TW202137683A - 用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法 - Google Patents

用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202137683A
TW202137683A TW110106443A TW110106443A TW202137683A TW 202137683 A TW202137683 A TW 202137683A TW 110106443 A TW110106443 A TW 110106443A TW 110106443 A TW110106443 A TW 110106443A TW 202137683 A TW202137683 A TW 202137683A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
inductor
output
state
peak current
power converter
Prior art date
Application number
TW110106443A
Other languages
English (en)
Inventor
加布里埃爾 埃里亞
Original Assignee
美商半導體組件工業公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商半導體組件工業公司 filed Critical 美商半導體組件工業公司
Publication of TW202137683A publication Critical patent/TW202137683A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion 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
    • H02M3/145—Conversion 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
    • H02M3/155—Conversion 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
    • H02M3/156—Conversion 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
    • H02M3/158—Conversion 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion 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
    • H02M3/145—Conversion 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
    • H02M3/155—Conversion 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
    • H02M3/156—Conversion 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
    • H02M3/158—Conversion 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
    • H02M3/1582—Buck-boost converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion 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
    • H02M3/145—Conversion 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
    • H02M3/155—Conversion 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
    • H02M3/156—Conversion 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion 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
    • H02M3/145—Conversion 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
    • H02M3/155—Conversion 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
    • H02M3/156—Conversion 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
    • H02M3/157—Conversion 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 with digital control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

揭示一種用以控制以連續電流模式(CCM)操作的一單電感器多輸出(SIMO)電力轉換器的該峰電流的電路。該電路產生可基於藉由比較輸出電壓與其等的各別經調節位準而產生的一誤差信號而提高或降低的一峰電流臨限信號。額外地，當該SIMO電力轉換器的一能量儲存元件在一空轉狀態時，該電路可降低該峰電流臨限信號。該降低可以一速率發生，其繼續與該空轉狀態持續的長度相同。所揭示的電路及方法允許該峰電流臨限收歛至促進該能量儲存元件的充分充電以提供足夠能量至該等輸出但不過度充電以增加與該空轉狀態關聯的歐姆損耗的一位準。

Description

用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法
本揭露係關於類比微電子器件，且更具體地關於可以連續導通模式(continuous conduction mode, CCM)操作的單電感器多輸出(single-inductor multiple-output, SIMO) DC-DC轉換器。
因為單電感器多輸出(SIMO) DC-DC轉換器（亦即，SIMO電力轉換器）可在複數個輸出處提供多個經調節DC電壓，其等可用於行動及物聯網(internet-of-things, IoT)應用。相較於其他電力管理積體電路(power-management integrated-circuit, PMIC)，因為SIMO電力轉換器共享能量儲存元件，其等可具有較小的印刷電路板(printed circuit board, PCB)覆蓋區、較高的可靠性、及/或較低的成本。SIMO電力轉換器可以電感器電流在切換循環的一部分係零的不連續電流模式(discontinuous current mode, DCM)操作，或可以電感器電流在整體切換循環期間係非零的連續電流模式(continuous current mode, CCM)操作。在CCM操作中，必須以足夠的能量對能量儲存元件充電以在循環期間調節各輸出，但不將能量儲存器充電至高到浪費能量。此係本揭露之實施方案出現的背景。
在至少一個態樣中，本揭露通常描述一種用於電力轉換的系統。該系統包括一單電感器多輸出(SIMO)電力轉換器，該單電感器多輸出電力轉換器包括複數個開關。該等開關可組態（亦即，可控制）以將一電感器置於至少一充電狀態、一放電狀態、或一空轉狀態。該系統進一步包括一狀態機，該狀態機耦接至該SIMO電力轉換器。該狀態機經組態以輸出切換信號，以根據一狀態組態該複數個開關。該系統進一步包括一類比控制件，該類比控制件耦接在該SIMO電力轉換器與該狀態機之間。該類比控制件經組態以比較來自該SIMO電力轉換器的經感測信號與臨限。基於該等比較，該類比控制件可組態該狀態機的該狀態。該類比控制件包括一峰電流臨限電路，該峰電流臨限電路經組態以根據一總輸出電壓誤差及該SIMO電力轉換器的該空轉狀態調整一峰電流臨限，該峰電流臨限對應於該電感器在該充電狀態期間被充電的一峰電流。
在該SIMO電力轉換器的一第一可能實施方案中，該峰電流臨限控制電路包括一空轉電路，該空轉電路經組態以降低該峰電流臨限。例如，在該SIMO電力級的該電感器在該空轉狀態時，該峰電流臨限以一恆定速率降低。
在該SIMO電力轉換器的一第二可能實施方案中，該峰電流臨限控制電路包括一空轉電路，該空轉電路經組態以降低該峰電流臨限。例如，該空轉電路包括一開關及一恆定電流源，且該開關係由來自該狀態機的一空轉信號所組態。
在該SIMO電力轉換器的一第三可能實施方案中，該峰電流臨限控制電路包括一誤差放大器，該誤差放大器經組態以比較來自該SIMO電力轉換器之各輸出的一輸出電壓與一各別臨限，並基於該等比較輸出一誤差信號。該峰電流臨限控制電路進一步包括一低通濾波器，該低通濾波器經組態以將該誤差信號積分並輸出該峰電流臨限。該峰電流臨限控制電路進一步包括一空轉電路，該空轉電路經組態以在該電感器在該空轉狀態時降低該峰電流臨限。
在該SIMO電力轉換器之該第三可能實施方案的一第一實例中，該誤差放大器係一操作跨導放大器。
在該SIMO電力轉換器之該第三可能實施方案的一第二實例中，該誤差信號對應於該SIMO電力級的各輸出與一各別臨限之間的差的一總和。
在該SIMO電力轉換器之該第三可能實施方案的一第三實例中，該空轉電路包括一開關及一恆定電流源，該空轉電路經組態以在該開關啟動時以對應於該恆定電流源的一電流位準的一恆定速率降低該峰電流臨限。例如，該開關經組態以藉由指示該電感器在該空轉狀態的一信號將該恆定電流源耦接至該低通濾波器的一輸出。
在另一態樣中，本揭露通常描述一種用於在一CCM的操作的一循環期間調整一SIMO電力轉換器的一峰電流的方法。該方法包括對該SIMO電力轉換器的一電感器充電，並將該充電電感器依序耦接至一第一輸出群組中的輸出以對各別輸出電壓充電。該方法進一步包括感測一電感器電流在一峰電流臨限，且（因此）將該SIMO電力轉換器的該電感器放電。該方法進一步包括將該放電電感器依序耦接至一第二輸出群組中的輸出以對該等輸出的各別輸出電壓充電。該方法進一步包括偵測該電感器在一空轉狀態，且（因此）基於該空轉狀態調整該峰電流臨限。在一可能實施方案中，該經調整峰電流臨限可施加至該SIMO電力轉換器的一後續循環（例如，以在該空轉狀態期間降低該電感器中的一電流）。
在該方法的一可能實施方案中，該峰電流臨限對應於該等輸出電壓與其等的各別經調節位準之間的差。
在另一可能實施方案中，該方法進一步包括將該經調整峰電流臨限施加至該SIMO電力轉換器的一後續循環。
在另一態樣中，本揭露通常描述用於一SIMO電力轉換器的一峰電流臨限控制電路。該峰電流臨限控制電路包括一誤差放大器，該誤差放大器經組態以基於該SIMO電力轉換器的輸出電壓與其等的各別經調節位準之間的一總差而產生一峰電流臨限信號。該峰電流臨限控制電路進一步包括一空轉電路，該空轉電路經組態以在該SIMO電力轉換器在一空轉狀態時降低該峰電流臨限信號。在一可能實施方案中，該峰電流臨限控制電路進一步包括一濾波器，以使該峰電流臨限信號在時間上的變化平滑化。
前述的說明性發明內容、及本揭露的其他範例目的及/或優點、以及達成其之方式係進一步解釋於下述實施方式及其隨附圖式。
[相關申請案之交互參照]
本申請案主張於2020年3月6日申請之美國專利申請案第16/811,409號之優先權。
圖1繪示根據本揭露之實施方案的SIMO電力轉換器。SIMO電力轉換器100包括SIMO電力級200。基於輸入電壓(VIN )，SIMO電力級200經組態以在複數個輸出輸出複數個輸出電壓（亦即，VO1 、VO2 、…、VOn ）。複數個輸出電壓可由各種類型的DC-DC轉換（諸如降壓轉換、升壓轉換、及降壓-升壓轉換）產生。
SIMO電力級200利用單一能量儲存元件（例如，電感器210）供應能量至複數個輸出。在循環期間，各輸出可接收來自能量儲存元件的能量（例如，電流）以對各別電容器（亦即，C1 、C2 、…Cn ）充電以在各輸出處維持經調節電壓（亦即，VO1 、VO2 、…、VOn ）。例如，在循環期間，第一輸出電容器經完全充電（例如，充電至經調節電壓位準），接著第二輸出電容器經完全改變，並依此類推，直到所有輸出均已充電至其等的各別位準。各輸出的電壓位準可相同或不同。
SIMO電力級200包括複數個輸出開關(So1 、So2 、…、Son )。各輸出開關可經組態以將電感器210耦接至特定輸出。例如，當輸出開關So1 在導通狀況（亦即，導通）時，第一輸出的電容器(C1 )可從（或通過）電感器210接收能量以增加輸出電壓(Vo1 )。當輸出開關So1 在關斷狀況（亦即，關斷）時，第一輸出的電容器(C1 )與電感器210解耦接。在關斷狀況時，當耦接至輸出的負載從在輸出處的電容器(C1 )汲取電流(Io1 )（亦即，將電容器放電）時，輸出電壓(Vo1 )可減少。循環可在輸出電壓的一或多者下降至（或低於）臨限時開始，且循環可在所有輸出電壓充電至（或高於）臨限時結束。
SIMO電力級200進一步包括複數個電感器開關(S1 、S2 、S3 )。電感器開關的導通/關斷狀態可控制能量如何與電感器210交換或儲存在該電感器中。例如，在第一電感器開關狀態中（例如，S1 =導通、S3 =關斷、S2 =關斷），可對電感器210充電（亦即，當小於輸入電壓的輸出電壓時（即，降壓轉換）），並可將輸出耦接至能量儲存元件以接收來自充電能量儲存元件的電荷。在第二電感器開關狀態中（例如，S1 =關斷、S3 =導通、S2 =關斷），可將電感器210放電，並可將輸出耦接至能量儲存元件以接收來自放電能量儲存元件的電荷。在第三電感器開關狀態中（例如，S1 =關斷、S3 =導通、S2 =導通），可儲存能量儲存元件中的能量（例如，藉由再循環205電流）。此狀態可稱為能量儲存元件的空轉狀態（例如，電感器的空轉狀態）。此等狀態可係在循環期間最常使用的狀態，但可存在其他的電感器開關狀態。
在第四電感器開關狀態中（例如，S1 =導通、S3 =關斷、S2 =導通），可對能量儲存元件中的能量充電。此狀態可為升壓轉換程序的一部分。在第五電感器開關狀態中（例如，S1 =關斷、S3 =關斷、S2 =關斷），電感器210中的能量可與輸入及輸出解耦接。此狀態可稱為停留狀態。此狀態可係DCM操作的部分，且僅在電感器電流係零時方有可能。
圖2示意地繪示可與顯示於圖1中之SIMO電力轉換器一起使用的實例SIMO電力級201。實例SIMO電力級201包括三個輸出。如圖2所示，電感器210 (L)在三個輸出之間共用。電感器210的輸入側可分別使用電感器開關S1 或S3 耦接至輸入電壓源215或接地電壓220。電感器的輸出側可分別使用輸出開關So1 、So2 、或So3 耦接至輸出的任一者。額外地，電感器的輸出側可使用電感器開關S2 耦接至接地電壓220。三個輸出開關(So1 、So2 、So3 )可使用背對背NMOS電晶體實施，而電感器開關(S1 、S2 、S3 )可使用信號NMOS電晶體實施。
SIMO電力轉換器201亦可包括電流感測器。例如，第一電流感測器225可經組態以在電感器210正在充電（亦即，S1 =導通、S3 =關斷）的同時測量電感器電流(IL )，且第二電流感測器230可經組態以在該電感器正在放電（亦即，S1 =關斷、S3 =導通）的同時測量電感器電流(IL )。電流感測器可幫助判定何時到達峰電感器電流(Ip)以及電感器電流何時變成零（例如，零交叉偵測）。在一個可能實施方案中，各電流感測器可實施為電流控制電壓源。在另一可能實施方案中，各電流感測器可實施為採感測FET組態的電流鏡。
SIMO電力級201可進一步包括在各輸出處的電壓感測器。例如，SIMO電力級201可包括第一電壓感測器以測量第一輸出電壓Vo1 、第二電壓感測器以測量第二輸出電壓Vo2 、及第三電壓感測器以測量第三輸出電壓Vo3 。在實例中，將假設SIMO電力級201的輸出電壓小於輸入電壓（亦即，降壓轉換），但應理解各輸出可係任何轉換類型，且輸出可係相同類型或不同類型。
複數個開關(S1 、S2 、S3 、So1 、So2 、So3 )的導通/關斷狀態可藉由狀態機500組態，該狀態機經組態以基於感測器測量輸出開關控制信號510。當感測器測量改變時，狀態機可從第一狀態移動到第二狀態。例如，在循環開始時，可對（亦即，增加）第一輸出電壓Vo1 （亦即，第一輸出）充電。當第一輸出電壓到達參考位準（例如，經調節值）時，狀態機可改變狀態並組態SIMO電力級以開始對第二輸出電壓(Vo2 )充電。當第二輸出電壓到達參考位準（例如，經調節值）時，狀態機可改變狀態並組態SIMO電力級以開始對第三輸出電壓(Vo3 )充電。此程序可繼續直到所有n個輸出均已充電為止。
在該實例中，能量儲存元件係電感器210。在此情形中，在循環開始時，狀態機可將電感器耦接至輸入電壓(VIN )，使得電力從輸入電壓提供至經耦接輸出。隨著輸出在循環期間依序充電，電感器的電流隨著電感器充電而穩定地增加。當電感器電流到達其最大（亦即，峰）值時（亦即，當電感器變成完全充電時），電感器可與輸入解耦接以開始放電。在放電的同時，可繼續將電感器耦接至輸出以繼續輸出的循序充電。
圖3A係電感器電流在SIMO電力轉換器的可能循環期間的基於時間的圖表。電感器電流可對應於複數個狀態，諸如在圖3B之狀態圖式中所示者。在循環的開始(t0 )，電感器電流(IL )係來自先前循環之空轉狀態的非零。在所示實施方案中，輸出可以下列順序依序充電：Vo3 、Vo2 、Vo1 。因此，在對應於循環之開始的時間(t0 )，如圖3B所示，狀態機進入V3UP狀態，其中Vo3 通過（充電-UP）電感器210（亦即，S1 =導通、So3 =導通）從輸入電壓(Vi)源充電（亦即，增加）。在此狀態中時，第三輸出的輸出電壓(Vo3 )係藉由電壓感測器監測並與臨限比較以判定輸出何時完全充電。額外地，電感器電流係由感測器監測並與臨限比較以判定電感器何時已到達峰（亦即，最大）電流。在所示實施方案中，第三輸出在電感器電流已到達其規定峰(IP )之前的時間(t1 )變成完全充電。因此，狀態機移動至V2UP狀態且SIMO電力轉換器200的開關經組態以對第二輸出充電（亦即，S1 =導通、So2 =導通）。在電感器到達其峰電流(Ip )的時間(t2 )，第二輸出未完全充電。因此，狀態機移動至V2DN狀態，其中第二輸出繼續接收來自（現在）放電電感器的電荷（亦即，S3 =導通、So2=導通）。在第二輸出到達其完全充電的時間(t3 )，狀態機移動至V1DN狀態，其中第一輸出接收來自放電電容器的電荷（亦即，S3 =導通、So1 =導通）。在所有輸出均已充電（亦即，在或高於其等的各別臨限值）的時間(t4 )，循環結束且狀態機進入剩餘電感器電流(IL )在電感器中循環的空轉(FRWL)狀態（亦即，S3 =導通、S2 =導通）。在表1中總結顯示於圖2中之實例SIMO電力轉換器的開關狀態。
表 1 ： 顯示於圖2中之實例轉換器的狀態
狀態 開關導通
輸出狀態   
充電輸出1 (Vo1 ＜ Vt1 ) So1 及（S1 或S3 ）
充電輸出2 (Vo2 ＜ Vt2 ) So2 及（S1 或S3 ）
充電輸出3 (Vo3 ＜ Vt3 ) So3 及（S1 或S3 ）
電感器狀態   
充電電感器(IL ＜ IP ) S1
放電電感器（IL = IP 直到循環結束） S3
空轉（Vo1 ≥VREG1 、Vo2 ≥VREG2 、Vo3 ≥ VREG3 ） S3 及S2
取決於各輸出所需的峰電流臨限及電流量，從充電電感器至放電電感器的轉變可在輸出之任一者的充電期間發生。換言之，在電感器電流到達其峰值前，可將充電電感器循序耦接至第一輸出群組中的輸出（亦即，以對其等的各別輸出電壓充電），且在電感器到達其峰值後，可將放電電感器循序耦接至需要充電的其餘輸出（亦即，第二輸出群組）。
SIMO電力級200可以操作的不連續電流模式(DCM)或以的操作的連續電流模式(CCM)操作。在DCM中，儲存在電感器中的能量在循環期間完全地放電至輸出中，使得在次一循環的開始，電感器再次從零能量充電至高能量。然而，在操作的連續電流模式(CCM)中，電感器在循環期間未完全放電。CCM可提供包括將電量供應至各輸出所需的較低峰電感器電流（亦即，較小電感器大小）的優點。
若循環在未耗盡電感器之電荷的情況下完成，可將SIMO電力級置於空轉狀態，直到後續循環開始或直到無電流保持循環。在空轉狀態中，電感器係以短路迴路組態（例如，S3 =S2 =導通），使得電感器電流可循環205直到其可重使用的次一循環為止。一些電感器電流（亦即，能量）可能導因於歐姆損耗而在空轉狀態期間損失。
循環的週期（亦即，空轉週期）可逐循環變化，因為新循環可能直到輸出中之至少一者下降至低於其參考（亦即，經調節）值（例如，達臨限量）才開始。在空轉週期期間損失的電流量可影響（亦即，降低）SIMO電力轉換器的效率。為改善效率，降低循環結束時剩餘在電感器中的電流量可係所欲的。換言之，降低電感器的峰電流(IP )可係所欲的。然而，將峰電流降得太低可導致在所有輸出均充電之前將電感器完全放電（亦即，DCM操作）。結果，一或多個輸出電壓可能下降經調節位準（亦即，可能變成未調節）。
判定可提供良好效率而不進入DCM操作及/或損失調節的較佳（例如，最佳）峰電流臨限（亦即，設定）可係較佳的。然而，單一峰電流設定可能無法滿足此等需求，因為較佳峰電流設定可隨負載狀況改變而逐循環變化。所揭示的電路、系統、及方法可自動調整峰電流以（例如，在一或多個循環期間）收歛至將SIMO電力轉換器的效率最佳化同時維持CCM操作的值上。峰電流的調整可包括調整峰電流參考（亦即，臨限），且此調整可基於輸出電壓及空轉週期持續時間。
圖4係繪示用於顯示於圖1中之電力轉換系統的類比控制電路（亦即，類比控制件300）的可能實施方案的方塊圖。類比控制件經組態以接收來自SIMO電力轉換器的經感測輸出電壓（例如，Vo1 、Vo2 、Vo3 ）及經感測電感器電流(IL )、將此等電壓及電流與預定臨限（亦即，參考位準）比較、並基於該比較，輸出狀態因子。狀態因子可係判定SIMO電力轉換器200中之特定電壓或電流之狀態的二進位值。狀態因子可耦合至狀態機500而以特定狀態組態狀態機500（例如，見圖3B）。基於特定狀態，狀態機500可輸出開關控制信號510而以導通狀態或關斷狀態組態SIMO電力轉換器中的各開關。
類比控制件300經組態以接收經感測電感器電流(IL )。經感測電感器電流可由感測在電感器正在充電時通過第一開關(S1 )及在電感器正在放電時通過第二開關(S3 )的電流產生。類比控制件可包括零電流比較器310，該零電流比較器經組態以比較經感測電感器電流位準與零電流臨限(IZCD )，以判定電感器電流是否係零（亦即，零交叉偵測器）。基於該比較，零電流比較器可輸出具有指示電感器電流是否係零或非零之位準（例如，電壓）的狀態因子(ZCD)。此狀態因子(ZCD)可導致狀態機移動至與DCM相關的狀態（例如，DWLL）。
類比控制件300可進一步包括第一輸出電壓比較器341，該第一輸出電壓比較器經組態以比較第一輸出的經感測輸出電壓位準(Vo1 )與第一輸出臨限(Vt1 )（亦即，第一經調節位準），以判定輸出電壓(Vo1 )係高於或低於第一輸出臨限。基於該比較，輸出電壓可輸出具有指示輸出是否在其經調節位準（亦即，值）或已下降至低於其經調節位準之位準（例如，電壓）的狀態因子(Vtop1 )。在一可能實施方案中，第一輸出電壓比較器341係具有上臨限及下臨限之遲滯的比較器（亦即，遲滯比較器），使得在狀態因子(Vtop1 )從指示輸出係在經調節位準的位準改變至指示輸出低於經調節位準的位準之前，輸出電壓上的下降必須超過一量。
類比控制件300可進一步包括對應於SIMO電力級之各額外輸出的額外輸出電壓比較器342、343。各輸出電壓比較器可經組態以比較對應輸出電壓（亦即，Vo1 、Vo2 、…Von ）與各別臨限（亦即，Vt1 、Vt2 、… Vtn ），以產生對應於輸出之充電狀態（亦即，經調節位準）的對應狀態因子（亦即，Vtop1 、Vtop2 、…Vtopn ）。在一可能實施方案中，各輸出電壓比較器係具有上臨限及下臨限之遲滯的比較器（亦即，遲滯比較器）。
類比控制件300可進一步包括峰電流比較器320，該峰電流比較器經組態以比較經感測電感器電流位準(IL )與峰電流臨限325 (Ip )（亦即，最大電感器電流、峰電感器電流），以判定電感器電流是否在最大位準。基於該比較，峰電流比較器可輸出具有指示電感器電流是否在（或高於）峰電流(IP )之位準（例如，電壓）的狀態因子(Itop )。此狀態因子(Itop )可對應於在對應於充電電流的狀態（例如，V1UP、V2UP、V3UP）與對應於放電電流的狀態（例如，V1DN、V2DN、V3DN）之間的轉變。
類比控制件300可進一步包括峰臨限控制件電路（亦即，峰臨限控制件400），該峰臨限控制件電路經組態以調整峰電流臨限325 (IP )以在循環期間不將電感器完全放電的情況下降低循環結束時留在電感器中的電流量。峰電流臨限的調整可基於SIMO電力級200的輸出電壓（亦即，Vo1 、Vo2 、..Von ）及/或空轉狀態（亦即，FRWL、FREEWHEEL）。
圖5係用於圖4之類比控制電路之可能峰電流臨限控制電路的方塊示意圖。峰電流臨限控制400可增加峰電流臨限，使得在循環期間，電感器210可充電至較高的峰電流(Ip)（例如，高於先前循環）。例如，在SIMO電力級200之輸出的一或多者上的大電壓變化（例如，下降）可導致峰臨限控制件400增加峰電流臨限(Ip)，使得額外電流可在次一循環期間供應至輸出。峰電流臨限增加可防止電感器210在後續（例如，次一個）循環期間變成完全放電。
峰電流臨限控制件400亦可減少峰電流臨限，使得在循環期間，電感器210可充電至比先前循環更低的峰電流(Ip)。峰臨限控制電路可接收來自狀態機500的空轉信號（亦即，FREEWHEEL）。雖然狀態機係在空轉狀態中（例如，見圖3B中的FRWL），但峰電流臨限可以恆定速率減少。換言之，峰電流臨限上的減少可與空轉週期成比例。
圖5係峰電流臨限控制件400之可能實施方案的示意圖。該電路經組態以從SIMO電力級200的輸出接收輸出電壓（Vo1 、Vo2 、Vo3 ）。將經接收輸出電壓輸入至誤差放大器410，該誤差放大器經組態以比較各輸出電壓與臨限（亦即，參考）（Vt1 、Vt2 、Vt3 ），以獲得各輸出的誤差（亦即，Vt1 -Vo1 、Vt2 -Vo2 、Vt3 -Vo3 ）。誤差放大器410進一步經組態以輸出誤差信號411，該誤差信號係所有誤差的總和（亦即，總輸出電壓誤差）。各輸出電壓的臨限可相同或不同。例如，第一輸出電壓(Vo1 )可與第一臨限電壓(Vt1 )比較以獲得第一誤差（例如，err1 = Vt1 -Vo1 ）、第二輸出電壓(Vo2 )可與第二臨限電壓(Vt2 )比較以獲得第二誤差（例如，err2 = Vt2 -Vo1 ）、且第三輸出電壓(Vo3 )可與第三臨限電壓(Vt3)比較以獲得第三誤差（例如，err3 – Vt3 -Vo3 ）。誤差放大器的輸出（亦即，總輸出電壓誤差）可係對應於誤差之總和（亦即，err1+err2+err3）（亦即，與該總和成比例）的信號。在一些實施方案中，誤差放大器410係操作跨導放大器(OTA)，且輸出信號係對應於誤差之總和的電流。
峰電流臨限控制件400可進一步包括濾波器。例如，誤差放大器410的輸出可耦接至低通濾波器（亦即，LP濾波器420）。LP濾波器420可經組態以將誤差放大器410的輸出積分（亦即，平滑化）。換言之，峰電流臨限控制件的控制可係比例積分(proportional-integral, PI)控制。LP濾波器420可實作為耦接在誤差放大器的輸出與接地(VSS)電壓之間的串聯電阻器-電容器(RC)電路。LP濾波器的輸出耦接至峰電流臨限控制件的輸出。換言之，LP濾波器輸出經濾波誤差信號415。在空轉週期不存在的情況下，峰電流臨限325 (IP )可根據經濾波誤差信號415增加或減少。
峰電流臨限控制件400可進一步包括經由開關440耦接至LP濾波器420的恆定電流源430。開關440係由來自狀態機之指示SIMO電力轉換器的電感器係在空轉狀態的信號(freewheel)控制。該開關可在SIMO電力轉換器200在空轉狀態時啟動（亦即，導通）且在SIMO電力轉換器200不在空轉狀態時停用（亦即，斷開）。對應於空轉狀態的信號可組態開關440以將電流源430耦接至峰電流臨限控制電路的輸出。當耦接時，電流源430可下拉（亦即，減少、降低）經濾波誤差信號，使得峰電流臨限325降低。峰電流臨限係以一恆定速率降低，使得峰電流臨限對較長的空轉週期比對較短的空轉週期降低更多。
使用輸出信號（例如，電壓）及空轉信號二者調整峰電流臨限325促進峰電感器電流(Ip)收歛在高至足以提供所有輸出所需之能量但低至足以使在空轉狀態中耗費的時間最小化的位準（例如，在一或多個循環期間），因此使歐姆損耗最小化。
圖6係用於在CCM操作的循環期間調整SIMO電力轉換器之峰電流之方法的流程圖。方法包括（在循環的開始）對SIMO電力轉換器的電感器充電610。方法進一步包括將充電電感器依序耦接620至一或多個輸出，以對該一或多個輸出的輸出電壓充電。提供至各輸出之充電的序列及量可由狀態機500控制。狀態機可以基於從SIMO電力轉換器200接收的經感測參數（例如，輸出電壓、電感器電流）的狀態來組態。基於該狀態，狀態機可產生信號以組態SIMO電力轉換器的開關（例如，S1 、S2 、S3 、So1 、So2 、Son ）以控制該一或多個輸出的充電。方法進一步包括感測630電感器電流(IL )係在峰電流臨限(IP )（亦即，係在峰電流）並因此將電感器放電650。方法進一步包括將放電電感器耦接660至一或多個輸出，以對該一或多個輸出的輸出電壓充電。方法進一步包括偵測670電感器在空轉狀態。方法進一步包括基於輸出電壓（Vo1、Vo2、…Von）及空轉狀態調整680峰電流臨限(IP )，及施加690經調整峰電流臨限至次一循環。
峰電流臨限的調整可包括比較輸出電壓與對應參考，以判定各輸出的誤差，並接著加總該等誤差以產生誤差信號。可濾波誤差信號（例如，在時間上平滑化）以產生經濾波誤差信號。在空轉狀態不存在的情況下，經濾波誤差信號可控制電感器的峰電流(Ip)以用於一後續（例如，次一）循環。例如，峰電流(Ip)可與輸出之誤差的增加成比例地增加。然而，當循環具有空轉狀態時，可將經濾波誤差信號降低以降低峰電流以用於一後續（例如，次一）循環。降低可使用恆定電流源430實現，以將輸出下拉（例如，汲取LP濾波器中的電容器）。輸出的下拉係由開關控制，該開關與電感器維持在空轉狀態一樣長地維持導通。在一可能實施方案中，峰電流臨限(Ip)可保持在一範圍內。例如，可箝位Ip，使得其不增加至高於最大位準。此上限箝位可限制可在循環期間循環的最大電感器電流。亦可箝位峰電流臨限(Ip)，使得其不減少至低於最小位準。此下限箝位可維持各循環可用於轉移至輸出的最小能量量。
在說明書及/或圖式中，已揭示典型的實施例。本揭露不限於此類例示性實施例。用語「及/或(and/or)」之使用包括相關聯之所列項目之一或多者的任何或全部組合。圖式係示意代表圖，且因此非必然按比例繪製。除非另有說明，否則特定用語已採一般性及描述性意義來使用，而非出於限制之目的來使用。
除非另有定義，本文中使用之所有技術及科學用語具有所屬技術領域中具有通常知識者所通常瞭解的相同意義。類似或等效於本文中所述的方法及材料可用於本揭露之實施或測試中。如本說明書中及隨附申請專利範圍中所使用者，除非內文另有明確指示，否則單數形式「一(a/an)」、「該(the)」包括複數的指稱物。本文中所用之用語「包含(comprising)」及其變化詞係與用語「包括(including)」及其變化詞同義地使用，且為非限制性的開放用語。本文中所用之用語「可選的(optional)」或「可選地(optionally)」意指可發生或可不發生隨後描述的特徵、情形、或情況，及意指該描述包括發生和未發生該特徵、情形、或情況的案例。範圍在本文中可表示成從「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。當表示此範圍時，一態樣包括從該一特定值及/或至該另一特定值。類似地，使用前述之「約」來將值表示為近似值時，應理解該特定值會形成另一態樣。應進一步理解的是，該等範圍之各者的端點係顯著相對於另一端點，且又顯著獨立於另一端點。
一些實施方案可使用各種半導體處理及/或封裝技術來實作。一些實施方案可使用與半導體基材相關聯的各種類型半導體處理技術來實作，包括但不限於例如矽(Si)、砷化鎵(GaAs)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)、及/或等等。
雖然所描述之實施方案的某些特徵已如本文所描述而說明，但所屬技術領域中具有通常知識者現將想到許多修改、替換、改變及均等物。因此，應當理解，隨附申請專利範圍旨在涵蓋落於實施方案範圍內的所有此類修改及改變。應當理解，其等僅以實例（非限制）方式呈現，並且可進行各種形式及細節改變。本文所描述之設備及/或方法之任何部分可以任何組合進行組合，除了互斥組合之外。本文所描述之實施方案可包括所描述之不同實施方案之功能、組件及/或特徵的各種組合及/或子組合。
100:SIMO電力轉換器 200:SIMO電力級 201:SIMO電力級 205:再循環 210:電感器 215:輸入電壓源 220:接地電壓 225:第一電流感測器 230:第二電流感測器 300:類比控制件 310:零電流比較器 320:峰電流比較器 325:峰電流臨限 341:第一輸出電壓比較器 342:輸出電壓比較器 343:輸出電壓比較器 400:峰臨限控制件/峰電流臨限控制件 410:誤差放大器 411:誤差信號 415:經濾波誤差信號 420:LP濾波器 430:恆定電流源/電流源 440:開關 500:狀態機 510:開關控制信號 610:充電 620:耦接 630:感測 650:將電感器放電 660:耦接 670:偵測 680:調整 690:施加 C1:電容器 C2:電容器 Cn:電容器 DWLL:狀態 freewheel:空轉信號 FRWL:空轉 IL:電感器電流/電感器電流位準 Io1:電流 Ip:峰電感器電流/峰電流臨限/峰電流 Itop:狀態因子 IZCD:零電流臨限 L:電感器 S1:電感器開關/開關 S2:電感器開關 S3:電感器開關/開關 So1:輸出開關 So2:輸出開關 So3:輸出開關 Son:開關 t0:時間 t1:時間 t2:時間 t3:時間 t4:時間 V1DN:狀態 V1UP:狀態 V2DN:狀態 V2UP:狀態 V3DN:狀態 V3UP:狀態 Vi:輸入電壓 VIN:輸入電壓 Vo1:電壓 Vo2:電壓 Vo3:第三輸出電壓 Von:電壓 vss:接地 Vt1:第一輸出臨限/臨限/臨限電壓 Vt2:臨限/臨限電壓 Vt3:臨限電壓 Vtn:臨限 Vtop1:狀態因子 Vtop2:狀態因子 Vtopn:狀態因子 zcd:狀態因子
［圖1］係根據本揭露的一實施方案之SIMO電力轉換器的方塊圖。 ［圖2］係用於圖1之SIMO電力轉換器的實例SIMO電力級的示意圖。 ［圖3A］係在可能循環期間圖2之實例SIMO電力級中的電感器電流的圖表。 ［圖3B］係用於圖2之SIMO電力級之控制的狀態機的狀態圖式。 ［圖4］係用於圖1之SIMO電力轉換器的可能類比控制電路的方塊圖。 ［圖5］係用於圖4之類比控制電路之可能峰電流臨限控制電路的方塊示意圖。 ［圖6］係根據本揭露的一可能實施方案之用於在CCM操作的循環期間調整SIMO電力轉換器之峰電流之方法的流程圖。
圖式中之組件非必然相對於彼此按比例繪製。相似的元件符號在若干視圖中標示對應的部件。
100:SIMO電力轉換器
200:SIMO電力級
205:再循環
210:電感器
300:類比控制件
500:狀態機
510:開關控制信號
C1:電容器
C2:電容器
Cn:電容器
IL:電感器電流
S1:電感器開關/開關
S2:電感器開關
S3:電感器開關/開關
VIN:輸入電壓
So1:輸出開關
So2:輸出開關
Son:開關
Vo1:電壓
Vo2:電壓
Von:電壓

Claims (12)

  1. 一種單電感器多輸出(SIMO)電力轉換器，其包含： 一SIMO電力級，其經組態輸出複數個輸出電壓，該SIMO電力級包括複數個開關，該複數個開關可組態以在該SIMO電力級的一循環期間將一電感器置於一充電狀態、一放電狀態、或一空轉狀態； 一狀態機，其耦接至該SIMO電力級，該狀態機經組態以輸出切換信號以根據該循環的一狀態組態該複數個開關；及 一類比控制件，其耦接在該SIMO電力級與該狀態機之間，該類比控制件經組態以比較來自該SIMO電力級的經感測信號與臨限，並基於該等比較，組態該狀態機以根據該循環的該狀態輸出切換信號，該類比控制件包括一峰電流臨限控制電路，該峰電流臨限控制電路經組態以在該電感器在該空轉狀態時根據該複數個輸出電壓來調整一峰電流臨限，該峰電流臨限對應於該電感器在該充電狀態期間被充電的一峰電流。
  2. 如請求項1之SIMO電力轉換器，其中該SIMO電力轉換器的一循環包括當該電感器中的一電流到達該峰電流臨限時在該充電狀態與該放電狀態之間的一轉變。
  3. 如請求項1之SIMO電力轉換器，其中該峰電流臨限控制電路包括： 一空轉電路，其經組態以降低該峰電流臨限。
  4. 如請求項1之SIMO電力轉換器，其中該峰電流臨限控制電路包括： 一誤差放大器，其經組態以比較來自該SIMO電力級之各輸出的一輸出電壓與一各別臨限，並基於該等比較輸出一誤差信號； 一低通濾波器，其經組態以將該誤差信號積分並輸出該峰電流臨限；及 一空轉電路，其經組態以在該電感器在該空轉狀態的同時降低該峰電流臨限。
  5. 如請求項1之SIMO電力轉換器，其中該電感器的該空轉狀態係該SIMO電力轉換器的一CCM操作的一循環的一部分。
  6. 如請求項1之SIMO電力轉換器，其中該類比控制件包括一比較器，該比較器經組態以比較一經感測電感器電流與該峰電流臨限，並基於該比較將該電感器組態於該充電狀態或一放電狀態。
  7. 一種用於在一恆定電流模式(CCM)的操作的一循環期間調整一單電感器多輸出(SIMO)電力轉換器的一峰電流的方法，該方法包含： 對該SIMO電力轉換器的一電感器充電； 將該充電電感器依序耦接至一第一輸出群組中的輸出，以對該第一輸出群組中之輸出的各別輸出電壓充電； 感測一電感器電流係在一峰電流臨限； 將該SIMO電力轉換器的該電感器放電； 將該放電電感器依序耦接至一第二輸出群組中的輸出，以對該第二輸出群組中之該等輸出的各別輸出電壓充電； 判定該電感器係在一空轉狀態；及 基於該空轉狀態調整該峰電流臨限。
  8. 如請求項7之方法，其中該判定該電感器係在一空轉狀態包括： 接收來自一狀態機的一空轉信號，該空轉信號的該狀態對應於該空轉狀態。
  9. 如請求項7之方法，其中該調整該峰電流臨限包括： 在該電感器在該空轉狀態的同時，以一恆定速率降低該峰電流臨限。
  10. 一種用於一單電感器多輸出(SIMO)電力轉換器的峰電流臨限控制電路，該峰電流臨限控制電路包括： 一誤差放大器，其經組態以基於該SIMO電力轉換器的輸出電壓與其等的各別經調節位準之間的一總差來產生一峰電流臨限信號；及 一空轉電路，其經組態以在該SIMO電力轉換器在一空轉狀態時降低該峰電流臨限信號。
  11. 如請求項10之用於一SIMO電力轉換器的峰電流臨限控制電路，其中： 該峰電流臨限控制電路進一步包括一濾波器，以使該峰電流臨限信號在時間上的變化平滑化。
  12. 如請求項11之用於一SIMO電力轉換器的峰電流臨限控制電路，其中： 該空轉電路包括一恆定電流源，該恆定電流源拉低該濾波器的一輸出以在該恆定電流源耦接至該濾波器的一輸出的同時以一恆定速率降低該峰電流臨限信號，該空轉電路進一步包括一開關，該開關經組態以基於來自一狀態機之指示該SIMO電力轉換器係在一空轉狀態的一信號將該恆定電流源耦接至該濾波器的該輸出。
TW110106443A 2020-03-06 2021-02-24 用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法 TW202137683A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/811,409 US11374493B2 (en) 2020-03-06 2020-03-06 Circuit and method for adjusting an inductor current in a power converter
US16/811,409 2020-03-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202137683A true TW202137683A (zh) 2021-10-01

Family

ID=77524834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110106443A TW202137683A (zh) 2020-03-06 2021-02-24 用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11374493B2 (zh)
CN (1) CN113364281A (zh)
TW (1) TW202137683A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11769987B2 (en) * 2018-08-21 2023-09-26 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and systems of driving arrays of diodes
CN112187051A (zh) * 2019-07-01 2021-01-05 恩智浦美国有限公司 单电感器、多输出、dc-dc转换器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7432614B2 (en) 2003-01-17 2008-10-07 Hong Kong University Of Science And Technology Single-inductor multiple-output switching converters in PCCM with freewheel switching
US20080231115A1 (en) 2007-03-16 2008-09-25 Gyuha Cho Multiple-Output DC-DC Converter
TWI411212B (zh) * 2009-10-20 2013-10-01 Alpha & Omega Semiconductor 電感式轉換裝置及能量控制方法
EP2432107B1 (en) * 2010-09-15 2013-10-23 Nxp B.V. Single-input multi-output DC-DC converter
US9099919B2 (en) * 2011-05-09 2015-08-04 The Hong Kong University Of Science And Technology Single-inductor-multiple-output regulator with synchronized current mode hysteretic control

Also Published As

Publication number Publication date
CN113364281A (zh) 2021-09-07
US11374493B2 (en) 2022-06-28
US20210281173A1 (en) 2021-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11418119B2 (en) Wide switching frequency range switched mode power supply control topology
Wei et al. Design of an average-current-mode noninverting buck–boost DC–DC converter with reduced switching and conduction losses
US10020742B2 (en) Hybrid boost-bypass function in two-stage converter
CN110892629B (zh) 开关变换器及其控制方法和控制电路
US11522457B2 (en) Buck-boost converter and control method
US8779746B2 (en) Methods and apparatus for constant power/current control for switch-mode power converters
US20160094125A1 (en) Three phases controller for buck-boost regulators
US20080258701A1 (en) DC-DC converter with improved dynamic response
US20100270989A1 (en) Switching power supply
WO2009138505A9 (en) Single inductor multiple output converter
TW202137683A (zh) 用於調整電力轉換器中之電感器電流的電路及方法
US11855537B2 (en) Switching converters with adaptive constant on-time control and control methods thereof
US20100289474A1 (en) Controllers for controlling power converters
CN110731045B (zh) 具有减少的交越失真的切换边界模式交错功率转换器的数字控制
US20210143735A1 (en) Method and Apparatus for Regulating an Output Voltage of a Power Converter During a Load Transient
Cho et al. A 1.23 W/mm 2 83.7%-Efficiency 400MHz 6-Phase Fully Integrated Buck Converter in 28nm CMOS with On-Chip Capacitor Dynamic Re-Allocation for Inter-Inductor Current Balancing and Fast DVS of 75mV/ns
JP3416219B2 (ja) 電源装置
US20230318453A1 (en) Control of two-stage dc-dc converter
US20230314484A1 (en) Current sensing for power converter
US11539282B2 (en) Switching control circuit and power supply circuit
US10404160B2 (en) Auxiliary converter circuit and its method of operation
US20240186886A1 (en) Constant ripple algorithm in dcm for buck converter
Eachempatti et al. SIDO buck converter with independent outputs
TWI543517B (zh) Digital frequency conversion voltage converter
JP2021158712A (ja) スイッチング電源装置およびスイッチング電源システム