一种用于多相转换器的控制器，其包括： 误差放大器，其具有用于耦接至反馈电阻的输入以及根据横跨该反馈电阻的误差电压来产生误差信号的输出； 增益电阻器； 电流感测电路，其转换多个被感测出的负载电流中的每个负载电流成为多个比例电压中的对应的一个比例电压；以及 增益调整放大器电路，其具有耦接以接收该多个比例电压的输入以及耦接至该增益电阻器以及误差放大器输入的输出，该增益调整放大器电路施加至少一个增益调整电压至该增益电阻器以通过该反馈电阻发展出增益调整电流。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的对照此申请主张2003年1月10日申请的美国临时申请案号60/439,116的利益，名称为“利用单一外部的增益设定电阻器的用于DC-DC转换器的电流感测电路”，其为了所有的意图及目的而被纳入于此作为参考。
技术介绍
方法
本专利技术有关于DC电源系统，并且尤其是有关于一种用于多相DC-DC转换器的控制器，其利用单一外部的电阻器用于设定多个信道的增益。现有技术用于集成电路(IC)的电力典型地藉由一或多个直流(DC)电源来供应。图1是一种现有技术的多相降压模式的脉冲宽度调变(PWM)DC-DC转换器100的简化概要方块图。该转换器100包含PWM控制器101，其提供多个同步的PWM信号PWM1、PWM2、PWM3以及PWM4分别至四个各别标示为DSC1、DSC2、DSC3以及DSC4的驱动器及开关电路103。每个驱动器及开关电路103具有一个耦接至共同的输出节点105的输出，该输出节点105发展出输出信号VOUT，该输出信号VOUT被施加至负载107以及负载储存电容器109，此二者均参考至一个电源轨(例如，GND)。该VOUT信号经由一个反馈电阻器RFB而被反馈至该PWM控制器101。每个驱动器及开关电路DSC1、DSC2、DSC3以及DSC4分别经由一个对应的电流感测电阻器RS1、RS2、RS3以及RS4而耦接至该PWM控制器101。尽管该转换器100展示出四个不同的驱动器及开关电路103用于施行达到四个相位，但可理解的是不同数目的相位也可被利用。尽管只有该驱动器及开关电路DS1被更详细地加以描述，但可了解的是所有的驱动器及开关电路103都用实质上相同的方式来加以配置。该PWM1信号被提供至该驱动器及开关电路DS1的驱动器111，其中该驱动器111控制一对电力开关组件113与115的导通与关断。尤其，该驱动器111产生一个被提供至上方(或是高侧的)开关113的控制端(例如，栅极)的上方栅极开关信号UGATE以及一个被提供至下方(或是低侧的)开关115的控制端的下方栅极开关信号LGATE。在所展示的特定配置中，开关113与115被描绘为N沟道金属氧化物的半导体场效晶体管(MOSFET)，其使得漏极-源极电流路径串联耦接在一对电源轨(例如，VIN以及接地(GND))之间。开关113的漏极在一个相位节点117处耦接至开关115的源极，该相位节点117耦接至输出电感器119的一个末端。该电感器119的另一个末端耦接至该输出节点105。该相位节点117发展出一个被反馈至该驱动器111的信号PHASE，其中为了适应性击穿(shoot-through)的保护而监视该PHASE信号，同时该PHASE信号也提供一返回路径用于上方栅极的驱动。该相位节点117也耦接至被反馈到PWM控制器101的感测电阻器RS1。该驱动器及开关电路DSC2、DSC3以及DSC4都用相同的方式加以配置，并且分别耦接至被反馈到PWM控制器101的电流感测电阻器RS2、RS3以及RS4。该PWM控制器101包含电压误差放大器电路121、PWM逻辑123以及电流感测电路125。该电阻器RFB耦接至电压误差放大器电路121，并且电流感测电阻器RS1-RS4耦接至电流感测电路125。该电压误差放大器电路121以及电流感测电路125彼此耦接，并且耦接至PWM逻辑123，该PWM逻辑123调整PWM1-PWM4信号的工作周期百分比(duty ratio)以维持该节点105在一组规定的参数之内。例如，该些参数可包含一个定义VOUT的电压响应于增加的负载电流而降低的固定比率量的减弱(droop)或是增益参数。一种用于执行此电流感测动作的特别有用的电路被揭露在美国专利号6,246,220中，其授与Isham等人且名称为“具有改良的电流感测的同步的整流DC至DC转换器”，该专利案让与给本申请案之相同的受让人，并且其整体地被纳入于此作为参考(以下称为‘220专利)。图2是如同在‘220专利中所述地加以实施的PWM控制器100的一部份(例如，该电流感测电路125以及电压误差放大器电路121的一部份)的简化概要图。该描绘出的电路包含一个虚拟接地放大器201，该放大器201具有一个耦接至节点202的反相输入，该节点202透过一个对应的感测电阻器RS1(例如，其代表任意一个电流感测电阻器RS1-RS4)耦接至输出节点105。该放大器201具有耦接至接地的非反相输入、以及耦接至一可变阻抗组件的控制端的输出，该控制端在所展示的实施例中是一个N沟道场效晶体管(NFET)203的栅极。NFET203的漏极与源极耦接在放大器201的反相输入以及在节点205处的取样与保持电路207之间。该取样与保持电路207是用一对P沟道FET P1与P2、电容器C1以及一个单刀单掷(SPST)开关SW加以做成。P1的漏极耦接至一个DC源极电压VCC，并且其栅极与源极在节点205处的开关S1的一端耦接在一起。该开关SW的另一端耦接至P2的栅极以及电容器C1的一个末端，该电容器C1使得其另一末端耦接至VCC。P2的漏极耦接至VCC，并且其源极耦接至一个节点209，该节点209进一步耦接至一个电压误差放大器211的反相输入以及电阻器RFB的一个末端。放大器211的非反相输入从一个电压源213(被展示为一个数模转换器或是DAC)接收一个参考电压，并且放大器211的输出耦接至一个节点215以致能一个反馈RC电路至节点209的联机。该放大器211的输出产生一个误差信号ERR，该误差信号ERR被提供至PWM逻辑123的比较器(未被显示出)用于控制该输出电压VOUT。在操作中，NFET 203的漏极-源极阻抗随着被放大器201的输出控制在一个保持电阻器RS1的一个末端在虚拟接地的方向上而被改变。该电阻器RS1的另一耦接至输出节点105的末端处于一个电压，其等于该负载电流(LC)乘上对应的驱动器及开关电路103的低侧开关，例如是开关115的导通状态的漏极至源极的电阻(RDSON)。此使得流过NFET 203的电流等于RDSON*LC/RS1(其中该星号“*”代表乘法，而该前斜线“/”代表除法)。该取样与保持电路207取样此流过NFET 203的电流，并且透过电阻器RFB以施加该电流，这在横跨RFB上造成一个电压降等于RDSON*LC*RFB/RS1。该电路200的电流感测以及取样部份可用类似的方式而被重复用于每个其它的感测电阻器RS2-RS4，以提供增益控制给多相转换器100的四个相位的每个相位。以此种方式，该增益(亦即，VOUT相对于输出电流所降低的量)藉由可应用的电流感测电阻器RSx(例如，其系代表电阻器RS1-RS4)的值至反馈电阻器RFB的值之比率而被建立。该PWM控制器101可以被实施在一个别的集成电路(IC)上，其中电阻器RFB以及每个电阻器RSx都在该IC的外部。节点202、209以及215耦接至该IC的接脚、或是构成该IC的接脚。这容许使用者能够调整这些电阻器的值以及比率，藉以调整该转换器100的增益。尽管此对于一个单一信道装置而言可能是可接受的，但是其对于一个多相系统而言却造成相当麻烦的接脚需求。例如，请注意的是，其并非为单一接脚节点202，而是四个各别的接脚101a、101b本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·艾沙姆，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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