JP2011211890A - 位相電流分担を伴う多相スイッチングレギュレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチングレギュレータ200は2つの位相ネットワークを有し、出力ノード101に、エラーアンプ103にフィードバックされる出力電圧VOUTを発生させる。基準電圧VREFは、エラーアンプ103の非反転入力に供給される。エラーアンプ103の出力は一対のコンパレータ115および117の各々の非反転入力に接続された後、エッジ検出モジュール123,125を介してセットリセットフリップフロップ(SRFF)123,125のセット入力に供給されPWM信号PWM1,PWM2が生成される。セットリセットフリップフロップ(SRFF)123,125のりセット入力はアンプ201、207、203,205を用いた合成リップルレギュレーション回路の出力に基づいて、コンパレータ147、149から供給される。
【選択図】図2
Description
本出願は、2010年3月26日に出願された米国の仮出願番号第61/317,761号の利益を主張し、参照により、あらゆる点で完全に本明細書に組み込まれる。
Claims (16)
- 多相スイッチングレギュレータが、入力電圧を出力電圧に変換するための複数のパルス制御信号のうちの対応する1つにより制御される複数のスイッチング位相ネットワークの各々のインダクタンスを通る複数の位相電流のうちの対応する1つを各々生成するための複数のスイッチングネットワークを含み、前記多相スイッチングレギュレータが、複数の電流制御値に基づいて前記複数のパルス制御信号および少なくとも1つのトリガ値を生成する、電流モード多相スイッチングレギュレータのための位相電流分担ネットワークであって、
複数の位相電流のうちの対応する1つに基づいて複数の位相電流値のうちの対応する1つを提供するために各々構成される複数の変換ネットワークと、
前記複数の位相電流値に基づいて平均位相電流値を生成し、前記複数のスイッチングネットワークを制御するために用いられる複数の電流制御値を供給するために前記複数の位相電流値の各々から前記平均位相電流値を減算する、位相電流合成ネットワークと、
を含む位相電流分担ネットワーク。 - 前記複数の変換ネットワークの各々は、複数の比例値の対応する1つにより複数のリップルノードの対応する1つのリップル電圧を修正する合成リップルネットワークを含み、
前記複数の比例値の各々は、前記複数のスイッチング位相ネットワークのうちの対応する1つのインダクタンスを通る位相電流に比例する、
請求項1に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記合成リップルネットワークは、
基準ノードと、前記複数のリップルノードのうちの対応する1つとの間に接続されるリップルキャパシタと、
前記対応するリップルノードから前記出力電圧に比例する電流を引き込む電流シンクと、
前記複数のパルス制御信号のうちの対応する1つがアクティブであるときに、前記対応するリップルノードに前記入力電圧に比例する電流を供給する電流ソースと、
を含む、請求項2に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記位相電流合成ネットワークは、複数のトランスコンダクタンスネットワークを含み、
前記複数のトランスコンダクタンスネットワークの各々は、複数のトランスコンダクタンスアンプを含み、
前記複数のトランスコンダクタンスアンプの各々は、複数の比例位相電流のうちの1つを前記複数のリップルノードのうちの対応する1つに供給し、
前記複数の比例位相電流の各々は、基準電圧と、前記複数のリップルノードのうちの対応する1つのリップル電圧との差に比例する、
請求項2に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記のトランスコンダクタンスアンプの各々は、前記複数のトランスコンダクタンスアンプがあわせて前記平均位相電流値を生成するように、前記複数のスイッチング位相ネットワークの数に基づく利得を有する、
請求項4に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記複数の変換ネットワークは、各々前記複数のスイッチング位相ネットワークのうちの対応する1つのインダクタンスに接続する複数の電流センサを含む、
請求項1に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記位相電流合成ネットワークは、
位相電流合計値を供給するために前記複数の位相電流値を加えあわせるための第1の加算器と、
前記平均位相電流値を決定するために前記多相スイッチングレギュレータの位相の数で前記位相電流合計値を割る、Nによる除算モジュールと、
各々前記平均位相電流値を前記複数の位相電流値のうちの対応する1つから減算するための複数の第2の加算器と、
を含む、請求項1に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 前記位相電流合成ネットワークは、前記平均位相電流値をフィルタにかけるローパスフィルタをさらに含む、
請求項7に記載の位相電流分担ネットワーク。 - 複数のパルス制御信号のうちの対応する1つにより制御される通りにインダクタを通る複数の位相電流のうちの対応する1つを生成するために駆動しているスイッチングネットワークと、少なくとも1つのトリガ値および複数の分担された位相電流値のうちの対応する1つに基づいて、前記複数のパルス制御信号のうちの対応する1つを供給する制御ネットワークとを、それぞれの位相ネットワークが含む、入力電圧を出力電圧に変換するための複数の位相ネットワークと、
前記出力電圧のエラーに基づいてエラー値を供給するエラーネットワークと、
前記エラー値に基づいて前記少なくとも1つのトリガ値を供給する制御ネットワークと、
前記複数の位相電流のうちの対応する1つに基づいて複数の位相電流値のうちの対応する1つを供給するために各々構成される複数の変換ネットワークと、前記複数の位相電流値に基づいて平均位相電流値を生成し、前記複数の分担された位相電流値を決定するための前記複数の位相電流値の各々から前記平均位相電流値を減算する位相電流合成ネットワークとを含む位相電流分担ネットワークと、
を含む、電流モード多相スイッチングレギュレータ。 - 前記複数の変換ネットワークの各々は、複数の比例値のうちの対応する1つにより複数のリップルノードのうちの対応する1つのリップル電圧を調節する合成リップルネットワークを含み、
前記複数の比例値の各々は、前記複数の位相ネットワークのうちの対応する1つのインダクタを通る位相電流に比例する、
請求項9に記載の電流モード多相スイッチングレギュレータ。 - 前記合成リップルネットワークネットワークは、
基準ノードと、前記複数のリップルノードのうちの対応する1つとの間に接続されるリップルキャパシタと、
前記対応するリップルノードから前記出力電圧に比例する電流を引き込む電流シンクと、
前記複数のパルス制御信号のうちの対応する1つがアクティブであるときに、前記対応するリップルノードに前記入力電圧に比例する電流を供給する電流ソースと、
を含む、請求項10に記載の電流モード多相スイッチングレギュレータ。 - 前記位相電流合成ネットワークは、複数のトランスコンダクタンスネットワークを含み、
前記複数のトランスコンダクタンスネットワークの各々は、複数のトランスコンダクタンスアンプを含み、
前記複数のトランスコンダクタンスアンプの各々は、複数の比例位相電流のうちの1つを前記複数のリップルノードのうちの対応する1つに供給し、
前記複数の比例位相電流の各々は、基準電圧と、前記複数のリップルノードのうちの対応する1つのリップル電圧との差に比例する、
請求項10に記載の電流モード多相スイッチングレギュレータ。 - 多相スイッチングレギュレータが、入力電圧を出力電圧に変換するための複数のパルス制御信号のうちの対応する1つにより制御される複数のスイッチング位相ネットワークの各々のインダクタンスを通る複数の位相電流のうちの対応する1つを各々駆動させるための複数のスイッチングネットワークを含み、前記多相スイッチングレギュレータが、複数の電流制御値に基づいて前記複数のパルス制御信号および少なくとも1つのトリガ値を生成する、電流モード多相スイッチングレギュレータの位相間の電流分担の方法であって、
前記複数の位相電流のうちの対応する1つに各々基づいて複数の位相電流値を供給するステップと、
前記複数の位相電流値に基づいて平均位相電流値を生成するステップと、
前記複数のスイッチングネットワークを制御するために用いられる前記複数の電流制御値を供給するために、前記平均位相電流値を前記複数の位相電流値の各々から減算するステップと、
を含む方法。 - 前記複数の位相電流値を供給するステップは、前記入力電圧、前記出力電圧、および前記複数のパルス制御信号に基づいて複数のリップルノードの複数のリップル電圧を生成するステップを含み、
前記平均位相電流値を生成するステップ、および前記平均位相電流値を複数の位相電流値の各々から減算するステップは、基準電圧と前記複数のリップル電圧のうちの対応する1つとの差の変換に各々基づく複数の比例電流信号の生成、および前記複数のリップルノードの各々への前記複数の比例電流信号の加算、を含む、
請求項13に記載の方法。 - 前記複数の位相電流値を供給するステップは、各位相の各インダクタを通る位相電流の測定および複数の電圧のうちの対応する1つへの変換を含み、
前記平均位相電流値を生成するステップは、電圧合計を供給するために前記複数の電圧を加え合わせること、および平均電圧を供給するために前記電圧合計を位相の数で割ることを含む、
請求項13に記載の方法。 - 前記平均電圧をローパスフィルタリングするステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
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