TWI434505B - 電源供應系統及動態切換電壓控制的方法 - Google Patents

電源供應系統及動態切換電壓控制的方法 Download PDF

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Description

電源供應系統及動態切換電壓控制的方法
本發明相關於電源供應電路及動態切換電壓控制。
已知習知電壓調節器(VR)可被使用以調節供應至一負載(例如微處理器)之DC電壓。VR可包含電源轉換器(例如DC-DC轉換器)，且可包含其他組件，例如用以控制電源轉換器的操作之控制器。
DC-DC轉換器的一範例為同步降壓轉換器(synchronous buck converter)，其具有最小組件，且因此係被廣泛地使用於VR應用。於一範例應用，至該降壓轉換器之輸入電壓典型為12VDC 。VR所產生的輸出電壓可為5.0 VDC 、3.3 VDC 、或甚至更低。
習知多項交錯(interleaved)VR電源供應技術可包含兩個或多個轉換器相，其彼此平行操作，以轉換電源及供應電源至一對應負載。因此，相較於單一電壓轉換器相拓樸，多項電壓轉換器拓樸(topology)之實現可提升電源供應系統的輸出電流性能。
VR(例如所謂的同步降壓轉換器)之典型的組構包含電感器(inductor)、高側切換器(high side switch)、及低側切換器(low side switch)。與降壓轉換器相關聯的控制器重複地產生該高側切換器的ON脈衝，以從一電源來源透過電感器而傳送電源至一動態負載。該控制器重複地產生該低側切換器的ON脈衝，以從電感器之一節點提供一低阻抗至接地，以控制降壓轉換器之輸出。因此，儲存於電感器中之能量在當高側切換器為ON期間增加，在當低側切換器為ON期間減少。於切換操作期間，該電感器從該輸入傳送能量至轉換器之輸出。
今日的微處理器其高效能ASIC晶片可操作於低電壓且需要大範圍的電流(例如少於1安培及超過100安培)。一負載可操作於這些極端的電流達很長一段時間。
如上述之習知電壓轉換器電路具有許多缺點。例如，電源供應電路(例如習知同步降壓轉換器)內部地浪費從個別的電源來源所接收之一部分的能量，而非將從個別的來源所接收之所有能量傳送至一對應負載。此浪費的能量會變成降壓轉換器電路所不期望的熱，其(若太高)會增加降壓轉換器或其他鄰近電子組件損壞的可能。降壓轉換器的損失(例如不期望的熱之浪費)增加必須被提供至降壓轉換器之輸入的電源量。降壓轉換器中的差效率會需要：電源供應器為超大型的，以應付降壓轉換器中的損失。
切換電源供應電路(例如降壓轉換器或其他類型的切換電路)中不期望的能量損失之一種類型包含與驅動個別的高及低側切換器之閘極的損失。換句話說，僅藉由驅動個別的切換裝置之閘極至ON及OFF狀態，特定量的能量係損失。如上所述，維持輸出電壓於一操作範圍內係需要降壓轉換器之切換動作。因為個別的場效電晶體切換器之閘極係本性電容的(capacitive)，高及低側電源切換器之閘極的充電及放電會導致電源損失。對於操作於較高切換頻率的電源供應器而言，這些損失會相當大。同樣的，當電源供應器包含多相時，此切換損失會更大，因為有更多的切換器必須被導通及關斷。
此處所討論之技術脫離習知應用(例如以上所討論者)。例如，此處之某些實施例係針對改善切換電源供應電路及切換電路之效率。
具體而言，根據一組態，一監視電路監視供應至一動態負載之電源的傳送。基於一電源供應參數(例如由該監視電路所測量之傳送至該負載之電源的量)，一控制電路產生一電壓控制訊號。一偏壓產生器電路利用該電壓控制訊號(如從該監視電路所接收者)，以產生一切換啟動電壓。一切換驅動電路使用該切換啟動電壓(由該偏壓產生器所產生者)，以啟動一或多個切換裝置。例如，當該個別的切換裝置係於ON狀態時，於切換週期之一部分期間，該切換驅動電路使用該切換啟動電壓以啟動個別的切換裝置。當於ON狀態時，該個別的切換裝置從一電壓源透過該切換裝置產生電流至該負載。於將個別的切換器導通為ON或關斷為OFF之週期操作期間，該控制電路調整該電壓控制訊號以根據供應至該動態負載之電源的量，來修正該切換啟動電壓之位準。因此，一切換啟動電壓(例如被使用以驅動場效電晶體之一或多個閘極者)可根據該動態負載之狀態而改變。
於此實施例，於當該負載消耗相對地少量的電源之條件時的期間，該切換啟動電壓可為相對地低的值。相反地，於當該負載消耗相對地大量的電源之條件時的期間，該切換啟動電壓可為相對地高的值。
因此，此處之實施例包含：監視供應至一動態負載的電源之傳送；產生用以產生一切換啟動電壓之一電壓控制訊號，該切換啟動電壓係用以啟動一切換裝置，供透過該切換裝置傳送電源至該動態負載；及調整該控制訊號以根據供應至該動態負載之電源的量，來修正該切換啟動電壓之位準。
此處之另一實施例包含：產生一電壓軌；利用該電壓軌以啟動一切換裝置，供透過該切換裝置傳送電源至一動態負載；及根據供應至該動態負載之電源的量，改變該電壓軌的大小。
此處之另一實施例包含：重複地將一場效電晶體從一ON狀態切換至一OFF狀態，以透過該場效電晶體供應電源至一動態負載；監視供應至該動態負載之電源；及調整用以將該場效電晶體變為ON狀態之一閘極電壓之振幅，該閘極電壓之調整的振幅係根據由該場效電晶體供應至該動態負載之電源而改變。
此處之實施例相較於先前技術是有用的，因為根據電流操作條件來修正切換啟動電壓會增加對應的電流供應電路之效率。例如，如前所述，將閘極切換為ON及OFF所導致之電源損失的量可為大量的。透過一範圍的電壓供應條件來動態地改變切換啟動電壓位準可降低這些損失，因為較高的切換啟動電壓位準係於例如當一相位供應一相對地大量的電源至一負載之條件期間被施加。相反地，較低的切換啟動電壓位準係於例如當一相位供應一相對地少量的電源至一負載之條件期間被施加。換句話說，於低電源條件下，降低切換啟動電壓之位準會節省於較低電流之電源，即使當閘極至源極(gate-to-source)電壓係降低時，場效電晶體的RDS 增加。
雖然此處之技術相當適合使用於切換電源供應電路，應注意的是，此處之實施例並非限制使用於此等應用，此處所述之技術亦相當適合使用於其他應用。
亦應注意的是，此處所述之每一個不同的特徵、技術、組態等可被獨立地執行或與任何或此處所述之所有其他特徵組合執行。因此，本發明可以許多不同方式被實現、檢視、及請求。
此發明說明並非指明每一實施例及/或本揭露或請求的發明之遞增地新穎的態樣。取代的是，此發明說明僅提供不同實施例及相較於習知技術為新穎之對應的觀點之初步的說明。關於本發明之額外的細節及/或可能的觀點或變更，請參考以下進一步說明之本揭露的實施方式部分及對應的圖式。
第1圖為根據此處的實施例之電源供應系統100的範例圖式。如圖所示，電源供應系統100包含切換電路110、切換偏壓產生器150、切換驅動電路160、監視電路115、控制電路140、及負載118。控制電路140包含輸出電壓控制電路142及切換偏壓控制電路141。
於一實施例，於電源供應系統100中之資源的組合產生一實質固定的輸出電壓180，以供驅動動態負載118。經由非限制的範例，該輸出電壓可為1.5 +/- .05VDC之DC電壓。
於操作期間，監視電路115監視電源供應器100之一或多個操作參數。假設於此範例，該監視電路監視電源的量，例如切換電路110提供至負載118之電流。應注意的是，監視電路115可被組構以監視其他參數，例如負載118所消耗之電源、切換器之操作參數(例如切換任務週期等)，以識別由切換電路110所提供或負載118所消耗的電源之相對的量。
負載118可為根據其電源所需之隨時間消耗不同量的電源之微處理器。電流需求可迅速地改變，其可低至數安培到超過一百或更多安培。基於監視與電源供應器100有關聯之這些及/或其他參數，監視電路115產生及轉送(forward)電源供應輸入參數117至控制電路140。
如前所述，控制電路140包含輸出電壓控制電路142及切換偏壓控制電路141。經由非限制的範例，輸出電壓控制電路142可被組構為反饋(feedback)類型的電路，而切換偏壓控制電路141可被組構為前饋(feed forward)電路。
為了低成本的考量，切換偏壓控制電路141的實現(作為前饋訊號)排除了反饋錯誤放大器及相關聯的補償組件。然而，應再注意的是，作為前饋訊號的實現係僅為例示用，且此處所述之替代實施例可包含切換偏壓電壓152基於反饋之產生。
如圖所示，輸出電壓控制電路142可被組構以產生切換控制訊號148。切換控制訊號148控制切換電路110中的一或多個切換裝置之切換操作。如將於後文所述者，切換電路110中的切換器之啟動導致電源從輸入電壓170至輸出電壓180之傳送。
於操作期間，當輸出電壓180由於負載118所增加的電源消耗而突然減少時，輸出電壓控制電路142偵測此一條件並產生切換控制訊號148，其指示切換電路110增加從輸入電壓170至輸出電壓180之傳送。相反地，當輸出電壓180由於偵測到負載118所減少的電源消耗時，輸出電壓控制電路142產生切換控制訊號148，其指示切換電路110減少從輸入電壓170至輸出電壓180之傳送。因此，基於反饋，輸出電壓控制電路142可維持輸出電壓180在一預定電壓範圍內。
於一實施例，輸出電壓控制電路142啟始切換電路110中適當切換器的開始及關閉，使得輸出電壓180被維持在指定的範圍(例如1.5 +/- .05VDC)內。多個平行電源轉換器相及切換電路110中之對應的高側切換器及低側切換器之範例將參考其他圖式(例如第5圖)詳細說明。
在繼續說明其他圖式之前，應注意的是，第1圖中的控制電路140亦包含切換偏壓控制電路141。一般而言，切換偏壓控制電路141產生偏壓控制訊號146。從其名稱可知，偏壓控制訊號146指示或控制切換偏壓產生器150所產生的切換偏壓152之個別的位準。
例如，於一實施例，切換偏壓產生器150接收偏壓控制訊號146，且基於偏壓控制訊號146所指定之個別的偏壓位準，切換偏壓產生器150產生偏壓152。
於一實施例，切換偏壓152為切換驅動電路160所使用之電壓軌(voltage rail)，用以控制切換電路110中的一或多個切換器之操作。
基於電流狀態及/或輸入參數117的過去記錄，切換偏壓控制電路141可指定或控制不同偏壓位準之產生。
如前所述，經由非限制的範例，輸入參數117可包含參數的測量，例如切換電路110供應至負載118之電流或電源，如前所述者。切換偏壓控制電路141所產生的偏壓控制訊號146根據供應至負載118之電源或電流而改變。因此，使用以驅動切換電路110中之場效電晶體的一或多個閘級之切換啟動電壓位準(例如切換偏壓152)可根據動態負載118之狀態而改變。
於此實施例，於當負載118消耗相對地低的電源或需要相對地低的電流以承受輸出電壓180於實質固定的值之條件時期間，切換偏壓控制電路141可被組構以啟始設定切換偏壓152至相對地低的電壓或最小的閘極電壓位準。相反地，於當負載118消耗相對地高的電源或需要相對地高的電流以承受輸出電壓180於實質固定的值之條件時期間，切換偏壓控制電路141啟始產生切換偏壓152至相對地高的閘極電壓位準。
因此，此處之實施例包含監視電路115，以監視供應至動態負載118的電源之傳送。根據輸入參數117，切換偏壓控制電路141產生偏壓控制訊號146，其係使用以產生切換啟動電壓(例如切換偏壓152)。
如將於此說明書中更詳細說明者，切換啟動電壓(例如切換偏壓152)可為一電壓軌，其係被切換驅動電路160使用以啟動/停止切換電路110中的一或多個切換裝置，以用於電源或電流透過切換電路110至動態負載118之傳送。切換偏壓控制電路141調整偏壓控制訊號146以根據供應至動態負載118之電源或電流的量，來修正該切換啟動電壓(例如切換偏壓152)之位準。
根據電源供應操作條件(例如輸入參數117)來修正切換偏壓152及改變個別的切換啟動電壓位準會增加對應的電源供應器100的效率。例如，如前所述，將切換電路110之一或多個閘極切換為ON及OFF所導致之電源損失的量可為大量的。如將於此說明書中說明者，透過一範圍的電源供應條件來動態地改變切換啟動電壓位準(切換偏壓152)可降低這些損失，因為較高的切換啟動電壓位準係 於例如當一電源供應器100中的切換電路供應一相對地大量的電源至一負載之條件期間被施加。相反地，較低的切換啟動電壓位準係於例如當一電源供應器100中的切換電路供應一相對地少量的電源至一負載之條件期間被施加。
習知電源供應應用選擇固定的偏壓值，其不曾於一範圍的不同負載及輸出電流中改變。與這些習知電源供應應用相反，此處之實施例包含降低閘極至源極電壓以增加與電源供應系統100相關聯之電源效率。
第2圖為顯示範例監視電路115的範例圖式，其用以測量於切換電路110中的每一個一或多個電源轉換器相之電流。如圖所示，高側切換器201、低側切換器202、及電感器205的結合形成切換電路110中之切換相(switching phase)。
電感器205作為能量儲存裝置。
範例監視電路115包含與電感器205並聯之串聯的電容器210及電阻器220。積分電路(integrator circuit)225之輸入係連接跨過電阻器220。監視跨過電阻器220之電壓產生一輸出電壓，其輸出係正比於由個別的相供應至負載118之電流的量。因此，經由非限制的範例，監視電路115能夠監視由切換電路110中之個別的電源轉換器相所供應電流的量。
以相同方式，監視電路115可被組構以對於切換電路110中之每一個多個相來測量電流。如前所述，監視電路115轉送電流測量資訊(作為輸入參數117)至控制電路140。於此一實施例，於電源供應器100之監視電路115係被組構以偵測由於切換電路110中之每一個多個相所傳送之電流的量。由每一個多個相所傳送之電流的組合可傳送足夠電源至動態負載，以維持動態負載之電壓於實質固定的電壓值。
第3圖為顯示根據此處的實施例之一或多個偏壓控制訊號146的產生之範例圖式。切換偏壓控制電路141之控制邏輯可被實現為硬體電路、處理器所執行之軟體指令、或硬體及軟體兩者之結合。
於此範例，假設切換偏壓產生器150係以如第4圖所示之降壓轉換器實現。於此實施例，切換偏壓152隨著偏壓控制訊號146之切換脈衝寬度調變任務週期(D)而改變。此範例轉換器之DC轉換率為VBIAS /Vin =D。
於操作期間，根據參數117之結合(例如輸入電壓170、最小偏壓VBIASMIN 、及從監視電路115測量的覆在資訊)，第3圖中之切換偏壓控制電路141可產生偏壓控制訊號146(例如D)。
具體而言，根據一實施例，對於切換電路110中之所有有效相(active phase)之總負載電流係藉由切換偏壓控制電路141而加總及經由濾波器330而通過。低通濾波器330可被使用以設定輸出電流中的改變所造成的D中之改變的時間常數。濾波器330可為可程式化的，以允許負載自調的回應(load adaptive response)之反應時間的最佳化。
於此範例實施例，根據有多少切換電路110中之相係可產生期望的驅動電壓對負載電流之斜率，加總的值或負載電流IL 乘以函數K1或函數K2。換句話說，若僅一相為有效的(如輸入360所示)，則切換偏壓控制電路141使用函數K2以產生介於1.0及1.6間之乘法器值(multiplier value)390。若每一個切換電路110中之多個相為有效的(如輸入360所示)，則選擇邏輯360選擇函數K1以產生介於1.0及1.6間之乘法器值390。
第4圖為根據此處的實施例之用以產生乘法器值390的函數之範例圖式。一般而言，根據所測量的負載電流IL ，函數K1產生介於1.0及1.6間之乘法器值390。
第5圖為根據此處的實施例之用以產生乘法器值390的函數之範例圖式。一般而言，根據所測量的負載電流IL ，函數K2產生介於1.0及1.6間之乘法器值390。
再參考第3圖，於微處理器應用之某些電壓調節器中，具有一所謂的電源狀態指示訊號(PSI)，當處理器係處於低電源模式時，其係判斷提示(asserted)。該PSI訊號可被使用以驅動輸入360。該PSI訊號根據切換電路110於單一相操作及多相操作的模式而改變。於PSI訊號所示之低電源模式中，負載118係藉由切換電路110中之單一相而供電且乘法器值390係根據函數K2之使用而產生，其對於單一相操作、低電源模式進行閘極驅動電壓之最佳化。於PSI訊號所示之高電源模式中，負載係藉由多個相而供電且乘法器值390係根據函數K1之使用而產生，其對於多相操作進行閘極驅動電壓之最佳化。
於所示之範例實施例，偏壓控制訊號146為具有任務週期“D=(VBIASMIN ．K(IL ))/VIN ”之脈衝寬度調變的訊號。如前所述，K(IL )之值根據所測量的負載電流而改變。應注意的是，低通濾波器325可降低任何於任務週期起因於輸入電壓170的雜訊之突然發生的變化。一般而言，值(VBIASMIN ．K(IL ))代表切換偏壓產生器150所產生的電壓。
於其他實施例，應注意的是，函數K1 及K2 可結合成單一函數K，使得沒有需要切換兩個不同函數的使用以決定K(IL )。於此實施例，至低通濾波器330之輸入IL 為於切換電路110中供應電流至負載118之一數量的有效相所提供之平均電流。
應注意的是，例如K1 、K2 、等之函數已僅藉由範例顯示且該等函數不需要是線性。取代的是，其可為非線性函數、piece-meal函數等。因此，乘法器值390可以一數量的不同方式導出。
於另一實施例，該等函數可被實現為一或多個查詢表(look-up table)，其中所測量的負載電流資訊係根據負載電流或切換電路110之其他測量的參數之大小而被轉換成對應的值(介於1.0及1.6間)。
第6圖為根據此處的實施例之範例切換偏壓產生器150的範例圖式。經由非限制的範例，切換偏壓產生器150可為同步降壓轉換器，其依次產生切換偏壓152至有效的切換電路110中之一或多個切換裝置。
偏壓控制訊號146控制高側切換器410及低側切換器411(例如切換偏壓產生器150中之場效電晶體)之啟動。
偏壓控制訊號146可為如前所述之由切換偏壓控制電路產生的一或多個數位脈衝寬度調變訊號。
於本範例之內容中，當訊號146為低時，切換控制電路405產生一控制訊號以啟動(例如導通為ON)低側切換器411及停止(例如關斷為OFF)高側切換器410。相反地，當訊號146為高時，切換控制電路405產生一控制訊號以停止低側切換器411及啟動高側切換器410。
假設此範例中VBIASMIN 為5.0伏特。根據高側切換器410及低側切換器411之切換，切換偏壓產生器150產生切換偏壓152，其於最小及最大電壓(例如5.0伏特DC及8.0伏特DC)間改變。根據以上所述，當切換電路110供應最小電流至負載118(如前述函數K所決定者)時，切換偏壓產生器150產生5.0伏特DC左右之較低的值。根據以上所述，當切換電路110供應最大電流至負載118(如前述函數K所決定者)時，切換偏壓產生器150產生8.0伏特DC左右之較高的值。
應注意的是，第6圖之切換偏壓產生器150(作為降壓轉換器)係僅為非限制的範例，任何類型的電壓產生器可被使用以產生切換偏壓152。當然，偏壓控制訊號146之產生可根據使用以產生切換偏壓152之電壓產生器的類型而改變。同樣地，與第3圖之切換偏壓控制電路141相關聯的邏輯亦僅為非限制的範例，其可根據應用而改變。
於一實施例，控制電路140包含軟開始(soft-start)性能，以避免瞬變過電壓發生於切換偏壓152。例如，於電源供應器100之啟動時(例如於操作之第一毫秒期間)，切換偏壓控制電路141所產生之偏壓控制訊號146或任務週期D可從0%任務週期緊急調升(ramp up)至適當的任務週期值(如上所述)，以根據負載條件而產生可改變的切換偏壓152。因此，此處之實施例包含：當一切換裝置(例如高側切換器410)及低側切換器係被初始地啟動以產生切換偏壓152時，修正偏壓控制訊號146以降低啟動時於切換偏壓152之瞬變過電壓。
第7圖為顯示根據此處的實施例之使用切換偏壓152及切換控制訊號148以控制切換電路110之範例圖式。如圖所示，範例切換電路110包含多個電源轉換器相，每一個電源轉換器相具有一對應的高側切換器及低側切換器以供應電流至負載118。
切換驅動電路160包含驅動器550-1及驅動器550-2(統稱為驅動器550)。於操作期間，驅動器550-1驅動於切換電路110中之個別的電源轉換器相的高側切換器510及低側切換器511之個別的閘極。驅動器550-2驅動於切換電路110中之個別的電源轉換器相的高側切換器520及低側切換器521之個別的閘極。
除了接收切換啟動訊號162，驅動器550還接收如上所述的切換偏壓產生器150所產生之切換偏壓152。當啟動及停止個別的低側切換器511及低側切換器521時，驅動器550於施加一接地及切換偏壓152至個別的閘極間切換。如上所述，切換偏壓152之值可根據傳送至負載118之電流而改變。
如此處所述之改變切換偏壓152可增加電源供應器100之效率。應注意的是，控制電路140可被組構以更進一步地增加電源供應器100之效率。例如，當動態負載118所需之電流降低至一臨界值以下時，控制電路140可被組構至切換電路110之棚相(shed phase)。操作較少的電源轉換器相能夠使每一個啟動的相以較高的效率操作。
同樣地，應注意的是，切換啟動訊號162之頻率可被降低，使得於切換個別的場效電晶體於ON及OFF狀態期間，有較少的損失。
第8圖為顯示根據此處的實施例之循環的或連續的施加切換偏壓152至低側切換器511及低側切換器521之個別的閘極之範例圖式800。如圖所示，切換電路110所產生之負載電流IL 隨著時間而改變。根據該負載電流的值，切換偏壓控制電路141產生偏壓控制訊號146以改變切換偏壓產生器150根據負載電流所產生之切換偏壓152。
如前所述，因此，施加至切換電路110中的場效電晶體(例如低側切換器511及521)之個別的閘極之切換啟動訊號162的大小或強度係根據例如負載電流之參數而改變。例如，如圖所示，對於較高的負載電流，驅動器550以較高的ON閘極電壓(接近例如VGSMAS 的值)驅動切換電路110中的低側切換器之個別的閘極。相反地，對於較低的負載電流，驅動器550以較低的ON閘極電壓(接近例如VGSMIN 的值)驅動切換電路110中的低側切換器之個別的閘極。
因此，此處之實施例包含切換電路140，其係經組構以：i)當供應至該動態負載之電源為低時，控制該切換啟動電壓為在該範圍內之一較低的ON閘極電壓值；及ii)當供應至該動態負載之電源為高時，控制該切換啟動電壓為在該範圍內之一較高的ON閘極電壓值。
如此處所述，控制電路140可被組構以調整偏壓控制訊號146，以修正切換偏壓152之位準。於一範例實施例，根據供應至該動態負載之電源的大小及強度，控制電路140控制切換偏壓152於最小ON閘極電壓值及最大ON閘極電壓值間之範圍。
應注意的是，切換啟動訊號162之任務週期可根據被動態負載118所消耗的電流之量而改變。如前所述，切換電路110中之切換器的任務週期之控制可為基於反饋迴路(feedback loop)，使得控制電路140維持輸出電壓180於可接受的範圍內。
第9圖為顯示根據此處的實施例之根據改變切換偏壓152增加效率的理論優點之範例圖式900。如圖所示，線710代表根據所測量的電源供應參數(例如負載電流)基於改變切換偏壓152之電源供應器的效率。線720代表個別的習知電源供應器之效率，其中該閘極偏壓係被維持於不同負載值的範圍內之一固定值。
此對於效率的改良可部分地從比較與驅動電源切換器(於ON及OFF狀態)之閘極相關聯之損失來觀察，相較於傳導(conduction)的損失(因RDS 損失)。
與驅動MODFET之閘極相關聯之損失係閘極電壓、切換頻率、及MOSFET電容之函數。
PG =VGS 2 X CISS X FSW ，
其中VGS 為施加以導通閘極為ON之電壓，CISS 為場效電晶體之輸入電容，而FSW 為場效電晶體之切換頻率。
當VGS 降低時，此切換損失PG 將減少。例如，傳導損失(於同步降壓之較低MOSFET中)係由以下所給定：
PCOND =I2 RMS X RDS
當VGS 降低時，RDS 將增加。若電流保持固定，則傳導損失將增加。然而，根據此處之實施例，當流經該切換器之電流減少時，該閘極啟動電壓係降低。
作為MOSFET之一範例，假設個別的電源轉換器相之低側切換器為Infineon BSC020N03LS，其具有7200pF之Ciss及從約2.9mΩ(4.5V之VGS 下)至2.0mΩ(10V之VDS 下)改變的RDS 。
為了比較損失，假設RDS 中之線性改變為VGS 之函數。使用來自產品型錄(datasheet)的兩個範例RDS 值，可導出下列適當的關係：
RDS =3.44-0.12*VGS mOHMS
應進一步注意的是，典型電壓調節器電源供應器具有12V可用於閘極驅動，且RDS 中對於從10V至12之VGS 沒有大到可察覺的減少。
對於該範例計算，係假設切換頻率為400kHz。使用所列之參數，並假設RMS切換電流為9.6A(其對應至10A之每相(per phase)輸出電流，且D=0.083)，於6V(例如RDS 約=2.6 mΩ)之傳導損失為240mW。由於RDS 的減少，該傳導損失降低至183mW(12V之VGS 下)(例如當RDS 約=2.0 mΩ)。同時，因MOSFET輸入電容之損失從415mW(於12V)降低至104mW(於6V)。可見的是，整個損失已降低254mW。
於多相或交錯轉換器，其中具有許多多個MOSFETs於系統內，此損失之降低係乘上MOSFETs的數量。因此，根據此處之實施例的電源節省之量可為大量的。
應注意的是，以上計算指出關於調整於電源轉換器相中之低側切換器的閘極電壓之電源節省。對於低任務週期轉換器，該低側切換器可為傳導損失的主要來源。因此，於此一實施例，改變與此處所述的低側切換器相關聯之驅動電壓是有益的。
應注意的是，於其他實施例，個別的電源轉換器相之高側切換器的閘極電壓亦可被改變以節省電源。然而，於低任務週期(低輸出電壓)轉換器，此將具有較少的電源節省效應。
於進一步實施例，應注意的是，高及低側切換器兩者之個別的閘極電壓可被改變以產生甚至更大的整個電源節省，如此處所述。對於操作於較高任務週期的轉換器，改變高側切換器及低側切換器兩者的閘極電壓可為特別地有益的。然而，應注意的是，改變於較低任務週期之閘極電壓亦可產生有益的電源節省。
第10圖為根據此處的實施例之用以實現控制電路140及/或對應的電路(例如切換偏壓控制電路141、輸出電壓控制電路142、切換偏壓產生器150、切換驅動電路160、監視電路115等)之個別的控制器系統1010的範例架構之方塊圖。控制器1010可包含DSP(數位訊號處理器)、FPGA(場可程式化閘極陣列)、微控制器等，以實現如前所述及以下所進一步描述之技術。
如圖所示，本範例之控制器1010包含：耦接至記憶體系統1015之互連1011、處理器1017、輸出介面1014、及輸入介面1020。
記憶體系統1015可用控制應用140-1加以編碼，其致能處理器1017以支援合適控制訊號146及158的產生，以透過如前所述及以下所進一步描述的切換電路110中之一或多個電壓轉換器相來調節輸出電壓180。因此，控制應用140-1可被實現為軟體碼，例如資料及/或邏輯指令(例如儲存於記憶體或另一電腦可讀取媒體(例如碟片)中之碼)，其根據此處所述之不同實施例來支援處理功能性。
根據一實施例，於操作期間，處理器1017透過互連1011的使用存取記憶體系統1015，以發動(launch)、運作(run)、執行(execute)、解譯(interpret)、或執行(perform)控制應用140-1之邏輯指令。控制應用140-1之執行產生處理功能性於控制處理140-2。換句話說，控制處理140-2表示執行於處理器裝置1017之控制應用140-1的一或多個部分。
應注意的是，除了實現如此處所述的範例方法操作之控制處理140-2，此處之其他實施例包含控制應用140-1本身(例如不執行的(un-executed)或非執行的(non-performing)邏輯指令及/或資料)以供產生控制訊號，以控制切換裝置110中之多個電壓轉換器相的每一者。控制應用140-1可被儲存於電腦可讀取媒體(例如儲存庫)，例如軟碟、硬碟、或光碟。根據其他實施例，控制應用140-1亦可被儲存於記憶體類型系統，例如韌體、唯讀記憶體(ROM)，或者是於此範例，例如記憶體系統1015內(例如隨機存取記憶體內)之可執行碼。
電源供應器100中之控制電路140及有關的電路所支援的功能性將藉由第11-13圖中的流程圖加以說明。為了以下說明的目的，控制電路140、控制應用140-1、及/或對應的電路，例如切換偏壓產生器150、切換驅動電路160等，大致執行流程圖中的步驟。應注意的是，會有一些重覆到以上所述的概念。同樣地，應注意的是，於以下流程圖中的步驟不需要總是以所示的順序被執行。
具體而言，第11圖為顯示根據此處的實施例之改變切換啟動偏壓的技術之流程圖1100。
於步驟1110，監視電路115監視供應至一動態負載118的電源供應參數(例如電源、電流等)之傳送。
於步驟1115，控制電路140產生用以產生一切換偏壓152之一電壓控制訊號(例如偏壓控制訊號146)。該切換啟動電壓係用以啟動切換電路110中之一或多個切換裝置，供透過該切換裝置傳送電源至該動態負載118。
於步驟1120，控制電路140調整該偏壓控制訊號146以根據供應至該動態負載118之電源的量，來修正該切換啟動電壓(例如切換偏壓152)之位準。
第12圖為顯示根據此處的實施例之改變切換啟動偏壓的技術之流程圖1200。
於步驟1210，切換偏壓產生器150產生一電壓軌，例如切換偏壓152。
於步驟1215，切換驅動電路160利用該電壓軌(例如切換偏壓152)以啟動於切換電路110中之一切換裝置，供透過該切換裝置傳送電源至一動態負載118。
於步驟1220，監視電路115根據供應至該動態負載118之電源的量，改變該電壓軌(例如切換偏壓152)的大小或強度。
第13圖為顯示根據此處的實施例之改變切換啟動偏壓的技術之流程圖1300。
於步驟1310，切換驅動電路160重複地將於切換電路110中之一場效電晶體從一ON狀態切換至一OFF狀態，以透過該場效電晶體供應電源至一動態負載118。
於步驟1315，監視電路115監視供應至該動態負載118之參數(例如電源)。
於步驟1320，控制電路140調整於ON狀態期間供應至該場效電晶體之閘極電壓(例如切換偏壓152)的位準。如前所述，該閘極電壓之調整的位準係根據由該場效電晶體供應至該動態負載之電源而改變。
應注意的是，此處之技術非常適用於電源供應應用。然而，應注意的是，此處的實施例並非用以限制此等應用，此處所述之技術亦非常適用於其他應用。
雖然本發明已參考較佳實施例加以顯示及說明，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，可在不超出如所附申請專利範圍界定之本發明的精神及範疇下，做出各種形式及細節上的改變。此種變化係涵蓋本申請之範疇。因此，本申請之實施例的前述說明並非限制之用。反而，本發明之任何限制係呈現於以下申請專利範圍。
100．．．電源供應系統
110．．．切換電路
115．．．監視電路
117．．．電源供應輸入參數
118．．．負載
140．．．控制電路
140-1．．．控制應用
140-2．．．控制處理
141．．．切換偏壓控制電路
142．．．輸出電壓控制電路
146．．．偏壓控制訊號
148．．．切換控制訊號
150．．．切換偏壓產生器
152．．．切換偏壓
160．．．切換驅動電路
162．．．切換啟動訊號
170．．．輸入電壓
180．．．輸出電壓
201．．．高側切換器
202．．．低側切換器
205．．．電感器
210．．．電容器
220．．．電阻器
225．．．積分電路
325．．．低通濾波器
330．．．濾波器
360．．．輸入
360．．．選擇邏輯
390．．．乘法器值
405．．．切換控制電路
410．．．高側切換器
411．．．低側切換器
510．．．高側切換器
511．．．低側切換器
520．．．高側切換器
521．．．低側切換器
550．．．驅動器
550-1．．．驅動器
550-2．．．驅動器
710．．．線
720．．．線
1010．．．控制器系統
1011．．．互連
1014．．．輸出介面
1015．．．記憶體系統
1017．．．處理器
1020．．．輸入介面
1100．．．流程圖
1110．．．步驟
1115．．．步驟
1120．．．步驟
1200．．．流程圖
1210．．．步驟
1215．．．步驟
1220．．．步驟
1300．．．流程圖
1310．．．步驟
1315．．．步驟
1320．．．步驟
K1．．．函數
K2．．．函數
第1圖為根據此處的實施例之電源供應系統的範例圖式。
第2圖為顯示根據此處的實施例之監視電路的範例圖式。
第3圖為根據此處的實施例之產生電壓控制訊號之演算法的範例圖式。
第4圖為根據此處的實施例之用以產生乘法器值的函數之範例圖式。
第5圖為根據此處的實施例之用以產生乘法器值的函數之範例圖式。
第6圖為根據此處的實施例之用以產生切換偏壓的電路之範例圖式。
第7圖為根據此處的實施例之切換驅動電路及切換器的細節之範例圖式。
第8圖為顯示根據此處的實施例之根據於動態負載電流中的改變來之切換啟動電壓位準的修正之範例圖式。
第9圖為顯示根據此處的實施例之藉由動態地改變切換啟動電壓位準的理論節省之範例圖式。
第10圖為根據此處的實施例之用以產生控制訊號的架構之範例圖式。
第11-13圖為顯示根據此處的實施例之範例方法及指令之範例流程圖。
100．．．電源供應系統
110．．．切換電路
115．．．監視電路
117．．．電源供應輸入參數
118．．．負載
140．．．控制電路
141．．．切換偏壓控制電路
142．．．輸出電壓控制電路
146．．．偏壓控制訊號
148．．．切換控制訊號
150．．．切換偏壓產生器
152．．．切換偏壓
160．．．切換驅動電路
162．．．切換啟動訊號
170．．．輸入電壓
180．．．輸出電壓

Claims (20)

  1. 一種動態切換電壓控制的方法，包含：產生切換啟動電壓軌以驅動及啟動在電源中之多電源轉換器相的給定電源轉換器相中之一開關；取決於多少該多電源轉換器相在該電源中被啟動以提供電力給動態負載，而調整該切換啟動電壓軌的振幅；及利用該切換啟動電壓軌的不同振幅設定，以啟動在該給定電源轉換器相中之該開關。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該切換啟動電壓軌的該振幅更包含：對於供給至該動態負載的給定量的電流；反應於檢測出該多電源轉換器相的只有單一相被啟動以供給電力給該動態負載，設定該振幅為第一電壓軌設定；及反應於檢測出該多電源轉換器相的至少兩相被啟動以供給電力給該動態負載，設定該振幅為第二電壓軌設定，該第二電壓軌設定與該第一電壓軌設定不同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該第一電壓軌設定的振幅係小於該第二電壓軌設定的振幅。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含：監視為該給定電源轉換器相所供給電力的輸送至該動態負載；及至少部份根據為該給定電源轉換相所供給至該動態負 載的該電力，改變該切換啟動電壓軌的該振幅設定。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含：在以該不同振幅設定以啟動在該給定電源轉換器相中之開關以啟動該開關為導通狀態時，利用切換關斷電壓以關斷在該給定電源轉換器相中之該開關。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該切換啟動電壓軌的振幅更包含：在電壓值範圍內，改變該切換啟動電壓軌的振幅，各個在該範圍內的不同電壓值係為一啟動該開關至導通狀態的適當振幅。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含：反應於一狀況，其中第一數量的該多電源轉換器相係被啟動以供給電力給該動態負載，設定該切換啟動電壓軌至第一振幅；於第一時間，以該第一振幅施加該切換啟動電壓軌至該開關，以啟動該開關為導通狀態；反應於一狀況，其中第二數量的該多電源轉換器相係被啟動以供給電力給該動態負載，設定該切換啟動電壓至第二振幅；及於第二時間，以該第二振幅施加該切換啟動電壓至該開關，以啟動該開關裝置至該導通狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該第一數量大於該第二數量及該第一振幅係小於該第二振幅。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該開關為 場效電晶體；及其中調整該振幅，造成在不同時間供給至該場效電晶體的個別閘極的該切換啟動電壓軌的振幅改變，以將該場效電晶體轉換為導通狀態。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中調整該切換啟動電壓軌的該振幅包含：取決於供給至該動態負載的該電力振幅，控制該切換啟動電壓軌於最小導通閘極電壓值與最大導通閘極電壓值間之範圍內。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，更包含：當供給至該動態負載的電力為特定量時，控制該切換啟動電壓為第一導通閘極電壓值，及當供給至該動態負載的電力大於該特定量時，控制該切換啟動電壓為第二導通閘極電壓值，該第二導通閘極電壓值於振幅上係大於該第一導通閘極電壓值。
  12. 一種動態切換電壓控制的方法，包含：提供一電壓軌；至少部份取決於啟動以供給電力至動態負載的電源轉換器相的數目，而改變該電壓軌的振幅；及利用不同振幅的該電壓軌以啟動在給定電源轉換相中之開關裝置至導通狀態，用以透過該開關裝置輸送電流以供電力給該動態負載。
  13. 一種電源供應系統，包含：一電壓產生器，產生一電壓軌； 一控制電路，取決於在電源中之被啟動以供給電力至動態負載的電源轉換器相的數量，改變為該電壓產生器所產生之該電壓軌的振幅；及一開關驅動器電路，利用為該電壓產生器所產生之該電壓軌的不同振幅，以啟動在給定電源轉換器相中之開關裝置至導通狀態，用以透過該開關裝置，輸送電流以供電力給該動態負載。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之系統，更包含：一監視電路，用以監視被供給至動態負載的電力的輸送；及其中該控制電路自該監視電路接收輸入並至少部份根據供給至該動態負載的電力數量，而啟始該電壓軌的振幅的改變。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該開關驅動器電路調整電壓軌施加至該開關裝置的持續時間，以維持被施加至該動態負載的電壓於想要範圍內。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該控制電路產生一控制信號，以改變該電壓軌的該振幅於電壓值的範圍內，各個在該範圍內的不同電壓值係為一適當振幅，以啟動該開關裝置為導通狀態。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該控制電路反應於一狀況，其中第一數量的該電源轉換器相被啟動以供給電力至該動態負載時，設定該電壓軌至第一振幅； 其中該開關驅動器電路在第一時間施加第一振幅的該電壓軌至該開關裝置，以啟動該開關裝置為導通狀態；其中該控制電路反應於一狀況，其中第二數量的該電源轉換器相被啟動以供給電力至該動態負載時，設定該電壓軌至第二振幅；及其中該開關驅動器電路在第二時間施加第二振幅的該切換啟動電壓至該開關裝置，以啟動該開關裝置為導通狀態。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該第一數量係大於該第二數量及該第一振幅係小於該第二振幅。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該開關裝置為場效電晶體，及其中該控制電路調整在不同時間施加至該場效電晶體的個別閘極的該電壓軌的振幅，以使該場效電晶體為導通狀態。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之系統，其中該控制電路取決於電源轉換器相中之被啟動以供給電力至該動態負載的數量，利用不同增益值產生該不同振幅，該控制電路取決於被供給至該動態負載的該電力的振幅，而控制該電壓軌的該振幅於最小導通閘極電極值與最大導通閘極電壓值間之範圍內。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7633277B1 (en) * 2007-05-15 2009-12-15 Nvidia Corporation System and method for testing worst case transients in a switching-mode power supply
US7982446B2 (en) * 2008-02-01 2011-07-19 International Rectifier Corporation Power supply circuit with dynamic control of a driver circuit voltage rail
JP5314533B2 (ja) * 2009-08-19 2013-10-16 株式会社アドバンテスト ドライバ回路およびそれを用いた試験装置
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
US20110113689A1 (en) * 2009-11-16 2011-05-19 Johnson Keith R System And Method For Powering A Movable Barrier Operator
US8456140B2 (en) * 2010-07-14 2013-06-04 Arm Limited Power control apparatus and method for controlling a supply voltage for an associated circuit
US8487598B2 (en) * 2010-08-30 2013-07-16 Texas Instruments Incorporated DC-DC converter with unity-gain feedback amplifier driving bias transistor
US9467047B2 (en) * 2011-05-31 2016-10-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. DC-DC converter, power source circuit, and semiconductor device
CN102611306B (zh) * 2012-03-27 2015-12-16 成都芯源系统有限公司 开关变换器及其控制电路和控制方法
TWI470416B (zh) * 2012-08-31 2015-01-21 Wistron Corp 電源切換系統及其方法
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
TWI467196B (zh) * 2012-12-04 2015-01-01 Winbond Electronics Corp 測試裝置及其測試電壓產生方法
CN103901289B (zh) * 2012-12-27 2016-12-28 华邦电子股份有限公司 测试装置及其测试电压产生方法
TWI477941B (zh) * 2013-01-25 2015-03-21 Nat Univ Chung Cheng Dynamic modulation processing device and its processing method
US9372210B1 (en) 2013-06-20 2016-06-21 Silego Technology, Inc. Dynamic power FET switching
US9748846B2 (en) * 2013-10-28 2017-08-29 Intersil Americas LLC Power supply with droop control feedback for enhanced phase current sharing
TWI527456B (zh) 2013-11-27 2016-03-21 Univ Nat Chi Nan Array read device, dual function read device and detection circuit
US9865413B2 (en) * 2015-04-10 2018-01-09 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle control device
US9941789B2 (en) * 2015-11-02 2018-04-10 Infineon Technologies Ag Feedforward circuit for DC-to-DC converters with digital voltage control loop
MX2018006654A (es) * 2015-12-14 2018-08-15 Esab Ab Fuente de alimentacion de soldadura con caracteristica de voltaje extendido.
CN106981984B (zh) * 2016-01-15 2019-10-22 上海贝岭股份有限公司 同步降压型电源变换器的电源充电电路
US10558259B2 (en) 2017-05-25 2020-02-11 International Business Machines Corporation Dynamic voltage control
JP7060793B2 (ja) * 2018-03-20 2022-04-27 富士通株式会社 波形整形回路、半導体装置及びスイッチング電源装置
CN114518777B (zh) * 2020-11-19 2024-09-13 启碁科技股份有限公司 具有可动态配置反馈电压的电压调节电路
TWI756153B (zh) * 2021-07-06 2022-02-21 亞源科技股份有限公司 可省去供電告知接腳之電源供應器及其操作方法
CN113472221A (zh) * 2021-07-30 2021-10-01 亚瑞源科技（深圳）有限公司 一种可省去供电告知接脚的电源供应器及其操作方法
CN114563685A (zh) * 2022-02-24 2022-05-31 深圳英恒电子有限公司 一种负载特性测试方法及电路
CN117335379B (zh) * 2023-09-19 2024-07-19 深圳市思远半导体有限公司 一种电源选择电路和电源

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3164838B2 (ja) * 1991-06-19 2001-05-14 株式会社日立製作所 スイッチング回路及びそれを用いた変換装置、力率改善電源装置
US5481178A (en) * 1993-03-23 1996-01-02 Linear Technology Corporation Control circuit and method for maintaining high efficiency over broad current ranges in a switching regulator circuit
US6268716B1 (en) * 1998-10-30 2001-07-31 Volterra Semiconductor Corporation Digital voltage regulator using current control
EP1061629B1 (en) * 1999-06-07 2004-08-25 STMicroelectronics S.r.l. Single wire current sharing control technique for parallel/redundant operation of a plurality of PWM converters
US6150803A (en) * 2000-03-28 2000-11-21 Linear Technology Corporation Dual input, single output power supply
JP4463635B2 (ja) * 2004-07-20 2010-05-19 株式会社リコー スイッチングレギュレータ、スイッチングレギュレータを使用した電源回路及びスイッチングレギュレータを使用した二次電池の充電回路
US7394233B1 (en) * 2004-12-02 2008-07-01 Nortel Networks Limited High efficiency modulated power supply
US7141940B2 (en) * 2005-04-19 2006-11-28 Raytheon Company Method and control circuitry for providing average current mode control in a power converter and an active power filter
US7772811B1 (en) * 2007-07-13 2010-08-10 Chil Semiconductor Corporation Power supply configurations and adaptive voltage
US7982446B2 (en) * 2008-02-01 2011-07-19 International Rectifier Corporation Power supply circuit with dynamic control of a driver circuit voltage rail
US8461816B2 (en) * 2010-02-25 2013-06-11 International Rectifier Corporation Coefficient scaling depending on number of active phases

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