JP2002325432A - 不定周波数の切換調整器を位相ロックループと同期させるための回路および方法 - Google Patents

不定周波数の切換調整器を位相ロックループと同期させるための回路および方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不定周波数の電圧切換調整器を用いて一定周
波数動作を達成する。 【解決手段】 入力ノードにおいてソース電圧を提供
し、出力ノードに結合された制御回路である単発タイマ
ー１１を提供するとともに、単発タイマー１１は、電圧
切換調整器１０のデューティサイクルを制御し、さら
に、位相検出器回路を含む位相ロックループ３４を提供
するとともに、位相ロックループ３４によって電圧切換
調整器１０のパラメータを制御することにより、電圧切
換調整器１０の切換周波数を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概して、電圧切換調
整器に関する。より詳細には、本発明は、不定周波数の
切換調整器を、位相ロックループを用いて同期させるた
めの回路および方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】電圧調整器は、指定されたＤＣ電圧で動
作する多くの電子デバイスに欠かせない構成要素であ
る。電子デバイスは、通常、変動を伴うソース（ｓｏｕ
ｒｃｅ）電圧によって電力が供給され（すなわち、壁の
コンセントに接続された電源によって電力が供給され）
るか、または、振幅が不適切なソース電圧によって電力
が供給される（すなわち、バッテリによって電力が供給
される）。電圧調整器の目的は、ソース電圧を電子デバ
イスの動作ＤＣ電圧に変換することである。
【０００３】一般的に用いられる電圧調整器の１つとし
て、電圧切換調整器がある。電圧切換調整器では、１つ
以上の切換素子と、インダクタ、変圧器、またはソース
と負荷との間のエネルギー格納素子としてのキャパシタ
とが用いられる。この切換素子は、例えば、電力用金属
酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）ス
イッチであり得る。切換調整器は、切換素子をＯＮおよ
びＯＦＦにするタイミングを変更して、電力を切換素子
に通過させて、電力を別々の電流パルスの様態でエネル
ギー格納素子中に流入させることにより、負荷にかかる
電圧を調整する。電流パルスは、単発（ｏｎｅ−ｓｈｏ
ｔ）タイマーまたは他の回路によって生成することが可
能である。その後、エネルギー格納素子は、これらの電
流パルスを安定した負荷電流に変換して、負荷電圧を調
整する。
【０００４】切換調整器は、切換素子をＯＮおよびＯＦ
Ｆにするタイミングを制御する制御回路を含む。切換素
子がＯＮである時間のパーセンテージを、その切換素子
のデューティサイクルと呼ぶ。このデューティサイクル
は、以下の３つの様式で変更することが可能である：す
なわち、（１）パルスの周波数を固定して、各パルスを
ＯＮまたはＯＦＦにするタイミングを変化させる様式；
（２）各パルスをＯＮまたはＯＦＦにするタイミングを
固定して、パルスの周波数を変化させる様式；または
（３）各パルスをＯＮにするタイミングおよびＯＦＦに
するタイミングの両方を変化させて、パルスの周波数を
変化させる様式（例えば、ヒステリシスモード制御）。
従来技術の一定周波数の切換調整器の例として、ＣＡの
ＭｉｌｐｉｔａｓのＬｉｎｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって開発されたＬＴ１
３０７、ＬＴＣ１６２５、およびＬＴ１０７４が挙げら
れる。従来技術による不定周波数の切換調整器の例とし
て、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡのＭａｘｉｍ Ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．によって開
発されたＭＡＸ１７１０（一定のオン時間）と、Ｐｈｏ
ｅｎｉｘ、ＡＺのＯＮＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによ
って開発されたＣＳ５１２０（一定のオフ時間）と、Ｌ
ｉｎｅａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ製のＬＴ１５００、ＬＴＣ１１４８、およびＬＴ
Ｃ１７７８とが挙げられる。
【０００５】一定周波数の切換調整器は、通常、ノイズ
による影響を受けやすい領域を避けることができるよう
に周波数を選択することが可能であるため、不定周波数
の切換調整器に好適である。例えば、通信機器（例え
ば、無線デバイス）中に切換調整器を用いる場合、切換
周波数を通信機器の通信周波数から離して保持すること
が望ましい。一定周波数で動作を行うと、出力側への送
達電力レベルを高くしなければならない場合に、多数の
電力変換器を同期させることが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一定周波数の
切換調整器の場合、通常、設計が複雑であり、過渡応答
が遅く、また、不定周波数の切換調整器のように、広範
囲のデューティサイクルにわたって動作することはでき
ない。切換調整器は、デューティサイクルが低い場合も
効率的に広範囲の入力電圧および出力電圧にわたって動
作して、現在の電子デバイスに必要な電圧を提供できな
ければならない。現在の電子デバイスに必要な電圧は、
ソース電圧と比較して極めて低い電圧であり得る。今日
のマイクロプロセッサには前世代のマイクロプロセッサ
よりもより高速の過渡応答およびより低い動作電圧が求
められていることを鑑みると、過渡応答を向上させ、切
換調整器のデューティサイクル範囲を広げ、なおかつコ
ストに関する目標を満足するために、あらゆる努力が必
要となっている。
【０００７】現在、一定周波数での動作および不定周波
数での動作の両方の利点を同時に提供する切換調整器は
無い。一定周波数型調整器は、不定周波数型調整器と比
較して過渡応答と動作デューティサイクルの範囲との点
について劣る一方、不定周波数型調整器は、電子デバイ
スの影響を受け易い周波数部分を避け、出力側に高電力
レベルを送達することができない。
【０００８】現在の不定周波数型調整器（例えば、ＭＡ
Ｘ１７１０およびＬＴＣ１７７８）は、柔軟性に富んだ
単発タイマーを用いて切換素子のＯＮ時間を制御するこ
とにより、ほぼ一定の周波数動作を達成することができ
る。単発タイマーを用いると、切換調整器が極めて低い
デューティサイクルで動作し、高入力電圧を低出力電圧
に変換することが可能となる。しかし、切換周波数はそ
れでも、切換調整器中に発生する２次的効果により、激
しく変動し得る。
【０００９】上記を鑑みて、不定周波数の電圧切換調整
器を用いて一定周波数での動作を達成する回路および方
法を提供することが望まれている。
【００１０】切換調整器のデューティサイクルを制御す
る際に用いられる単発タイマーのＩ ONおよびＶONの入力
を通じて、不定周波数の切換調整器の切換周波数を調節
する回路および方法を提供することも望まれている。
【００１１】多数の切換調整器を同期させてより高い電
力レベルを出力側に送達させる回路および方法を提供す
ることも望まれている。
【００１２】上記を鑑みて、本発明の目的は、不定周波
数の電圧切換調整器を用いて一定周波数動作を達成する
回路および方法を提供することである。
【００１３】本発明のさらなる目的は、切換調整器のデ
ューティサイクルを制御する際に用いられる単発タイマ
ーのＩONおよびＶONの入力を通じて、不定周波数の切換
調整器の切換周波数を調節する回路および方法を提供す
ることである。
【００１４】本発明の目的は、多数の切換調整器を同期
させてより高い電力レベルを出力側に送達させる回路お
よび方法を提供する。
【００１５】本発明の上記および他の目的は、不定周波
数の切換調整器を同期させる回路および方法を提供する
ことによって達成される。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、出力ノ
ードに調整された電圧出力を生成する不定周波数の切換
調整器を同期させる方法であって、入力ノードにおいて
ソース電圧を提供する工程と、該出力ノードに結合され
た制御回路を提供する工程であって、該制御回路は、該
切換調整器のデューティサイクルを制御する、工程と、
位相検出器回路を含む位相ロックループを提供する工程
であって、該位相ロックループによって該切換調整器の
パラメータを制御し、これにより、該切換調整器の切換
周波数を一定にする、工程と、を包含する。
【００１７】前記切換調整器は、同期型の切換調整器を
含む。
【００１８】前記切換調整器は、非同期型の切換調整器
を含む。
【００１９】前記切換調整器はヒステリシス切換調整器
を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００２０】前記切換調整器は、一定のオン時間切換調
整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００２１】前記切換調整器は、一定のオフ時間切換調
整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００２２】前記切換調整器は、逓降切換調整器を含
む。
【００２３】前記切換調整器は、逓昇切換調整器を含
む。
【００２４】前記切換調整器は、バック−ブースト切換
調整器を含む。
【００２５】前記切換調整器のデューティサイクルを、
電流モード制御を用いて、制御する工程をさらに包含す
る。
【００２６】前記切換調整器のデューティサイクルを電
圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含する。
【００２７】前記切換調整器のデューティサイクルを電
流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用いて
制御する工程をさらに包含する。
【００２８】前記切換調整器は単発タイマーを含み、該
単発タイマーは、前記切換調整器のデューティサイクル
を制御するためのＩONおよびＶONの入力ならびに出力を
有する。
【００２９】前記位相検出器回路は、立ち上がりエッジ
によってトリガされる第１のデータフリップフロップ
と、立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデー
タフリップフロップと、該第１のデータフリップフロッ
プと該第２のデータフリップフロップとの間に結合され
るＡＮＤゲートと、該第２のデータフリップフロップと
前記切換調整器の単発タイマーとの間に結合された増幅
器と、該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平
均値を抽出するループフィルタと、を含む。
【００３０】本発明の方法は、複数の不定周波数の切換
調整器を同期させる方法であって、複数の入力ノードに
おいてソース電圧を提供する工程と、複数の出力ノード
において調整済み電圧を提供する工程と、該複数の出力
ノードに結合された制御回路を提供する工程であって、
該制御回路は、該複数の切換調整器のデューティサイク
ルを制御する、工程と、複数の位相ロックループを提供
する工程であって、該複数の位相ロックループからの各
位相ロックループは、該複数の切換調整器から選択され
た第１の切換調整器と第２の切換調整器との間に結合さ
れ、各位相ロックループは、該第１の切換調整器のオン
時間を制御する位相検出器回路を含み、該位相検出器回
路により、該第１の切換調整器および該第２の切換調整
器の切換周波数は等しくなる、工程と、を包含する。
【００３１】前記複数の切換調整器は、同期型の切換調
整器および非同期型の切換調整器を含む。
【００３２】前記複数の切換調整器は、１つ以上のヒス
テリシス切換調整器を含み、該ヒステリシスは、前記位
相ロックループによって調節される。
【００３３】前記複数の切換調整器は、１つ以上の一定
のオン時間切換調整器を含み、該オン時間は、前記位相
ロックループによって調節される。
【００３４】前記複数の切換調整器は、１つ以上の一定
のオフ時間切換調整器を含み、該オフ時間は、前記位相
ロックループによって調節される。
【００３５】前記複数の切換調整器は、逓降切換調整器
を１つ以上含む。
【００３６】前記複数の切換調整器は、逓昇切換調整器
を１つ以上含む。
【００３７】前記複数の切換調整器は、バック−ブース
ト切換調整器を１つ以上含む。
【００３８】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
のデューティサイクルを電流モード制御を用いて制御す
る工程をさらに包含する。
【００３９】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
のデューティサイクルを電圧モード制御を用いて制御す
る工程をさらに包含する。
【００４０】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
のデューティサイクルを電流モード制御および電圧モー
ド制御の混成回路を用いて制御する工程をさらに包含す
る。
【００４１】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
は単発タイマーを含み、該単発タイマーは、該切換調整
器のデューティサイクルを制御するためのＩONおよびＶ
ONの入力ならびに出力を有する。
【００４２】前記位相検出器回路は、立ち上がりエッジ
によってトリガされる第１のデータフリップフロップ
と、立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデー
タフリップフロップと、該第１のデータフリップフロッ
プと該第２のデータフリップフロップとの間に結合され
たＡＮＤゲートと、該第２のデータフリップフロップと
前記第１の切換調整器の単発タイマーとの間に結合され
た増幅器と、該第２のデータフリップフロップからＤＣ
値の平均値を抽出するループフィルタと、を含む。
【００４３】前記第１のデータフリップフロップは、前
記第１の切換調整器の単発タイマーの出力に結合された
クロック入力を含む。
【００４４】前記第２のデータフリップフロップは、前
記第２の切換調整器の単発タイマーの出力に結合された
クロック入力を含む。
【００４５】本発明の方法は、不定周波数の切換調整器
の切換周波数を調節する方法であって、前記切換調整器
中に単発タイマーを提供する工程であって、該単発タイ
マーは、該切換調整器のデューティサイクルを制御する
ためのＩONおよびＶONの入力ならびに出力を含む、工程
と、該単発タイマーのＩONまたはＶONの入力ならびに出
力に接続された位相ロックループを提供する工程であっ
て、該位相ロックループは、該単発タイマーのオン時間
を制御して、該切換調整器の安定状態の切換周波数を一
定にする、工程と、を包含する。
【００４６】前記位相ロックループは、立ち上がりエッ
ジによってトリガされる第１のデータフリップフロップ
と、立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデー
タフリップフロップと、該第１のデータフリップフロッ
プと該第２のデータフリップフロップとの間に結合され
たＡＮＤゲートと、該第２のデータフリップフロップと
前記第１の切換調整器の単発タイマーとの間に結合され
た増幅器と、該第２のデータフリップフロップからＤＣ
値の平均値を抽出するループフィルタと、を含む。
【００４７】前記第１のデータフリップフロップは、基
準クロックに結合されたクロック入力を含む。
【００４８】前記第２のデータフリップフロップは、前
記単発タイマーの出力に結合されたクロック入力を含
む。
【００４９】前記切換調整器は、同期型の切換調整器を
含む。
【００５０】前記切換調整器は、非同期型の切換調整器
を含む。
【００５１】前記切換調整器は、ヒステリシス切換調整
器を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックループに
よって調節される。
【００５２】前記切換調整器は、一定のオン時間切換調
整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００５３】前記切換調整器は、一定のオフ時間切換調
整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００５４】前記切換調整器は、逓降切換調整器を含
む。
【００５５】前記切換調整器は、逓昇切換調整器を含
む。
【００５６】前記切換調整器は、バック−ブースト切換
調整器を含む。
【００５７】前記切換調整器のデューティサイクルを電
流モード制御を用いて制御する工程をさらに包含する。
【００５８】前記切換調整器のデューティサイクルを電
圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含する。
【００５９】前記切換調整器のデューティサイクルを電
流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用いて
制御する工程をさらに包含する。
【００６０】本発明の回路は、不定周波数の切換調整器
の切換周波数を調節する回路であって、該切換調整器は
単発タイマーを有し、該単発タイマーは、該切換調整器
のデューティサイクルを制御するためのＩONおよびＶON
の入力ならびに出力を含み、入力電圧と調整済み出力電
圧との間に結合され、該単発タイマーのＩONまたはＶ ON
の入力ならびに出力に接続され、該単発タイマーのオン
時間を制御して、該切換調整器の安定状態の切換周波数
を一定にさせる、位相ロックループを含む。
【００６１】前記位相ロックループは、立ち上がりエッ
ジによってトリガされる第１のデータフリップフロップ
と、立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデー
タフリップフロップと、該第１のデータフリップフロッ
プと該第２のデータフリップフロップとの間に結合され
たＡＮＤゲートと、該第２のデータフリップフロップと
該単発タイマーとの間に結合された増幅器と、該第２の
データフリップフロップからＤＣ値の平均値を抽出する
ループフィルタと、を含む。
【００６２】前記第１のデータフリップフロップは、基
準クロックに結合されたクロック入力を含む。
【００６３】前記第２のデータフリップフロップは、前
記単発タイマーの出力に結合されたクロック入力を含
む。
【００６４】前記切換調整器は、同期型の切換調整器を
含む。
【００６５】前記切換調整器は、非同期型の切換調整器
を含む。
【００６６】前記切換調整器は、ヒステリシス切換調整
器を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックループに
よって調節される。
【００６７】前記切換調整器は、一定のオン時間切換調
整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００６８】前記切換調整器は、一定のオフ時間切換調
整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループによ
って調節される。
【００６９】前記切換調整器は、逓降切換調整器を含
む。
【００７０】前記切換調整器は、逓昇切換調整器を含
む。
【００７１】前記切換調整器は、バック−ブースト切換
調整器を含む。
【００７２】前記切換調整器のデューティサイクルを電
流モード制御を用いて制御する工程をさらに包含する。
【００７３】前記切換調整器のデューティサイクルを電
圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含する。
【００７４】前記切換調整器のデューティサイクルを電
流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用いて
制御する工程をさらに包含する。
【００７５】本発明の回路は、複数の不定周波数の切換
調整器を同期させるための回路であって、該複数の切換
調整器のからの各切換調整器は単発タイマーを有し、該
単発タイマーは、該切換調整器のデューティサイクルを
制御するためのＩONおよびＶ ONの入力ならびに出力を含
み、入力電圧と調整済みの出力電圧との間に結合され、
複数の位相ロックループであって、該複数の位相ロック
ループからの各位相ロックループは、第１の切換調整器
の単発タイマーと、該複数の切換調整器から選択される
第２の切換調整器の単発タイマーとの間に結合され、各
位相ロックループは、該第１の切換調整器のオン時間を
制御し、これにより、該第１の切換調整器および該第２
の切換調整器の切換周波数が等しくなる。
【００７６】前記複数の切換調整器は、同期型の切換調
整器および非同期型の切換調整器を含む。
【００７７】前記複数の切換調整器は、ヒステリシス切
換調整器を１つ以上含み、該ヒステリシスは、前記位相
ロックループによって調節される。
【００７８】前記複数の切換調整器は、１つ以上の一定
のオン時間切換調整器を含み、該オン時間は、前記複数
の位相ロックループによって調節される。
【００７９】前記複数の切換調整器は、一定のオフ時間
切換調整器を１つ以上含み、該オフ時間は、前記複数の
位相ロックループによって調節される。
【００８０】前記複数の切換調整器は、１つ以上の逓降
切換調整器を含む。
【００８１】前記複数の切換調整器は、１つ以上の逓昇
切換調整器を含む。
【００８２】前記複数の切換調整器は、バック−ブース
ト切換調整器を１つ以上含む。
【００８３】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
のデューティサイクルを電流モード制御を用いて制御す
る工程をさらに包含する。
【００８４】前記複数の切換調整器のからの各切換調整
器のデューティサイクルを電圧モード制御を用いて制御
する工程をさらに包含する。
【００８５】前記複数の切換調整器からの各切換調整器
のデューティサイクルを電流モード制御および電圧モー
ド制御の混成回路を用いて制御する工程をさらに包含す
る。
【００８６】前記複数の位相ロックループからの各位相
ロックループは、立ち上がりエッジによってトリガされ
る第１のデータフリップフロップと、立ち上がりエッジ
によってトリガされる第２のデータフリップフロップ
と、該第１のデータフリップフロップと該第２のデータ
フリップフロップとの間に結合されたＡＮＤゲートと、
該第２のデータフリップフロップと前記第１の切換調整
器の単発タイマーとの間に結合された増幅器と、該第２
のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を抽出す
るループフィルタと、を含む。
【００８７】前記第１のデータフリップフロップは、前
記第１の切換調整器の単発タイマーの出力に結合された
クロック入力を含む。
【００８８】前記第２のデータフリップフロップは、前
記第２の切換調整器の単発タイマーの出力に結合された
クロック入力を含む。
【００８９】本発明の好適な実施形態において、不定周
波数の切換調整器は、位相ロックループと同期させられ
る。この位相ロックループは、上記切換調整器において
用いられる上記単発タイマーの上記ＩONおよびＶONの入
力を調節することにより、上記切換調整器内のスイッチ
ングトランジスタのデューティサイクルを制御する。本
発明の回路および方法は、電流モード制御、電圧モード
制御、または電流モード制御および電圧モード制御の混
成回路を用いた同期型の切換調整器および非同期型の切
換調整器のどちらにも適用可能である。その上、本発明
の回路および方法を用いて、一定のオン時間制御、一定
のオフ時間制御またはヒステリシスモード制御によって
様々な切換調整器（例えば、ブースト（逓昇）、バック
（逓降）またはバックブースト切換調整器）を同期させ
ることも可能である。
【００９０】有利なことに、本発明を用いれば、位相ロ
ックループを用いて不定周波数の切換調整器を同期させ
て、一定周波数の動作を安定した状態で達成する一方、
一定周波数の切換調整器の場合よりもより広いデューテ
ィサイクル範囲およびより高速な過渡応答を得ることが
可能になる。
【００９１】加えて、本発明を用いれば、多数の調整器
を同期させるとともに並列に動作させて、より高い電力
レベルを上記出力側に送達することも可能になる。
【００９２】
【発明の実施の形態】本発明の上記および他の目的は、
以下の詳細な説明を添付の図面ともに読めば明らかであ
る。図面中、類似の参照符号は類似の部分を指す。
【００９３】本発明は、不定周波数の切換調整器を位相
ロックループと同期させる方法を提供する。本発明の背
景について、例示的な不定周波数同期型の切換調整器お
よび既知の不定周波数同期型の切換調整器の動作につい
て説明する。次いで、このような既知の調整器と位相ロ
ックループとを同期させる方法について説明する。
【００９４】図１を参照して、電流モード制御を用い
た、例示的な従来技術による逓降型で不定周波数同期型
の電圧切換調整器の模式図について説明する。切換調整
器１０は、通常、未調整の供給電圧ＶIN（例えば、バッ
テリ）にＤＣからＤＣへの変換を行って、負荷ＲLを駆
動するために出力電圧ＶOUTの調整に用いられる。ＲLを
単なる抵抗器として図示しているが、ＲLは、例えば、
携帯可能な通信デバイスまたはコンピュータであり得
る。逓降型で不定周波数同期型の切換調整器のうち、ス
イッチングトランジスタのデューティサイクルを制御す
るために単発タイマーを用いるものの例を挙げると、Ｍ
ｉｌｐｉｔａｓ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＬｉｎｅａｒ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによ
り販売されているＬＴＣ１７７８、ＬＴＣ３７１１およ
びＬＴＣ３７１４と、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、Ｃａｌｉｆ
ｏｒｎｉａのＭａｘｉｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒ
ｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．により販売されているＭＡＸ１
７１０とが挙げられる。ＬＴＣ１７７８、ＬＴＣ３７１
１およびＬＴＣ３７１４では電流モード制御が用いら
れ、一方、ＭＡＸ１７１０では、電流モード制御および
電圧モード制御の混成回路が用いられている。
【００９５】切換調整器１０は、以下のようにして動作
する。サイクルの始めにおいて、単発タイマー１１はパ
ルスを生成し、このパルスにより、ドライバ１２は主要
なスイッチングトランジスタ１３をＯＮにし、ドライバ
１４は同期型のスイッチングトランジスタ１５をＯＦＦ
にする。その結果、インダクタ１６上におよそＶIN〜Ｖ
OUTの電圧が発生し、これにより、このインダクタ中の
電流が増加する。単発タイマーのパルスが終了すると、
単発タイマー１１の出力は低くなり、その結果、ドライ
バ１２は主要なスイッチングトランジスタ１３をＯＦＦ
にし、ドライバ１４は同期型のスイッチングトランジス
タ１５をＯＮにする。その結果、−ＶOU Tの電圧がイン
ダクタ１６に印加され、これにより、このインダクタ中
の電流が低減する。
【００９６】インダクタ電流が同期型のスイッチングト
ランジスタ１５を通過する間、インダクタ電流とスイッ
チングトランジスタ１５のＯＮ抵抗との積（ｐｒｏｄｕ
ｃｔ）に等しい電圧が生成される。この電圧は、電流増
幅器１７によって感知され、電流比較器１８に印加され
る。感知電圧が制御電圧Ｖcを下回ると、電流比較器１
８の出力が高くなり、単発タイマー１１から他のパルス
が開始され、これによってサイクルを繰り返す。同期型
のスイッチングトランジスタ１５がオフである時間の
間、ブランキング回路１９は、電流比較器１８の出力を
ディセーブルする。単発タイマー１１が動作する周波数
のことを切換周波数と呼ぶ。インダクタ１６およびキャ
パシタ２４は、出力電圧ＶOUTから切換周波数の望まし
くない高調波を除去するローパスフィルタを形成する。
【００９７】制御電圧Ｖcは、インダクタ電流を電流モ
ードループを通じて決定する。この電流モードループ
は、電流感知増幅器１７と、電流比較器１８と、単発タ
イマー１１と、スイッチングトランジスタ１３およびス
イッチングトランジスタ１５を備えるドライバ１２およ
びドライバ１４とを含む。制御電圧は、電圧エラールー
プによって決定される。この電圧エラーループは、抵抗
分割器２０と、エラー増幅器２１と、補償構成要素２２
と、電流比較器１８とから構成される。この種類の電流
モードにおいて調整を行う場合、制御電圧Ｖcは、イン
ダクタ電流の谷部（ｖａｌｌｅｙ）に対応する。ＶOUT
が低減すると、その結果、エラー増幅器２１の入力にお
いて電圧降下が発生し、その結果制御電圧Ｖcが増加し
て、補償構成要素２２上に現れる。その結果、インダク
タ電流の平均値が上昇して、エラー増幅器２１への負の
入力が基準値と整合するまでＶOUTが上昇し続ける。逆
に言えば、ＶOUTが増加すると、制御電圧Ｖcが一時的に
低減し、その結果、エラー増幅器２１への負の入力が再
度基準値と整合するまでＶOUTが低下し続ける。このよ
うにして、制御電圧Ｖcを継続的に調節して、出力電圧
を一定に保つ。
【００９８】単発タイマー１１を用いると、切換調整器
１０を用いて主要なスイッチングトランジスタ１３をご
く短時間だけオンにすることができる。スイッチオン時
間が短時間かつ一定であると、切換調整器１０は、極め
て低いデューティサイクルで動作して、高い入力電圧を
低い出力電圧に変換することができる。しかし、オン時
間が一定であると、入力電圧および出力電圧の変化なら
びに負荷電流に合わせてオフ時間を変更することが必要
となる。そのため、切換周波数も変化する。
【００９９】この変化を最小にするために、単発タイマ
ー１１はＶINおよびＶOUTを入力として受け取って、オ
ン時間パルスを生成する。このオン時間パルスは、Ｖ
OUTに正比例し、ＶINに反比例する。これにより、オン
時間はＶINおよびＶOUTが変化すると共に変化するた
め、切換周波数を実質的に一定に維持する。しかし、様
々な２次的効果（例えば、寄生抵抗による損失およびス
イッチングによる損失）のために、特定の周波数に必要
なオン時間が単発タイマー１１によって与えられるオン
時間から逸脱する可能性が出てくる。その結果、切換周
波数がやはり大幅に変化し得る。
【０１００】ここで図２を参照して、図１の同期型の電
圧切換調整器に従って用いられる例示的な従来技術によ
る単発タイマーの模式図について説明する。図１の同期
型の電圧切換調整器１０の入力電圧ＶINは単発タイマー
１１のＩON入力に接続され、一方、図１の調整器１０の
出力電圧ＶOUTは、ＶON入力に接続される。入力ＩONお
よび入力ＶONに加えて、単発タイマー１１は、入力ＩＮ
および出力ＯＵＴを含む。
【０１０１】単発タイマー１１は、以下のように動作す
る。先ず、トランジスタ２６から０．７Ｖを減算した入
力電圧ＶINが、タイミング抵抗器２５（ＲON）上に現れ
る。次いで、電流ＩONが、抵抗器ＲONを通過して、電流
ミラー２６〜２７および２８を通過してタイミングキャ
パシタ２９に移動する。単発タイマー１１への入力ＩＮ
が低い間、電流ＩONはリセットスイッチ３２を通じて流
出し、その結果、比較器３１の出力は低くなる。
【０１０２】単発タイマー１１への入力ＩＮが高くなる
と、ラッチ３３が設定され、そのＱ出力が高くなる。こ
れにより、スイッチ３２はオフになり、出力ＯＵＴが高
く設定される。スイッチ３２はＯＦＦになっているた
め、タイミングキャパシタ２９は、ＩON入力からのミラ
ー電流によって荷電される。タイミングキャパシタ２９
上の電圧RAMPが出力電圧ＶOUTに達すると、比較器３１
の出力は高くなり、これにより、ラッチ３３がリセット
される。その結果、単発タイマー１１が出力パルスを生
成する。この出力パルスは、ＶOUTに正比例し、ＶINに
ほぼ反比例する。
【０１０３】ここで図３Ａを参照して、図３Ａは、図１
の不定周波数同期型の電圧切換調整器の例示的な実施形
態の模式図であり、図３Ａにおいて、電圧切換調整器が
本発明の原理による位相ロックループと同期する様子に
ついて説明する。この回路において、図１の電圧切換調
整器１０は、位相ロックループ３４と同期して単発タイ
マー１１のオン時間を制御し、これにより、切換周波数
が基準クロックにロックされる。その結果、安定した状
態の一定の切換周波数が得られる。
【０１０４】位相ロックループ３４は、ＡＮＤゲート３
７ならびにデータフリップフロップ３５および３６を含
む。これらのフリップフロップが両方ともゼロを出力し
た場合、ＣＬＯＣＫからの立ち上がりエッジによりフリ
ップフロップ３６が設定され、単発タイマー１１のＯＵ
Ｔ出力からの後続の立ち上がりエッジによりフリップフ
ロップ３５が設定される。双方のフリップフロップが設
定されると、ＡＮＤゲート３７は、フリップフロップ３
５および３６両方をリセットさせる。フリップフロップ
３６の出力は、クロックの立ち上がりエッジに対応する
立ち上がりエッジを有する矩形波であり、その下降エッ
ジは、単発タイマー１１のＯＵＴ出力からの立ち上がり
エッジに対応する。抵抗器３８および３９ならびにキャ
パシタ４０を含むループフィルタによって、フリップフ
ロップ３６の出力からのＤＣ値の平均値が得られる。
【０１０５】単発タイマー１１のオン時間は、以下のよ
うに制御される。フリップフロップ３６のデューティサ
イクルが５０％未満である場合、フリップフロップ３６
によって得られるＤＣ平均値はＶcc／２未満であるた
め、増幅器４１は、単発タイマー１１へのＶON入力を増
加させる。切換調整器１０のオン時間は、上記にて図２
に関連して説明したように増加する。オン時間が長くな
ると、ＣＬＯＣＫと単発タイマー１１のＯＵＴ出力との
間の位相遅れが増加し、フリップフロップ３６のデュー
ティサイクルも増加する。例えば、フリップフロップ３
６のデューティサイクルが５０％を上回る場合、増幅器
４１の出力は低減する。その結果、切換調整器１０のオ
ン時間は低減する。基準クロックと単発タイマー１１の
ＯＵＴ出力との間の位相遅れも低減する。そのため、位
相ロックループ３４は、単発タイマー１１のオン時間を
継続的に調節して、フリップフロップ３６のデューティ
サイクルを５０％に維持する。これにより、切換調整器
１０はクロックと同じ周波数で維持され、その位相遅れ
は１８０°となる。
【０１０６】ここで図３Ｂを参照して、図３Ｂは、図１
の不定周波数同期型の電圧切換調整器の別の実施形態の
模式図であり、この電圧切換調整器が、本発明の原理に
よる位相ロックループと同期する様子について説明す
る。図３Ｂの回路において、位相ロックループ３４は、
（図３Ａ中の回路の場合のようなＶON入力ではなく）単
発タイマー１１のＩON入力を制御する。増幅器４１への
入力の極性も反転している。その結果、フリップフロッ
プ３６のデューティサイクルが５０％未満になると、増
幅器４１の出力は低減して、これにより、単発タイマー
１１のＩON入力における電圧もそれに対応して低減す
る。これにより、切換調整器１０のオン時間は増加す
る。その結果、切換調整器１０はクロックと同じ周波数
で保持され、その位相遅れは１８０°となる。
【０１０７】図１の切換調整器１０を同期させるために
位相ロックループ３４を用いているが、当業者であれ
ば、位相ロックループ３４を用いて、他の種類の不定周
波数の切換調整器回路（例えば、同期型の調整器および
非同期型の調整器（例えば、ブースト（逓昇）切換調整
器、バック（逓降）切換調整器、またはバック−ブース
ト切換調整器）を（一定のオン時間または一定のオフ時
間および複数の他の制御技術のうち任意のものを用い
て）同期させることも可能であることを理解する。これ
らの制御技術の例を挙げると、他の電流感知素子（例え
ば、感知抵抗器または電流感知変圧器）を様々に配置し
て行う電流モード制御、電圧モード制御、ならびに混成
回路制御技術（例えば、出力キャパシタ電圧の変化に基
づいた感知技術）が挙げられる。混成回路制御技術を用
いた切換調整器の例を挙げると、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、
ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＭａｘｉｍ Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄＰｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ．によって販売されてい
るＭＡＸ１７１０と、Ｐｈｏｅｎｉｘ、ＡＺ．のＯＮ
Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒによって販売されているＣ
Ｓ５１２０とが挙げられる。
【０１０８】ここで図４を参照して、図４は、図１の２
つの不定周波数の電圧切換調整器の模式図を示し、図４
において、この電圧切換調整器が本発明の原理による位
相ロックループと同期する様子について説明する。電圧
切換調整器１０Ａおよび１０Ｂは互いに独立して動作
し、並列接続され、フィードバックネットワーク４３、
エラー増幅器４４および補償ネットワーク４５によって
設定された共通入力キャパシタ２３、共通出力キャパシ
タ４２および共通電流制御電圧Ｖcを共有する。切換調
整器１０Ｂの単発タイマー１１Ｂの出力ＯＵＴは、位相
ロックループ４６へのＣＬＯＣＫ入力を形成する。位相
ロックループ４６は、切換調整器１０Ａのオン時間の制
御を図３Ａにて上述したような様式と同様の様式で行
う。フリップフロップ３６のクロック入力は今や切換調
整器１０Ｂから来るため、切換調整器１０Ａおよび切換
調整器１０Ｂは、同じ一定の切換周波数で動作し、その
位相遅れは１８０°となる。システムは、安定した状態
になると、二相電圧切換調整器を形成し、この二相電圧
切換調整器は、単一の電圧切換調整器と比較して、入力
リップル電流および出力リップル電流が小さく、インダ
クタサイズおよびキャパシタンスも小さい。
【０１０９】さらに、当業者であれば、位相ロックルー
プ４６を用いて、他の種類の不定周波数の切換調整器回
路（例えば、同期型の調整器および非同期型の調整器
（例えば、ブースト（逓昇）切換調整器、バック（逓
降）切換調整器またはバック−ブースト切換調整器）を
（一定のオン時間、一定のオフ時間、またはヒステリシ
ス制御で、複数の他の制御技術のうち任意のものを用い
て）同期させることが可能であることも理解する。これ
らの制御技術の例を挙げると、他の電流感知素子（例え
ば、感知抵抗器または電流感知変圧器）を様々に配置し
て行う電流モード制御、電圧モード制御、ならびに混成
回路制御技術（例えば、出力キャパシタ電圧の変化に基
づいた感知技術）が挙げられる。
【０１１０】加えて、当業者であれば、位相ロックルー
プ４６を用いて複数の切換調整器回路を同期させて、２
つ以上の位相と、多数の入力および単一の出力と、多数
の出力および単一の入力とを有する多数の電力変換器を
形成することが可能であることも理解する。
【０１１１】上記にて本発明の特定の実施形態について
詳細に説明してきたが、上記の記載は、ひとえに例示目
的のためであることが理解される。本発明の特定の特徴
をいくつかの図面に記載したり、記載していなかったり
しているのも、ひとえに便宜上の理由のためであり、本
発明による任意の特徴を他の特徴と組み合わせることが
可能である。本明細書中に記載の工程の順序を変更また
は組み合わせることも可能であり、他の工程を設けるこ
とも可能である。当業者にとって、本明細書中の記載を
読めばさらなる変更例は明らかであり、このような変更
は、本明細書中の特許請求の範囲内に収まるものとして
意図される。
【０１１２】
【発明の効果】本発明の方法は、入力ノードにおいてソ
ース電圧を提供し、出力ノードに結合された制御回路を
提供するとともに、その制御回路は、切換調整器のデュ
ーティサイクルを制御し、さらに、位相検出器回路を含
む位相ロックループを提供するとともに、位相ロックル
ープによって切換調整器のパラメータを制御すして、切
換調整器の切換周波数を一定にすることにより、不定周
波数の電圧切換調整器を用いた一定周波数動作が達成で
きる。
【０１１３】不定周波数の切換調整器を位相ロックルー
プを用いて同期させる方法は、不定周波数の切換調整器
を位相ロックループと同期させて、一定周波数での動作
を安定した状態で達成する一方、不定周波数動作による
利点を保持して、過渡応答を向上させ、より広い範囲の
デューティサイクルで動作することを可能にする。さら
に、上記方法は、多数の不定周波数型調整器を同期させ
るとともに並列に動作させて、単一の切換調整器よりも
より高い電力レベルを出力側に送達することも可能にす
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、電流モード制御を用いた例示的な従来
技術の逓降型の不定周波数同期型の電圧切換調整器模式
図である。
【図２】図２は、例示的な従来技術の単発タイマーの模
式図であり、この単発タイマーは、図１の同期型の電圧
切換調整器に従って用いられる。
【図３Ａ】図３Ａは、図１の不定周波数同期型の電圧切
換調整器が本発明の原理に従って位相ロックループと同
期させられる例示的実施形態の模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１の不定周波数同期型の電圧切
換調整器が本発明の原理に従って位相ロックループと同
期させられる別の実施形態の模式図である。
【図４】図４は、図１の２つの不定周波数の電圧切換調
整器が本発明の原理に従って位相ロックループと同期さ
せられる様子の模式図である。
【符号の説明】
１０ 切換調整器 １１ 単発タイマー ３４ 位相ロックループ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー ビー． ウミンガー アメリカ合衆国 カリフォルニア 94041, マウンテン ビュー，ナンバー14，ブッ シュ ストリート 245 (72)発明者 ランディー ジー． フラトネス アメリカ合衆国 カリフォルニア 95032, ロス ゲイトス， アンドレ コート 107 Ｆターム(参考） 5H730 AA11 AS01 AS19 BB13 BB14 BB15 BB57 DD04 DD26 EE08 EE59 FD01 FG02 5J106 AA03 BB06 DD02 DD06 DD08 DD42 DD43

Claims (73)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力ノードに調整された電圧出力を生成
    する不定周波数の切換調整器を同期させる方法であっ
    て、 入力ノードにおいてソース電圧を提供する工程と、 該出力ノードに結合された制御回路を提供する工程であ
    って、該制御回路は、該切換調整器のデューティサイク
    ルを制御する、工程と、 位相検出器回路を含む位相ロックループを提供する工程
    であって、該位相ロックループによって該切換調整器の
    パラメータを制御し、これにより、該切換調整器の切換
    周波数を一定にする、工程と、を包含する、方法。
  2. 【請求項２】 前記切換調整器は、同期型の切換調整器
    を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記切換調整器は、非同期型の切換調整
    器を含む、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記切換調整器はヒステリシス切換調整
    器を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックループに
    よって調節される、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記切換調整器は、一定のオン時間切換
    調整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループに
    よって調節される、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記切換調整器は、一定のオフ時間切換
    調整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループに
    よって調節される、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記切換調整器は、逓降切換調整器を含
    む、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記切換調整器は、逓昇切換調整器を含
    む、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記切換調整器は、バック−ブースト切
    換調整器を含む、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を、電流モード制御を用いて、制御する工程をさらに包
    含する、請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含す
    る、請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用
    いて制御する工程をさらに包含する、請求項１に記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記切換調整器は単発タイマーを含
    み、該単発タイマーは、前記切換調整器のデューティサ
    イクルを制御するためのＩONおよびＶONの入力ならびに
    出力を有する、請求項１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記位相検出器回路は、 立ち上がりエッジによってトリガされる第１のデータフ
    リップフロップと、 立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデータフ
    リップフロップと、 該第１のデータフリップフロップと該第２のデータフリ
    ップフロップとの間に結合されるＡＮＤゲートと、 該第２のデータフリップフロップと前記切換調整器の単
    発タイマーとの間に結合された増幅器と、 該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を
    抽出するループフィルタと、を含む、請求項１に記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 複数の不定周波数の切換調整器を同期
    させる方法であって、 複数の入力ノードにおいてソース電圧を提供する工程
    と、 複数の出力ノードにおいて調整済み電圧を提供する工程
    と、 該複数の出力ノードに結合された制御回路を提供する工
    程であって、該制御回路は、該複数の切換調整器のデュ
    ーティサイクルを制御する、工程と、 複数の位相ロックループを提供する工程であって、該複
    数の位相ロックループからの各位相ロックループは、該
    複数の切換調整器から選択された第１の切換調整器と第
    ２の切換調整器との間に結合され、各位相ロックループ
    は、該第１の切換調整器のオン時間を制御する位相検出
    器回路を含み、該位相検出器回路により、該第１の切換
    調整器および該第２の切換調整器の切換周波数は等しく
    なる、工程と、を包含する、方法。
  16. 【請求項１６】 前記複数の切換調整器は、同期型の切
    換調整器および非同期型の切換調整器を含む、請求項１
    ５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    ヒステリシス切換調整器を含み、該ヒステリシスは、前
    記位相ロックループによって調節される、請求項１５に
    記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    一定のオン時間切換調整器を含み、該オン時間は、前記
    位相ロックループによって調節される、請求項１５に記
    載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    一定のオフ時間切換調整器を含み、該オフ時間は、前記
    位相ロックループによって調節される、請求項１５に記
    載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記複数の切換調整器は、逓降切換調
    整器を１つ以上含む、請求項１５に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記複数の切換調整器は、逓昇切換調
    整器を１つ以上含む、請求項１５に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記複数の切換調整器は、バック−ブ
    ースト切換調整器を１つ以上含む、請求項１５に記載の
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器のデューティサイクルを電流モード制御を用いて制
    御する工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器のデューティサイクルを電圧モード制御を用いて制
    御する工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方
    法。
  25. 【請求項２５】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器のデューティサイクルを電流モード制御および電圧
    モード制御の混成回路を用いて制御する工程をさらに包
    含する、請求項１５に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器は単発タイマーを含み、該単発タイマーは、該切換
    調整器のデューティサイクルを制御するためのＩONおよ
    びＶONの入力ならびに出力を有する、請求項１５に記載
    の方法。
  27. 【請求項２７】 前記位相検出器回路は、 立ち上がりエッジによってトリガされる第１のデータフ
    リップフロップと、 立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデータフ
    リップフロップと、 該第１のデータフリップフロップと該第２のデータフリ
    ップフロップとの間に結合されたＡＮＤゲートと、 該第２のデータフリップフロップと前記第１の切換調整
    器の単発タイマーとの間に結合された増幅器と、 該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を
    抽出するループフィルタと、を含む、請求項１５に記載
    の方法。
  28. 【請求項２８】 前記第１のデータフリップフロップ
    は、前記第１の切換調整器の単発タイマーの出力に結合
    されたクロック入力を含む、請求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記第２のデータフリップフロップ
    は、前記第２の切換調整器の単発タイマーの出力に結合
    されたクロック入力を含む、請求項２７に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 不定周波数の切換調整器の切換周波数
    を調節する方法であって、 前記切換調整器中に単発タイマーを提供する工程であっ
    て、該単発タイマーは、該切換調整器のデューティサイ
    クルを制御するためのＩONおよびＶONの入力ならびに出
    力を含む、工程と、 該単発タイマーのＩONまたはＶONの入力ならびに出力に
    接続された位相ロックループを提供する工程であって、
    該位相ロックループは、該単発タイマーのオン時間を制
    御して、該切換調整器の安定状態の切換周波数を一定に
    する、工程と、を包含する、方法。
  31. 【請求項３１】 前記位相ロックループは、 立ち上がりエッジによってトリガされる第１のデータフ
    リップフロップと、 立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデータフ
    リップフロップと、 該第１のデータフリップフロップと該第２のデータフリ
    ップフロップとの間に結合されたＡＮＤゲートと、 該第２のデータフリップフロップと前記第１の切換調整
    器の単発タイマーとの間に結合された増幅器と、 該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を
    抽出するループフィルタと、を含む、請求項３０に記載
    の方法。
  32. 【請求項３２】 前記第１のデータフリップフロップ
    は、基準クロックに結合されたクロック入力を含む、請
    求項３１に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記第２のデータフリップフロップ
    は、前記単発タイマーの出力に結合されたクロック入力
    を含む、請求項３１に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記切換調整器は、同期型の切換調整
    器を含む、請求項３０に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記切換調整器は、非同期型の切換調
    整器を含む、請求項３０に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記切換調整器は、ヒステリシス切換
    調整器を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックルー
    プによって調節される、請求項３０に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記切換調整器は、一定のオン時間切
    換調整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループ
    によって調節される、請求項３０に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記切換調整器は、一定のオフ時間切
    換調整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループ
    によって調節される、請求項３０に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 前記切換調整器は、逓降切換調整器を
    含む、請求項３０に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記切換調整器は、逓昇切換調整器を
    含む、請求項３０に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記切換調整器は、バック−ブースト
    切換調整器を含む、請求項３０に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電流モード制御を用いて制御する工程をさらに包含す
    る、請求項３０に記載の方法。
  43. 【請求項４３】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含す
    る、請求項３０に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用
    いて制御する工程をさらに包含する、請求項３０に記載
    の方法。
  45. 【請求項４５】 不定周波数の切換調整器の切換周波数
    を調節する回路であって、該切換調整器は単発タイマー
    を有し、該単発タイマーは、該切換調整器のデューティ
    サイクルを制御するためのＩONおよびＶONの入力ならび
    に出力を含み、入力電圧と調整済み出力電圧との間に結
    合され、 該単発タイマーのＩONまたはＶONの入力ならびに出力に
    接続され、該単発タイマーのオン時間を制御して、該切
    換調整器の安定状態の切換周波数を一定にさせる、位相
    ロックループを含む、回路。
  46. 【請求項４６】 前記位相ロックループは、 立ち上がりエッジによってトリガされる第１のデータフ
    リップフロップと、 立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデータフ
    リップフロップと、 該第１のデータフリップフロップと該第２のデータフリ
    ップフロップとの間に結合されたＡＮＤゲートと、 該第２のデータフリップフロップと該単発タイマーとの
    間に結合された増幅器と、 該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を
    抽出するループフィルタと、を含む、請求項４５に記載
    の回路。
  47. 【請求項４７】 前記第１のデータフリップフロップ
    は、基準クロックに結合されたクロック入力を含む、請
    求項４６に記載の回路。
  48. 【請求項４８】 前記第２のデータフリップフロップ
    は、前記単発タイマーの出力に結合されたクロック入力
    を含む、請求項４６に記載の回路。
  49. 【請求項４９】 前記切換調整器は、同期型の切換調整
    器を含む、請求項４５に記載の回路。
  50. 【請求項５０】 前記切換調整器は、非同期型の切換調
    整器を含む、請求項４５に記載の回路。
  51. 【請求項５１】 前記切換調整器は、ヒステリシス切換
    調整器を含み、該ヒステリシスは、前記位相ロックルー
    プによって調節される、請求項４５に記載の回路。
  52. 【請求項５２】 前記切換調整器は、一定のオン時間切
    換調整器を含み、該オン時間は、前記位相ロックループ
    によって調節される、請求項４５に記載の回路。
  53. 【請求項５３】 前記切換調整器は、一定のオフ時間切
    換調整器を含み、該オフ時間は、前記位相ロックループ
    によって調節される、請求項４５に記載の回路。
  54. 【請求項５４】 前記切換調整器は、逓降切換調整器を
    含む、請求項４５に記載の回路。
  55. 【請求項５５】 前記切換調整器は、逓昇切換調整器を
    含む、請求項４５に記載の回路。
  56. 【請求項５６】 前記切換調整器は、バック−ブースト
    切換調整器を含む、請求項４５に記載の回路。
  57. 【請求項５７】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電流モード制御を用いて制御する工程をさらに包含す
    る、請求項４５に記載の回路。
  58. 【請求項５８】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電圧モード制御を用いて制御する工程をさらに包含す
    る、請求項４５に記載の回路。
  59. 【請求項５９】 前記切換調整器のデューティサイクル
    を電流モード制御および電圧モード制御の混成回路を用
    いて制御する工程をさらに包含する、請求項４５に記載
    の回路。
  60. 【請求項６０】 複数の不定周波数の切換調整器を同期
    させるための回路であって、該複数の切換調整器のから
    の各切換調整器は単発タイマーを有し、該単発タイマー
    は、該切換調整器のデューティサイクルを制御するため
    のＩONおよびＶONの入力ならびに出力を含み、入力電圧
    と調整済みの出力電圧との間に結合され、 複数の位相ロックループであって、該複数の位相ロック
    ループからの各位相ロックループは、第１の切換調整器
    の単発タイマーと、該複数の切換調整器から選択される
    第２の切換調整器の単発タイマーとの間に結合され、各
    位相ロックループは、該第１の切換調整器のオン時間を
    制御し、これにより、該第１の切換調整器および該第２
    の切換調整器の切換周波数が等しくなる、回路。
  61. 【請求項６１】 前記複数の切換調整器は、同期型の切
    換調整器および非同期型の切換調整器を含む、請求項６
    ０に記載の回路。
  62. 【請求項６２】 前記複数の切換調整器は、ヒステリシ
    ス切換調整器を１つ以上含み、該ヒステリシスは、前記
    位相ロックループによって調節される、請求項６０に記
    載の回路。
  63. 【請求項６３】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    一定のオン時間切換調整器を含み、該オン時間は、前記
    複数の位相ロックループによって調節される、請求項６
    ０に記載の回路。
  64. 【請求項６４】 前記複数の切換調整器は、一定のオフ
    時間切換調整器を１つ以上含み、該オフ時間は、前記複
    数の位相ロックループによって調節される、請求項６０
    に記載の回路。
  65. 【請求項６５】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    逓降切換調整器を含む、請求項６０に記載の回路。
  66. 【請求項６６】 前記複数の切換調整器は、１つ以上の
    逓昇切換調整器を含む、請求項６０に記載の回路。
  67. 【請求項６７】 前記複数の切換調整器は、バック−ブ
    ースト切換調整器を１つ以上含む、請求項６０に記載の
    回路。
  68. 【請求項６８】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器のデューティサイクルを電流モード制御を用いて制
    御する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の回
    路。
  69. 【請求項６９】 前記複数の切換調整器のからの各切換
    調整器のデューティサイクルを電圧モード制御を用いて
    制御する工程をさらに包含する、請求項６０に記載の回
    路。
  70. 【請求項７０】 前記複数の切換調整器からの各切換調
    整器のデューティサイクルを電流モード制御および電圧
    モード制御の混成回路を用いて制御する工程をさらに包
    含する、請求項６０に記載の回路。
  71. 【請求項７１】 前記複数の位相ロックループからの各
    位相ロックループは、 立ち上がりエッジによってトリガされる第１のデータフ
    リップフロップと、 立ち上がりエッジによってトリガされる第２のデータフ
    リップフロップと、 該第１のデータフリップフロップと該第２のデータフリ
    ップフロップとの間に結合されたＡＮＤゲートと、 該第２のデータフリップフロップと前記第１の切換調整
    器の単発タイマーとの間に結合された増幅器と、 該第２のデータフリップフロップからＤＣ値の平均値を
    抽出するループフィルタと、を含む、請求項６０に記載
    の回路。
  72. 【請求項７２】 前記第１のデータフリップフロップ
    は、前記第１の切換調整器の単発タイマーの出力に結合
    されたクロック入力を含む、請求項７１に記載の回路。
  73. 【請求項７３】 前記第２のデータフリップフロップ
    は、前記第２の切換調整器の単発タイマーの出力に結合
    されたクロック入力を含む、請求項７１に記載の回路。
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