler benötigen keine Induktivität und sind dementsprechend möglicherweise nicht mit gewissen Nachteilen in Bezug auf Kosten und Siliziumraum assoziiert, die bei Schaltmodus-Wandlern üblich sind; Linearregler leiten jedoch überschüssige Leistung als Wärme ab und haben somit im Vergleich zu Schaltmodus-Reglern eine verringerte Effizienz.
  • Einzelinduktivität-Mehrfachausgang(SIMO)-Regler lösen viele dieser Probleme, indem sie eine einzige Eingangsspannung effizient in eine oder mehrere unterschiedliche Ausgangsspannungen unter Verwendung nur einer einzigen Induktivität umwandeln. Einige veranschaulichende SIMO-Architekturen sowie ihre Operationen werden unten unter Bezugnahme auf die 77-80 beschrieben. Diese SIMO-Architekturen können in Abhängigkeit von den Anforderungen spezifischer Anwendungen zum Implementieren des oben beschriebenen SIMO-Wandlers 104 verwendet werden.
  • 77 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Wandler ausgebildet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung. In dieser Konfiguration beinhaltet der SIMO-Wandler einen Spannungseingang(Vin)-Schalter SHS 7702, mehrere Ausgangsschalter S01 - S04 7704, eine Induktivität 7706 und einen Entladungsschalter SLS 7708. Analog zu dem oben beschriebenen DC-DC-Buck-Wandler kann die Induktivität einer schnellen Folge von Energieversorgungs- und Energieentnahmephasen unterzogen werden. Während der Energieversorgungsphase schließen sich der Spannungseingangsschalter SHS 7702 und einer oder mehrere der Ausgangsschalter S01 - S04 7704. Die Eingangsspannung bewirkt somit, dass ein Strom durch die Induktivität 7706 und über den einen oder die mehreren geschlossenen Schalter 7704 in die entsprechenden Spannungsausgänge V01 - V04 fließt. Die Induktivität speichert einen Teil dieser Energie in einem Magnetfeld. In einer Energieentnahmephase ist der Spannungseingangsschalter SHS geöffnet, wodurch die Verbindung mit Vin unterbrochen wird und die Spannung, die an die Induktivität 7706 angelegt wird, reduziert wird. Dies bewirkt, dass das Magnetfeld der Induktivität zusammenbricht, was zu einer Spannung führt, die bewirkt, dass Strom zu einem oder mehreren offenen Schaltern S01 - S04 7704 fließt. Wenn das Magnetfeld zerfällt, nimmt die Spannung ab. Der eine oder die mehreren Schalter S01 - S04 7704 können während des Abklingzyklus selektiv geschlossen werden, um Strom bei einer gewünschten Spannung zu empfangen, die der momentanen Spannung des Abklingzyklus entspricht. Falls es nicht erwünscht ist, dass sich irgendwelche der Ausgangsschalter S01 - S04 für die entsprechenden Ausgänge schließen, um Strom von einem oder mehreren Teilen des Abklingzyklus zu empfangen, kann der Schalter SLS geschlossen sein, während manche oder alle der Schalter S01 - S04 offen bleiben, was dazu führt, dass gespeicherte Ladung auf Masse abgeleitet wird. Auf diese Weise fungiert die SIMO-Architektur als ein Buck-Wandler, der eine Spannung von der Versorgungsspannung auf eine oder mehrere niedrigere Ausgangsspannungen reduziert.
  • 78 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Boost-Wandler ausgebildet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Der SIMO-Boost-Wandler beinhaltet eine Induktivität 7706, die zwischen einem Spannungseingang Vin und einem oder mehreren Schaltern S01 - S04 7704 geschaltet ist. Der dem Spannungseingang gegenüberliegende Induktivitätsanschluss ist mit einem Energieversorgungsschalter (SENG) S7802 verbunden. Analog zu dem oben beschriebenen DC-DC-Boost-Wandler wird in einer Energieversorgungsphase der Energieversorgungsschalter SENG geschlossen, was aufgrund des kurzen leitfähigen Pfades und/oder niedrigen Widerstands bewirkt, dass eine hohe Strommenge über die Induktivität transferiert wird. Die Induktivität speichert einen Teil dieser Energie in ihrem Magnetfeld. In einer Energieentnahmephase wird der Energieversorgungsschalter SENG 7802 geöffnet, und einer oder mehrere der Ausgangsschalter S01 - S04 7704 werden geschlossen. Der längere Leitungspfad/erhöhte Widerstand führt zu einem teilweisen Zusammenbruch des Magnetfeldes der Induktivität und der Zerfall des Magnetfeldes erzeugt eine Spannung, die zu der Eingangsspannung Vin addiert wird, was zu einer größeren Ausgangsspannung als die Eingangsspannung führt. Während der Energieentnahmephase können die Ausgangsschalter S01 - S04 geschlossen werden, um die resultierende Spannung an einen oder mehrere entsprechende gewünschte Ausgänge anzulegen.
  • 79 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Boost-Wandler ausgebildet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Der SIMO-Buck-Boost-Wandler beinhaltet eine Induktivität 7706, die zwischen oder mit einem Spannungseingang Vin und einem oder mehreren Schaltern S01 - S04 7704 geschaltet ist. Ein Eingangsspannungs(High-Side)-Schalter SHS 7702 ist in Reihe zwischen dem Spannungseingang Vin und der Induktivität 7706 platziert. Ein Low-Side-Schalter 7708 ermöglicht eine Verbindung mit einer Gruppe zur Energieentnahme von der Induktivität 7706, und ein Energieversorgungsschalter 7802 in Kombination mit dem Spannungseingangsschalter SHS ermöglicht eine Energieversorgungsphase der Induktivität, wenn die Schalter S01 - S04 7704 geschlossen werden. Durch Nutzen der Schalter SHS 7702, SLS 7708, SENG 7802 und S01-S04 7704, wie oben beschrieben, gemäß der Buck-Wandler-Konfiguration und der Boost-Wandler-Konfiguration, kann der SIMO-Wandler, wie gewünscht, an eine oder mehrere Ausgangsschienen gleichzeitig eine Spannung ausgeben, die größer als, kleiner als oder gleich der Eingangsspannung ist.
  • 80 stellt eine SIMO-Architektur dar, die als ein Buck-Boost-Wandler mit einer H-Brücke konfiguriert ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Dieser SIMO-Wandler beinhaltet die Elemente des Buck-Boost-Wandlers, wie in 79 oben beschrieben, mit einem zusätzlichen Schalter SCHG 8002, der eine alternative Energieversorgungsphase ermöglicht, in der der SCHG 8002 Vin mit der Induktivität verbindet und SLS das gegenüberliegende Ende der Induktivität mit Masse verbindet. Auf diese Weise wird die Polarität der Induktivität während der Energieversorgungsphase im Vergleich zu der Polarität der Induktivität in dem Buck-Boost-Wandler, wie in 79 beschrieben, umgekehrt.
  • Obwohl die hierin beschriebene SIMO-Architektur mit vier Ausgangsschaltern (S01 - S04) gezeigt ist, wird diese Anzahl lediglich für demonstrative Zwecke ausgewählt und kann ausgewählt werden, um die Bedürfnisse einer gegebenen Implementierung zu erfüllen.
  • Im Folgenden werden verschiedene Aspekte dieser Offenbarung als nicht einschränkende Beispiele veranschaulicht.
  • Beispiel 1a ist ein SIMO-Wandler (SIMO: Single Inductor Multiple Output - Einzelinduktivität-Mehrfachausgang). Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; und mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Induktivität angelegt wird, wobei die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten. Eine Schaltersteuerung kann dazu ausgelegt sein, die mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, und mehrere Regler zu steuern. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen und die Schalt-Ausgangsspannung so zu regeln, dass sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung der Eingangsspannung.
  • Beispiel 2a ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann eine Schaltstufe beinhalten, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter bereitzustellen. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Der SIMO-Wandler kann ferner mehrere Regler beinhalten, wobei jeder Regler dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen und eine Ausgangsspannung dynamisch einzustellen. Jeder Regler beinhaltet eine Schaltung, die dazu ausgelegt ist, mindestens eines davon zu bestimmen, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer ist als eine Zielreglerausgangsspannung, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und die Eingangsspannung zu verwenden, um die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln.
  • Beispiel 20a ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers (SIMO: Single Inductor Multiple Output - Einzelinduktivität-Mehrfachausgang). Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an eine Induktivität angelegt wird. Die mehreren Schalter können einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten. Das Verfahren kann ferner beinhalten: Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und Betreiben jedes Reglers mehrerer Regler zum dynamischen Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung, und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung der Eingangsspannung.
  • Beispiel 21a ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: Steuern einer Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter bereitzustellen. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Jeder Regler mehrerer Regler stellt dynamisch eine Ausgangsspannung als Reaktion auf das Empfangen der Schalt-Ausgangsspannung ein, und bestimmt mindestens eines davon, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer als eine Zielreglerausgangsspannung ist, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und regelt die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung der Eingangsspannung.
  • Beispiel 1b ist ein Wandler. Der Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern und die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Der Wandler kann ferner einen oder mehrere Regler beinhalten. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen. Der Wandler kann ferner mindestens einen Prozessor beinhalten zum Auswählen eines Betriebsmodus des Wandlers aus einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus; zum Betreiben des Wandlers als einen Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler in dem ersten Betriebsmodus; und zum Betreiben des Wandlers auf eine Weise, dass für mindestens einen Wandlerausgang die Schalt-Ausgangsspannung nicht geregelt ist und für mindestens einen anderen Wandlerausgang der assoziierte Regler dynamisch eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung im zweiten Betriebsmodus einstellt.
  • Beispiel 2b ist ein Wandler. Der Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird, wobei jeder Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einen assoziieten Auswahlschaler aufweist, wobei jeder Auswahlschalter mindestens einen Transistor beinhaltet; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern und die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Der Wandler kann ferner mindestens einen Prozessor beinhalten zum Auswählen eines Betriebsmodus des Wandlers aus einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus, zum Betreiben, in dem ersten Betriebsmodus, des mindestens einen Transistors jedes Auswahlschalters in seinem Sättigungsgebiet; und zum Betreiben, in dem zweiten Betriebsmodus, des mindestens einen Transistors mindestens eines Auswahlschalters in seinem Sättigungsgebiet und des mindestens einen Transistors mindestens eines anderen Auswahlschalters in seinem linearen Gebiet.
  • Bei Beispiel 3b kann der Gegenstand des Beispiels 2b optional beinhalten, dass mindestens ein Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einen assoziierten Regler einschließlich des Auswahlschalters aufweist.
  • Bei Beispiel 4b kann der Gegenstand eines der Beispiele 2b oder 3b optional beinhalten, dass der mindestens eine Prozessor ferner ausgelegt ist zum Betreiben, in dem zweiten Betriebsmodus, des mindestens einen Transistors genau eines Auswahlschalters in seinem Sättigungsgebiet und des mindestens einen Transistors mindestens eines anderen Auswahlschalters in seinem linearen Gebiet.
  • Bei Beispiel 5b kann der Gegenstand eines der Beispiele 1b bis 4b optional beinhalten, dass mindestens ein Regler des einen oder der mehreren Regler einen Linearregler beinhaltet oder ein Linearregler ist.
  • Bei Beispiel 6b kann der Gegenstand eines der Beispiele 1b bis 5b optional beinhalten, dass mindestens ein Regler des einen oder der mehreren Regler einen digitalen Regler beinhaltet oder ein digitaler Regler ist.
  • Bei Beispiel 7b kann der Gegenstand eines der Beispiele 1b bis 6b optional beinhalten, dass der mindestens eine Prozessor ferner ausgelegt ist zum Betreiben des Wandler auf eine Weise, dass für genau einen Wandlerausgang die Schalt-Ausgangsspannung nicht geregelt ist, und für mehrere andere Wandlerausgänge der assoziierte Regler dynamisch eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung im zweiten Betriebsmodus einstellt.
  • Bei Beispiel 8b kann der Gegenstand eines der Beispiele 1b bis 7b optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten.
  • Bei Beispiel 9b kann der Gegenstand eines der Beispiele 1b bis 8b optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen dritten Schalter beinhalten, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Beispiel 10b ist ein Verfahren zum Betreiben eines Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf einen Eingangsstrom, der an eine Induktivität geliefert wird, liefern; die mehreren Schalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Das Verfahren kann ferner beinhalten: dynamisches Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge; Auswählen eines Betriebsmodus des Wandlers aus einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus; Betreiben des Wandlers als einen Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler im ersten Betriebsmodus; und Betreiben des Wandlers auf eine Weise, dass für mindestens einen Wandlerausgang die Schalt-Ausgangsspannung nicht geregelt ist, und für mindestens einen anderen Wandlerausgang der assoziierte Regler dynamisch eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung in dem zweiten Betriebsmodus einstellt.
  • Beispiel 11 b ist ein Verfahren zum Betreiben eines Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Induktivität geliefert wird, liefern, wobei jeder Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einen assoziierten Auswahlschalter aufweist, wobei jeder Auswahlschalter mindestens einen Transistor beinhaltet; die mehreren Schalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern und die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Das Verfahren kann ferner beinhalten: Auswählen eines Betriebsmodus des Wandlers aus einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus; Betreiben, in dem ersten Betriebsmodus, des mindestens einen Transistors jedes Auswahlschalters in seinem Sättigungsgebiet; und Betreiben, in dem zweiten Betriebsmodus, des mindestens einen Transistors mindestens eines Auswahlschalters in seinem Sättigungsgebiet und des mindestens einen Transistors mindestens eines anderen Auswahlschalters in seinem linearen Gebiet.
  • Beispiel 1c ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgangsleitungen; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Induktivität angelegt wird; eine Schaltersteuerung, die dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mindestens einen Regler, der dazu ausgelegt ist, eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einzustellen; und die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  • Beispiel 2c ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter; und mindestens einen Regler, der dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen und eine Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einzustellen. Der mindestens eine Regler beinhaltet eine Schaltung, die dazu ausgelegt ist, mindestens eines davon zu bestimmen, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer ist als eine Zielreglerausgangsspannung, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und einen Strom von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu verwenden, um die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln.
  • Bei Beispiel 3c kann der Gegenstand eines der Beispiele 1c oder 2c optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, beinhalten.
  • Bei Beispiel 4c kann der Gegenstand eines der Beispiele 1c bis 3c optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen dritten Schalter beinhalten, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Beispiel 5c ist ein Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an eine Induktivität angelegt wird; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; mindestens einen Regler, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einstellt, und die Schalt-Ausgangsspannung regelt, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  • Beispiel 6c ist ein Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung. Das Verfahren kann beinhalten: Steuern einer Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter bereitzustellen; mindestens einen Regler zum Empfangen der Schalt-Ausgangsspannung; dynamisches Einstellen einer Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen; Bestimmen mindestens eines davon, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer als eine Zielreglerausgangsspannung ist, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  • Beispiel 1d ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Schalter, die mit der Induktivität gekoppelt sind, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die an die Induktivität angelegt wird. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Der SIMO-Wandler kann ferner mindestens einen Prozessor beinhalten, der dazu ausgelegt ist, die Schaltungsanordnung in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus zu betreiben, die mehreren Schalter zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Ausgang während eines ersten Induktivitätszyklus und zu einem zweiten Ausgang während eines zweiten Induktivitätszyklus im Anschluss an den ersten Induktivitätszyklus zu liefern und den ersten Induktivitätszyklus zu steuern, die gleiche Dauer wie der zweite Induktivitätszyklus aufzuweisen.
  • Bei Beispiel 2d kann der Gegenstand des Beispiels 1d optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet, wobei jeder Regler eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung basierend auf der Schalt-Ausgangsspannung dynamisch einstellen soll.
  • Beispiel 3d ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; und mehrere Schalter, die mit der Induktivität gekoppelt sind, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die an die Induktivität angelegt wird. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Der SIMO-Wandler kann ferner mindestens einen Prozessor beinhalten, der dazu ausgelegt ist, die Schaltungsanordnung in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus zu betreiben, die mehreren Schalter zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung in disjunkten Induktivitätsschaltzyklen an unterschiedliche Ausgänge zu liefern, und die disjunkten Induktivitätsschaltzyklen mit einer konstanten Schaltfrequenz zu schalten.
  • Bei Beispiel 4d kann der Gegenstand des Beispiels 3d optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet, wobei jeder Regler eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Ausgang dynamisch einstellen soll.
  • Beispiel 5d ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an eine Induktivität angelegt wird. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Das Verfahren kann ferner beinhalten: Steuern der mehreren Schalter, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die an die Induktivität angelegt wird; mindestens einen Prozessor, der die Schaltungsanordnung in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus betreibt, die mehreren Schalter steuert, um die Schalt-Ausgangsspannung zu einem ersten Ausgang während eines ersten Induktivitätszyklus und zu einem zweiten Ausgang während eines zweiten Induktivitätszyklus im Anschluss an den ersten Induktivitätszyklus bereitzustellen, und den ersten Induktivitätszyklus zu steuern, die gleiche Dauer wie der zweite Induktivitätszyklus aufzuweisen.
  • Beispiel 6d ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann Steuern einer Schaltstufe beinhalten, die eine Induktivität und mehrere Schalter beinhaltet, um eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die an die Induktivität angelegt wird. Die mehreren Schalter beinhalten einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, und einen dritten Schalter, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist. Das Verfahren kann ferner mindestens einen Prozessor beinhalten, der die Schaltungsanordnung in einem diskontinuierlichen Leitungsmodus betreibt, die mehreren Schalter steuert, um die Schalt-Ausgangsspannung in disjunkten Induktivitätsschaltzyklen an unterschiedliche Ausgänge zu liefern, und die disjunkten Induktivitätsschaltzyklen mit einer konstanten Schaltfrequenz schaltet.
  • Beispiel 1e ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf einen Eingangsstrom, der zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mehrere Regler. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen, die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung des Eingangsstroms zu regeln, wobei der Eingangsstrom durch den Regler von einem ersten Regleranschluss zu einem zweiten Regleranschluss fließt, eine erste Spannung an dem ersten Regleranschluss und/oder eine zweite Spannung an dem zweiten Regleranschluss zu bestimmen und die erste Spannung und/oder die zweite Spannung zum Steuern der mehreren Schalter zu verwenden.
  • Bei Beispiel 2e kann der Gegenstand des Beispiels 1e optional beinhalten, dass jeder Regler dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwenden der Eingangsspannung.
  • Bei Beispiel 3e kann der Gegenstand eines der Beispiele 1e oder 2e optional beinhalten, dass mindestens einer der Regler ferner einen Proportional-Reglerabschnitt beinhaltet, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung zu regeln, eine geregelte Zielausgangsspannung bereitzustellen.
  • Bei Beispiel 4e kann der Gegenstand eines der Beispiele 1e bis 3e optional beinhalten, dass mindestens einer der Regler ferner einen Integration-Reglerabschnitt beinhaltet, um die reglerspezifische Zielausgangsspannung zu regeln, eine geregelte Zielausgangsspannung bereitzustellen.
  • Bei Beispiel 5e kann der Gegenstand eines der Beispiele 1e oder 2e optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner einen Addierer zum Addieren der Zielausgangsspannung und der ersten Spannung und/oder der zweiten Spannung beinhaltet, um eine addierte Spannung bereitzustellen.
  • Bei Beispiel 6e kann der Gegenstand eines der Beispiele 3e oder 4e optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner einen Addierer zum Addieren der geregelten Zielausgangsspannung und der ersten Spannung und/oder der zweiten Spannung beinhaltet, um eine addierte Spannung bereitzustellen.
  • Bei Beispiel 7e kann der Gegenstand eines der Beispiele 5e oder 6e optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung der addierten Spannung zu steuern. Die Schaltersteuerung ist ferner ausgelegt zum Erhöhen eines Tastgrads, wenn die durch den assoziierten Regler bereitgestellte addierte Spannung zunimmt oder zum Verringern eines Tastgrads, wenn die durch den assoziierten Regler bereitgestellte addierte Spannung abnimmt.
  • Beispiel 8e ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf einen Eingangsstrom bereitstellen, der einer Induktivität geliefert wird, die mehreren Schalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und jeder Regler mehrerer Regler eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch einstellt, die Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung des Eingangsstroms regelt, wobei der Eingangsstrom durch den Regler von einem ersten Regleranschluss zu einem zweiten Regleranschluss fließt, eine erste Spannung an dem ersten Regleranschluss und/oder eine zweite Spannung an dem zweiten Regleranschluss bestimmt und die erste Spannung und/oder die zweite Spannung zum Steuern der mehreren Schalter verwendet.
  • Beispiel 1f ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während eines ersten Zeitabschnitts eines ersten Arbeitszyklus, Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als den ersten Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts des ersten Arbeitszyklus, Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an den ersten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während eines ersten Zeitabschnitts eines zweiten Arbeitszyklus (der zweite Arbeitszyklus ist ein Arbeitszyklus, der direkt dem ersten Arbeitszyklus folgt), und Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als den ersten Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts des zweiten Arbeitszyklus.
  • Bei Beispiel 2f kann der Gegenstand des Beispiels 1f optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, um die Induktivität während des ersten Zeitabschnitts des ersten Arbeitszyklus und des ersten Zeitabschnitts des zweiten Arbeitszyklus mit Energie zu versorgen; und der Induktivität während des zweiten Zeitabschnitts des ersten Arbeitszyklus und des zweiten Zeitabschnitts des zweiten Arbeitszyklus Energie zu entnehmen.
  • Bei Beispiel 3f kann der Gegenstand eines der Beispiele 1f oder 2f optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung an einen zweiten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während des zweiten Zeitabschnitts des erstes Arbeitszyklus anzulegen; und die Schalt-Ausgangsspannung an einen dritten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während des zweiten Zeitabschnitts des zweiten Arbeitszyklus anzulegen.
  • Beispiel 4f ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; und mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird. Die Arbeitszyklen werden in eine oder mehrere Arbeitszyklusgruppen gruppiert, wobei jede Arbeitszyklusgruppe eine Anzahl von Arbeitszyklen beinhaltet, die der Anzahl von Wandlerausgängen entsprechen, wobei jeder Arbeitszyklus einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt beinhaltet. Der SIMO-Wandler kann ferner eine Schaltersteuerung beinhalten, die dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während eines ersten Zeitabschnitts mehrerer Arbeitszyklen innerhalb einer Arbeitszyklusgruppe anzulegen, und die Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als der Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb derselben Arbeitszyklusgruppe anzulegen.
  • Bei Beispiel 5f kann der Gegenstand des Beispiels 4f optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, um die Induktivität während des ersten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb der Arbeitszyklusgruppe mit Energie zu versorgen; und der Induktivität während des zweiten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb der Arbeitszyklusgruppe Energie zu entnehmen.
  • Bei Beispiel 6f kann der Gegenstand eines der Beispiele 4f oder 5f optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung an einen zweiten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als den Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb der gleichen Arbeitszyklusgruppe anzulegen; und die Schalt-Ausgangsspannung an einen dritten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als der Wandlerausgang während eines anderen zweiten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb der gleichen Arbeitszyklusgruppe anzulegen.
  • Bei Beispiel 7f kann der Gegenstand eines der Beispiele 1f bis 6f optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen.
  • Beispiel 8f ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf einen Eingangsstrom liefern, der an eine Induktivität geliefert wird; und Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen, die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während eines ersten Zeitabschnitts eines ersten Arbeitszyklus anzulegen, und die Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als den Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts des ersten Arbeitszyklus anzulegen.
  • Beispiel 9f ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird. Die Arbeitszyklen werden in eine oder mehrere Arbeitszyklusgruppen gruppiert, wobei jede Arbeitszyklusgruppe eine Anzahl von Arbeitszyklen beinhaltet, die der Anzahl von Wandlerausgängen entsprechen, wobei jeder Arbeitszyklus einen ersten Zeitabschnitt und einen zweiten Zeitabschnitt beinhaltet. Das Verfahren kann ferner beinhalten Steuern der mehreren Schalter, die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, die Schalt-Ausgangsspannung an einen ersten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge während eines ersten Zeitabschnitts mehrerer Arbeitszyklen innerhalb einer Arbeitszyklusgruppe anzulegen, und die Schalt-Ausgangsspannung an einen anderen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge als der Wandlerausgang während eines zweiten Zeitabschnitts der mehreren Arbeitszyklen innerhalb derselben Arbeitszyklusgruppe anzulegen.
  • Beispiel 1g ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern und die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Der SIMO-Wandler kann ferner einen Betriebsmodusselektor zum Auswählen eines Betriebsmodus aus mehreren Betriebsmodi des Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers basierend auf einer empfangenen Operationszielforderung und zum Anweisen der Schaltersteuerung, die mehreren Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus zu steuern, beinhalten. Die Schaltersteuerung ist ferner ausgelegt zum Steuern der mehreren Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus. Die Betriebszielforderung beinhaltet mindestens eine der folgenden Forderungen:
    • - Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Welligkeit bei der Schalt-Ausgangsspannung bereitstellt, wobei die Welligkeit gemäß einem Aspekt der Offenbarung ungefähr ein Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 10 mV für eine 1V-Versorgung), ungefähr zwei Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 20 mV für eine 1V-Versorgung), ungefähr drei Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 30 mV für eine 1V-Versorgung) oder mehr als drei Prozent einer Nennspannungsversorgung betragen kann;
    • - Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Energieumwandlungseffizienz von mindestens 80 %, mindestens 85 % oder mindestens 90 % bereitstellt;
    • - Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Kreuzregelung bereitstellt von weniger als ungefähr < 1m V, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 10 mV betragen; ungefähr < 2 mV, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 20 mV betragen; oder ungefähr < 3 mV, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 30 mV betragen.
  • Bei Beispiel 2g kann der Gegenstand des Beispiels 1g optional beinhalten, dass der Betriebsmodusselektor ferner dazu ausgelegt ist, den Betriebsmodus basierend auf einem Induktivitätsstrom auszuwählen.
  • Bei Beispiel 3g kann der Gegenstand eines der Beispiele 1g oder 2g optional beinhalten, dass der Betriebsmodusselektor ferner dazu ausgelegt ist, den Betriebsmodus aus einer Gruppe von Betriebsmodi auszuwählen, die aus Folgendem besteht: einem kontinuierlichen Leitungsmodus; einem diskontinuierlichen Leitungsmodus; einem Betriebsmodus, der mehrere unterschiedliche Scheduling-Schemen in der Reihenfolge des Auswählens der Wandlerausgänge bereitstellt; einem Betriebsmodus, der mindestens einen Wandlerausgang gemäß einem kontinuierlichen Leitungsmodus betreibt und mindestens einen anderen Wandlerausgang gemäß einem diskontinuierlichen Leitungsmodus betreibt; und einem Betriebsmodus, der die Kreuzregelung zwischen Wandlerausgängen minimiert.
  • Bei Beispiel 4g kann der Gegenstand eines der Beispiele 1g bis 3g optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner eine Leistungsverwaltungsschaltung beinhaltet, die mit dem Betriebsmodusselektor gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, die Betriebszielforderung zu erzeugen und sie für den Betriebsmodusselektor bereitzustellen.
  • Bei Beispiel 5g kann der Gegenstand eines der Beispiele 1g bis 4g optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter zu steuern, um die Induktivität während eines ersten Zeitabschnitts eines Arbeitszyklus mit Energie zu versorgen; und der Induktivität während eines zweiten Zeitabschnitts des ersten Arbeitszyklus Energie zu entnehmen.
  • Bei Beispiel 6g kann der Gegenstand eines der Beispiele 1g bis 5g optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge bereitzustellen.
  • Beispiel 7g ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung liefern, die an eine Induktivität geliefert wird; die mehreren Schalter steuern, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen; einen Betriebsmodus aus mehreren Betriebsmodi des Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandlers basierend auf einer empfangenen Betriebszielforderung auswählen und die Schaltersteuerung anweisen, die mehreren Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus zu steuern; und die mehreren Schalter gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus steuern. Die Betrienszielforderung beinhaltet mindestens eine der folgenden Forderungen: Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Welligkeit bei der Schalt-Ausgangsspannung bereitstellt, wobei die Welligkeit gemäß einem Aspekt der Offenbarung ungefähr ein Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 10 mV für eine 1V-Versorgung), ungefähr zwei Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 20 mV für eine 1V-Versorgung), ungefähr drei Prozent einer Nennspannungsversorgung (z. B. 30 mV für eine 1 V-Versorgung) oder mehr als drei Prozent einer Nennspannungsversorgung betragen kann; Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Energieumwandlungseffizienz von mindestens 80 % oder mindestens 90 % bereitstellt; Auswählen eines Betriebsmodus, der eine Kreuzregelung bereitstellt von < 1m V, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 10 mV betragen; < 2 mV, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 20 mV betragen; oder < 3 mV, falls die Versorgungstoleranz und Welligkeit ungefähr 30 mV betragen.
  • Beispiel 1h ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; mindestens einen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln der Schalt-Ausgangsspannung in mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert; und mindestens einen Digitalprozessor zum Empfangen des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts, zum Empfangen, für jeden Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, eines assoziierten Zielausgangsspannungswerts, zum Bestimmen mindestens einer Energieversorgungszeit, die eine Dauer einer Energieversorgung der Induktivität unter Verwendung des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts innerhalb eines Arbeitszyklus repräsentiert, zum Bestimmen, für mindestens einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, mindestens einer Energieentnahmezeit, die eine Dauer einer Entnahme von Energie der Induktivität unter Verwendung des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts und des jeweiligen assoziierten Zielausgangsspannungswerts innerhalb eines Arbeitszyklus repräsentiert.
  • Bei Beispiel 2h kann der Gegenstand des Beispiels 1h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Energieversorgungszeit und die mindestens eine Energieentnahmezeit durch Implementieren mindestens eines Softwarealgorithmus zu bestimmen.
  • Bei Beispiel 3h kann der Gegenstand des Beispiels 2h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor dazu ausgelegt ist, ein Computerprogramm aus mehreren Computerprogrammen auszuwählen, wobei jedes Computerprogramm mindestens einen Softwarealgorithmus implementiert, um die mindestens eine Energieversorgungszeit und die mindestens eine Energieentnahmezeit in Bezug auf unterschiedliche Optimierungskriterien zu bestimmen.
  • Bei Beispiel 4h kann der Gegenstand eines der Beispiele 1h bis 3h optional beinhalten, dass der mindestens eine Analog-Digital-Wandler mindestens einen spannungsgesteuerten oszillatorbasierten Analog-Digital-Wandler beinhaltet.
  • Bei Beispiel 5h kann der Gegenstand eines der Beispiele 1h bis 4h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor ferner dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter gemäß der bestimmten mindestens einen Energieversorgungszeit und mindestens einer Energieentnahmezeit zu steuern.
  • Bei Beispiel 6h kann der Gegenstand eines der Beispiele 1h bis 5h optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler frei von einem analogen Regler ist.
  • Beispiel 7h ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer analogen Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; mindestens einen Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln der analogen Schalt-Ausgangsspannung in mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert; und mindestens einen Digitalprozessor zum Empfangen des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts, zum Empfangen, für jeden Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, eines assoziierten Zielausgangsspannungswerts und zum Bestimmen der Timingparameter in Bezug auf mehrere Arbeitszyklen, und für jeden Arbeitszyklus, in Bezug auf eine Energieversorgungsphase, während der die Induktivität mit Energie versorgt wird, und für eine Energieentnahmephase, während der der Induktivität Energie entnommen wird.
  • Bei Beispiel 8h kann der Gegenstand des Beispiels 7h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor dazu ausgelegt ist, die Timingparametern durch Implementieren mindestens eines Softwarealgorithmus zu bestimmen.
  • Bei Beispiel 9h kann der Gegenstand des Beispiels 8h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor dazu ausgelegt ist, ein Computerprogramm aus mehreren Computerprogrammen auszuwählen, wobei jedes Computerprogramm mindestens einen Softwarealgorithmus implementiert, um die Timingparameter in Bezug auf unterschiedliche Optimierungskriterien zu bestimmen.
  • Bei Beispiel 10h kann der Gegenstand eines der Beispiele 7h bis 9h optional beinhalten, dass der mindestens eine Analog-Digital-Wandler mindestens einen spannungsgesteuerten oszillatorbasierten Analog-Digital-Wandler beinhaltet.
  • Bei Beispiel 11h kann der Gegenstand eines der Beispiele 7h bis 10h optional beinhalten, dass der mindestens eine Digitalprozessor ferner dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter gemäß der bestimmten mindestens einen Energieversorgungszeit und mindestens einer Energieentnahmezeit zu steuern.
  • Bei Beispiel 12h kann der Gegenstand eines der Beispiele 7h bis 11h optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler frei von einem analogen Regler ist.
  • Beispiel 13h ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die zu einer Induktivität geliefert wird; mindestens einen Analog-Digital-Wandler, der die Schalt-Ausgangsspannung in mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert umwandelt; mindestens einen Digitalprozessor, der den mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert empfängt, für jeden Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, einen assoziierten Zielausgangsspannungswert empfängt, mindestens eine Energieversorgungszeit bestimmt, die eine Dauer einer Energieversorgung der Induktivität unter Verwendung des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts innerhalb eines Arbeitszyklus repräsentiert, und für mindestens einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, mindestens eine Energieentnahmezeit bestimmt, die eine Dauer einer Entnahme von Energie der Induktivität unter Verwendung des mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswerts und des jeweiligen assoziierten Zielausgangsspannungswerts innerhalb eines Arbeitszyklus repräsentiert.
  • Beispiel 14h ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird; mindestens einen Analog-Digital-Wandler, der die analoge Schalt-Ausgangsspannung in mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert umwandelt; mindestens einen Digitalprozessor, der den mindestens einen digitalen Schalt-Ausgangsspannungswert empfängt, für jeden Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, einen assoziierten Zielausgangsspannungswert empfängt und die Timingparameter in Bezug auf mehrere Arbeitszyklen bestimmt, und für jeden Arbeitszyklus, in Bezug auf eine Energieversorgungsphase, während der die Induktivität mit Energie versorgt wird, und für eine Energieentnahmephase, während der der Induktivität Energie entnommen wird.
  • Beispiel 1i ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; und mehrere Regler. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung bereitzustellen. Der SIMO-Wandler kann ferner eine oder mehrere Steuerungen beinhalten, die ausgelegt sind zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, Anlegen der Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge und Auswählen eines Wandlerausgangs der mehreren Wandlerausgänge, an den die Schalt-Ausgangsspannung für einen jeweiligen Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird; und innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, Schalten von einer Induktivitätsenergieversorgungsphase zu einer Induktivitätsenergieentnahmephase basierend auf einem Vergleich eines Zielstroms, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung repräsentiert, mit einem Verlauf eines Induktivitätsstroms, der durch die Induktivität fließt.
  • Bei Beispiel 2i kann der Gegenstand des Beispiels 1i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen einen Multiplexer beinhalten, der das Auswählen des Wandlerausgangs in Übereinstimmung mit einem Wandlerausgangsauswahlsignal implementiert.
  • Bei Beispiel 3i kann der Gegenstand eines der Beispiele 1i oder 2i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen dazu ausgelegt sind, das Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zu der Induktivitätsenergieentnahmephase durch Vergleichen einer ersten elektrischen Größe, die den Induktivitätsrampenstrom repräsentiert, mit einer zweiten elektrischen Größe, die den Zielstrom repräsentiert, zu implementieren.
  • Bei Beispiel 4i kann der Gegenstand eines der Beispiele 1i bis 3i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen einen Rampenkomparator zum Empfangen, an seinem ersten Eingang, einer ersten elektrischen Größe, die den Induktivitätsstrom repräsentiert, und, an seinem zweiten Eingang, einer zweiten elektrischen Größe, die den Zielstrom repräsentiert, beinhalten.
  • Bei Beispiel 5i kann der Gegenstand eines der Beispiele 1i bis 4i optional beinhalten, dass eine oder mehrere Steuerungen eine Logik zum Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zu der Induktivitätsenergieentnahmephase beinhalten, wenn die erste elektrische Größe die zweite elektrische Größe erreicht oder sich dieser nähert.
  • Bei Beispiel 6i kann der Gegenstand eines der Beispiele 4i oder 5i optional beinhalten, dass der Rampenkomparator dazu ausgelegt ist, an seinem invertierenden Eingang die erste elektrische Größe und an seinem nicht invertierenden Eingang die zweite elektrische Größe zu empfangen.
  • Bei Beispiel 7i kann der Gegenstand eines der Beispiele 1i bis 6i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen ein RS-Flip-Flop beinhalten, das dazu ausgelegt ist, an seinem S-Eingang ein Taktsignal und an seinem R-Eingang ein Ausgangssignal des Rampenkomparators zu empfangen und ein Schaltersteuersignal zu erzeugen, das das Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase steuert.
  • Beispiel 8i ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; und mehrere Regler. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung bereitzustellen. Der SIMO-Wandler kann ferner eine oder mehrere Steuerungen beinhalten, die ausgelegt sind zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; Auswählen eines Wandlerausgangs der mehreren Wandlerausgänge, an den die Schalt-Ausgangsspannung während eines Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird, wobei jeder Arbeitszyklus eine Induktivitätsenergieversorgungsphase und eine Induktivitätsenergieentnahmephase beinhaltet; und innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen, für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, Schalten unter Verwendung des Verlaufs des Induktivitätsstroms von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase.
  • Bei Beispiel 9i kann der Gegenstand des Beispiels 8i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen einen Multiplexer beinhalten, der das Auswählen des Wandlerausgangs in Übereinstimmung mit einem Wandlerausgangsauswahlsignal implementiert.
  • Bei Beispiel 101 kann der Gegenstand eines der Beispiele 8i oder 9i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen dazu ausgelegt sind, das Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zu der Induktivitätsenergieentnahmephase durch Vergleichen einer ersten elektrischen Größe, die den Induktivitätsrampenstrom repräsentiert, mit einer zweiten elektrischen Größe, die den Zielstrom repräsentiert, zu implementieren.
  • Bei Beispiel 11i kann der Gegenstand eines der Beispiele 8i bis 10i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen einen Rampenkomparator zum Empfangen, an seinem ersten Eingang, einer ersten elektrischen Größe, die den Induktivitätsstrom repräsentiert, und, an seinem zweiten Eingang, einer zweiten elektrischen Größe, die den Zielstrom repräsentiert, beinhalten.
  • Bei Beispiel 12i kann der Gegenstand eines der Beispiele 8i bis 10i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen eine Logik zum Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zu der Induktivitätsenergieentnahmephase beinhalten, wenn die erste elektrische Größe die zweite elektrische Größe erreicht oder sich dieser nähert.
  • Bei Beispiel 13i kann der Gegenstand eines der Beispiele 11i oder 12i optional beinhalten, dass der Rampenkomparator dazu ausgelegt ist, an seinem invertierenden Eingang die erste elektrische Größe und an seinem nicht invertierenden Eingang die zweite elektrische Größe zu empfangen.
  • Bei Beispiel 14i kann der Gegenstand eines der Beispiele 111 bis 13i optional beinhalten, dass die eine oder die mehreren Steuerungen ein RS-Flip-Flop beinhalten, das dazu ausgelegt ist, an seinem S-Eingang ein Taktsignal und an seinem R-Eingang ein Ausgangssignal des Rampenkomparators zu empfangen und ein Schaltersteuersignal zu erzeugen, das das Schalten von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase steuert.
  • Beispiel 15i ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die der Induktivität in einem Arbeitszyklus geliefert wird; mehrere Regler, wobei jeder Regler eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung zu einem jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung bereitstellt; die mehreren Schalter steuert, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anlegt; einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anlegt, an den die Schalt-Ausgangsspannung für einen jeweiligen Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird; und innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, eine Induktivitätsenergieversorgungsphase zu einer Induktivitätsenergieentnahmephase basierend auf einem Vergleich eines Zielstroms, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung repräsentiert, mit einem Verlauf eines Induktivitätsstroms, der durch die Induktivität fließt, schaltet.
  • Beispiel 16i ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannungbereitstellen, die zu der Induktivität in einem Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird; mehrere Regler, wobei jeder Regler eine jeweils assoziierte Zielausgangsspannung an einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge durch Regeln der Schalt-Ausgangsspannung bereitstellt; die mehreren Schalter steuert, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge auswählt, an dem die Schalt-Ausgangsspannung während eines Arbeitszyklus mehrerer Arbeitszyklen geliefert wird, wobei jeder Arbeitszyklus eine Induktivitätsenergieversorgungsphase und eine Induktivitätsenergieentnahmephase beinhaltet; innerhalb mindestens eines Arbeitszyklus der mehreren Arbeitszyklen, für einen ausgewählten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge, von der Induktivitätsenergieversorgungsphase zur Induktivitätsenergieentnahmephase unter Verwendung des Verlaufs des Induktivitätsstroms schaltet.
  • Beispiel 1j ist ein Schaltwandler. Der Schaltwandler kann beinhalten: eine Ladungsspeicherkomponente; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Ladungsspeicherkomponente angelegt wird; eine Schaltersteuerung zum Steuern der mehreren Schalter, die Schalt-Ausgangsspannung in mehreren Arbeitszyklen zu steuern, wobei jeder Arbeitszyklus eine Energieversorgungsphase, während der die Ladungsspeicherkomponente mit Energie versorgt wird, und mehrere Energieentnahmephasen, während denen der Ladungsspeicherkomponente Energie zu einem oder mehreren Wandlerausgängen der mehreren Wandlerausgänge entnommen wird, beinhaltet; einen oder mehrere Sensoren zum Detektieren einer Komponenteneingangsspannung und eines Komponenteneingangsstroms an einem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und der Schalt-Ausgangsspannung an einem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente; und einen oder mehrere Prozessoren zum Bestimmen, zum Anfang und zum Ende der Energieversorgungsphase, eines Komponenteneingangsspannungswerts und eines Komponenteneingangsstromwerts an dem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und eines Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente, zum Anfang und/oder zum Ende mindestens einer Energieentnahmephase der mehreren Energieentnahmephasen, eines Komponenteneingangsspannungswerts und eines Komponenteneingangsstromwerts an dem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und eines Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente, und einer elektrischen Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente unter Verwendung der bestimmten Werte.
  • Bei Beispiel 2j kann der Gegenstand des Beispiels 1j optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung ferner dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter in Übereinstimmung mit der elektrischen Charakteristik zu steuern.
  • Bei Beispiel 3j kann der Gegenstand des Beispiels 2j optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung ferner dazu ausgelegt ist, die mehreren Schalter in Übereinstimmung mit einem diskontinuierlichen Strommodus zu steuern.
  • Bei Beispiel 4j kann der Gegenstand eines der Beispiele 1j bis 3j optional beinhalten, dass der eine oder die mehreren Prozessoren ferner dazu ausgelegt sind, die elektrische Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente durch Interpolieren mindestens einiger der bestimmten Werte zu bestimmen.
  • Bei Beispiel 5j kann der Gegenstand eines der Beispiele 1j bis 4j optional beinhalten, dass die Ladungsspeicherkomponente eine Komponente mit zwei Anschlüssen beinhaltet oder ist.
  • Bei Beispiel 6j kann der Gegenstand eines der Beispiele 1j bis 5j optional beinhalten, dass die Ladungsspeicherkomponente eine Induktivität beinhaltet oder ist; und dass die elektrische Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente den Induktivitätswert der Induktivität beinhaltet oder ist.
  • Bei Beispiel 7j kann der Gegenstand eines der Beispiele 1j bis 6j optional beinhalten, dass die elektrische Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente die Kapazität des Kondensators beinhaltet oder ist.
  • Bei Beispiel 8j kann der Gegenstand eines der Beispiele 1j bis 7j optional beinhalten, dass der Schaltwandler ferner mindestens einen Regler beinhaltet, der dazu ausgelegt ist, eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung an einem assoziierten Wandlerausgang dynamisch einzustellen.
  • Beispiel 9j ist ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an eine Ladungsspeicherkomponente angelegt wird; die mehreren Schalter steuern, Steuern der Schalt-Ausgangsspannung in mehreren Arbeitszyklen, wobei jeder Arbeitszyklus eine Energieversorgungsphase, während der die Ladungsspeicherkomponente mit Energie versorgt wird, und mehrere Energieentnahmephasen, während denen der Ladungsspeicherkomponente Energie zu einem oder mehreren Wandlerausgängen der mehreren Wandlerausgänge entnommen wird, beinhaltet; Detektieren einer Komponenteneingangsspannung und eines Komponenteneingangsstroms an einem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und der Schalt-Ausgangsspannung an einem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente; Bestimmen, zum Anfang und zum Ende der Energieversorgungsphase, eines Komponenteneingangsspannungswerts und eines Komponenteneingangsstromwerts an dem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und eines Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente; Bestimmen, zum Anfang und/oder zum Ende mindestens einer Energieentnahmephase der mehreren Energieentnahmephasen, eines Komponenteneingangsspannungswerts und eines Komponenteneingangsstromwerts an dem ersten Knoten der Ladungsspeicherkomponente und eines Schalt-Ausgangsspannungswerts an dem zweiten Knoten der Ladungsspeicherkomponente; Bestimmen einer elektrischen Charakteristik der Ladungsspeicherkomponente unter Verwendung der bestimmten Werte.
  • Beispiel 1k ist ein Schaltleistungswandler. Der Schaltleistungswandler kann beinhalten: eine Induktivität; mindestens einen Wandlerausgang; einen Kondensator, der mit dem mindestens einen Wandlerausgang gekoppelt ist; einen Energiespeicher; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, durch Versorgen der Induktivität in einem Induktivitätsenergieversorgungszeitraum mit Energie und Entnehmen von Energie aus der Induktivität in einem Induktivitätsenergieentnahmezeitraum, und Entladen des Kondensators in einem Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums und des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums und zum Speichern der entladenen Energie in dem Energiespeicher.
  • Bei Beispiel 2k kann der Gegenstand des Beispiels 1k optional beinhalten, dass der Energiespeicher Teil einer Energiequelle ist, die die Eingangsspannung bereitstellt.
  • Bei Beispiel 3k kann der Gegenstand eines der Beispiele 1k oder 2k optional beinhalten, dass der Energiespeicher einen weiteren Kondensator beinhaltet, der elektrisch mit dem Kondensator verbunden werden kann.
  • In Beispiel 4k kann der Gegenstand eines der Beispiele 1k bis 3k optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung ferner dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob ein Ladezustand des Kondensators ein vordefiniertes Kriterium erfüllt, und den Kondensator zu entladen, falls der Ladezustand des Kondensators das vordefinierte Kriterium erfüllt.
  • Bei Beispiel 5k kann der Gegenstand des Beispiels 4k optional beinhalten, dass das vordefinierte Kriterium erfüllt ist, falls eine Energiemenge, die in dem Kondensator gespeichert ist, über einem vordefinierten Energieschwellenwert liegt.
  • Beispiel 6k ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Kondensatoren, wobei jeder Kondensator mit mindestens einem assoziierten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt ist; einen Energiespeicher; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, durch Versorgen der Induktivität in einem Induktivitätsenergieversorgungszeitraum mit Energie und Entnehmen von Energie aus der Induktivität in einem Induktivitätsenergieentnahmezeitraum, und Entladen mindestens eines Kondensators der mehreren Kondensatoren in mindestens einem Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums und des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums und zum Speichern der entladenen Energie in dem Energiespeicher.
  • Bei Beispiel 7k kann der Gegenstand des Beispiels 6k optional beinhalten, dass der Energiespeicher Teil einer Energiequelle ist, die die Eingangsspannung bereitstellt.
  • Bei Beispiel 8k kann der Gegenstand eines der Beispiele 6k oder 7k optional beinhalten, dass der Energiespeicher einen weiteren Kondensator beinhaltet, der elektrisch mit dem Kondensator verbunden werden kann.
  • Bei Beispiel 9k kann der Gegenstand eines der Beispiele 6k bis 8k optional beinhalten, dass der Energiespeicher mindestens einen Kondensator der mehreren Kondensatoren beinhaltet.
  • In Beispiel 10k kann der Gegenstand eines der Beispiele 6k bis 9k optional beinhalten, dass die Schaltersteuerung ferner dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob ein Ladezustand mindestens eines Kondensators der mehreren Kondensatoren ein vordefiniertes Kriterium erfüllt, und den mindestens einen Kondensator zu entladen, falls der Ladezustand des mindestens einen Kondensators das vordefinierte Kriterium erfüllt.
  • Bei Beispiel 11k kann der Gegenstand des Beispiels 10k optional beinhalten, dass das vordefinierte Kriterium erfüllt ist, falls eine Energiemenge, die in dem mindestens einen Kondensator gespeichert ist, über einem vordefinierten Energieschwellenwert liegt.
  • Bei Beispiel 12k kann der Gegenstand eines der Beispiele 6k bis 11k optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge bereitzustellen.
  • Beispiel 13k ist ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltleistungswandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mindestens eines Wandlerausgangs als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die zu einer Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die die mehreren Schalter steuert, die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, durch Versorgen der Induktivität in einem Induktivitätsenergieversorgungszeitraum mit Energie und Entnehmen von Energie aus der Induktivität in einem Induktivitätsenergieentnahmezeitraum, und einen Kondensator, der mit dem mindestens einen Wandlerausgang gekoppelt ist, in einem Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums und des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums zu entladen und die entladene Energie in einem Energiespeicher zu speichern.
  • Beispiel 14k ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellen, die an die Induktivität geliefert wird; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, durch Versorgen der Induktivität in einem Induktivitätsenergieversorgungszeitraum mit Energie und Entnehmen von Energie aus der Induktivität in einem Induktivitätsenergieentnahmezeitraum, und mindestens einen Kondensator mehrerer Kondensatoren zu entladen, wobei jeder Kondensator mit mindestens einem assoziierten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt ist, in mindestens einem Entladungszeitraum außerhalb des Induktivitätsenergieversorgungszeitraums und des Induktivitätsenergieentnahmezeitraums, und die entladene Energie in einem Energiespeicher zu speichern.
  • Beispiel 11 ist ein Wandler. Der Wandler kann beinhalten: eine induktive Komponente oder Schaltungsanordnung, die einen ersten Endanschluss, einen zweiten Endanschluss und mindestens einen Abgriffanschluss zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss beinhaltet; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der induktiven Komponente geliefert wird; mindestens einen Abgriffschalter zum selektiven Koppeln mindestens eines der mehreren Wandlerausgänge mit dem mindestens einen Abgriffanschluss, um eine abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die zu der induktiven Komponente geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern, und Steuern des mindestens einen Abgriffschalters, um die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu steuern.
  • Bei Beispiel 2l kann der Gegenstand des Beispiels 11 optional beinhalten, dass der mindestens eine Abgriffschalter mehrere Abgriffschalter beinhaltet; und dass die Schaltersteuerung ferner dazu ausgelegt ist, die mehreren Abgriffschalter zu steuern, um die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu steuern.
  • Bei Beispiel 31 kann der Gegenstand des Beispiels 2l optional beinhalten, dass mehrere Abgriffschalter einen ersten Abgriffschalter und einen zweiten Abgriffschalter umfassen; dass der erste Abgriffschalter zwischen oder mit dem mindestens einen Abgriffanschluss und einem assoziierten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt ist; und dass der zweite Abgriffschalter zwischen dem mindestens einen Abgriffanschluss und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 4l kann der Gegenstand des Beispiels 31 optional beinhalten, dass das Referenzpotenzial das Massepotenzial ist.
  • Bei Beispiel 51 kann der Gegenstand eines der Beispiele 11 bis 4l optional beinhalten, dass die induktive Komponente eine Induktivität beinhaltet oder ist.
  • Bei Beispiel 6l kann der Gegenstand eines der Beispiele 11 bis 4l optional beinhalten, dass die induktive Komponente einen Transformator beinhaltet oder ein Transformator ist.
  • Bei Beispiel 7l kann der Gegenstand eines der Beispiele 2l bis 6l optional beinhalten, dass der mindestens eine Abgriffanschluss mehrere Abgriffanschlüsse beinhaltet, die zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss angeordnet sind; dass mindestens ein Abgriffschalter der mehreren Abgriffschalter zwischen einem ersten Angriffanschluss der mehreren Abgriffanschlüsse und einem Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt ist; und dass mindestens ein weiterer Abgriffschalter der mehreren Abgriffschaltern zwischen einem zweiten Abgriffanschluss der mehreren Abgriffanschlüsse und einem weiteren Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 8l kann der Gegenstand eines der Beispiele 11 bis 7l optional beinhalten, dass der mindestens eine Abgriffanschluss mehrere Abgriffanschlüsse beinhaltet, die zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss angeordnet sind; und dass der Wandler ferner einen Speicherkondensator beinhaltet, der zwischen einem Abgriffanschluss der mehreren Abgriffsanschlüsse und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 9l kann der Gegenstand des Beispiels 81 optional beinhalten, dass das Referenzpotenzial das Massepotenzial ist.
  • Bei Beispiel 10l kann der Gegenstand eines der Beispiele 11 bis 9l optional beinhalten, dass der Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen.
  • Beispiel 111 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Wandlers. Das Verfahren kann mehrere Schalter beinhalten, die eine Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge als Reaktion auf einen Eingangsstrom liefern, der zu einer induktiven Komponente geliefert wird. Die induktive Komponente beinhaltet einen ersten Endanschluss, einen zweiten Endanschluss und mindestens einen Abgriffanschluss zwischen dem ersten Endanschluss und dem zweiten Endanschluss. Das Verfahren kann ferner beinhalten: mindestens einen Abgriffschalter, der selektiv mindestens einen der mehreren Wandlerausgänge mit dem mindestens einen Abgriffanschluss koppelt, um eine abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitzustellen, die zu der induktiven Komponente geliefert wird; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und Steuern des mindestens einen Abgriffschalters, um die abgegriffene Schalt-Ausgangsspannung zu steuern.
  • Beispiel 1m ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgangsleitungen; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mindestens einen Schaltkondensatorregler zum dynamischen Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  • Bei Beispiel 2m kann der Gegenstand des Beispiels 1m optional beinhalten, dass der mindestens eine Schaltkondensatorregler mehrere Schaltkondensatorregler beinhaltet, wobei jeder Schaltkondensatorregler eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einstellen soll.
  • Bei Beispiel 3m kann der Gegenstand eines der Beispiele 1m oder 2m optional beinhalten, dass der mindestens eine Schaltkondensatorregler mehrere Reglerkondensatoren und mehrere Reglerschalter beinhaltet, um die mehreren Reglerkondensatoren selektiv parallel zwischen einem Reglereingangsknoten auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen und einem Reglerausgangsknoten auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu verbinden.
  • Bei Beispiel 4m kann der Gegenstand eines der Beispiele 1m bis 3m optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mindestens einen Linearregler beinhaltet, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige weitere Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen.
  • Bei Beispiel 5m kann der Gegenstand eines der Beispiele 1m bis 4m optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mindestens einen Push-Pull-Regler beinhaltet, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige noch weitere Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen.
  • Bei Beispiel 6m kann der Gegenstand eines der Beispiele 1m bis 5m optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen.
  • Beispiel 7m ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an eine Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf einen Eingangsstrom bereitstellen, der zu einer Induktivität geliefert wird; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mindestens einen Schaltkondensatorregler, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einstellt.
  • Beispiel 1n ist ein SIMO-Wandler. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgangsleitungen; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; eine Schaltermatrix einschließlich mehrerer Ausgangsleitungsschalter zum selektiven Koppeln von Wandlerausgangsleitungen miteinander; und eine Schaltermatrixsteuerung zum Steuern der mehreren Ausgangsleitungsschalter, Wandlerausgangsleitungen miteinander dynamisch zu koppeln.
  • Bei Beispiel 2n kann der Gegenstand des Beispiels 1n optional beinhalten, dass die Schaltmatrixsteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Ausgangsleitungsschalter zu steuern, Wandlerausgangsleitungen basierend auf einer Änderung einer Last an einer oder mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch miteinander zu koppeln.
  • Bei Beispiel 3n kann der Gegenstand eines der Beispiele 1n oder 2n optional beinhalten, dass die Schaltmatrixsteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Ausgangsleitungsschalter zu steuern, Wandlerausgangsleitungen basierend auf einer vorhergesagten Änderung einer Last an einer oder mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch miteinander zu koppeln.
  • Bei Beispiel 4n kann der Gegenstand eines der Beispiele 1n bis 3n optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mindestens einen Schaltkondensatorregler beinhaltet, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen.
  • Bei Beispiel 5n kann der Gegenstand des Beispiels 4n optional beinhalten, dass der mindestens eine Schaltkondensatorregler mehrere Schaltkondensatorregler beinhaltet, wobei jeder Schaltkondensatorregler eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einstellen soll.
  • Bei Beispiel 6n kann der Gegenstand eines der Beispiele 4n oder 5n optional beinhalten, dass der mindestens eine Schaltkondensatorregler mehrere Reglerkondensatoren und mehrere Reglerschalter beinhaltet, um die mehreren Reglerkondensatoren selektiv parallel zwischen einem Reglereingangsknoten auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen und einem Reglerausgangsknoten auf der jeweiligen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu verbinden.
  • Bei Beispiel 7n kann der Gegenstand des Beispiels 6n optional beinhalten, dass die Schaltmatrix die mehreren Reglerschalter beinhaltet; und dass die Schaltmatrixsteuerung dazu ausgelegt ist, die mehreren Reglerschalter zu steuern.
  • Bei Beispiel 8n kann der Gegenstand eines der Beispiele 1n bis 7n optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mindestens einen Linearregler beinhaltet, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige weitere Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen.
  • Bei Beispiel 9n kann der Gegenstand eines der Beispiele 1n bis 8n optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mindestens einen Push-Pull-Regler beinhaltet, um eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf eine jeweilige noch weitere Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen einzustellen.
  • Bei Beispiel 10n kann der Gegenstand eines der Beispiele 1n bis 9n optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung dynamisch auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge einzustellen.
  • Beispiel 11n ist ein Verfahren zum Betreiben eines SIMO-Wandlers. Das Verfahren kann beinhalten: mehrere Schalter, die eine Schalt-Ausgangsspannung an eine Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf einen Eingangsstrom bereitstellen, der zu einer Induktivität geliefert wird; Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; mindestens einen Schaltkondensatorregler, der eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung für eine jeweilige Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einstellt; und Steuern mehrerer Ausgangsleitungsschalter einer Schaltermatrix zum selektiven Koppeln von Wandlerausgangsleitungen miteinander.
  • Beispiel 1o ist ein Funksender. Der Funksender kann einen SIMO-Wandler beinhalten. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge einschließlich eines ersten Wanderlausgangs und eines zweiten Wandlerausgangs; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an den ersten Wandlerausgang oder den zweiten Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Der Funksender kann ferner beinhalten: eine Bluetooth-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, um Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang zu empfangen; eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, um Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang zu empfangen; und eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, die mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist, um Sendeleistung über den zweiten Wandlerausgang zu empfangen.
  • Beispiel 2o ist ein Funksender. Der Funksender kann einen SIMO-Wandler beinhalten. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird, an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge in einem Arbeitszyklus und an einen weiteren Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge in einem zweiten Arbeitszyklus; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Der Funksender kann ferner beinhalten: eine Bluetooth-Senderkette, die mit dem Wandlerausgang gekoppelt ist, um die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen; eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, die mit dem Wandlerausgang gekoppelt ist, um die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen; und eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, die mit dem weiteren Wandlerausgang gekoppelt ist, um die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen.
  • Bei Beispiel 3o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o oder 2o optional beinhalten, dass der Funksender ferner einen Senderkettenselektor zum Auswählen der Bluetooth-Senderkette oder der Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette zum Übertragen von Funksignalen beinhaltet.
  • Bei Beispiel 4o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 3o optional beinhalten, dass die Bluetooth-Senderkette dazu ausgelegt ist, Bluetooth-Funksignale in einem 2,4-GHz-Frequenzband zu übertragen.
  • Bei Beispiel 5o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 4o optional beinhalten, dass die Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette dazu ausgelegt ist, Wireless-Local-Area-Network-Funksignale in einem 2,4-GHz-Frequenzband zu übertragen.
  • Bei Beispiel 6o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 5o optional beinhalten, dass die Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette dazu ausgelegt ist, Wireless-Local-Area-Network-Funksignale in einem 5-GHz-Frequenzband zu übertragen.
  • Bei Beispiel 7o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 6o optional beinhalten, dass die Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette dazu ausgelegt ist, Funksignale gemäß mindestens einem der folgenden Wireless-Local-Area-Network-Kommunikationsstandards zu übertragen: IEEE 802.11 a; IEEE 802.11 b; IEEE 802.11 g; IEEE 802.11 n; oder IEEE 802.11 ac.
  • Bei Beispiel 8o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 7o optional beinhalten, dass die Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette dazu ausgelegt ist, Funksignale gemäß mindestens einem der folgenden Wireless-Local-Area-Network-Kommunikationsstandards zu übertragen: IEEE 802.11 a; IEEE 802.11 b; IEEE 802.11 g; IEEE 802.11 n; oder IEEE 802.11 ac.
  • Bei Beispiel 9o kann der Gegenstand eines der Beispiele 1o bis 8o optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge bereitzustellen.
  • Beispiel 10o ist ein Verfahren zum Betreiben eines Funksenders. Das Verfahren kann beinhalten: ein SIMO-Wandler, der eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung bereitstellt, die zu einer Induktivität geliefert wird; und Steuern mehrerer Schalter, die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an einen ersten Wandlerausgang oder an einen zweiten Wandlerausgang mehrerer Wandler anzulegen. Das Verfahren kann ferner beinhalten: eine Bluetooth-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, die Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang empfängt; eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, die mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, die Sendeleistung über den ersten Wandlerausgang empfängt; und eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, die mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist, die Sendeleistung über den zweiten Wandlerausgang empfängt.
  • Beispiel 11o ist ein Verfahren zum Betreiben eines Funksenders. Das Verfahren kann beinhalten: ein SIMO-Wandler, der eine Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu einer Induktivität geliefert wird, an einen Wandlerausgang mehrerer Wandlerausgänge in einem Arbeitszyklus und an einen weiteren Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge in einem zweiten Arbeitszyklus bereitstellt; und Steuern mehrerer Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Das Verfahren kann ferner beinhalten: einen Bluetooth-Senderkettenausgang, der die Schalt-Ausgangsspannung über den Wandlerausgang empfängt; eine Wireless-Local-Area-Network-Lowband-Senderkette, die die Schalt-Ausgangsspannung über den Wandlerausgang empfängt; und eine Wireless-Local-Area-Network-Highband-Senderkette, die die Schalt-Ausgangsspannung über den weiteren Wandlerausgang empfängt.
  • Beispiel 1p ist ein Radiohead-Schaltungsanordnung. Die Radiohead-Schaltungsanordnung kann einen SIMO-Wandler beinhalten. Der SIMO-Wandler kann beinhalten: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; und eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung selektiv an einen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge anzulegen. Die Radiohead-Schaltungsanordnung kann ferner einen Radiohead-Funkchip einschließlich mehrerer Versorgungsspannungsdomänen beinhalten, wobei jede Versorgungsspannungsdomäne einen Leistungsversorgungsanschluss und ein oder mehrere elektronische Komponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, mit derselben domänenspezifischen Versorgungsspannung zu arbeiten, und mit dem Leistungsversorgungsanschluss gekoppelt sind. Jeder Leistungsversorgungsanschluss ist mit einem Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge gekoppelt.
  • Bei Beispiel 2p kann der Gegenstand des Beispiels 1p optional beinhalten, dass die Radiohead-Schaltungsanordnung ferner mindestens eine Antenne beinhaltet, die direkt mit dem Radiohead-Funkchip gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 3p kann der Gegenstand des Beispiels 2p optional beinhalten, dass die mindestens eine Antenne über ein Schnittstellenkabel direkt mit dem Radiohead-Funkchip gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 4p kann der Gegenstand des Beispiels 3p optional beinhalten, dass das Schnittstellenkabel dazu ausgelegt ist, digitale Signale und/oder Leistung zu übertragen.
  • Bei Beispiel 5p kann der Gegenstand eines der Beispiele 1p bis 4p optional beinhalten, dass die mehreren Versorgungsspannungsdomänen mindestens eine der Folgenden beinhaltet: eine erste Spannungsdomäne, die eine Senderkette beinhaltet, die eine oder mehrere Senderkomponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer ersten Versorgungsspannung zu arbeiten; und/oder eine zweite Spannungsdomäne, die eine Empfängerkette beinhaltet, die eine oder mehrere Empfängerkomponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer zweiten Versorgungsspannung zu arbeiten, die sich von der ersten Versorgungsspannung unterscheidet; und/oder eine dritte Spannungsdomäne, die eine oder mehrere digitale Komponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer dritten Versorgungsspannung zu arbeiten, die sich von der ersten Versorgungsspannung und/oder der zweiten Versorgungsspannung unterscheidet.
  • Bei Beispiel 6p kann der Gegenstand eines der Beispiele 1p bis 5p optional beinhalten, dass die mehreren Versorgungsspannungsdomänen eine erste Spannungsdomäne beinhalten, die eine Senderkette beinhaltet, die eine oder mehrere Senderkomponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer ersten Versorgungsspannung zu arbeiten. Die eine oder die mehreren Senderkomponenten beinhalten einen Sendeleistungsverstärker.
  • Bei Beispiel 7p kann der Gegenstand eines der Beispiele 1p bis 6p optional beinhalten, dass die mehreren Versorgungsspannungsdomänen eine erste Spannungsdomäne einschließlich einer zweiten Spannungsdomäne beinhalten, die eine Empfängerkette beinhaltet, die eine oder mehrere Empfängerkomponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer zweiten Versorgungsspannung zu arbeiten, die sich von der ersten Versorgungsspannung unterscheidet, wobei die eine oder die mehreren Empfängerkomponenten einen rauscharmen Verstärker beinhalten.
  • Bei Beispiel 8p kann der Gegenstand eines der Beispiele 1p bis 7p optional beinhalten, dass die mehreren Versorgungsspannungsdomänen eine erste Spannungsdomäne einschließlich einer dritten Spannungsdomäne beinhaltet, die eine oder mehrere digitale Komponenten beinhaltet, die dazu ausgelegt sind, bei einer dritten Versorgungsspannung zu arbeiten, die sich von der ersten Versorgungsspannung und/oder der zweiten Versorgungsspannung unterscheidet, wobei die eine oder die mehreren digitalen Komponenten die Modem(MAC- und PHY-Schicht)-Implementierung, einen beliebigen assoziierten Kommunikationsprozessor, beliebige der digitalen Schaltungen, die die Signalkonditionierung und Kalibrierung für die analogen und HF-Abschnitte des Funkgeräts (z. B. das digitale Frontend) implementieren, oder eine beliebige Kombination davon beinhalten können.
  • Bei Beispiel 9p kann der Gegenstand eines der Beispiele 1p bis 8p optional beinhalten, dass der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler ferner mehrere Regler beinhaltet. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische Zielausgangsspannung auf einen jeweiligen Wandlerausgang der mehreren Wandlerausgänge bereitzustellen.
  • Beispiel 1q ist eine Funkkommunikationsschaltungsanordnung. Die Funkkommunikationsschaltungsanordnung kann beinhalten: einen SIMO-Wandler, der einen ersten Wandlerausgang zum Bereitstellen einer ersten Versorgungsspannung und einen zweiten Wandlerausgang zum Bereitstellen einer zweiten Versorgungsspannung beinhaltet; einen Funksender, der einen Leistungsverstärker zum Übertragen von Funksignalen beinhaltet und galvanisch mit dem ersten Wandlerausgang gekoppelt ist, um die erste Versorgungsspannung zu empfangen; und einen Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen, der galvanisch mit dem zweiten Wandlerausgang gekoppelt ist, um die zweite Versorgungsspannung zu empfangen.
  • Beispiel 2q ist eine Funkkommunikationsschaltungsanordnung. Die Funkkommunikationsschaltungsanordnung kann beinhalten: einen Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler, der einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang beinhaltet; einen Funksender zum Übertragen von Funksignalen, der direkt galvanisch mit dem ersten Ausgang gekoppelt ist, um Leistung von dem Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler zu empfangen; und einen Funkempfänger zum Empfangen von Funksignalen, der galvanisch mit dem zweiten Ausgang gekoppelt ist, um Leistung von dem Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler zu empfangen.
  • Bei Beispiel 3q kann der Gegenstand des Beispiels 2q optional beinhalten, dass der Funksender einen Leistungsverstärker beinhaltet.
  • Bei Beispiel 4q kann der Gegenstand eines der Beispiele 1q bis 3q optional beinhalten, dass der Leistungsverstärker ein digital gesteuerter Leistungsverstärker ist.
  • Bei Beispiel 5q kann der Gegenstand eines der Beispiele 1q oder 3q oder 4q optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler beinhaltet: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die zu der Induktivität geliefert wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern und die Schalt-Ausgangsspannung zu dem ersten Wandlerausgang oder zu einem Regler zu liefern. Der Regler ist ausgelegt zum Liefern einer geregelten Zielausgangsspannung an den zweiten Wandlerausgang.
  • Bei Beispiel 6q kann der Gegenstand des Beispiels 5q optional beinhalten, dass der Regler einen Linearregler beinhaltet oder ein Linearregler ist.
  • Bei Beispiel 7q kann der Gegenstand eines der Beispiele 5q bis 6q optional beinhalten, dass der Regler einen Low-Dropout-Regler beinhaltet oder ein Low-Dropout-Regler ist.
  • Beispiel 1r ist eine Multilevel-Spannung-Leistungsverstärkerschaltungsanordnung. Die Multilevel-Spannung-Leistungsverstärkerschaltungsanordnung kann beinhalten: einen SIMO-Wandler, der einen ersten Wandlerausgang zum Bereitstellen einer ersten Versorgungsspannung und einen zweiten Wandlerausgang zum Bereitstellen einer zweiten Versorgungsspannung beinhaltet; und einen Multilevel-Spannung-Leistungsverstärker zum selektiven galvanischen Koppeln mit dem ersten Wandlerausgang oder mit dem zweiten Wandlerausgang.
  • Bei Beispiel 2r kann der Gegenstand des Beispiels 1r optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler einen dritten Wandlerausgang zum Bereitstellen einer dritten Versorgungsspannung beinhaltet; und dass der Multilevel-Spannung-Leistungsverstärker ferner selektiv galvanisch mit dem dritten Wandlerausgang gekoppelt werden soll.
  • Bei Beispiel 3r kann der Gegenstand eines der Beispiele 1r bis 2r optional beinhalten, dass der Leistungsverstärker ein Klasse-G-Leistungsverstärker ist.
  • Bei Beispiel 4r kann der Gegenstand eines der Beispiele 1r bis 3r optional beinhalten, dass der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Wandler beinhaltet: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgänge; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an der Induktivität angelegt wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mehrere Regler. Jeder Regler ist dazu ausgelegt, eine jeweils assoziierte reglerspezifische vordefinierte Zielausgangsspannung dynamisch einzustellen und die Schalt-Ausgangsspannung so zu regeln, dass sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung der Eingangsspannung.
  • Bei Beispiel 5r kann der Gegenstand des Beispiels 4r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen Linearregler beinhaltet oder ein Linearregler ist.
  • Bei Beispiel 6r kann der Gegenstand eines der Beispiele 4r bis 5r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen Low-Dropout-Regler beinhaltet oder ein Low-Dropout-Regler ist.
  • Bei Beispiel 3a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a oder 2a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass die mehreren Schalter und die mehreren Regler monolithisch auf einem gemeinsamen Chip integriert sind, und dass die Induktivität getrennt von dem gemeinsamen Chip implementiert wird.
  • Bei Beispiel 4a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 3a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1 m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen vierten Schalter beinhalten, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 5a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 4a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass die mehreren Schalter einen fünften Schalter beinhalten, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 6a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 5a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 11 bis 10l oder 1 m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler oder der Wandler ferner mindestens einen Kondensator beinhaltet, der zwischen der Schalt-Ausgangsspannug und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 7a kann der Gegenstand des Beispiels 6a optional beinhalten, dass der mindestens eine Kondensator eine Kapazität im Bereich von etwa 2 µF bis etwa 15 µF, z. B. etwa 1 µF bis etwa 3 µF, z. B. etwa 1,5 µF bis etwa 2,5 µF, aufweist.
  • Bei Beispiel 8a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 7a oder 1bbis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass mindestens ein Schalter der mehreren Schalter einen Transistor beinhaltet.
  • Bei Beispiel 9a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 8a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass das Referenzpotenzial ein Massepotenzial ist.
  • Bei Beispiel 10a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 9a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen Push-Pull-Regler beinhaltet oder als dieser konfiguriert ist.
  • Bei Beispiel 11a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 10a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen sechsten Schalter beinhaltet, der zwischen der Eingangsspannung und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 12a kann der Gegenstand des Beispiels 11a optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler eine erste Komparatorschaltung beinhaltet, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten ersten Schwellenspannung zu vergleichen und den sechsten Schalter so zu steuern, dass der sechste Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist, und so, dass der sechste Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist.
  • Bei Beispiel 13a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 12a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen siebten Schalter beinhaltet, der zwischen der Eingangsspannung und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 14a kann der Gegenstand des Beispiels 13a optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler eine zweite Komparatorschaltung beinhaltet, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten zweiten Schwellenspannung zu vergleichen und den siebten Schalter so zu steuern, dass der siebte Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte zweite Schwellenspannung ist, und so, dass der siebte Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte zweite Schwellenspannung ist.
  • Bei Beispiel 15a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 14a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass mindestens ein Regler der mehreren Regler einen zweiten Kondensator beinhaltet, der zwischen der Schalt-Ausgangsspannung und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist.
  • Bei Beispiel 16a kann der Gegenstand des Beispiels 15a optional beinhalten, dass der zweite Kondensator eine Kapazität im Bereich von etwa 2 µF bis etwa 15 µF, z. B. etwa 4 µF bis etwa 12 µF, z. B. etwa 6 µF bis etwa 10 µF, aufweist.
  • Bei Beispiel 17a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 16a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass die Induktivität einen Induktivitätswert im Bereich von etwa 0,5 µH bis etwa 5 µH, z. B. etwa 1 µH bis etwa 3 µH, z. B. etwa 1,5 µH bis etwa 2,5 µH aufweist.
  • Bei Beispiel 18a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 17a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler oder der Wandler als ein Buck-Wandler konfiguriert ist.
  • Bei Beispiel 19a kann der Gegenstand eines der Beispiele 1a bis 2a oder 1b bis 9b oder 1c bis 4c oder 1d bis 4d oder 1e bis 7e oder 1f bis 7f oder 1g bis 6g oder 1h bis 12h oder 1i bis 14i oder 1j bis 8j oder 1k bis 12k oder 1l bis 10l oder 1m bis 6m oder 1n bis 10 n oder 1o bis 9o oder 1p bis 9p oder 5q bis 7q oder 4r bis 6r optional beinhalten, dass der SIMO-Wandler oder der Wandler als ein Boost-Wandler konfiguriert ist.
  • Beispiel 22a ist ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen speichert, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, ein Verfahren nach einem der Beispiele 20a, 21a, 10b, 11b, 5c, 6c, 5d, 6d, 8e, 8f, 9f, 7g, 13h, 14h, 15i, 16i, 9j, 13k, 14k, 11l, 7m, 11n, 10o, 11o implementieren.
  • Beispiel 23 ist ein System, das eine Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung beinhaltet. Die Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung kann gemäß einem beliebigen Aspekt, wie in dieser Offenbarung beschrieben, konfiguriert sein. Das System kann ferner eine erste Vorrichtung beinhalten, die galvanisch mit einer ersten Ausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung verbunden ist. Die erste Vorrichtung ist dazu ausgelegt, bei der Schalt-Ausgangsspannung oder der reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung, die für die erste Ausgangsleitung spezifisch ist, zu arbeiten. Beispielsweise kann die erste Vorrichtung eine Smartphone-Komponente, wie etwa ein Sender (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen) oder ein Empfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu empfangen) oder ein Sendeempfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen und zu empfangen), ein Prozessor (z. B. ein Basisband-Prozessor oder ein Anwendungsprozessor), eine Speicherkomponente oder dergleichen sein. Des Weiteren kann die erste Vorrichtung eine Wearable-Vorrichtung oder eine Hearable-Vorrichtung sein. Ferner kann die erste Vorrichtung eine Laptop-Computer-Komponente oder eine Tablet-Computer-Komponente, wie etwa ein Sender (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen) oder ein Empfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu empfangen) oder ein Sendeempfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen und zu empfangen), ein Prozessor (z. B. ein Basisband-Prozessor oder ein Anwendungsprozessor), eine Speicherkomponente oder dergleichen sein. Das System kann ferner eine zweite Vorrichtung beinhalten, die galvanisch mit einer zweiten Ausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung verbunden ist. Die zweite Vorrichtung ist dazu ausgelegt, bei der Schalt-Ausgangsspannung oder der reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung, die für die zweote Ausgangsleitung spezifisch ist, zu arbeiten. Die zweite Vorrichtung kann sich von der ersten Vorrichtung unterscheiden oder kann bei einer anderen Betriebsspannung oder einem anderen Spannungsbereich als die erste Vorrichtung arbeiten. Die zweite Vorrichtung kann eine Smartphone-Komponente, wie etwa ein Sender (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen) oder ein Empfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu empfangen) oder ein Sendeempfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen und zu empfangen), ein Prozessor (z. B. ein Basisband-Prozessor oder ein Anwendungsprozessor), eine Speicherkomponente oder dergleichen sein. Des Weiteren kann die erste Vorrichtung eine Wearable-Vorrichtung oder eine Hearable-Vorrichtung sein. Ferner kann die erste Vorrichtung eine Laptop-Computer-Komponente oder eine Tablet-Computer-Komponente, wie etwa ein Sender (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen) oder ein Empfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu empfangen) oder ein Sendeempfänger (der z. B. dazu ausgelegt ist, ein drahtloses Signal oder ein drahtgebundenes Signal zu übertragen und zu empfangen), ein Prozessor (z. B. ein Basisband-Prozessor oder ein Anwendungsprozessor), eine Speicherkomponente oder dergleichen sein.
  • Es ist anzumerken, dass die Induktivität innerhalb der Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung aller Aspekte, wie oben beschrieben, optional ist. Falls die Induktivität weggelassen wird, kann die Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung einen ersten Anschluss zur Kopplung mit einem ersten (z. B. Eingangs-) Anschluss einer Induktivität beinhalten, falls die Induktivität bereitgestellt ist, und einen zweiten Anschluss zur Kopplung mit einem zweiten (z. B. Ausgang-) Anschluss der Induktivität beinhalten, falls bereitgestellt.
  • Obwohl die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf spezifische Aspekte gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich für einen Fachmann auf dem Gebiet, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail darin vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, abzuweichen. Der Schutzumfang der Erfindung wird somit durch die angehängten Ansprüche angegeben, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, sollen deshalb eingeschlossen sein.

Claims (23)

  1. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgangsleitungen; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Induktivität angelegt wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mindestens einen Regler, der ausgelegt ist zum dynamischen Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen; und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  2. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, umfassen.
  3. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schalter einen dritten Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist
  4. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schalter einen vierten Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt ist.
  5. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schalter einen fünften Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist.
  6. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Regler einen sechsten Schalter umfasst, der zwischen der Wandlerausgangsleitung und der anderen Wandlerausgangsleitung gekoppelt ist.
  7. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine Regler eine erste Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten ersten Schwellenspannung zu vergleichen und den sechsten Schalter so zu steuern, dass der sechste Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist, und so, dass der sechste Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte erste Schwellenspannung ist.
  8. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Regler einen siebten Schalter umfasst, der zwischen der Wandlerausgangsleitung und noch einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen gekoppelt ist.
  9. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, wobei mindestens ein Regler eine zweite Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit einer vordefinierten zweiten Schwellenspannung zu vergleichen und den siebten Schalter so zu steuern, dass der siebte Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte zweite Schwellenspannung ist, und so, dass der siebte Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte zweite Schwellenspannung ist.
  10. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst: eine Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter umfasst; und mindestens einen Regler, der dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung zu empfangen und eine Ausgangsspannung an einer ersten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen dynamisch einzustellen, wobei der mindestens eine Regler eine Schaltung umfasst, die dazu ausgelegt ist, mindestens eines davon zu bestimmen, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer ist als eine Zielreglerausgangsspannung, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und einen Strom von einer zweiten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu verwenden, um die Schalt-Ausgangsspannung zu regeln.
  11. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die mehreren Schalter einen ersten Schalter, der zwischen einem ersten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist, und einen zweiten Schalter, der zwischen dem ersten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist, umfasst.
  12. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die mehreren Schalter einen dritten Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und einem Referenzpotenzial gekoppelt ist
  13. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die mehreren Schalter einen vierten Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Schalt-Ausgangsspannung gekoppelt ist.
  14. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die mehreren Schalter einen fünften Schalter umfassen, der zwischen einem zweiten Anschluss der Induktivität und der Eingangsspannung gekoppelt ist.
  15. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Regler einen sechsten Schalter umfasst, der zwischen der Wandlerausgangsleitung und der ersten Wandlerausgangsleitung gekoppelt ist.
  16. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, wobei der mindestens eine Regler eine erste Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit der vordefinierten unteren Schwellenspannung zu vergleichen und den sechsten Schalter so zu steuern, dass der sechste Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte untere Schwellenspannung ist, und so, dass der sechste Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte untere Schwellenspannung ist.
  17. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Regler einen siebten Schalter umfasst, der zwischen einer dritten Wandlerausgangsleitung und der ersten Wandlerausgangsleitung gekoppelt ist.
  18. Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, wobei der mindestens eine Regler eine zweite Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgelegt ist, die Schalt-Ausgangsspannung mit der vordefinierten oberen Schwellenspannung zu vergleichen und den siebten Schalter so zu steuern, dass der siebte Schalter geschlossen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung höher als die vordefinierte obere Schwellenspannung ist, und so, dass der siebte Schalter offen ist, falls die Schalt-Ausgangsspannung kleiner als die vordefinierte obere Schwellenspannung ist.
  19. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen speichert, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, ein Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung implementieren, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen, durch mehrere Schalter, einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an eine Induktivität angelegt wird; Steuern der mehreren Schalter, die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und Betreiben mindestens eines Reglers für: dynamisches Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung an einer assoziierten ersten Wandlerausgangsleitung; und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer zweiten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  20. Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, das Anweisungen speichert, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, ein Verfahren zum Betreiben einer Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung implementieren, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: eine Schaltstufe, die eine Induktivität und mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung an einer Wandlerausgangsleitung mehrerer Wandlerausgangsleitungen als Reaktion auf eine angelegte Eingangsspannung in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der mehreren Schalter umfasst; Betreiben mindestens eines Reglers für: Empfangen der Schalt-Ausgangsspannung; dynamisches Einstellen einer Ausgangsspannung an einer ersten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen; Bestimmen mindestens eines davon, ob die Schalt-Ausgangsspannung über einer vordefinierten oberen Schwellenspannung liegt, die größer als eine Zielreglerausgangsspannung ist, oder ob die Schalt-Ausgangsspannung unter einer vordefinierten unteren Schwellenspannung liegt, die kleiner als die Zielreglerausgangsspannung ist, und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung unter Verwendung eines Stroms von einer zweiten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen.
  21. System, das Folgendes umfasst: Einzelinduktivität-Mehrfachausgang-Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst: eine Induktivität; mehrere Wandlerausgangsleitungen; mehrere Schalter zum Bereitstellen einer Schalt-Ausgangsspannung als Reaktion auf eine Eingangsspannung, die an die Induktivität angelegt wird; eine Schaltersteuerung, die ausgelegt ist zum Steuern der mehreren Schalter, um die Schalt-Ausgangsspannung zu steuern; und mindestens einen Regler, der ausgelegt ist zum dynamischen Einstellen einer jeweils assoziierten reglerspezifischen vordefinierten Zielausgangsspannung an einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen; und Regeln der Schalt-Ausgangsspannung, damit sie innerhalb eines vordefinierten Bereichs von der Zielausgangsspannung bleibt, unter Verwendung eines Stroms von einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen; eine elektronische Komponente, die mit einer assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, bei der Zielausgangsspannung der assoziierten Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu arbeiten.
  22. System nach Anspruch 21, das ferner Folgendes umfasst: eine weitere elektronische Komponente, die mit einer anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, bei der Zielausgangsspannung der anderen Wandlerausgangsleitung der mehreren Wandlerausgangsleitungen zu arbeiten.
  23. System nach Anspruch 21, das ferner Folgendes umfasst: wobei die elektronische Komponente aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: ein Sender; ein Empfänger; ein Sendeempfänger; ein Prozessor; und eine Speicherkomponente.
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