TWI673946B - 利用直流對直流轉換器之精確電壓定位的電源供應裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

在接獲「停止切換」訊號後於一短時間內控制電源供應裝置輸出電壓起始點之技術，可將直流對直流切換調節器從脈寬調變(PWM)模式切換至線性模式，以精確將該輸出電壓定位於特定位準。以此方式，該電源供應裝置可去除因PWM模式產生之輸出漣波，且可減少或甚至消除每一週期低功率系統之採樣誤差。此外，電源供應裝置可透過智能方式將「電源就緒」訊號傳回系統，實現系統同步。

Description

利用直流對直流轉換器之精確電壓定位的電源供應裝置及方法
本發明係關於電源供應裝置(power supply)。
電子系統可包括利用經調節電源之裝置。電源轉換器電路系統可用於提供一具有經調節電壓之電路供應軌道(circuit supply rail)。如低壓差(low dropout，LDO)調節器等線性調節器(linear regulator)具有電源供應抑制比率(「power supply rejection ratio，PSRR」)高且輸出雜訊低之優點，廣泛用於為例如類比對數位轉換器、數位對類比轉換器以及無線射頻電路系統等易受雜訊影響之軌道供電。但直流對直流調節器(DC-DC regulator)之轉換效率通常優於LDO。
本發明提供在接獲「停止切換」訊號後於一短時間內控制電源供應裝置輸出電壓起始點之技術，可將直流對直流切換調節器從脈寬調變(PWM)模式切換至線性模式，以精確將該輸出電壓定位於特定位準。以此方式，該電源供應裝置可去除因PWM模式產生之輸出漣波，且可減少或甚至消除每一週期低功率系統之採樣誤差。此外，電源供應裝置可透過智能方式將「電源就緒」訊號傳回系統，實現系統同步。
在某些態樣中，本發明提供一種用以控制電源供應裝置操作之方法。所述方法包含利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止所述產生，在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，並基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓。
在某些態樣中，本發明之電源供應裝置包含一切換調節器、一線性調節器以及一控制器，該控制器係配置為利用該切換調節器之切換模式電源轉換產生一輸出電壓；於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓；在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該線性調節器之線性調節產生該輸出電壓；以及基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓。
此概要意在提供對於本專利申請主體之概述，而非對於本發明之除外或詳盡解說。本說明書包含之詳細說明提供關於本專利申請之進一步資訊。
104‧‧‧輸入電壓
106‧‧‧輸出電壓
108‧‧‧輸入電壓
110‧‧‧輸出電壓
114‧‧‧輸出電壓
116‧‧‧輸出電壓
120‧‧‧邏輯高位
122‧‧‧停止訊號
124‧‧‧DC對DC切換
126‧‧‧DC對DC輸出
128‧‧‧輸出負載
130‧‧‧邏輯低位
140‧‧‧圖上方
142‧‧‧直流對直流輸出/輸出電壓
144‧‧‧圖下方
146A-146D‧‧‧採樣電壓
148‧‧‧指令
150‧‧‧採樣電壓
160‧‧‧系統
162‧‧‧電源供應裝置
164‧‧‧MCU
166‧‧‧混合訊號IC/混合訊號裝置
168‧‧‧輸出電壓
170‧‧‧調節器
172‧‧‧線性調節器
174‧‧‧停止訊號
176‧‧‧訊號
180‧‧‧圖上方
182‧‧‧直流對直流輸出電壓
184‧‧‧圖下方
186‧‧‧具第一位準
188‧‧‧第一訊號
190‧‧‧線性調節模式
192‧‧‧預設輸出電壓/位準
193‧‧‧邏輯高位
194‧‧‧CONV-OKAY訊號
196A-196D‧‧‧採樣電壓
200‧‧‧圖上方
202‧‧‧輸出電壓
204‧‧‧圖下方
206‧‧‧邏輯高位
208‧‧‧停止訊號
210‧‧‧線性調節模式
212‧‧‧輸出電壓/位準
214‧‧‧邏輯高位
216‧‧‧CONV-OKAY訊號
218A-218D‧‧‧採樣電壓
300‧‧‧電源供應裝置
302‧‧‧負載
304‧‧‧線性控制器
306‧‧‧停止訊號
308‧‧‧訊號
400‧‧‧方法
附圖未必按照比例繪製，且不同圖面中之類似組件是以類似示數標明。具有不同附加字尾之示數可能代表類似組件之不同情況。附圖僅為說明本發明各種實施例之性質，不具限制意涵。
圖1為低功率混合訊號晶片組之簡化負載曲線圖。
圖2為IC供電用LDO解決方案之簡化方塊圖。
圖3為IC供電用直流對直流解決方案之簡化方塊圖。
圖4為IC供電用直流對直流加LDO解決方案之簡化方塊圖。
圖5描繪範例停止切換時直流對直流解決方案之切換操作狀態。
圖6描繪現有停止切換時直流對直流解決方案之DC輸出。
圖7為採用本發明各種精確電壓定位技術之範例系統簡化方塊圖。
圖8依據本發明描繪停止切換時直流對直流解決方案之範例DC輸出。
圖9依據本發明描繪停止切換時直流對直流解決方案之另一範例DC輸出。
圖10為依據本發明停止切換時直流對直流解決方案之各種範例組件方塊圖。
圖11為實施本發明各種精確電壓定位技術之範例方法流程圖。
如上所述，線性調節器，例如低壓降(LDO)調節器，具有高電源供應裝置抑制比(「PSRR」)及低輸出雜訊表現，且直流對直流切換調節器(DC-DC switching regulator)之轉換效率通常優於LDO。對類比負載供電時，類比訊號鏈系統電源設計可將直流對直流切換調節器與LDO調節器結合以取得系統效率及潔淨供應軌道兩方面之優點。
隨著技術持續發展演進，低功率系統要求更高效能及更低功耗，以利提升於如物聯網(IOT)、低功率感應器、電池供電設備、電池供電能量計以及能量收穫裝置等應用中之電池壽命。低功率系統通常以存有突發電流之輕載操作運行，藉此節省整體平均功率。
本發明提供之技術為在接獲「停止切換(stop switching)」訊號後於一短時間內控制電源供應裝置輸出電壓起始點之技術，可將直流對直流切換調節器從脈寬調變(pulse width modulation，PWM)模式切換至線性模式，以精確將該輸出電壓定位於特定位準。以此方式，該電源供應裝置可去除因PWM模式產生之輸出漣波，且可減少或甚至消除每一週期低功率系統之採樣誤差(sampling error)。此外，電源供應裝置可透過智能方式將「電源就緒(power ready)」訊號傳回系統，實現系統同步。
圖1為低功率混合訊號晶片組簡化負載曲線範例，其中x軸代表時間，y軸代表電流。在主動模式中，感應器晶片可開啟其操作，並在如0.1%之極低工作週期中以50毫安培(mA)峰值完成資料轉換，如100所示。由於此為混合訊號晶片，於其操作中容易受到外部電源供應裝置雜訊所影響。
該晶片於99.9%工作週期時間處於閒置模式，耗電約10uA，如102所示。於閒置模式期間，可將多數晶片機能關閉，因此並無電源供應裝置雜訊要求。但供應電壓閾值可能設有保持晶片運行之閾值位準。
如圖1之範例負載曲線所示，該範例晶片之平均電 流經計算為(50mA x 0.1%+10微安培x 99.9%)，或約60微安培。雖然較圖1簡化範例更為複雜之其他低功率系統通常亦是以類似方式運作。
設計電源電路系統有其困難之處。例如，為低功率IC設計高效率電源電路系統即非易事。又例如，若電源電路系統必須滿足混合訊號IC之電源供應裝置雜訊要求，包括具有如類比對數位轉換器(ADC)、數位對類比轉換器(DAC)、時鐘及電壓受控震盪器(VCO)、鎖相環(PLL)等諸多敏感類比區塊模組之混合訊號IC，則其設計更為不易。電源供應裝置之輸出漣波(ripple)通常以小為宜。
舉例說明，若一低功率積體電路(IC)需用標準突發電流負載曲線之1.2伏特(V)供應電壓，且系統是以一枚3.6V電池供電，例如Li+電池，圖2-4為考量供應雜訊要求及高效率要求下所可使用之IC供電解決方案。
圖2為IC供電用LDO解決方案之簡化方塊圖。對LDO之輸入電壓104為3.6V，輸出電壓106為1.2V。LDO解決方案之效率相對較低。於高輸入電壓，比率為1.2V/3.6V，或約33%。
圖3為IC供電用直流對直流解決方案之簡化方塊圖。對直流對直流轉換器，例如切換調節器，輸入電壓108為3.6V，該輸出電壓110為1.2V。切換調節器效率極高，可達80%以上。然而，由於其節電模式操作，輸出漣波相對較大，可達約50mV。因此，直流對直流切換調節器解決方案較不適宜用於為具有敏感類比區塊模組之混合訊號負載供電。
圖4之簡化方塊圖顯示用於對IC供電之直流對直流加LDO解決方案。輸入至直流對直流切換調節器之電壓為3.6V且直流對直流切換調節器之輸出電壓為1.5V。直流對直流切換調節器之輸出電壓114係饋入LDO之輸入端且LDO之輸出電壓為1.2V。圖4之直流對直流切換調節器加LDO解決方案可用以達成效率與雜訊間之權衡取捨，但可能提高成本並造成組件數量的增加。因此圖4之直流對直流切換調節器加LDO解決方案仍難稱有效。
另一種解決方案在本發明中稱為「停止切換時直流對直流(DC-DC at Stop Switching)」解決方案，其可改善圖2-4中各項解決方案之部分限制。「停止切換時直流對直流」解決方案可實施於類比裝置之超低功率降壓調節器(ultralow power step-down regulator)ADP5300/2。所述直流對直流轉換器可包括一停止輸入接腳(STOP)，此接腳可將切換調節器暫時停止於滯後模式(hysteresis mode)。對停止接腳施加邏輯高位時，降壓調節器(buck regulator)可立即停止切換。對停止接腳施加邏輯低位時，降壓調節器可恢復切換。
在某些電池供電系統中，系統之微控制器單元(MCU)可經由停止訊號命令調節器停止切換，之後調節器仰賴輸出電容器以供應負載。在此期間，可達成寧靜之系統環境，從而有利於雜訊敏感電路系統，例如資料轉換電路系統、RF資料傳送電路系統以及類比感測電路系統。在雜訊敏感電路系統完成其任務後，MCU可控制調節器並恢復其切換調節模式。若有需要，可用輸出電壓OK訊號(「VOUT_OK」)訊號監控輸 出電壓以免降至過低而引發系統閂鎖效應。
圖5繪示停止切換時直流對直流解決方案之切換操作狀態。具體而言，圖5係描繪類比裝置之超低功率壓降調節器ADP5300/2中之停止切換操作狀態。ADP5300/2之停止切換時直流對直流解決方案可達成與傳統低功率直流對直流轉換器相同之良好效率，亦可產生混合訊號系統高主動操作效能所需之寧靜環境，且不會提高系統之硬體成本及解決方案規模。
如圖5所示，於接獲邏輯高位120停止訊號122時，DC對DC切換124可暫時停止，而後該調節器可仰賴一輸出電容器提供DC對DC輸出126以供應輸出負載128。於接獲邏輯低位130停止訊號122時，降壓調節器可於132恢復切換，且DC對DC輸出126於134開始增加。
所述「停止切換時直流對直流」解決方案可對圖2-圖4中之解決方案提供改善。但本案發明人發現上述之停止切換時直流對直流解決方案仍有其限制。例如，由於停止訊號並未同步，輸出電壓126可能於不同時間和不同電壓位準停止，導致錯誤。混合訊號IC可能於開啟主動模式以執行例如資料轉換等敏感操作時遭遇不同電壓，因此產生例如採樣誤差等錯誤。
圖6描繪一現有停止切換時直流對直流解決方案之DC輸出。圖上方140繪示在2.040V與2.000V間之漣波範圍內之直流對直流輸出142，圖下方144描繪採樣電壓146A-146D。x軸代表時間，y軸代表電壓。
系統MCU並不清楚或無法控制直流對直流調節器操作條件，因此當MCU發送例如為邏輯高訊號之「停止(stop)」指令148時，於停止指令啟用之當下，該直流對直流調節器可能在其漣波範圍內之任何輸出電壓142停止切換。圖上方140繪示直流對直流調節器停止於一範例採樣電壓150之狀態。
圖下方144描繪漣波範圍限值2.040V(例如146A)與2.000V(例如146C)間之各種範例採樣電壓146A-146D，及其間之電壓(例如146B、146D)。上述採樣電壓間之差異即為可能由停止切換時直流對直流解決方案造成之採樣誤差。
為克服各種先前解決方案之限制，本案發明人提出之電源供應電路系統可使低功率直流對直流調節器於每次停止切換操作均達成「精確電壓定位(precise-voltage positioning)」。本發明之電源供應電路系統可使混合訊號IC達成較高之訊號鏈性能，或至少能夠減少其電壓變化之不確定性。 本發明之技術可包括在一同步化系統之中，在一台電源供應裝置與多台混合訊號裝置間實現之先進智能溝通。
圖7為實施本發明各種精確電壓定位技術之範例系統簡化方塊圖。圖7之範例系統160可包括一標示為電源供應裝置162之直流對直流轉換器、一MCU 164以及一混合訊號裝置166。範例混合訊號IC可包括ADC電路系統、RF電路系統、類比前端(analog front end，AFE)電路系統等等。如圖7範例所示，該電源供應裝置162可產生一例如為1.2V之輸出電壓168，並將之供應至該混合訊號裝置166。
圖7範例系統160之操作方式如下。電源供應裝置 162可包括一直流對直流切換調節器170及一線性調節器172。 該電源供應裝置可產生一例如為1.2V之輸出電壓168，利用切換調節器170執行切換模式電源轉換(switched-mode power conversion)，並將輸出電壓168供應至混合訊號裝置166。
MCU 164可將一具有一第一位準之第一訊號，例如停止訊號174之邏輯高位，發送至該電源供應裝置162。於接獲停止訊號174時，電源供應裝置162可利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓168。該電源供應裝置162可將其內部操作變更為線性操作模式。亦即，在電源供應裝置162利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓之後，電源供應裝置可利用電源供應裝置162之如LDO等線性調節器172產生該輸出電壓168，且可基於一電壓回授訊號對線性調節進行調整，以產生具有精確輸出電壓之輸出電壓168，例如於預設輸出電壓。 詳細實施方式將於下文參照圖10進行說明。
在某些範例實施方式中，該電源供應裝置162可切換至該線性調節模式並利用該線性調節器172以達成穩定電壓，而後該電源供應裝置162可停止該線性調節模式操作並仰賴一或多台輸出電容器以供應負載，例如圖10之COUT，如參照圖8所述者。在其他範例實施方式中，該電源供應裝置162可切換至該線性調節模式以達成穩定電壓，但而後繼續利用該線性調節模式以達成在負載活動期間對其供電之妥善調節輸出電壓，如下文參照圖9所述。
在某些範例中，電源供應裝置162將其輸出電壓168調節至一特定穩定位準之後，電源供應裝置162可發送一訊 號176至混合訊號裝置166，表明電源供應裝置162已就緒而可進行該混合訊號裝置166之精確操作。例如，在電源供應裝置162調節其輸出電壓168至一特定穩定位準後，電源供應裝置168可向該混合訊號裝置166發送「轉換OK(convert OK)」訊號，例如邏輯高位CONV_OK訊號176，表明電源供應裝置162已就緒而可進行資料轉換。
圖8依據本發明描繪停止切換時直流對直流解決方案之範例DC輸出。圖上方180描繪2.040V與2.000V漣波範圍間之直流對直流輸出182，圖下方184描繪採樣電壓。x軸代表時間，y軸代表電壓。
依據本發明，該電源供應裝置162(例如圖7)可利用一切換模式電源轉換產生一輸出電壓182，例如藉由切換該電源供應裝置162之調節器170。於接獲一具第一位準186之第一訊號188時，例如圖7之MCU 164發出之停止訊號，該電源供應裝置162可利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓168。
在電源供應裝置162利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓之後，該電源供應裝置162可進入線性調節模式190並利用該電源供應裝置162之線性調節器172產生該輸出電壓168。而後，電源供應裝置162可基於一電壓回授訊號調整該線性調節以產生一預設輸出電壓192。以此方式，電源供應裝置162可達成一精確電壓位準。在圖8之範例中，電源供應裝置162可於達成精確電壓位準(例如位準192)後，停止線性模式操作，而後仰賴一或多台輸出電容器供應負載。
在某些範例實施方式中，在電源供應裝置162將其輸出電壓調節至一特定穩定位準(例如位準192)之後，電源供應裝置162可發送「電源就緒」訊號(例如CONV-OKAY訊號194之邏輯高位193)至混合訊號裝置166，表明電源供應裝置162已就緒而可進行該混合訊號裝置166之精確操作，例如資料轉換。
圖下方184描繪漣波範圍2.040V與2.000V限值間各種範例採樣電壓196A-196D。如圖下方184所示，採樣電壓196A-196D維持在特定電壓位準192。由於採樣電壓196A-196D間之差異極微或無差異，可降低或消除停止切換時直流對直流解決方案所造成之採樣誤差。
圖9依據本發明描繪停止切換時直流對直流解決方案之另一範例DC輸出。圖上方200描繪2.040V與2.000V漣波範圍內之直流對直流輸出202，圖下方204描繪採樣電壓。x軸代表時間，y軸代表電壓。
依據本發明，該電源供應裝置162(例如圖7者)可利用切換模式電源轉換產生輸出電壓202，例如藉由電源供應裝置162之切換調節器170。於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，例如圖7中MCU 164所發出之邏輯高位206停止訊號208，電源供應裝置162可利用切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓168。
在電源供應裝置162利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓168之後，電源供應裝置162可進入線性調節模式210，並可利用該電源供應裝置162之線性調節器172產生該輸出電壓168。而後，該電源供應裝置162可基於一電壓回 授訊號調整該線性調節以產生一預設輸出電壓212。以此方式，該電源供應裝置162可達成一精確電壓位準。於圖9之範例中，電源供應裝置162可切換至該線性調節模式以達成一穩定電壓212，而後持續利用該線性調節模式以達成在負載活動期間對其供電之妥善調節輸出電壓212。
在電源供應裝置162將其輸出電壓168調節至一特定穩定位準之後，例如位準212，電源供應裝置162可發送「電源就緒」訊號，例如邏輯高位214之CONV-OKAY訊號216，至混合訊號裝置166，表明電源供應裝置162已就緒而可進行混合訊號裝置166之精確操作，例如資料轉換。
圖下方204描繪漣波範圍限值2.040V與2.000V間之各種範例採樣電壓218A-218D。如圖下方204所示，該採樣電壓218A-218D維持於一特定電壓位準212。由於採樣電壓218A-218D間之差異極小或無差異，可降低或消除停止切換時直流對直流解決方案所造成之採樣誤差。
圖10為依據本發明停止切換時直流對直流解決方案之各種範例組件方塊圖。如圖10所示，用於提供所述停止切換時直流對直流解決方案之電源供應裝置300，例如直流對直流轉換器，係連接至負載302，例如低功率脈衝負載。電源供應裝置300為圖7電源供應裝置162之範例。
圖10所示之電源供應裝置300可包含一脈寬調變(PWM)及線性控制器304，用以控制切換調節器之一或多個直流對直流切換模式調節器組件，例如圖7之切換調節器170，且可包含一線性調節器之線性調節器組件，例如圖7之線性調節 器172。為求簡明，圖10描繪四種可進行線性調節器操作之組件，標示為Q1、Q2、Q3及Q4。然而，電源供應裝置300未必需要包括所有組件Q1-Q4，且可利用組件Q1-Q4中一者為線性調節器而實施本發明技術，此點將於下文討論。
圖10之精確電壓定位電路系統可包括一參考電壓VREF、一誤差放大器EA1以及一可如線性調節器操作之被動裝置配置為，例如組件Q1、Q2、Q3或Q4。可經由誤差放大器EA1控制被動裝置(例如組件Q1、Q2、Q3或Q4)提供輸出拉電流(sourcing current)(於使用組件Q1或Q3之配置中)或相對灌電流(sinking current)(於使用組件Q2或Q4之配置中)。
該誤差放大器(error amplifier)EA1可接收參考電壓VREF及輸出電壓VOUT，而後產生並輸出代表VREF及VOUT間差異(例如誤差(error))之訊號VERROR。此配置可形成一負回授迴路，其可使輸出電壓VOUT等於參考電壓VREF，從而產生精確電壓定位，如上文關於圖8及9及輸出電壓192、212之敘述。若輸出電壓VOUT低於參考電壓VREF，負回授迴路可加大電流，從而提高輸出電壓VOUT。若輸出電壓VOUT高於參考電壓VREF，負回授可減小電流，從而降低輸出電壓VOUT。
在某些輸出拉電流配置範例中，該Q1開關可為切換調節器之組件，例如圖7之切換調節器172，且當電源供應裝置300不使用切換模式電源轉換時，可「重用(reused)」(或「重設目的(repurposed)」)一線性調節器，例如LDO。在其他輸出拉電流配置中，Q1開關可為額外組件，與切換調節器(例如圖7之切換調節器172)之組件(例如電晶體，圖未示)並聯，並且用 於線性調節模式中。
在某些範例灌電流配置中，Q2開關可為切換模式調節器(switched-mode regulator)之組件，例如圖7之切換調節器172，且當電源供應裝置300不使用切換模式電源轉換時，可「重用」(或「重設目的」)為LDO，並用於線性調節模式中。 於其他範例灌電流配置中，Q2開關可為額外組件，與切換調節器(例如圖7之切換調節器172)之組件(例如電晶體，圖未示)並聯，並且用於線性調節模式中。
在某些範例配置中，可直接將線性調節器加設於一輸入電壓節點VIN與一輸出電壓節點VOUT之間。如圖10所示，在一範例輸出拉電流配置中，該Q3開關可為一耦接於一輸入電壓節點VIN與一輸出電壓節點VOUT間之組件。
在某些範例配置中，可直接將線性調節器加設於一接地節點與一輸出電壓節點VOUT之間。例如，如圖10所示，在一範例輸出灌電流配置中，Q4開關可為一耦接於一輸出電壓節點VOUT與一接地節點間之組件。
在操作中，電源供應裝置300可利用電源供應裝置300之Q1及Q2，以切換模式電源轉換產生一輸出電壓VOUT。 在切換模式電源轉換中，組件Q1及Q2可交替切換(Q1先開啟而後關閉，Q2開啟而後關閉等等)以產生輸出功率。在電源供應裝置300接獲一具有一第一位準之第一訊號之後，例如停止訊號306，該控制器304可停止切換調節器之PWM切換，例如圖7之切換調節器170。例如，在某些範例中，Q1及Q2開關為切換調節器之組件，而控制器304可停止Q1及Q2 PWM切換。在電 源供應裝置300已經利用切換模式電源轉換停止產生輸出電壓VOUT後，電源供應裝置300可切換至線性模式並利用電源供應裝置之線性調節300產生輸出電壓VOUT。
如上所述，電源供應裝置300可包括Q1、Q2、Q3或Q4之一並將之操作為線性調節器。若利用Q1(或Q2)為線性調節器，Q1(或Q2)可拉(或灌)電流以在短期內主動將輸出電壓VOUT精確定位。具體而言，PWM及線性控制器304可調整所述線性調節，例如藉由基於來自誤差放大器EA1之電壓回授訊號VERROR控制Q1(或Q2)。在電源供應裝置300將其輸出電壓VOUT調節置一特定位準之後，電源供應裝置300可發送一訊號308，例如CONV-OKAY訊號，至一混合訊號裝置，例如圖7之裝置166，表明電源供應裝置300已就緒而可進行混合訊號裝置166之精確操作，例如資料轉換。在某些範例實施方式中，PWM及線性控制器304可停止Q1(或Q2)並仰賴輸出電容器COUT將脈衝負載電流供應至負載302。
在某些範例實施方式中，可隨選設有開關Q5，以於特定條件為電感器電流提供快速阻尼。例如，Q1(或Q2)可能經由電感器L1導入充電(或灌)電流IL1，即使Q1(或Q2)關閉，亦會持續對輸出充電(或灌入)。開啟Q5開關可使輸出電壓不受其餘電感器電流IL1影響。
圖11之流程圖說明一種採用本發明各種精確電壓定位技術之範例方法。如圖11所示，該方法400可包括利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓(402)。例如，圖7之電源供應裝置162可利用切換調節器170產生一輸出電壓。 於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，方法400可包括利用所述切換模式電源轉換停止所述產生(方塊404)。例如，在圖7之電源供應裝置162接獲一邏輯高位之停止訊號174後，電源供應裝置162可使切換調節器停止產生該輸出電壓。
在利用切換模式電源轉換停止所述產生之後，方法400可包括利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓(方塊406)。例如，在圖7之電源供應裝置162利用切換調節器170停止產生該輸出電壓之後，電源供應裝置162可利用該線性調節器172產生輸出電壓。方法400可包括基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓(方塊408)。例如，圖10之電源供應裝置300，其係圖7電源供應裝置162之一種範例，可利用一回授電壓訊號VERROR調整所述線性調節。
各種說明
態樣1包括用於控制電源供應裝置操作之主體(例如方法)，其可包括利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓；於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止所述產生；在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓；以及基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓。
於態樣2中，態樣1之主體可隨選包括，在產生該預設輸出電壓時，產生一該具有一第一位準之第二訊號。
於態樣3中，態樣2之主體可隨選包括，其中該具有一第一位準之第二訊號顯示該電源供應裝置已就緒而可進 行資料轉換操作。
於態樣4中，態樣1-3中一或多者所述之主體可隨選包括，在基於一電壓回授訊號調整所述線性調節之後，產生利用一輸出電容器產生該輸出電壓。
於態樣5中，態樣1-4中一或多者所述之主體可隨選包括，於接獲該具有一第二位準之第一訊號時，利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生；以及在利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生該輸出電壓。
於態樣6中，態樣1-5中一或多者所述之主體可隨選包括，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用該切換模式調節器之一電晶體產生該輸出電壓。
於態樣7中，態樣1-6中一或多者所述之主體可隨選包括，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用一與該切換模式調節器之一電晶體並聯之線性調節器產生該輸出電壓。
於態樣8中，態樣1-7中一或多者所述之主體可隨選包括，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸 出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用一耦接於一輸入電壓節點與一輸出電壓節點間之線性調節器產生該輸出電壓。
於態樣9中，控制一阻尼電路系統，使其經由該電源供應裝置之切換模式電源轉換之一電感器，將該輸出電壓與一電感器電流隔離。
於態樣10中，態樣1-9中一或多者所述之主體可隨選包括，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括從一輸入電壓節點產生一拉電流。
於態樣11中，態樣1-10中一或多者所述之主體可隨選包括，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括從一輸出電壓節點對一接地節點產生一灌電流。
態樣12包括主體(例如一裝置)，其可包括一切換調節器；一線性調節器；以及一控制器，配置為：利用切換調節器之切換模式電源轉換產生一輸出電壓；於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓；在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該線性調節器之線性調節產生該輸出電壓；以及基於一電壓回授訊號調整該線性調節以產生一預設輸出電壓。
於態樣13中，態樣12之主體可隨選包括，其中該控制器係進一步配置為於產生該預設輸出電壓時，產生一該具 有一第一位準之第二訊號。
於態樣14中，態樣13之主體可隨選包括，其中該具有一第一位準之第二訊號顯示該電源供應裝置已就緒而可進行資料轉換操作。
於態樣15中，態樣12-14中一或多者所述之主體可隨選包括，其中該控制器係進一步配置為：在基於一電壓回授訊號調整所述線性調節之後，利用一輸出電容器產生該輸出電壓。
於態樣16中，態樣12-15中一或多者所述之主體可隨選包括，其中該控制器係進一步配置為：於接獲該具有一第二位準之第一訊號時，利用該電源供應裝置之所述線性調節停止所述產生；以及在利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生該輸出電壓。
於態樣17，態樣12-16中一或多者所述之主體可隨選包括，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器係配置為利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之一線性調節產生該輸出電壓之控制器係進一步配置為利用該切換模式調節器之一電晶體產生該輸出電壓。
於態樣18，態樣12-17中一或多者所述之主體可隨選包括，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器，係配置為利用該電源供應裝置之 一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓之控制器係進一步配置為，利用一與該切換模式調節器之一電晶體並聯之線性調節器產生該輸出電壓。
於態樣19，態樣12-18中一或多者所述之主體可隨選包括，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器，係配置為利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓之控制器，係進一步配置為利用一耦接於一輸入電壓節點與一輸出電壓節點間之線性調節器產生該輸出電壓。
於態樣20中，態樣12-16中一或多者所述之主體可隨選包括阻尼電路系統配置為經由該電源供應裝置之切換模式電源轉換之一電感器，將該輸出電壓與一電感器電流隔離。
上開詳細說明包括對於附圖之參照，而附圖亦構成本說明之一部分。圖式以範例方式說明可用於實施本發明之特定實施例。此等實施例在此亦稱為「態樣(aspect)」。此等態樣可能包括圖式或文字說明以外之元件。然而，本案亦應含括僅包含圖式或文字說明所提供之元件之態樣。再者，本案也應含括對於一特定態樣(或其一或多種態樣)，或關於在此所示或所述之其他態樣(或其一或多種態樣)，利用所示或所述元件任何組合或置換構成之態樣(或其一或多種態樣)。
若本文件與任何於此間參照而併入之文件於使用上有不一致之處，應以本文件之用法為準。
在此所述之方法範例可至少部分為以機器或電腦所實施者。某些範例可包含編碼有指令之電腦可讀媒體或機器可讀媒體，所述指令係可經操作而將一電子裝置配置為可執行上開範例所述之方法。此等方法之實施可包括代碼，諸如微碼、匯編語言碼、高階語言碼等等。上述代碼可包括用以執行各種方法之電腦可讀指令。所述代碼可形成電腦程式產品之部分。 再者，於一範例中，所述代碼可能在例如執行拾獲於其他時間以有形之方式儲存於一或多個揮發性、非暫態，或非揮發性有形電腦可讀媒體。上述有形電腦可讀媒體包括，但不限於，硬碟、可移除磁碟、可移除光碟(例如，光碟及數位影音光碟)、磁匣、記憶卡或隨身碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)等等。
以上敘述之目的在於說明，而非限制。例如，上述範例(或其一種或多種態樣)可彼此結合使用。熟悉此技藝人士亦可經檢視上述說明而運用其他實施例。本案摘要係依據專利法第26條第4項暨其施行細則第21條所撰寫，以利讀者快速得知本案技術揭露之性質，而非用以解讀或限制本案申請專利範圍之範疇或意涵。並且，於以上之詳細說明中，可將各種特徵群組化以便利本發明之實施。此舉不應理解為意欲使揭露但未請求之特徵為任一申請專利範圍之必要條件。實則，發明本體可不具備特定揭露實施例之全部特徵。因此，以下申請專利範圍係在此以實例或實施例之形式合併於詳細說明中，各項 申請專利範圍本身即代表一單獨實施例，且此等實施例係可彼此結合為各種組合或排列。本發明之範疇應以所附申請專利範圍，連同此等申請專利範圍依法所包含等效物之完整範圍而決定。

Claims (18)

  1. 一種用於控制電源供應裝置操作之方法，包含：利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓；於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止所述產生；在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓；基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓；以及在產生該預設輸出電壓時，產生一該具有一第一位準之第二訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該具有一第一位準之第二訊號顯示該電源供應裝置已就緒而可進行資料轉換操作。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含：在基於一電壓回授訊號調整所述線性調節之後，產生利用一輸出電容器產生該輸出電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含：於接獲該具有一第二位準之第一訊號時，利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生；以及在利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生該輸出電壓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法， 其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用該切換模式調節器之一電晶體產生該輸出電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用一與該切換模式調節器之一電晶體並聯之線性調節器產生該輸出電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓，包括利用一耦接於一輸入電壓節點與一輸出電壓節點間之線性調節器產生該輸出電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含：控制一阻尼電路系統，使其經由該電源供應裝置之切換模 式電源轉換之一電感器，將該輸出電壓與一電感器電流隔離。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括從一輸入電壓節點產生一拉電流。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓，包括從一輸出電壓節點對一接地節點產生一灌電流。
  11. 一種電源供應裝置，包含：一切換調節器；一線性調節器；以及一控制器，配置為：利用該切換調節器之切換模式電源轉換產生一輸出電壓；於接獲一具有一第一位準之第一訊號時，利用所述切換模式電源轉換停止產生該輸出電壓；在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後，利用該線性調節器之線性調節產生該輸出電壓；基於一電壓回授訊號調整所述線性調節以產生一預設輸出電壓；以及於產生該預設輸出電壓時，產生一該具有一第一位準之第二訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該具有一第一位準之第二訊號顯示該電源供應裝置已就緒而可進行資料轉換操作。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該控制器係進一步配置為：在基於一電壓回授訊號調整所述線性調節之後，利用一輸出電容器產生該輸出電壓。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該控制器係進一步配置為：於接獲該具有一第二位準之第一訊號時，利用該電源供應裝置之所述線性調節停止所述產生；以及在利用該電源供應裝置之線性調節停止所述產生之後，利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生該輸出電壓。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器，係配置為利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之一線性調節產生該輸出電壓之控制器，係進一步配置為利用該切換模式調節器之一電晶體產生該輸出電壓。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器，係配置為利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓之控 制器，係進一步配置為，利用一與該切換模式調節器之一電晶體並聯之線性調節器產生該輸出電壓。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該配置為利用該電源供應裝置之切換模式電源轉換產生一輸出電壓之控制器，係配置為利用該電源供應裝置之一切換模式調節器產生一輸出電壓，以及其中該配置為在利用所述切換模式電源轉換停止所述產生之後利用該電源供應裝置之線性調節產生該輸出電壓之控制器，係進一步配置為利用一耦接於一輸入電壓節點與一輸出電壓節點間之線性調節器產生該輸出電壓。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，進一步包含：一阻尼電路系統，其係配置為經由該電源供應裝置之切換模式電源轉換之一電感器，將該輸出電壓與一電感器電流隔離。
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