TW200910745A - Step-up/step-down (buck/boost) switching regulator control methods - Google Patents

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TW200910745A TW096131264A TW96131264A TW200910745A TW 200910745 A TW200910745 A TW 200910745A TW 096131264 A TW096131264 A TW 096131264A TW 96131264 A TW96131264 A TW 96131264A TW 200910745 A TW200910745 A TW 200910745A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • H02M3/156Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1582Buck-boost converters

Description

200910745 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於遞增/遞減交換調整器之領域。 【先前技術】 5 遞增/遞減交換調整器使用脈甯 、 ^ m見调變技術以控制能量自 電源至負載之轉移。當電源與負 貝戰心電壓區間重疊時(電 池供電式攜帶型設備中之共同体株^ * 、丨」悚件),此控制功能變得更 為複雜。現存技術展現諸如頻率次諧波、增大之電遷及電 流波紋、模式追尋、降低之轉化效率及增大之組件壓力之 此等不當行為。以實例說明,諸如^所示之H橋電路可用 作升-降麼DC至DC㈣器。此轉換器及用於此轉換器之操 作方法揭示於美國專利第M87,816號中。此系統具有大電 流波紋。必須以比負載電流更大之電流來調整電感器、電 容器及電源開關。 【實施方式】 圖2展示根據本發明之轉換器。在此轉換器中,開關【及 開關4可為P通道裝置,且開關2及開關3可為1^通道裝置(如 圖所示)。在彼方面’在此等轉換器中,大體而言,開關 2(N1)及開關4(P2)可提供如與控制功能相對之整流功能, 且因此可實現為習知之二極體、Schottky(肖特基)二極 體、或同步整流器。先前技術中已熟知用於控制同步整流 器之技術’且因此為了不模糊本發明,本文中不重複開關 2(N1)及開關4(P2)之控制細節(若使用同步整流器)。類似 地’在另一方面’若諸如Schottky二極體之二極體用於開 123889.doc 200910745 關2及開關4’則下文揭示内容常常因電路分析目的而忽略 二極體上之電壓降^。然而,儘管所得電流波形斜線略微 不同且會發生對於理解本發明非必要之其他微小變化,但 本發明之操作之解釋仍適用。然而應注意,若使用抑制負 電流之二極體或同步整流器,則本發明之轉換器將需要最 低負載以維持調整。 圖1及圖2說明四個開關ρι、p2以及m&N2(如在同步整 流器實施例中)。在本發明之某些較佳實施例之正常pwM 操作中,當開關P1關閉(〇FF)時開關N1打開(〇N),且當開 關P1打開時開關N1關閉,或者Ν1 = ?ϊ。類似地,當開關N2 關閉時開關Ρ2打開,且當開關Ν2打開時開關ρ2關閉,或 Ρ2- Ν2。因此’將參考開關ρ丨及ρ2之控制而描述本發明方 法’已認識到,除非另有註解,否則Ν1 =丙且Ρ2=^。然 而,本發明對經由開關Ν1&Ν2之電流敏感,且因此在較 佳實施例中,此等開關中之每一者具有向控制器提供電流 之電流感應電路CSN1及CSN2,該等電流與經由各別開關 之電流成比例(通常小得多)。在較佳實施例中,電流感應 電路各自為電流反射鏡之形式,使得至控制器之電流感應 信號實質上與經由各別開關之電流成比例,即使開關上之 電壓為經由開關之電流的非線性函數。圖2中亦展示為控 制器之額外輸入的是由分壓器旧及尺之分出之輸出電壓之 反饋FB以及參考電壓vref。 圖1說明圖1及圖2之開關Pi及N2之開關設定的三個組 合’本文中稱作Φ1、Φ2及Φ3,或相位i、2及3。φ1被識別 123889.doc 200910745 為向L快速充電’意謂以快速率增大經由電感器[之電流。 對於此電流路徑,開關P1及N2係閉合的或導電的,隨後僅 由PI N2指示。此處充電速率di/dt=VIN/L(忽略開關電壓降 落)。既然開關N1及P2均不與此電流路徑串聯,使用用於 開關N1及P2之二極體將不改變電感器L中之電流中之此增 大速率。 電流路徑Φ2被識別為向電感器慢速充電的電流路徑。在 此電流路徑中,開關P1係閉合的且開關N2係斷開的,下文 以P1记表示。在此情況下,電感器L中之電流的聚集速 率為di/dt^^^L。注意到,儘管此導電路徑標示為向L慢 速充電’當VIN=V0u^,經由電感器L之di/dt將為零,且 當VIN<V0UT時,di/dt實際為負’且在較佳實施例中可能變 為負。若使用二極體或等效同步整流器,則電流不能變為 負’其由各別同步整流器之關閉阻斷,或由各別二極體阻 斷。又,當然’若開關P2事實上為二極體,則當VlN減去 二極體電壓降落等於V〇ul^,經由電感器L之di/dt將為 零。 第三路徑(標示為Φ3)被標示為向l快速放電。此電流路 徑之特徵為均打開之開關P1及N2或Π记。此處經由電感 器L之電流改變速率為di/dt=_v〇uT/L,且在較佳實施例中 可能變為負。又,二極體或等效同步整流器(若使用)將避 免反向電流。在彼方面,若開關p2係二極體,則di/dt= -(v0UT加上前向電壓二極體降落)/L。在隨後之描述中,二 極體同步整流器或甚至開關N1及P2之前向導電電壓降落 123889.doc 200910745 將出於清晰目的而不進一步考慮(除出於電流感應目的之 外),雖㈣習此項技術者在給予隨後之揭示内容的情況 下可易於評估其效應。 本發明之一態樣為電路在相同模式中操作,與輸入電壓 是否大於輸出電壓(降壓)或輸入電壓是否小於輸出電壓(升 壓)無關。圖3a、圖4a及圖5a之狀態圖中說明了此等可能之 三個操作模式。在圖3a中,控制器以順序φ1、φ2、φ3、 Φ2、Φ1、Φ2、Φ3、Φ2_·.···循環。對自Φ2過渡至φ1及自 Φ3過渡至Φ2被設定時脈,儘管自扪過渡至的發生 ΙΝ2大於電流控制濾波器之輪出時(圖6)或在最少時間之後 (若已大於電流控制濾波器輸出),且自φ3過渡至φ2發生在 電流INW】、於電流控制濾波器之輸出時,或在最少時間之 後(若^ ΙΝ1已小於電流控制饋線之輸出)。在此等圖 中,”“且"意謂最少時間已到限且第二條件得以滿足。 在彼方面’當稱電流等於、大於或小於時,應理解,此等 相對量測常常在定標後適用。以實例說明,圖5之電流控 制電路中之比較HComp Α及Comp Β將CSN1與CSN2之電 流感應輪出比較,(:8>11與081^2之電流感應輸出與ni&n2 中之實際電流之量值成比例,但遠小於Nl及N2中之實際 電流。 在圖4a中,控制器以順序φ1、φ2、φ3、φι、φ2、φ3、 Φ1循環,且在圖5a中,控制器以順序Φ3、Φ2、Φ1、 Φ3 Φ2、Φ1......循環。將展示,圖4a之控制演算法在將 經調整之功率轉移至相同峰值電流之輸出彳自更有效,且 123889.doc •10· 200910745 因此將彼實施例用作針對本發明操作之如下詳細描述的例 示性實施例。然而在所有三種情況下,所使用之演算法係 固疋的,與輸出電壓小於或大於供應電麼無關。 本發明之各種實施例使用電流模式補償或電流控制。圖 5展示與本發明之較佳實施例一起使用之電流控制的方塊 圖。如圖所示之,由互導放大器E_ AMp將自圖2之分壓器 R1及R2之反饋電壓FB與參考電壓REF(圖6)相比較,且由 濾波器對互導放大器E_AMP之電流輸出進行濾波且繼而將 其輕接至補償電路COMP A及COMP B。此等補償電路分別 對m中之相位3(Φ3)電流及N2*之相位1(φι)電流敏感,且 將比較器COMP Α及COMP Β之輸出提供至相位控制邏輯。 圖7展示圖6中之濾波器之濾波電路。 圖8至圖11說明使用圖4a之狀態圖之圖2電路的操作。圖 8及圖9分別說明當輸入電壓超過輸出電壓時及當輸入電壓 ^於輸出電壓時之操作。圖10及圖u說明較佳實施例之跳 躍能力。具體而言,圖1〇說明進入跳躍模式,且圖1丨說明 退出跳跟模式。然而在詳細描述此等圖之前應自圖】注 意到,開關N1中之電流僅在φ3期間為非零,且開關N2中 之電流僅在Φ1期間為非零。另外,為方便起見,在隨後之 解釋中,認為針對Φ1及φ3所指示之方向上的電流係正 的。 現參看圖4及圖8,將描述根據圖4a之實施例之圖2電路 的操作。對於轉換器之輸入電壓超過輸出電壓之操作條 件’暫時假定電路已運作且處於Φ2狀態。在此狀態下,因 123889.doc 200910745 為輸入電壓超過輸出電壓’經由電感器L之電流在慢速充 電條件下增大。當在本文中稱作tmin之時段發生φ3時脈 時,控制器將藉由關閉開關Ρ1而變為Φ3模式。此舉導致經 由開關Ν1之導電’且經由電感器之電流相對快速地降低直 至經由電感器之電流小於濾波器電流輸出為止,從而改變 比較器COMP Α之輸出,此時控制器藉由打開開關ρι&Ν2 而交換為φι模式。如隨後將看到之,若開關N1中之電流 已小於滤波器輸出電流’則自Φ3交換至φ 1將在最少時間 tmin之後發生。在彼方面,較佳將tmin選擇為儘可能合理 地短,同時仍允許電路為精確感應目的而固定在新狀態。 Φ1狀態將繼續直至經由開關N22電流超過經由濾波器 之電流為止,從而改變比較器c〇Mp B之輸出,或者若經 由開關N2之電流在小於tmin之時間内超過經由滤波器之電 流,則對於Φ1脈衝之持續時間(tmin)而言,此後控制器將 再次藉由關閉開關N2而交換為φ2模式。 電流以慢速充電速率增大直至下1時脈脈衝為止,2 彼時循環重複。因此有兩個決定點,#開關m中之電流降 至小於濾波器輸出電流時的決定A,及當開關n 2中之電流 增大以超過濾波器輸出電流時的決定B。 圖9說明當輸入電壓小於輸出電壓時控制器之操作。應 注意’在相位經同樣排序(亦即,Φ卜Φ2、φ3、φ卜Φ2、 Φ3、Φ1等)的意義上 Φ1的波形及持續時間 之電流實際上降低, '操作係相同的。主要不同在於φ3與 6羊吕之’在Φ2期間’經由電感器[ 使得在自Φ2交換至φ3時,開關ν 1中 123889.doc •12· 200910745 之電流將變得小於濾波器輸出電流。因此Φ3之持續時間將 固持為tmin ’且隨後之Φ1操作之持續時間超過tmin以允許 開關N2中之電流增大至濾波器輸出電流。 / 對於轉換器上之輕負載而s,開關N1中之電流在φ3期 間變為零係可能的’而轉換器之輸出電壓仍保持為高於預 定調整電壓(過電壓)’如圖10所示之。對於輕負載或無負 載而言,反饋FB(圖6)可超過參考電壓REF,從而導致來自 濾波器之負電流。因此當開關N1中之電流變為零時,開關 N1中之電流仍將超過濾波器之輸出。此"零交叉”由控制器 感應到,且時脈振盪器關閉且電路以其他方式置入睡眠模 式(參見Discont信號波形)。在睡眠模式中,在較佳實施例 中,開關N1及N2打開且開關p2關閉,從而阻斷電流自負 載回流。當輸出電壓降低至小於調整電壓以消除過電壓條 件時,時脈重新開始以啟動另一 φ1脈衝。然而,此脈衝持 續-固定時間,在此之後緊跟㈣相位保持直至時脈將相位 改變至们為止。如圖10所說明之,下-Φ卜Φ2、Φ3序列 再次將輸出驅動為高於參考電壓膽,控制器經由該序列 ==應到過電難件⑽t信號在序列結束時關 1振^並將電路置人睡眠狀態直至過電壓不再存在為 止0 φ=Γ對於輕負載或無負載條件而言,各…、 電流操作時7器電流啟動。當轉換器以較低或零電感器 例而十,若在:制器對輸出電屢敏感以強迫初始操作。舉 °在輕負裁(跳躍)操作時將實質負載突然施加至 123889.doc •13· 200910745 轉換器(參見圖⑴’則過„條件將被清除。若此情形發 生在Φ1、Φ2、Φ3序列之Ρθ1,則將啟動新序列。當制、 Φ2、Φ3序列自零電感器電流條件啟動時,強迫制相位持 續一預定㈣時間’接著為Φ2相位直至下—時脈脈衝為 止°當臨限電感器電流確立時,控制回復至參看圖8及圖9 所解釋之控制。 ,當在跳躍模式之後 儘管最初施加較長之 在輸出電壓超過輸入電壓之情況下 清除過電壓條件時,操作係類似的, Φ1及tmin φ3,此後控制回復至參看圖8及圖9所解釋之控 制。然而’在所有情況下,操作序列係相同的,亦即, Φ卜Φ2、Φ3、Φ1、Φ2、φ3、φ1……。在彼方面,前文表 示結束跳躍之較佳方法,儘管其他方法亦係可能的。 圖12之更詳細之狀g圖展示了圖4a之轉換器的總操作。 在此圖中’以邏輯高(LH或TRUE)之形式之打開信號導致 轉換器電力開啟…旦偏電壓及參考錢穩^,則啟動快 速充電或相位1循環。快速充電將持續直至c〇Mp B輸出交 換(圖7)為止’此後轉換器交換至慢速充電或相位2直至時 脈信號將轉換器交換至相位3為止。纟另一方面,若時脈 信號發生在快速充電導致COMP B輸出改變狀態之前,則 時脈信號將導致直接自相位丨至相位3之改變。相位3又將 持續直至COMP A(圖6)改變狀態為止, 至快速充電或相位】。在另-方面,若過電壓存在於:〇3 結束時,則啟動一固持直至清除過電壓條件時為止,此後 重新啟動快速充電或相位!。當緊急出現固持條件時,強 123889.doc •14- 200910745 f
迫快速充電或相位1狀態持續一固定或預定時段,接著為 相位2狀態(亦在時脈啟動相位3狀態之前持續一預定時 間)。退出跳躍或固持模式係相同的,無論在輪入電壓超 過輸出電壓還是在輸入電壓小於輸出電壓之情況下操作。 然而,在輸入電壓小於輸出電壓之情況下,快速充電或相 位1在交換至相位2之前固持較長之預定時間,其當然因時 脈脈衝之發生而縮短。此處之目標係將波形保持為與在相 同條件下操作之習知PWM控制器的波形類似。 轉換器亦較佳具有用於自快速充電或相位丨交換至慢速 充電或相位2的峰值電流限制^〗常地,此峰值電流設定 在轉換器之正常操作區間之外,但在諸如短路之特殊負載 的U况下可獲得此峰值電流限制。在較佳實施例中,獲 :彼峰值電流限制啟動一計時器,其本質上給予系統一固 =時間以達到調整,此後該系統將關閉直至收到—新啟動 信號為止。因&,以實例說明,在短路之情況下,在電力 開啟時將達到料值電流,此後録將電路再:欠關閉,從 而根據各連續電力啟動信號而重複彼序列直至在短路得以 :正=被電力啟動為止。此僅係可如何在不損壞轉換器組 牛的情況下處理此等特殊貞載的實例。 ⑴文類1之電路中,存在關於輸人電屋可低於輸出電 =2際限制。在電池供電式系統中,尤其低之輸入 处旦。月池接近完全放電且不具有顯著之可獲得之剩餘 I:二’當輸入電壓降為低於輸出電壓時,轉換器必須 保持在快速充電或相们狀態達大百分比之時間,從而增 123889.doc -15- 200910745 大峰值電流與平均輪出電流之 制轉換器之平均輸出電流(若未超過預定之辛:=’並限 此,較佳實施例包括輸人電壓感應:::: = (UVLO)以阻& Λ 风供低電壓閉鎖 力啟動(若供應電壓太低)。較佳實祐柄介 ; = 中之電流限制為-啟動斜坡之軟啟動能 步級實施例中該斜坡包含高達操作電流位準之較小 現已描述圖4a之狀離是从 期Η雷成L 面軟啟動、低電壓閉鎖、在相位3 刪感.電流變為零之後存在過電a條件時之進 出睡眠模式,及若在達到電感器電流限制之後一預定時門 賴的自動關閉,對於所有三個實施例可係 口、又,儘官展不在特定相位之間的時脈,在某 況下可替代使用在其他相位(其他決定點)之間的時脈、。-參考三種操作方法之比較,圖3b、圖4b及圖5b給出 vout=vin之對比。因本發明圍繞此條件而頻繁操作,所以 此點係方便之對比點。當然’在所有三種情況下,相位2 期間之電流係恆定的。然而’因為圖33之方法自相位㈤ 為,位2,在相位2操作中的一者期間之電流比圖仏之方法 的早相位2期間低。藉由相同之電感、頻率、峰值電流及 閘驅動器,圖4a之實施例傳遞大約大16%之平均電流:負 載。在圖5a之實施例中,轉換器自相μ直接變至相位3,、 從而消除了圖3a及圖3b之實施例之第二相位2操作(傳遞電 流至負載的高效相位)。因此藉由相同之電感、頻率、峰 123889.doc -16- 200910745 值電流及閘驅動器,圖5a及圖5b之實施例較圖3a及圖3b之 實施例傳遞更小平均電流至負載。然而圖3a及圖3b之實施 例仍保留本發明之某些優點,包括(但不限於)以高於及低 於輸出電壓之輸入電壓操作而無模式改變。 因此本發明無模式改變且提供良好之暫態響應、具有在 整個Vin/Vout區間上之低電流波紋,並使用簡單控制演算 法對整個Vin/Vout提供低組件應力。儘管本文出於說明而
非限制目的來揭示並描述本發明之某些較佳實施例,但熟 習此項技術者應理解,在不偏離本發明之精神及範疇的情 况下可對本發明之某些較佳實施例進行形式及細節上的各 種改變。 【圖式簡單說明】 圖1呈現可用作升-降壓DC至DC轉換器之通用η橋電路。 圖2係本發明之方塊圖。 圖3a係本發明之一實施例之狀態圖。 圖3b係說明根據在輸入電壓等於輸出電壓之情況下操作 圖之狀L圖而在一操作循環中將電荷傳遞至調整器輸 出的圖。 圖43係本發明之另一實施例之狀態圖。 圖4b係說明根據在輸 刑八€堙寺於輸出電壓之情況下操作 之圖4a之狀態圖而在—强你 固肉在㈣循環中將電荷傳遞至調整器輸 之情況下操作 圖5a係本發明之又—實施例之狀態圖。 圖5b係說明根據在輸人電壓等於輸出電 123889.doc 17 200910745 之圖5a之狀態圖而在-操作循環中將電荷傳遞至調整器輸 出的圖。 圖6係用於本發明之較佳實施例之電流控制的方塊圖。 圖7係用於圖6之電流控制中之濾波器之電路圖。 圖8說明當輸入電壓超過輸出電壓時圖乜之實施例的 • 作。 圖9說明當輸入電壓小於輸出電壓時圖之實施例的操 作。 /' ' 圖1 〇說明進入跳躍模式。 圖11說明退出跳躍模式。 圖12係圖4a之實施例之更完整狀態圖。 【主要元件符號說明】 1、2、3、4 開關 Comp A比較器 Comp B比較器 CSN1、CSN2 電流感應電路 Discont 信號 E-AMP 互導放大器 FB 反饋 PI、P2、N1、N2 開關 R1、R2 分壓器 REF 參考電壓 Φ1、Φ2、Φ3 開關組合/電流路徑 123889.doc -18·

Claims (1)

  1. 200910745 十、申請專利範圍: 1· 一種遞增/遞減交換調整器控制方法,該調整器具有一具 有第一及第三導線的電感器、―用於可控制地將該第二 V線耦接至一電源的第一開關、一在該第一導線與一電 路接地之間的用於將電流自該電路接地傳導至該第一導 線的第-裝置、一用於可控制地將該第二導線耦接至該 電路接地的第二開關,及在該第二導線與—調整器輸出
    之間的用於將電流自該第:導線傳導至該調整器輸出的 第一褒置,該方法包含: 當該電源具有一超過該調整器輸出之電壓時以一序列 之相位操作該等開關,及當該電源具有—小於該調整器 輸出之電料以該相同序列之相位操作該等開關; 該等相位係: 叇第一開關及該第二開關閉合之相位2 ; 該第一開關閉合且該第二開關斷開之相位2 吻网1固间關均斷開之相位3。 2. 如請求項1之方法’其中該第-裝置及該第二裝置分別 ::第三開關及第四開關’當該第一開關關閉時該第三開 丁開且當該第—開關打開時該第三開關關閉,且當嗜 =開關關閉時該第四開關打開及當該第二開關打開時 該第四開關關閉。 3. 如請求項1之方、车 自 ,/、中該第一裝置包含一用於將電流 “亥電路接地傳導至該第 二 守琛I弟一極體,且該第 包3一用於將電流自該第二導線傳導至該調整器 123889.doc 200910745 輸出之第二二極體。 4. 如請求項丨之方法’其中使用電流模式補償。 5. 如“求項4之方法’其中該序列之相位係相位1、相位 2、 相位3、相位2,繼而返回至相位1以重複該序列。 6. 如凊求項5之方法,其中自相位2過渡至相位3及自相位2 過渡至相位1係被設定時脈之過渡。 7 _如&求項6之方法,其中自相位1過渡至相位2發生在經 由該第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時,或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 過β亥電流模式濾波器之該輸出則發生在該最少時間之 後’且自相位3過渡至相位2發生在經由該第一裝置之電 流低於一電流模式濾波器之一輸出時,或若經由該第一 裝置之該電流在一最少時間之前低於該電流模式濾波器 之該輸出則發生在該最少時間之後。
    如請求項4之方法,其中該序列之相位係相位1、相位 3、 相位2,繼而返回至相位1以重複該序列。 如請求項8之方法,其中自相位2過渡至相位丨係一被設 定時脈之過渡。 1 〇 ·如吻求項9之方法,其中自相位1過渡至相位3發生在經 由肩第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 過該電流模式滤波器之§亥輸出則發生在該最少時間之 後,且自相位3過渡至相位2發生在經由該第一裝置之電 抓低於一電流模式濾波器之一輸出時,或若經由該第一 123889.doc 200910745 裝置之該電流在一最少時間之前低於該電流模式濾波器 之該輪出則發生在該最少時間之後。 11.如請求項4之方法,其中該序列之相位係相位丨、相位 2、相位3,繼而返回至相位丨以重複該序列。 12·如請求項丨丨之方法,其中自相位2過渡至相位^係一被設 定時脈之過渡。 1 3.如吻求項丨2之方法,其中自相位丨過渡至相位2發生在經 由該第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時,或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 過該電流模式濾波器之該輸出則發生在該最少時間之 後,且自相位3過渡至相位1發生在經由該第一裝置之電 流低於一電流模式濾波器之一輸出時,或若經由該第一 裝置之該電流在一最少時間之前低於該電流模式濾波器 之該輪出則發生在該最少時間之後。 14. 如叫求項丨之方法,其中若該電感器中之電流在相位3期 /間變為零且該調整器輸出高於調整值,則將該調整器置 入一睡眠模式直至該調整器輸出降至低於調整值為止。 15. 如請求項14之方法,其中該調整器輸出在該睡眠模式中 時降至低於調整值,在變為相位2之前之一預定長度時 間内啟動相位1操作。 16. 如請求項1之方法,其中該方法進一步包含若該調整器 輸出在達到經由該電感器之電流之一電流限制之後之— 預定時間内未能達到-經調整之電M,則關閉該調整 器〇 123889.doc 200910745 17 18 19. 20. .如請求項16之方法,其進—步包含若該電源之該電壓小 於一預定電壓則避免該調整器之該操作。 種遞增/遞減交換調整器控制方法,其包含: 提供一具有第一導線及第二導線之電感器; 提供一第一開關,其用於可控制地將該第一導線耦接 至一電源; 在6亥第一導線與一電路接地之間提供一第—裝置; 提供-第二開關,其用於可控制地將該第二導線轉接 至&亥電路接地; 在該第二導線與一調整器輸出之間提供一第二裝置以 用於將電流自該第二導線傳導至該調整器輸出; 當該電源具有一超過該調整器輸出之電壓時以一序列 之相位操作該等開關,及當該電源具有—小於該調整器 輸出之電壓時以該相同序列之相位操作該等開關; 該等相位係: 該第一開關及該第二開關閉合之相位工; §亥第一開關閉合且該第二開關斷開之相位2 ; 该兩個開關均斷開之相位3。 如請求項18之方法,其中㈣—裝置及該第二裝置分別 係第三開關及第四開關’當該第一開關關閉時該第三開 關打開及當該第一開關打開時該第三開關關閉,且當該 第二開關關閉時該第四開關打開及當該第二開關打開時 該第四開關關閉。 如請求項18之方法’其中該第一裝置包含一用於將電流 123889.doc 200910745 自該電路接地傳導至該第一導線之第一二極體,且該第 二裝置包含一用於將電流自該第二導線傳導至該調整器 輸出之第二二極體。 21.如請求項18之方法,其中使用電流模式補償。 22·如請求項21之方法,其中該序列之相位係相位}、相位 2、 相位3、相位2,繼而返回至相位1以重複該序列。 23. 如請求項22之方法’其中自相位2過渡至相位3及自相位 2過渡至相位1係被設定時脈之過渡。 24. 如請求項23之方法,其中自相位!過渡至相位2發生在經 由该第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時’或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 過該電流模式渡波器之該輸出則發生在該最少時間之 後,且自相位3過渡至相位2發生在經由該第一裝置之電 流低於一電流模式濾波器之一輸出時,或若經由該第一 裝置之該電流在一最少時間之前低於該電流模式濾波器 之該輸出則發生在該最少時間之後。 25·如請求項2 1之方法’其中該序列之相位係相位1、相位 3、 相位2,繼而返回至相位1以重複該序列。 26. 如請求項25之方法,其中自相位2過渡至相位1係一被設 定時脈之過渡。 27. 如請求項26之方法,其中自相位!過渡至相位3發生在經 由該第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時,或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 過該電流模式濾波器之該輸出則發生在該最少時間之 123889.doc 200910745 後’且自相位3過渡至相位2發生在經由該第一裝置之電 28. 29. 30. 流低於一電流模式濾波器之一輸出時,或若經由該第一 裝置之該電流在一最少時間之前低於該電流模式濾波器 之該輸出則發生在該最少時間之後。 如請求項2 1之方法,其中該序列之相位係相位1、相位 2、相位3 ’繼而返回至相位1以重複該序列。 如請求項28之方法,其中自相位2過渡至相位3係一被設 定時脈之過渡。 31. 32. 33. 如請求項29之方法’其中自相位i過渡至相位2發生在經 由該第二開關之電流超過一電流模式濾波器之一輸出 時,或若經由該第二開關之該電流在一最少時間之前超 k ^電流模式慮波器之該輸出則發生在該最少時間之 後,且自相位3過渡至相位1發生在經由該第一裝置之電 =低於-電流模式毅器之—輸出時,或若經由該第一 裝置之該電流在-最少時間之前低於該電流模式遽波器 之該輸出則發生在該最少時間之後。 如請求項18之方法,其中若兮啻式怒山 、 甲右°亥電感器中之電流在相位3 曰變為零且該調整器輸出高於嘴敕# 里χ ®同於5周整值,則將該調整器 置入~睡眠模式直至該調整器輪 止。 态翰出降至低於調整值為 如請求項31之方法 時降至低於調整值 間内啟動相位1操作 ’其中該調整器輸出在該睡眠模式中 ’在變為相位2之前之-預定長度時 如請求項18之方法, 其中該方法進— 步包含若該調整器 123889.doc 200910745 輸出在達到經由該電感器之電流之一電流限制之後之一 預定時間内未能達到一經調整之電壓,則關閉該調整 器。 3 4.如請求項3 3之方法,其進一步包含若該電源之該電壓小 於一預定電壓則避免該調整器之該操作。 I 123889.doc
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