转换器及其驱动及控制方法技术

本发明专利技术公开一种转换器，所述转换器包括：多个电感器，包括耦合到所述输出节点的第一电感器；以及多个功率通道，包括第一功率通道和第二功率通道，其中：所述第一功率通道包括第一电感器，所述第二功率通道包括第一电感器，以及所述第一功率通道具有比所述第二功率通道更高的功率效率。采用这种方式，可以选择具有更高转换效率的第一功率通道对输入电压进行转换，此外本发明专利技术中还设有第二功率通道，以在需要使用时，例如无需高效率转换时使用，使得转换器出高效率之外还具有其他功能和特性，从而扩大转换器的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
转换器及其驱动及控制方法
本专利技术涉及转换器
，尤其涉及一种转换器及其驱动及控制方法。
技术介绍
转换器(converter)可以将一个电压电平(例如输入电压Vin)转换为另一个电压电平(例如输出电压Vout)。转换器包括耦合到转换器的输出节点的多个电感器。转换效率由输出功率与总功率的比率确定，总功率包括输出功率和功率损耗，例如传导损耗，开关损耗和驱动损耗。传统的转换器为了提高转换效率会忽略转换器的一些其他特性，例如瞬态响应等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种雷达模块，可以调整天线封装的辐射场型。有鉴于此，本专利技术提供一种转换器及其驱动及控制方法，具有较高的转换效率并且功能更多。根据本专利技术的第一方面，公开一种转换器，所述转换器包括：多个电感器，包括耦合到输出节点的第一电感器；以及多个功率通道，包括第一功率通道和第二功率通道，其中：所述第一功率通道包括第一电感器，所述第二功率通道包括第一电感器，以及所述第一功率通道具有比所述第二功率通道更高的功率效率。根据本专利技术的第二方面，公开一种转换器，所述转换器包括：第一电感器，耦合到输出节点并具有电感值；第一功率通道，包括所述第一电感器和与所述第一电感器串联连接的第二电感器，所述第二电感器具有电感值；以及第二功率通道，包括所述第一电感器。根据本专利技术的第三个方面，公开一种驱动及控制转换器的方法，所述方法包括：测量转换器的负载状态；确定负载状态是否大于阈值，并据此确定所述负载状态；以及基于所确定的负载状态运行第一功率通道或第二功率通道，第一功率通道具有比第二功率通道更高的功率效率。本专利技术提供的转换器由于包括多个功率通道，包括第一功率通道和第二功率通道，其中：所述第一功率通道包括第一电感器，所述第二功率通道包括第一电感器，以及所述第一功率通道具有比所述第二功率通道更高的功率效率。采用这种方式，可以选择具有更高转换效率的第一功率通道对输入电压进行转换，此外本专利技术中还设有第二功率通道，以在需要使用时，例如无需高效率转换时使用，使得转换器出高效率之外还具有其他功能和特性，从而扩大转换器的应用场景。在阅读了随后以不同附图展示的优选实施例的详细说明之后，本专利技术的这些和其它目标对本领域普通技术人员来说无疑将变得明显。附图说明图1是示出根据本专利技术一些实施例的转换器的示意图；图2是示出根据本专利技术一些实施例的驱动及控制图1的转换器的方法的流程图；图3是示出根据本专利技术一些实施例，当负载电流(可以用ILoad表示)的期望转换速率(slewrate)为3A/μs时，图1的转换器和传统转换器之间输出电压(可以用Vout表示)和电感器电流(可以用IL表示)的瞬态响应(transientresponse)的对比时序图；图4是示出根据本专利技术一些实施例的图1的转换器和传统转换器之间根据负载电流(ILoad)的效率曲线的对比示意图；图5是示出根据本专利技术一些实施例的驱动及控制图1的转换器的方法的流程图；图6是示出根据本专利技术一些实施例图1的转换器的瞬态响应的时序图；图7是示出根据本专利技术又一些实施例，当负载电流(ILoad)的期望速率为3A/μs时，图1的转换器与常规转换器之间的输出电压(Vout)和电感器电流(IL)的瞬态响应的对比时序图；图8是示出根据本专利技术又一些实施例的驱动及控制图1的转换器的方法的流程图；图9A是示出根据本专利技术一些实施例的当高效功率通道作为能量源(energysource)时，图1的转换器的示意图；图9B是示出根据本专利技术一些实施例的当快速功率通道用作能量源时，图1的转换器的示意图；图10是示出根据本专利技术一些实施例，经过图1的转换器的快速功率通道的电流(可以用ICH2表示)，图1的转换器的输出电压(Vout)，图1的晶体管A和晶体管B之间连接节点的电压(可以用LX1表示)，图1的晶体管C和晶体管D之间连接节点的电压(可以用LX2表示)，经过图1的转换器的电感器L1的电感器电流(可以用IL1表示)，经过图1的转换器的电感器L2的电感器电流(可以用IL2表示)的时序图；图11是示出根据本专利技术一些实施例的多相转换器的示意图。具体实施方式在说明书和随后的权利要求书中始终使用特定术语来指代特定组件。正如本领域技术人员所认识到的，制造商可以用不同的名称指代组件。本文件无意于区分那些名称不同但功能相同的组件。在以下的说明书和权利要求中，术语“包括”和“包括”被用于开放式类型，因此应当被解释为意味着“包括，但不限于...”。此外，术语“耦合”旨在表示间接或直接的电连接。因此，如果一个设备耦合到另一设备，则该连接可以是直接电连接，或者经由其它设备和连接的间接电连接。以下描述是实施本专利技术的最佳设想方式。这一描述是为了说明本专利技术的一般原理而不是用来限制的本专利技术。本专利技术的范围通过所附权利要求书来确定。下面将参考特定实施例并且参考某些附图来描述本专利技术，但是本专利技术不限于此，并且仅由权利要求限制。所描述的附图仅是示意性的而并非限制性的。在附图中，为了说明的目的，一些元件的尺寸可能被夸大，而不是按比例绘制。在本专利技术的实践中，尺寸和相对尺寸不对应于实际尺寸。专利技术人已经认识并理解，在转换器的高功率效率和快速瞬态响应之间的需要有取舍。传统的转换器通过单个功率通道经由单个电感器向负载提供电流。电感越大，效率越高，而瞬态响应越慢；电感越小，瞬态响应越快，而效率越低。通常，先前技术中通过选择电感值以平衡转换器的功率效率性能和瞬态响应性能。专利技术人还认识并理解，在不同的负载状态下，具有不同的电感值更好，因为这样可以根据需要改变电感值从而获取高效率或快速瞬态响应。转换器功率损耗的一个因素是电感器的电阻值，电感器具有两种类型的电阻值：AC电阻(ACR，AlternatingCurrentResistance，交流电阻)值和DC电阻(DCR，DirectCurrentResistance，直流电阻)值。当转换器的负载很小(即负载电流很小)时，开关元件(例如晶体管)的切换频率会主导转换效率，例如切换频率高时导致开关元件的开关损耗较大，从而降低了功率效率。在这种情况下，会要求电感器具有大的电感值以储存更多的能量，这样就可以减少开关元件的切换频率，降低开关损耗，从而获得更高的转换器效率。另一方面，当转换器的负载很大(即负载电流很大)时，由电感器的DCR值引起的功率损耗主导功率损耗。此时，会要求电感器具有小的电感值以减小流过电感器的电感器电流的平均值，减小传导损耗，从而获得更高的转换器效率。专利技术人已经认识并理解，通过具有至少两个功率通道，转换器可以具有高效率和快速瞬态响应，转换器可以具有不同的功率转换效率和(瞬态)响应时间。在一些实施例中，转换器可以具有第一功率通道和第二功率通道，两者都包括耦合到输出节点的第一电感器(例如下述实施例中图1所示的第二电感器L2)。第一功率通道可以具有比第二功率通道更高的电力转换效率，因此可以称为高效功率通道。高效功率通道可包括与第一电感器串联连接的第二电感器(例如下述实施例中图1所示的第一电感器L1)。第二功率通道可以具有比第一功率通道更快的瞬态响应，因此可以称为快速功率通道。快速功率通道可以与高效功率通道共享至少第一电感器。在一些实施例中，快速功率通道可以不包括除第一电感器之外的电感器。这是因为，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转换器，其特征在于，所述转换器包括：多个电感器，包括耦合到输出节点的第一电感器；以及多个功率通道，包括第一功率通道和第二功率通道，其中：所述第一功率通道包括第一电感器，所述第二功率通道包括第一电感器，以及所述第一功率通道具有比所述第二功率通道更高的功率效率。

【技术特征摘要】
2017.11.01 US 62/579,941;2018.08.14 US 16/103,6831.一种转换器，其特征在于，所述转换器包括：多个电感器，包括耦合到输出节点的第一电感器；以及多个功率通道，包括第一功率通道和第二功率通道，其中：所述第一功率通道包括第一电感器，所述第二功率通道包括第一电感器，以及所述第一功率通道具有比所述第二功率通道更高的功率效率。2.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述第二功率通道具有比所述第一功率通道更快速的瞬态响应。3.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述多个电感器还包括位于所述第一功率通道的第二电感器，所述第二电感器与所述第一电感器串联连接。4.如权利要求1所述的转换器，其特征在于：所述多个功率通道包括第三功率通道，所述多个电感器包括耦合到所述输出节点的第三电感器；以及所述第三功率通道包括所述第三电感器。5.如权利要求4所述的转换器，其特征在于，所述第一功率通道具有比所述第三功率通道更高的功率效率。6.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，还包括：多个驱动电路，用于驱动所述多个功率通道；以及控制回路电路，用于控制所述多个驱动电路。7.如权利要求1所述的转换器，其特征在于，所述第一功率通道和所述第二功率通道由180度相位差的信号驱动。8.如权利要求1所述的转换器，其特征在于：所述第一功率通道包括第一晶体管和第二晶体管，其中所述第一晶体管与输入电压连接；所述第二功率通道包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管与输入电压连接；所述转换器用于在发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华强，李志琛，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71