TW201915637A - 多相電壓調節器及用於操作多相電壓調節器的方法 - Google Patents

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Abstract

一種多相電壓調節器系統，包括平行信號路徑，其在功能上協作以提供恆定或實質上恆定的電壓的類比輸出信號，並產生能量儲存元件充電信號，以使能量儲存元件充電及/或放電。通過使能量儲存元件放電而提供的能量被組合以提供類比輸出信號。平行信號路徑比較能量儲存元件充電信號中的一者與參考輸入信號，以提供表示參考輸入信號與類比輸出信號之間的差值或誤差的整體誤差校正信號，並根據整體誤差校正信號調整能量儲存元件充電信號，以縮小此差值或誤差。在一些情形下，平行信號路徑內存在的製造變化及/或偏差容差可在平行信號路徑之間造成失配。在這些情形下，平行信號路徑比較剩餘的能量儲存元件充電信號與整體誤差校正信號，以提供局部誤差校正信號，從而將這些失配量化，並根據一個或多個局部誤差校正信號調整剩餘的能量儲存元件充電信號，以補償這些失配。

Description

多相電壓調節器系統
技術與工程的進步已使得設計者及製造商能夠向消費者提供更多的可擕式電子裝置。這些可擕式電子裝置的範圍從移動計算裝置（也被稱為手持式電腦）到移動通信裝置。在可擕式電子裝置的中心處存在一個或多個電壓調節器，以在操作時提供恆定或實質上恆定的輸出電壓。電壓調節器本質上使由可擕式電子裝置的處理器、記憶體及其他元件使用的輸出電壓穩定。在操作期間，電壓調節器將輸出電壓與參考電壓進行比較，以確定輸出電壓與參考電壓之間的電壓誤差。電壓調節器根據電壓誤差來調整輸出電壓，以減小電壓誤差。
以下公開內容提供用於實作所提供目標物的不同特徵的許多不同的實施例或實例。以下闡述元件及構造的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅為實例且不旨在進行限制。舉例來說，以下說明中將第一特徵形成在第二特徵之上可包括其中第一特徵與第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且也可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有額外特徵、從而使得所述第一特徵與所述第二特徵可能不直接接觸的實施例。另外，本發明可能在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。這種重複使用並非自身表示所述的各種實施例及/或配置之間的關係。
概述
本發明公開一種多相電壓調節器系統，其包括平行信號路徑，所述平行信號路徑在功能上協作以提供恆定或實質上恆定的電壓的類比輸出信號。平行信號路徑產生能量儲存元件充電信號，以使能量儲存元件充電及/或放電。此後，通過使能量儲存元件放電而提供的能量被組合以提供類比輸出信號。此外，平行信號路徑將能量儲存元件充電信號中的一者與參考輸入信號進行比較，以提供表示參考輸入信號與類比輸出信號之間的差值或誤差的整體誤差校正信號。此後，平行信號路徑根據整體誤差校正信號調整能量儲存元件充電信號，以縮小此差值或誤差。在一些情形下，平行信號路徑內存在的製造變化及/或偏差公差可在平行信號路徑之間造成失配。在這些情形下，平行信號路徑將剩餘的能量儲存元件充電信號與整體誤差校正信號進行比較以提供局部誤差校正信號，從而將這些失配量化。此後，平行信號路徑根據一個或多個局部誤差校正信號調整剩餘的能量儲存元件充電信號，以補償這些失配。
第一示例性電壓調節器系統
圖1示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的框圖。多相電壓調節器系統100產生能量儲存元件充電信號，以使能量儲存元件充電及/或放電。例如，通過使能量儲存元件放電而提供的能量此後被組合以提供類比輸出信號150。此外，多相電壓調節器系統100將能量儲存元件充電信號中的一者與參考輸入信號進行比較，以提供表示參考輸入信號與類比輸出信號150之間的差值或誤差的整體誤差校正信號。此後，多相電壓調節器系統100根據整體誤差校正信號來調整能量儲存元件充電信號，以縮小此差值或誤差。在一些情形下，在多相電壓調節器系統100內存在的製造變化及/或偏差容差可在多相電壓調節器系統100之間造成失配。在這些情形下，多相電壓調節器系統100將剩餘的能量儲存元件充電信號與整體誤差校正信號進行比較，以提供局部誤差校正信號來將這些失配量化。此後，多相電壓調節器系統100根據一個或多個局部誤差校正信號來調整剩餘的能量儲存元件充電信號，以補償這些失配。如圖1中所示，多相電壓調節器系統100包括參考信號路徑102及調節器信號路徑104.1至104.m。在另一示例性實施例中，參考信號路徑102及調節器信號路徑104.1至104.m可被配置及安排成提供多相降壓切換調節器（multiphase buck switching regulator）。
如圖1中所示，參考信號路徑102向調節器信號路徑104.1至104.m提供整體誤差校正信號152，以使類比輸出信號150與參考輸入信號154成比例。在圖1所示的示例性實施例中，參考信號路徑102包括整體誤差電路系統106、組合電路系統108、參考通道電路系統110、及能量儲存元件112。如圖1中所示，整體誤差電路系統106基於參考輸入信號154與類比輸出信號150的比較來提供整體誤差校正信號152，以確定參考輸入信號154與類比輸出信號150之間的差值或誤差。在示例性實施例中，可使用誤差放大器來實作整體誤差電路系統106。在此示例性實施例中，誤差放大器確定參考輸入信號154與類比輸出信號150之間的差值或誤差，以提供整體誤差校正信號152。在一些情形下，誤差放大器還可放大參考輸入信號154與類比輸出信號150之間的差值或誤差。
組合電路系統108將整體誤差校正信號152與參考信號路徑誤差信號158組合，以提供參考信號路徑調節信號160。在示例性實施例中，參考信號路徑誤差信號158表示切換時鐘信號162.1至162.i中的切換時鐘信號162.1的平均值。舉例來說，參考信號路徑誤差信號158可被實作為值與切換時鐘信號162.1的邏輯1與邏輯0之間的中點對應的實質上恆定電流（DC）電壓。如圖1中所示，切換時鐘信號162.1至162.i被表徵為具有彼此實質上相似的頻率，但彼此在相位上偏移。在另一示例性實施例中，切換時鐘信號162.1至162.i之間的相位偏移可被表徵為， （1） 其中i表示切換時鐘信號162.1至162.i中的切換時鐘信號的數目。
參考通道電路系統110基於參考信號路徑調節信號160及切換時鐘信號162.1來提供能量儲存元件充電信號156。在圖1所示的示例性實施例中，當參考信號路徑調節信號160小於切換時鐘信號162.1時，參考通道電路系統110以第一邏輯位準（例如邏輯0）提供能量儲存元件充電信號156，以使能量儲存元件112放電。在此示例性實施例中，當參考信號路徑調節信號160大於切換時鐘信號162.1時，參考通道電路系統110以第二邏輯位準（例如邏輯1）提供能量儲存元件充電信號156，以使能量儲存元件112充電。
能量儲存元件112回應於能量儲存元件充電信號156而被充電及/或放電。舉例來說，當能量儲存元件充電信號156處於第一邏輯位準時，能量儲存元件充電信號156使能量儲存元件112放電。此時，當能量儲存元件充電信號156處於第一邏輯位準時，能量儲存元件112將其所儲存電荷提供到類比輸出信號150。因此，能量儲存元件112可被表徵為在放電時貢獻於類比輸出信號150。否則，在此實例中，當能量儲存元件充電信號156處於第二邏輯位準時，能量儲存元件充電信號156使能量儲存元件112充電。此時，當能量儲存元件充電信號156處於第二邏輯位準時，能量儲存元件充電信號156向能量儲存元件112充電。因此，能量儲存元件112可被表徵為在充電時不貢獻於類比輸出信號150。在示例性實施例中，能量儲存元件112是使用一個或多個電感器來實作；然而，相關領域中的技術人員應認識到，在不背離本發明的精神及範圍的條件下，也可在能量儲存元件112內利用一個或多個電容器、一個或多個電阻器、及/或其他適合的電路。
返回參照圖1，調節器信號路徑104.1至104.m可單獨地調整整體誤差校正信號152，以補償參考信號路徑102及/或調節器信號路徑104.1至104.m中的一者或多者之間的失配。在圖1所示的示例性實施例中，調節器信號路徑104.1至104.m包括局部通道誤差電路系統114.1至114.m、組合電路系統116.1至116.m、調節器通道電路系統118.1至118.m、及能量儲存元件120.1至120.m。調節器信號路徑104.1至104.m以彼此實質上相似的方式運作；因此，將僅更詳細地論述調節器信號路徑104.1。
如圖1中所示，局部通道誤差電路系統114.1基於能量儲存元件充電信號156與能量儲存元件充電信號166.1至166.m中的能量儲存元件充電信號166.1的比較來提供局部誤差校正信號164.1至164.m中的局部誤差校正信號164.1。在圖1所示的示例性實施例中，局部誤差校正信號164.1表示對例如由製造變化及/或偏差容差在參考信號路徑102與調節器信號路徑104.1之間造成的失配的量化。如以下將更詳細地闡述，局部誤差校正信號164.1可用於補償這些失配。在示例性實施例中，可使用差分積分器來實作局部通道誤差電路系統114.1。在此示例性實施例中，差分積分器確定能量儲存元件充電信號156與能量儲存元件充電信號166.1之間的差值或誤差，且此後，對此差值進行積分以提供局部誤差校正信號164.1。
組合電路系統116.1將局部誤差校正信號164.1與整體誤差校正信號152組合（例如，相加），以提供調節器信號路徑調節信號168.1至168.m中的調節器信號路徑調節信號168.1。如上所述，整體誤差校正信號152表示參考輸入信號154與類比輸出信號150之間的差值或誤差。在圖1所示的示例性實施例中，組合電路系統116.1將表示參考信號路徑102與調節器信號路徑104.1之間的失配的局部誤差校正信號164.1加至整體誤差校正信號152，以補償這些失配。
調節器通道電路系統118.1基於調節器信號路徑調節信號168.1及切換時鐘信號的相位162.2來提供能量儲存元件充電信號166.1至166.m中的能量儲存元件充電信號166.1。在圖1所示的示例性實施例中，當調節器信號路徑調節信號168.1小於切換時鐘信號162.1時，調節器通道電路系統118.1以第一邏輯位準（例如邏輯0）提供能量儲存元件充電信號166.1，以使能量儲存元件120.1放電。在此示例性實施例中，當調節器信號路徑調節信號168.1大於切換時鐘信號162.1時，調節器通道電路系統118.1以第二邏輯位準（例如邏輯1）提供能量儲存元件充電信號166.1，以使能量儲存元件120.1充電。
能量儲存元件120.1回應於能量儲存元件充電信號166.1而被充電及/或放電。舉例來說，當能量儲存元件充電信號166.1處於第一邏輯位準時，能量儲存元件充電信號166.1使能量儲存元件120.1放電。此時，當能量儲存元件充電信號166.1處於第一邏輯位準時，能量儲存元件120.1將其所儲存電荷放電到類比輸出信號150。因此，能量儲存元件120.1可被表徵為在放電時貢獻於類比輸出信號150。否則，在此實例中，當能量儲存元件充電信號166.1處於第二邏輯位準時，能量儲存元件充電信號166.1使能量儲存元件120.1充電。此時，當能量儲存元件充電信號166.1處於第二邏輯位準時，能量儲存元件充電信號166.1將電荷供應到能量儲存元件120.1。因此，能量儲存元件120.1可被表徵為在充電時不貢獻於類比輸出信號150。在示例性實施例中，能量儲存元件120.1是使用一個或多個電感器來實作；然而，相關領域中的技術人員應認識到，在不背離本發明的精神及範圍的條件下，也可在能量儲存元件120.1內利用一個或多個電容器及/或一個或多個電阻器。
第一示例性電壓調節器系統內的示例性整體誤差電路系統
圖2示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性整體誤差電路系統的框圖。如圖2中所示，整體誤差電路系統200基於參考輸入信號154與類比輸出信號150的比較來提供整體誤差校正信號152。在圖2所示的示例性實施例中，整體誤差電路系統200包括放大器202、電阻器R1及R2、以及電容器C1及C2。整體誤差電路系統200可表示如上在圖1中所述的整體誤差電路系統106的示例性實施例。
如圖2中所示，放大器202以增益A來放大參考輸入信號154與回饋信號250之間的差值，以提供整體誤差校正信號152。在示例性實施例中，整體誤差校正信號152可被表示為：， （2） 其中V152 表示整體誤差校正信號152的電壓，V154 表示參考輸入信號154的電壓，V250 表示回饋信號250的電壓，且A表示放大器202的增益。在此示例性實施例中，放大器202的增益A大至足以可在不失計算準確性的條件下將其假設為無窮大的。在此種情形下，， （3） 接著，可依據參考輸入信號154的電壓、能量儲存元件充電信號156的電壓、以及無源元件R1、R2、C1及C2將整體誤差校正信號152表達為：（4） 其中V152 表示整體誤差校正信號152的電壓，V154 表示參考輸入信號154的電壓，V156 表示能量儲存元件充電信號156的電壓，，，且f表示信號頻率。
如方程式（4）所示，當能量儲存元件充電信號156的電壓（V156 ）等於參考輸入信號154的電壓（V154 ）時，整體誤差校正信號152的電壓（V152 ）等於參考輸入信號154的電壓（V154 ）。當能量儲存元件充電信號156的電壓與參考輸入信號154的電壓有偏差時，放大器202以由元件R1、R2、C1及C2設定的頻率相關增益將此偏差放大到整體誤差校正信號152上。接著，整體誤差電路系統200工作以調整能量儲存元件充電信號156，直至能量儲存元件充電信號156的電壓再次等於參考輸入信號154的電壓為止。放大器202的增益A在低頻率下是極高的且在高頻率下逐漸變低，以確保整體誤差電路系統200的穩定性。這樣一來，低頻率及恆定電流誤差得以校正，但多相電壓調節器系統100的高頻率操作並不影響整體誤差電路系統200。
第一示例性電壓調節器系統內的示例性局部通道誤差電路系統
圖3示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性局部通道誤差電路系統的框圖。如圖3中所示，局部通道誤差電路系統300基於能量儲存元件充電信號156與能量儲存元件充電信號166.1至166.m中的能量儲存元件充電信號166.x的比較來提供局部誤差校正信號164.1至164.m中的局部誤差校正信號164.x。在圖3所示的示例性實施例中，局部通道誤差電路系統300包括放大器302、電阻器R3及R4、以及電容器C3及C4。局部通道誤差電路系統300可表示如上在圖1中所述的局部通道誤差電路系統114.1至114.m中的一者或多者的示例性實施例。
放大器302確定能量儲存元件充電信號166.x與能量儲存元件充電信號156之間的差值，以提供局部誤差校正信號164.x。在示例性實施例中，局部誤差校正信號164.x可被表示為：， （5） 其中V164.x 表示局部誤差校正信號164.x的電壓，V152 表示整體誤差校正信號152的電壓，V166.x 表示能量儲存元件充電信號166.x的電壓，，，，，且f表示信號頻率。
第一示例性電壓調節器系統內的示例性通道電路系統
圖4示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性通道電路系統的框圖。如圖4中所示，通道電路系統400基於能量儲存元件充電信號452與切換時鐘信號162.1至162.i中的切換時鐘信號162.x的比較來提供能量儲存元件充電信號450。如以下將更詳細地闡述，通道電路系統400基於此比較來提供能量儲存元件充電信號450，以使能量儲存元件（例如，提供一些實例：能量儲存元件112及/或能量儲存元件120.1至120.m中的一者）充電及/或放電。在圖4所示的示例性實施例中，通道電路系統400包括比較器402及能量儲存元件充電電路系統404。通道電路系統400可表示如上在圖1中所述的參考通道電路系統110及/或調節器通道電路系統118.1至118.m中的調節器通道電路系統118.x的示例性實施例。因此，能量儲存元件充電信號450可表示如上在圖1中所述的能量儲存元件充電信號156及/或能量儲存元件充電信號166.1至166.m中的能量儲存元件充電信號166.x的示例性實施例，且能量儲存元件充電信號452可表示如上在圖1中所述的參考信號路徑調節信號160及/或調節器信號路徑調節信號168.1至168.m中的調節器信號路徑調節信號168.x的示例性實施例。
比較器402基於能量儲存元件充電信號452與切換時鐘信號162.x的比較來提供能量儲存元件充電信號454。在示例性實施例中，當切換時鐘信號162.x大於能量儲存元件充電信號452時，比較器402以第一邏輯位準（例如邏輯0）提供能量儲存元件充電信號454。否則，在此示例性實施例中，當切換時鐘信號162.x小於能量儲存元件充電信號452時，比較器402以第二邏輯位準（例如邏輯1）提供能量儲存元件充電信號454。
能量儲存元件充電電路系統404基於能量儲存元件充電信號454來提供能量儲存元件充電信號450。如圖4中所示，能量儲存元件充電電路系統包括閘驅動電路系統406、p型金屬氧化物半導體（p-type metal-oxide-semiconductor，PMOS）電晶體Q1、及n型金屬氧化物半導體（n-type metal-oxide-semiconductor，NMOS）電晶體Q2。當能量儲存元件充電信號454處於指示能量儲存元件（例如，提供一些實例：能量儲存元件112及/或能量儲存元件120.1至120.m中的一者）將要被充電的第一邏輯位準（例如邏輯0）時，閘驅動電路系統406以第一邏輯位準提供第一電晶體控制信號456.1，且以第一邏輯位準提供第二電晶體控制信號456.2。否則，當能量儲存元件充電信號454處於指示能量儲存元件將要被放電的第二邏輯位準（例如邏輯1）時，閘驅動電路系統406以第二邏輯位準提供第一電晶體控制信號456.1且以第二邏輯位準提供第二電晶體控制信號456.2。
當第一電晶體控制信號456.1處於第一邏輯位準（例如邏輯0）時，p型金屬氧化物半導體電晶體Q1是工作的，即閉合。因此，p型金屬氧化物半導體電晶體Q1提供第一操作電壓（例如，提供實例：圖4中所示的VBAT）作為能量儲存元件充電信號450。否則，當第一電晶體控制信號456.1處於第二邏輯位準（例如邏輯1）時，p型金屬氧化物半導體電晶體Q1是不工作的，即斷開。類似地，當第二電晶體控制信號456.2處於第二邏輯位準（例如邏輯1）時，n型金屬氧化物半導體電晶體Q2是工作的，即閉合。因此，n型金屬氧化物半導體電晶體Q2提供第二操作電壓（例如，提供實例：圖4中所示的VSS）作為能量儲存元件充電信號450。否則，當第二電晶體控制信號456.2處於第一邏輯位準（例如邏輯0）時，n型金屬氧化物半導體電晶體Q2是不工作的，即斷開。
第二示例性電壓調節器系統
圖5示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的框圖。多相電壓調節器系統500包括平行信號路徑，所述平行信號路徑在功能上協作以便以與如上在圖1中所述的多相電壓調節器系統100實質上相似的方式以實質上恆定的電壓提供類比輸出信號150。如圖5中所示，多相電壓調節器系統500包括參考信號路徑502及調節器信號路徑504.1至504.m。在圖5所示的示例性實施例中，參考信號路徑502及調節器信號路徑504.1至504.m以與如上在圖1中所述的參考信號路徑102及調節器信號路徑104.1至104.m實質上相似的方式運作；因此，以下將僅更詳細地闡述參考信號路徑502與參考信號路徑102之間以及調節器信號路徑504.1至504.m與調節器信號路徑104.1至104.m之間的差異。
如圖5中所示，參考信號路徑502以與如上在圖1中所述的參考信號路徑102實質上相似的方式向調節器信號路徑504.1至504.m提供整體誤差校正信號152，以使類比輸出信號150與參考輸入信號154成比例。在圖5所示的示例性實施例中，參考信號路徑502包括整體誤差電路系統106、組合電路系統108、參考通道電路系統110、能量儲存元件112、第一放大器506、及第二放大器508。如圖5中所示，第一放大器506以第一增益A1放大參考信號路徑誤差信號158，以提供經放大的參考信號路徑誤差信號550。第二放大器508以第二增益A2放大整體誤差校正信號152，以提供經放大的整體誤差校正信號552。在示例性實施例中，第一增益A1表示局部應用於信號路徑（例如，參考信號路徑502及/或調節器信號路徑504.1至504.m）的局部增益。在此示例性實施例中，第二增益A2表示整體應用於多相電壓調節器系統500的整體增益。組合電路系統108以如上在圖1中所述的實質上相似的方式組合經放大的參考信號路徑誤差信號550與經放大的整體誤差校正信號552，以提供參考信號路徑調節信號160。
如圖5中另外所示，調節器信號路徑504.1至504.m可以與如上在圖1中所述的調節器信號路徑104.1至104.m實質上相似的方式單獨地調整整體誤差校正信號152，以補償參考信號路徑502及/或調節器信號路徑504.1至504.m中的一者或多者之間的失配。在圖5所示的示例性實施例中，調節器信號路徑504.1至504.m包括局部通道誤差電路系統114.1至114.m、組合電路系統116.1至116.m、調節器通道電路系統118.1至118.m、能量儲存元件120.1至120.m、第一放大器510.1至510.m、及第二放大器512.1至512.m。如圖5中所示，第一放大器510.1至510.m以第一增益A1放大局部誤差校正信號164.1至164.m，以提供經放大的局部誤差校正信號554.1至554.i。第二放大器512.1至512.m以第二增益A2放大整體誤差校正信號152，以提供經放大的整體誤差校正信號556.1至556.m 。組合電路系統116.1至116.m以如上在圖1中所述的實質上相似的方式組合經放大的局部誤差校正信號554.1至554.i與經放大的整體誤差校正信號556.1至556.m ，以提供調節器信號路徑調節信號168.1至168.m。
示例性電壓調節器系統的示例性操作
圖6示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的示例性操作的流程圖。本發明並非僅限於此操作說明。而是，對於相關領域中的普通技術人員來說將顯而易見，在本發明的範圍及精神內也存在其他操作控制流程。以下論述闡述電壓調節器系統（例如，提供一些實例：電壓調節器系統100或電壓調節器系統500）的示例性操作流程600。
在操作602處，示例性操作流程600以恆定或實質上恆定的電壓提供類比輸出信號（例如，提供實例：類比輸出信號150）。舉例來說，示例性操作流程600以如上在圖1至圖5中所述的實質上相似的方式根據一個或多個切換時鐘信號（例如，提供實例：切換時鐘信號162.1至162.i）提供能量儲存元件充電信號（例如，提供一些實例：能量儲存元件充電信號156及/或能量儲存元件充電信號166.1至166.m中的一者或多者），以使一個或多個能量儲存元件（例如，提供一些實例：能量儲存元件112及/或能量儲存元件120.1至120.m中的一者或多者）充電及/或放電，從而提供類比輸出信號。在示例性實施例中，操作602可由參考通道電路系統110及/或調節器通道電路系統118.1至118.m中的一者或多者執行。
在操作604處，示例性操作流程600提供整體誤差校正信號（例如，提供實例：整體誤差校正信號152），以使類比輸出信號150與參考輸入信號（例如，提供實例：參考輸入信號154）成比例。示例性操作流程600基於參考輸入信號與來自操作602的一個或多個能量儲存元件充電信號中的一者的比較來提供整體誤差校正信號。操作604的整體誤差校正信號表示參考輸入信號與類比輸出信號之間的差值。在示例性實施例中，操作604可由整體誤差電路系統106執行。
在操作606處，示例性操作流程600以如上在圖1至圖5中所述的實質上相似的方式提供一個或多個局部誤差校正信號（例如，提供實例：局部誤差校正信號164.1至164.m中的一者或多者），以補償電壓調節器系統內由電壓調節器系統內存在的製造變化及/或偏差容差引起的失配。示例性操作流程600可調整來自操作604的整體誤差校正信號，以補償電壓調節器內的失配。在示例性實施例中，流程600基於來自操作604的整體誤差校正信號與操作604的能量儲存元件充電信號中的一個或多個能量儲存元件充電信號的比較來提供所述一個或多個局部誤差校正信號。在示例性實施例中，操作606可由局部通道誤差電路系統114.1至114.m執行。
總結
前述詳細說明公開一種多相電壓調節器。所述多相電壓調節器包括參考信號路徑及至少一個調節器信號路徑。所述參考信號路徑根據第一切換時鐘信號提供第一能量儲存元件充電信號以使第一能量儲存元件充電或放電，所述第一能量儲存元件被配置成在放電時貢獻於類比輸出信號，且基於所述類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號。所述至少一個調節器信號路徑根據第二切換時鐘信號及調節器信號路徑調節信號提供第二能量儲存元件充電信號以使第二能量儲存元件充電或放電，所述第二能量儲存元件被配置成在放電時貢獻於所述類比輸出信號，基於所述第一能量儲存元件充電信號與所述第二能量儲存元件充電信號的比較來提供局部誤差校正信號，且通過所述局部誤差校正信號調整所述整體誤差校正信號以提供所述調節器信號路徑調節信號。
前述詳細說明還公開另一種多相電壓調節器。所述另一種多相電壓調節器包括整體誤差電路系統、第一組合電路系統、參考通道電路系統、局部通道誤差電路系統、第二組合電路系統、及調節器通道電路系統。所述整體誤差電路系統基於類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號。所述第一組合電路系統組合所述整體誤差校正信號與參考信號路徑誤差信號，以提供參考信號路徑調節信號。所述參考通道電路系統基於所述參考信號路徑調節信號與第一切換時鐘信號的比較來提供第一能量儲存元件充電信號，以使第一能量儲存元件充電或放電。所述局部通道誤差電路系統基於所述第一能量儲存元件充電信號與多個能量儲存元件充電信號中的對應能量儲存元件充電信號的比較來提供多個局部誤差校正信號。所述第二組合電路系統組合所述整體誤差校正信號與所述多個局部誤差校正信號，以提供調節器信號路徑調節信號。所述調節器通道電路系統基於所述調節器信號路徑調節信號與所述切換時鐘信號的比較來提供所述多個能量儲存元件充電信號，以使能量儲存元件充電或放電。
前述詳細說明進一步公開一種用於操作多相電壓調節器的方法。所述方法包括：通過所述多相電壓調節器的多個信號路徑根據切換時鐘信號提供能量儲存元件充電信號以使能量儲存元件充電或放電，從而提供類比輸出信號；通過所述多個信號路徑中的第一信號路徑基於所述類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號；以及通過所述多個信號路徑中的第二信號路徑基於所述能量儲存元件充電信號中的第一能量儲存元件充電信號與第二能量儲存元件充電信號的比較來提供局部誤差校正信號。
前述詳細說明參照附圖說明瞭與本發明一致的示例性實施例。在前述詳細說明中所提及的“示例性實施例”表明所述的示例性實施例可包括特定特徵、結構或特性，但並非每一示例性實施例一定包括所述特定特徵、結構或特性。此外，此類短語未必指代同一示例性實施例。此外，結合示例性實施例所述的任何特徵、結構或特性可獨立地或可以任何組合形式與其他示例性實施例（不論是否明確地闡述）的特徵、結構或特性被包含在一起。
前述詳細說明並非意在進行限制。而是，本發明的範圍僅根據以上權利要求書及其等效內容來界定。應瞭解，前述詳細說明而非以上摘要部分旨在用於解釋權利要求書。摘要部分可陳述本發明的一或多個但非全部示例性實施例，且因此，絕非旨在限制本發明及以上權利要求書及其等效內容。
在前述詳細說明內所述的示例性實施例是出於說明性目的而提供，而非旨在進行限制。在保持於本發明的精神及範圍內的同時，可實現其他示例性實施例，且可對示例性實施例作出修改。前述詳細說明是借助於功能構建塊而加以闡述，所述功能構建塊說明所指定功能及其關係的實施方案。這些功能構建塊的邊界在本文中是為方便說明起見而任意界定的。只要所指定功能及其關係被適當地執行，便可界定替代邊界。
本發明的實施例可以硬體、固件、軟體、或其任何組合來實作。本發明的實施例也可被實作為儲存在機器可讀媒體上的可由一個或多個處理器讀取及執行的指令。機器可讀媒體可包括用於以機器（例如，計算電路系統）可讀的形式儲存或傳送資訊的任何機制。舉例來說，機器可讀媒體可包括非暫時性機器可讀媒體，例如：唯讀記憶體（read only memory，ROM）；隨機存取記憶體（random access memory，RAM）；磁片儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；以及其他。作為另一實例，機器可讀媒體可包括暫時性機器可讀媒體，例如電形式、光學形式、聲形式或其他形式的傳播信號（例如，載波、紅外信號、數位信號等）。此外，固件、軟體、常式、指令在本文中均可被闡述為執行某些動作。然而，應瞭解，此類說明僅是為了方便起見，且此類行動事實上是由執行所述固件、軟體、常式、指令等的計算裝置、處理器、控制器或其他裝置而引起。
前述詳細說明全面揭露了本發明的一般性質，以使其他人員可在不背離本發明的精神及範圍的條件下通過應用相關領域中的技術人員的知識在無需過度實驗的情況下針對各種應用容易地修改及/或調適此類示例性實施例。因此，基於本文中所呈現的教示內容及引導，此類調適及修改旨在處於示例性實施例的意義及多種等效形式內。應理解，本文中的短語或術語用於說明而非限制目的，使得相關領域中的技術人員應鑒於本文中的教示內容來解釋本說明書的術語或短語。
100、500‧‧‧多相電壓調節器系統/電壓調節器系統
102、502‧‧‧參考信號路徑
104.1、…、104.m、504.1、…、504.m‧‧‧調節器信號路徑
106、200‧‧‧整體誤差電路系統
108、116.1、…、116.m‧‧‧組合電路系統
110‧‧‧參考通道電路系統
112、120.1、…、120.m‧‧‧能量儲存元件
114.1、…、114.m、300‧‧‧局部通道誤差電路系統
118.1、…、118.m‧‧‧調節器通道電路系統
150‧‧‧類比輸出信號
152‧‧‧整體誤差校正信號
154‧‧‧參考輸入信號
156、166.1、…、166.x、…、166.m、450、452、454‧‧‧能量儲存元件充電信號
158‧‧‧參考信號路徑誤差信號
160‧‧‧參考信號路徑調節信號
162.1、162.2、…、162.x、…、162.i‧‧‧切換時鐘信號
164.1、…、164.x、…、164.m‧‧‧局部誤差校正信號
168.1、…、168.m‧‧‧調節器信號路徑調節信號
202、302‧‧‧放大器
250‧‧‧回饋信號
400‧‧‧通道電路系統
402‧‧‧比較器
404‧‧‧能量儲存元件充電電路系統
406‧‧‧閘驅動電路系統
456.1‧‧‧第一電晶體控制信號
456.2‧‧‧第二電晶體控制信號
506、510.1、…、510.m‧‧‧第一放大器
508、512.1、…、512.m‧‧‧第二放大器
550‧‧‧經放大的參考信號路徑誤差信號
552、556.1、…、556.m‧‧‧經放大的整體誤差校正信號
554.1、…、554.i‧‧‧經放大的局部誤差校正信號
600‧‧‧操作流程/流程
602、604、606‧‧‧操作
A1‧‧‧第一增益
A2‧‧‧第二增益
C1、C2‧‧‧電容器/無源元件/元件
C3、C4‧‧‧電容器
Q1‧‧‧p型金屬氧化物半導體電晶體
Q2‧‧‧n型金屬氧化物半導體電晶體
R1、R2‧‧‧電阻器/無源元件/元件
R3、R4‧‧‧電阻器
VBAT‧‧‧第一操作電壓
VSS‧‧‧第二操作電壓
結合附圖閱讀以下詳細說明，會最佳地理解本發明的各方面。應注意，根據業內標準慣例，各種特徵並非按比例繪製。事實上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。 圖1示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的框圖。 圖2示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性整體誤差電路系統（global error circuitry）的框圖。 圖3示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性局部通道誤差電路系統（local channel error circuitry）的框圖。 圖4示出根據本發明示例性實施例的第一示例性調節器系統內的示例性通道電路系統的框圖。 圖5示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的框圖。 圖6示出根據本發明示例性實施例的示例性電壓調節器系統的示例性操作的流程圖。

Claims (20)

  1. 一種多相電壓調節器，包括： 參考信號路徑，被配置成： 根據第一切換時鐘信號提供第一能量儲存元件充電信號以使第一能量儲存元件充電或放電，所述第一能量儲存元件被配置成在放電時貢獻於類比輸出信號，且 基於所述類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號；以及 至少一個調節器信號路徑，被配置成： 根據第二切換時鐘信號及調節器信號路徑調節信號提供第二能量儲存元件充電信號以使第二能量儲存元件充電或放電，所述第二能量儲存元件被配置成在放電時貢獻於所述類比輸出信號， 基於所述第一能量儲存元件充電信號與所述第二儲存儲存元件充電信號的比較來提供局部誤差校正信號，且 通過所述局部誤差校正信號調整所述整體誤差校正信號，以提供所述調節器信號路徑調節信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多相電壓調節器，其中所述參考信號路徑包括： 參考通道電路系統，被配置成： 將所述第一切換時鐘信號與參考信號路徑調節信號進行比較， 當所述第一切換時鐘信號小於所述參考信號路徑調節信號時，啟用第一電晶體並停用第二電晶體，以使所述第一能量儲存元件放電，且 當所述第一切換時鐘信號大於所述參考信號路徑調節信號時，停用所述第一電晶體並啟用所述第二電晶體，以使所述第一能量儲存元件充電。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的多相電壓調節器，其中所述參考信號路徑進一步包括： 組合電路系統，被配置成組合所述整體誤差校正信號與參考信號路徑誤差信號，以提供所述參考信號路徑調節信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的多相電壓調節器，其中所述參考信號路徑誤差信號包含： 處於所述第一切換時鐘信號的平均值的電壓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的多相電壓調節器，其中所述至少一個調節器信號路徑包括： 調節器通道電路系統，被配置成： 將所述第二切換時鐘信號與所述調節器信號路徑調節信號進行比較， 當所述第二切換時鐘信號小於所述調節器信號路徑調節信號時，啟用第一電晶體並停用第二電晶體，以使所述第二能量儲存元件放電，且 當所述第二切換時鐘信號大於所述調節器信號路徑調節信號時，停用所述第一電晶體並啟用所述第二電晶體，以使所述第二能量儲存元件充電。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的多相電壓調節器，其中所述至少一個調節器信號路徑包括： 組合電路系統，被配置成組合所述整體誤差校正信號與所述局部誤差校正信號以調整所述整體誤差校正信號，從而提供所述調節器信號路徑調節信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的多相電壓調節器，其中所述至少一個調節器信號路徑包括： 第一調節器信號路徑，被配置成： 根據所述第二切換時鐘信號及所述調節器信號路徑調節信號提供所述第二能量儲存元件充電信號，以使所述第二能量儲存元件充電或放電， 基於所述第一能量儲存元件充電信號與所述第二能量儲存元件充電信號的比較來提供所述局部誤差校正信號，且 通過所述局部誤差校正信號來調整所述整體誤差校正信號，以提供所述調節器信號路徑調節信號；以及 第二調節器信號路徑，被配置成： 根據第三切換時鐘信號及第二調節器信號路徑調節信號提供第三能量儲存元件充電信號以使第三能量儲存元件充電或放電，所述第三能量儲存元件被配置成在放電時貢獻於所述類比輸出信號， 基於所述第一能量儲存元件充電信號與所述第三能量儲存元件充電信號的比較來提供第二局部誤差校正信號，且 通過所述第二局部誤差校正信號調整所述整體誤差校正信號，以提供所述第二調節器信號路徑調節信號。
  8. 一種多相電壓調節器，包括： 整體誤差電路系統，被配置成基於類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號； 第一組合電路系統，被配置成組合所述整體誤差校正信號與參考信號路徑誤差信號，以提供參考信號路徑調節信號； 參考通道電路系統，被配置成基於所述參考信號路徑調節信號與多個切換時鐘信號中的第一切換時鐘信號的比較來提供第一能量儲存元件充電信號，以使第一能量儲存元件充電或放電； 多個局部通道誤差電路系統，被配置成基於所述第一能量儲存元件充電信號與多個能量儲存元件充電信號中的對應能量儲存元件充電信號的比較來提供多個局部誤差校正信號； 多個第二組合電路系統，被配置成組合所述整體誤差校正信號與所述多個局部誤差校正信號，以提供多個調節器信號路徑調節信號；以及 多個調節器通道電路系統，被配置成基於所述多個調節器信號路徑調節信號與所述多個切換時鐘信號的比較來提供所述多個能量儲存元件充電信號，以使多個能量儲存元件充電或放電。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，其中所述參考信號路徑誤差信號包含： 處於所述第一時鐘信號的平均值的電壓。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，其中所述參考通道電路系統包括： 比較器，被配置成基於所述參考信號路徑調節信號與所述第一切換時鐘信號的比較來提供所述第一能量儲存元件充電信號；以及 能量儲存元件充電電路系統，被配置成： 當所述第一切換時鐘信號小於所述參考信號路徑調節信號時，啟用第一電晶體並停用第二電晶體，以使所述第一能量儲存元件放電，且 當所述第一切換時鐘信號大於所述參考信號路徑調節信號時，停用所述第一電晶體並啟用所述第二電晶體，以使所述第一能量儲存元件充電。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，其中所述多個調節器通道電路系統中的至少一者包括： 比較器，被配置成基於所述多個調節器信號路徑調節信號中的調節器信號路徑調節信號與所述多個切換時鐘信號中的第二切換時鐘信號的比較來提供能量儲存元件充電信號；以及 能量儲存元件充電電路系統，被配置成： 當所述第二切換時鐘信號小於所述調節器信號路徑調節信號時，啟用第一電晶體並停用第二電晶體，以使所述多個能量儲存元件中的第二能量儲存元件放電，且 當所述第二切換時鐘信號大於所述調節器信號路徑調節信號時，停用所述第一電晶體並啟用所述第二電晶體，以使所述第二能量儲存元件充電。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，其中所述多個第二組合電路系統被配置成組合所述整體誤差校正信號與所述多個局部誤差校正信號，以補償所述多個調節器通道電路系統與所述參考通道電路系統之間的失配。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，所述多相電壓調節器進一步包括： 第一放大器，被配置成以第一增益放大所述參考信號路徑誤差信號，以提供經放大的參考信號路徑誤差信號；以及 第二放大器，被配置成以第二增益放大所述整體誤差校正信號，以提供經放大的整體誤差校正信號， 其中所述第一組合電路系統被配置成組合所述經放大的參考信號路徑誤差信號與所述經放大的參考信號路徑誤差信號，以提供所述參考信號路徑調節信號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的多相電壓調節器，所述多相電壓調節器進一步包括： 多個第一放大器，被配置成以所述第一增益放大所述多個局部誤差校正信號，以提供多個經放大的局部誤差校正信號； 多個第二放大器，被配置成以所述第二增益放大所述整體誤差校正信號，以提供多個經放大的整體誤差校正信號， 其中所述第二組合電路系統被配置成組合所述多個經放大的局部誤差校正信號與所述多個經放大的整體誤差校正信號，以提供所述多個調節器信號路徑調節信號。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的多相電壓調節器，其中所述整體誤差電路系統包括： 誤差放大器，被配置成： 確定所述第一能量儲存元件充電信號與所述參考輸入信號之間的差值，且 基於第一能量儲存元件充電信號與參考輸入信號的比較來放大所述差值，以提供所述整體誤差校正信號。
  16. 一種用於操作多相電壓調節器的方法，所述方法包括： 通過所述多相電壓調節器的多個信號路徑根據多個切換時鐘信號提供多個能量儲存元件充電信號以使多個能量儲存元件充電或放電，從而提供類比輸出信號； 通過所述多個信號路徑中的第一信號路徑基於所述類比輸出信號與參考輸入信號的比較來提供整體誤差校正信號；以及 通過所述多個信號路徑中的第二信號路徑基於所述多個能量儲存元件充電信號中的第一能量儲存元件充電信號與所述多個能量儲存元件充電信號中的第二能量儲存元件充電信號的比較來提供局部誤差校正信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，所述方法進一步包括： 通過所述第一信號路徑組合所述整體誤差校正信號與參考信號路徑誤差信號，以提供參考信號路徑調節信號，且 其中所述提供所述多個能量儲存元件充電信號包括： 當所述參考信號路徑調節信號處於第一邏輯位準時，通過所述第一信號路徑根據所述多個切換時鐘信號中的所述第一切換時鐘信號以所述第一邏輯位準提供所述多個能量儲存元件充電信號中的所述第一能量儲存元件充電信號，以使所述多個能量儲存元件中的所述第一能量儲存元件充電，以及 當所述參考信號路徑調節信號處於第二邏輯位準時，通過所述第一信號路徑根據所述第一切換時鐘信號以所述第二邏輯位準提供所述第一能量儲存元件充電信號，以使所述第一能量儲存元件放電。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中所述參考信號路徑誤差信號包含： 處於所述第一切換時鐘信號的平均值的電壓。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的方法，所述方法進一步包括： 通過所述第二信號路徑組合所述局部誤差校正信號與所述整體誤差校正信號，以提供調節器信號路徑調節信號，且 其中所述提供所述多個能量儲存元件充電信號包括： 當所述調節器信號路徑調節信號處於第一邏輯位準時，通過所述第二信號路徑以所述第一邏輯位準提供所述多個能量儲存元件充電信號中的所述第一能量儲存元件充電信號，以使所述多個能量儲存元件中的所述第一能量儲存元件充電，以及 當所述調節器信號路徑調節信號處於第二邏輯位準時，通過所述第二信號路徑以所述第二邏輯位準提供所述第一能量儲存元件充電信號，以使所述第一能量儲存元件放電。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的方法，其中所述組合包括： 組合所述局部誤差校正信號與所述整體誤差校正信號，補償所述第一信號路徑與所述第二信號路徑之間的失配。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018123671A1 (de) 2017-09-27 2019-03-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Mehrphasiges Spannungsreglersystem
EP3832429B1 (en) * 2019-12-05 2023-02-08 NXP USA, Inc. Distributed control of a voltage regulator

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6278263B1 (en) * 1999-09-01 2001-08-21 Intersil Corporation Multi-phase converter with balanced currents
US6897636B2 (en) * 2002-03-29 2005-05-24 Intersil Americas Inc. Method and circuit for scaling and balancing input and output currents in a multi-phase DC-DC converter using different input voltages
US6674325B2 (en) * 2002-05-14 2004-01-06 Windbond Electronics Corporation Balanced current converter with multiple pulse width modulated channels
US6943535B1 (en) 2002-10-17 2005-09-13 Analog Devices, Inc. Multiple-phase DC-DC converter topology
TWI258264B (en) 2003-12-31 2006-07-11 Delta Electronics Inc Switching power supply and oscillator frequency tuner thereof
CN101204002B (zh) 2005-04-12 2011-07-06 意法半导体股份有限公司 多相电压调节器
US7492136B2 (en) 2005-09-16 2009-02-17 International Rectifier Corporation Multi-phase converter with improved load step-up transient response
US7728573B2 (en) * 2005-10-24 2010-06-01 Semiconductor Components Industries, L.L.C. DC-DC converter controller having optimized load transient response and method thereof
KR100712537B1 (ko) * 2005-10-26 2007-04-30 삼성전자주식회사 클럭 발생 회로
TW200939632A (en) 2008-03-11 2009-09-16 Richtek Technology Corp Rapid response generating circuit and the method thereof, multi-phase voltage regulator and the rapid response method
TWI396957B (zh) 2008-05-30 2013-05-21 Asustek Comp Inc 變頻多相位電壓調節器及其控制方法
US8228049B2 (en) 2008-07-14 2012-07-24 Intersil Americas LLC Advanced phase number control for multiphase converters
EP2169824A1 (en) * 2008-09-25 2010-03-31 Moscad Design & Automation Sàrl A switched capacitor error amplifier circuit for generating a precision current reference or for use in a precision oscillator
TWI450478B (zh) * 2010-08-30 2014-08-21 Upi Semiconductor Corp 電流平衡器
TW201308841A (zh) * 2011-08-03 2013-02-16 Yue-Mei Qiu 電源轉換器脈寬調變控制電路及其控制方法
TWI429182B (zh) * 2011-08-12 2014-03-01 Upi Semiconductor Corp 多相直流對直流電源轉換器
JP2013070263A (ja) 2011-09-22 2013-04-18 Renesas Electronics Corp 電力変換回路、多相ボルテージレギュレータ、及び電力変換方法
US9369043B2 (en) * 2012-10-23 2016-06-14 Texas Instruments Deutschland Gmbh Phase current balancing for multiphase converters
TWI473397B (zh) * 2012-11-01 2015-02-11 Luxmill Electronic Co Ltd 應用於電源轉換器之電流控制電路及其控制方法
US10698430B2 (en) * 2012-12-19 2020-06-30 Intel Corporation Method and apparatus of current balancing for multiple phase power converter

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