专利名称：利用单一增益电阻器的多相转换器控制器的制作方法
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。
背景技术：
方法
技术领域：
本发明有关于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、101c以及101d都需要分别将四个各别的电阻器RS1-RS4连接至该电流感测电路125。在某些配置中，该驱动器111可以被结合在相同的IC之内作为该PWM控制器101，因而该相位节点117也是内部可得的。但是，在所展示的配置中，仍将需要四个各别的电流感测电阻器以及四个各别的接脚101a-101d来提供使用者同样的值与比率的弹性调整。
发明内容一种根据本发明的实施例的用于一个多相转换器的控制器包含误差放大器、增益电阻器、电流感测电路以及增益调整放大器。该误差放大器根据一横跨一个反馈电阻所发展出的误差电压来产生一个误差信号。该电流感测电路分别转换多个被感测出的负载电流成为对应的比例电压。该增益调整放大器电路接收该些比例电压，并且运作以施加至少一个增益调整电压至该增益电阻器以发展出一增益调整电流，该增益调整电流透过该反馈电阻而被施加以调整增益。在一个实施例中，该些比例电压被时分多用以提供被施加至该单一增益电阻器的对应的增益调整电压。或者是，该些比例电压被平均以提供一个被用作为该增益调整电压的平均值。
该电流感测电路包含耦接至该转换器的每个相位节点的感测电阻器。在一个实施例中，对于该转换器的每个信道或是相位，该电流感测电路系包含感测放大器、可变阻抗组件以及电流感测变换(translation)电阻器。或者是，一个开关感测放大器电路系设置且用于每个相位。在任一种情形中，对于每个信道而言，一个感测电阻器耦接至一个感测放大器的虚拟接地，该放大器控制一个可变阻抗组件以发展出一电流，其实质上等于通过该感测电阻器的被感测出的负载电流。通过该可变阻抗组件的电流被施加至一个对应的电流感测变换电阻器。一个取样与保持电路被设置用于每个相位以取样横跨该对应的电流感测变换电阻器的电压，用于提供该些比例电压。
该增益调整放大器可包含在该些比例电压中做选择的选择逻辑、增益调整放大器以及可变阻抗组件。在此例中，该增益调整放大器具有耦接至该选择逻辑的第一输入以及耦接至该增益电阻器的第二输入。该可变阻抗组件具有耦接至该增益调整放大器的输出的控制输入、耦接至该增益电阻器的第一电流端以及一个耦接至该误差放大器的输入的第二电流端。该些比例电压被时分多用或是平均，并且其结果是藉由该增益调整放大器而被施加至该增益电阻器，以透过该可变阻抗组件发展出该增益调整电流。该增益调整电流被施加至该反馈电阻以调整增益。
一个结合根据本发明的实施例的一种多相转换器控制器的集成电路(IC)包含用于耦接反馈电阻器的反馈接脚、用于耦接增益电阻器的增益接脚、误差放大器、脉冲宽度调变(PWM)逻辑、多个驱动器、多个感测电阻器、电流感测电路、以及增益调整电流产生器。该误差放大器具有耦接至该反馈接脚的第一输入以及根据横跨该反馈电阻器的电压来提供误差信号的输出。该PWM逻辑根据该误差信号来对于每个相位分别发展出一个PWM信号。每个驱动器接收一个对应的PWM信号并且具有耦接至一对应的感测电阻器的对应的相位节点。该电流感测电路分别转换透过每个感测电阻器所发展出的电流成为多个比例负载电压中的一对应的比例负载电压。该增益调整电流产生器接收该些比例负载电压并且具有一个电流控制的输出，其藉由在该增益接脚上维持一所选的比例负载电压来透过该增益电阻器发展出一增益调整电流。该增益调整电流产生器透过该反馈电阻器，经由该反馈接脚施加该增益调整电流可以理解，该IC只需要包含单一增益接脚以耦接一个增益电阻器用于设定该多相转换器的每个相位或是信道的增益。
一种用于调整一个多相电源转换器的增益的方法，其包含产生多个电流，每个电流代表在多个相位节点中的一个对应的相位节点处所感测到的一对应的负载电流、透过至少一个电流感测变换电阻器来施加每个代表的电流、取样横跨每个电流感测变换电阻器所发展出的电压并且提供多个感测出的电压，每个感测出的电压代表一对应的负载电流、从该多个感测出的电压中选择，以提供至少一个增益调整电压、施加该至少一个增益调整电压至一个增益电阻器以透过该增益电阻器发展出一个增益调整电流、以及透过一个反馈电阻器来施加该增益调整电流以调整增益。该方法可包含时分多用该些感测出的电压或是平均该些感测出的电压以提供平均电压值。该方法可包含透过一个放大器的一个负反馈路径以施加一个增益调整电压至该增益电阻器，该放大器具有一个控制一与该等增益以及反馈电阻器串联耦接的可变增益组件的输出。
本发明的益处、特点以及优点在相关于以下的说明与所附的图式之下，将会变得更加能够了解。
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转换器的简化概要方块图；图2是在现有专利案中所描述的电流感测机构200的简化概要图；图3是一种具有多相DC-DC转换器架构的IC的概要图，该架构结合一个根据本发明的实施例所实施的电流感测电路；并且图4是另一种具有多相DC-DC转换器架构的IC的概要图，该架构结合一个根据本发明另一个实施例所实施的电流感测电路。
具体实施方式以下的说明被提出以使得具有本领域普通技术人员能够完成并且使用如在一个特定的应用及其要件的上下文中所提出的本发明。然而，各种对于该较佳实施例的修改对于熟练技术人员而言将会是显然的，并且在此所界定的一般原理可以被应用至其它实施例。因此，本发明并不打算要被限制于在此所展示且描述的特定实施例，而是欲被授予和在此所揭露的原理及新颖的特点一致之最广的范畴。
本申请的发明人已经认识到对于减少被利用来控制一种多相转换器架构的IC的接脚数目的必要性。因此，他们已经开发出一种用于多相转换器架构的多相转换器的控制器，其使用单一外部的增益设定电阻器。根据本发明的实施例的一种利用单一增益设定电阻器的多相转换器控制器使得电流感测电阻器能够被结合在同一IC之内，因而单一增益电阻器在一个多相DC-DC转换器架构之多个信道(相位)之间被共享。每个信道的负载电流藉由一个内部的感测电阻器加以感测，并且被耦接至一个电流感测变换电阻器，该电流感测变换电阻器发展出一个比例电压，该比例电压是横跨该电流感测电阻器所感测到的电压的表示。横跨该电流感测变换电阻器的比例电压被时分多用或是平均，并且被输入至一个放大器。该放大器驱动一个可变阻抗组件(例如，FET)以维持一个被施加至该单一共享的外部的增益电阻器的电压，其中该被施加的电压是根据横跨该内部的感测电阻器的电压而定、或是与横跨该内部的感测电阻器的电压成比例。以此种方式，该可变阻抗组件的电流输出相当于在该相位节点所感测到的负载电流。藉由该可变阻抗组件所发展出的增益调整电流被施加至该反馈电阻器以根据该负载电流来调整该输出电压。
在所描绘的配置中，驱动器被设置在IC的内部，因而每个电流感测电阻器都被纳入在该IC之上，并且在内部耦接至一个对应的相位节点，因而原本所需的多个外部的电流感测接脚被排除。取而代之的是，单一接脚被用来耦接一个在所有的信道之间被共享的外部的增益电阻器。
图3是具有一种多相DC-DC转换器架构的IC300的部分概要图，其结合一个根据本发明的一个范例实施例所做成的多相转换器控制器。类似于该些先前所述的组件被指定相同的参考图号。每个驱动器(例如，驱动器111)被纳入到该IC300之上，因而对应的相位节点被设置为相位接脚PHP1、PHP2、...、PHPN以用于配置多达N个信道或是相位。一个电流感测电阻器(RS)被设置用于每个信道，并且在内部耦接至一个对应的相位接脚，其包含一个耦接至相位接脚PHP1的第一电流感测电阻器RS1、一个耦接至相位接脚PHP2的第二电流感测电阻器RS2、等等，直到一个耦接至相位接脚PHPN的第N电流感测电阻器RSN。每个感测电阻器的另一末端耦接至多个电流感测电路301中的对应的一个电流感测电路，其包含一个耦接至电阻器RS1的另一末端的第一感测电路S1、一个耦接至电阻器RS2的另一末端的第二感测电路S2、等等，直到一个耦接至电阻器RSN的另一末端的第N感测电路SN。每个感测电路301输出一个对应的电压感测(VS)信号，其包含一个从感测电路S1输出的第一电压感测信号VS1、一个从感测电路S2输出的第二电压感测信号VS2、等等，直到一个从感测电路SN输出的第N电压感测信号VSN。
每个该电压感测信号VS1-VSN被提供至一个多路复用器(MUX)303的N个输入中的对应的一个输入(例如，VS1被提供至输入1、VS2被提供至输入2、等等，直到VSN被提供至输入N)。该MUX303的输出耦接至一个增益调整放大器305的非反相输入，该放大器305使得其输出耦接至一个可变阻抗组件的栅极，该可变阻抗组件在所展示的配置中是一个P沟道FET(PFET)307。PFET307的源极耦接至一个反馈接脚313以及该电压误差放大器211的反相输入。该放大器211被配置以实质上相同的方式运作，因而不进一步加以描述。该反馈接脚313被用于耦接至该外部的反馈电阻器RFB的一个末端，该反馈电阻器RFB使得其另一末端如先前所述地耦接至该输出节点105。PFET307的漏极耦接至该放大器305的反相输入以及该IC300的一个增益接脚309。该增益接脚309被用于耦接至一个外部的电阻器RG的一个末端，该电阻器RG使得其另一末端耦接至该VCC电压供应源。RG的电阻值被选择以设定用于所有的相位/信道的增益，即如以下进一步所述的。
该感测电路S1现在加以叙述，其中应了解到其它的每个感测电路301都以实质上相同的方式被配置。该第一感测电阻器RS1的另一末端耦接至一个虚拟接地放大器321的反相输入以及一个受控制的阻抗组件的源极，该受控制的阻抗组件如图所示地被实施为一个N沟道FET(NFET)323。该放大器321的非反相输入耦接至接地，并且其输出在一个节点326耦接至该NFET323的栅极。该NFET323的漏极耦接至一个取样与保持电路324，该取样与保持电路324包含一个具有XX的电阻值的电流感测变换电阻器325、一个SPST开关327以及一个电容器331。尤其，NFET323的漏极耦接至该电阻器325的一个末端以及该开关327的一端，该开关327使得其另一端耦接至该电容器331的一个末端以及一个输出节点329，该输出节点329发展出该VS1信号。电阻器325以及电容器331的另一末端都耦接至VCC。
对于每个感测电路301而言，该电阻器RG的电阻值是在一个相对于电流感测电阻器RS1-RSN的值的规定比率下，其中该比率对于每个信道可以是相同的。该取样与保持电路324取样横跨该电流感测变换电阻器325的电压，并且提供其作为对应的VS1信号，VS1信号被提供至该MUX303的第一输入。以类似的方式，每个其它的感测电路S2-SN的取样与保持电路都取样横跨该对应的电流感测变换电阻器XX的电压，并且分别提供其作为对应的VS2-VSN信号，VS2-VSN信号被提供至该MUX303的个别输入。MUX303可以运作为一个分时的MUX用于选择并且提供每个输入作为其输出用于每个作用的信道(例如，依序一次一个地)，或是运作为一个平均横跨该感测电路301的所有的电流感测变换电阻器XX的电压的平均电路，以用于提供一个平均的电压值至该放大器305的输入。
在操作中，每个信道/相位的电流输出被馈送至电流感测电阻器RS1-RSN中的对应的一个电阻器。在对应的感测电路301之内的虚拟接地放大器(例如，放大器321)控制对应的受控制的阻抗组件(例如，NFET323)，以透过对应的电流感测变换电阻器XX复制或是代表该被感测出的负载电流，该电流感测变换电阻器发展出一个电压代表横跨该感测电阻器的电压。横跨每个电流感测变换电阻器XX的比例电压被取样，并且被时分多用或是与横跨其它的电流感测变换电阻器XX的电压平均，并且其结果被提供至该放大器305的输入。该放大器305控制该PFET307的漏极-源极阻抗，以迫使在接脚309处的电压为实质上等于该MUX303的输出电压，该输出电压成比例于横跨对应的电流感测电阻器RS的电压(或是成比例于横跨所有的电流感测电阻器RS1-RSN的平均电压)。透过PFET307所发展出的增益调整电流透过电阻器RFB而被施加以用类似于先前所述的方式调整增益。以此种方式，先前多个感测电阻器所需的外部的接脚被排除。取而代之的是，只有用于耦接该单一外部的增益电阻器RG的单一接脚309是必要的，该电阻器RG在信道之间被共享。
图4是具有一种多相DC-DC转换器架构的另一个IC400的概要图，其结合一个根据本发明的另一个范例实施例所做成的多相转换器控制器。该IC400类似于IC300，其中类似的组件采用相同或是类似的参考图号。该IC400包含类似的相位接脚PHP1、PHP2、...、PHPN用于配置多达N个信道或是相位。该IC400也包含电流感测电阻器RS1-RSN，每个电流感测电阻器都分别具有一个末端耦接至相位接脚PHP1-PHPN中之对应的一个接脚。在此例中，感测电阻器RS1-RSN的另一末端分别耦接至N个节点N1-NN中的对应的一个节点。该放大器321、NFET323以及电流感测变换电阻器325也用实质上相同的方式被包含以及耦接。然而，其并非在N个感测电路301的每个感测电路中都重复这些组件，只有一组的这些组件被包含在内，并且利用选择或是多任务逻辑而被共享在相位/信道之间，即如在以下进一步所述的。该放大器305、PFET307、接脚309与313、以及电阻器311用实质上相同的方式被包含以及耦接。
选择或是多任务逻辑利用第一单刀N掷开关SW1以及第二单刀N掷开关SW2来加以做成。开关SW1的共同极或是端耦接至放大器321的反相输入，并且开关SW2的共同极或是端耦接至NFET323的源极。开关SW1与SW2的N个选择或是开关端分别耦接至节点N1-NN，其中该开关SW1与SW2以相对于彼此为同步的方式运作。因此，当该开关SW1与SW2选择节点N1时，RS1被选择并且耦接至放大器321以及NFET323，当该开关SW1与SW2选择节点N2时，RS2被选择并且耦接至放大器321以及NFET323、等等。该开关SW1与SW2、放大器321、NFET323以及电阻器325构成一个选择性地耦接至每个该感测电阻器RS1-RSN的开关感测放大器电路。
开关327被一组N个类似的SPST开关327-1、327-2、...、327-N所取代，每个开关都具有一端在电阻器325以及NFET323之间的接面处被耦接在一起，并且另一端分别耦接至N个输出节点329-1至329-N中之一个对应的输出节点。另一个单刀N掷开关SW3具有一个耦接至放大器305的非反相输入的共同端以及N个分别耦接至该些节点329-1至329-N的开关端。该电容器331被N个类似的电容器331-1至331-N所取代，每个电容器都具有一个耦接至VCC的端以及另一分别耦接至该些节点329-1至329-N的端。以此种方式，分布在多个电流感测电路301之间的取样与保持电路324有效地耦接至一个共同的电流感测变换电阻器325。
该IC400以一种类似于IC300的方式运作，其利用一种能够感测来自两个或是多个相位/信道的电流的多任务的多相架构。在此例中，该组件321、323以及325是被共享以节省半导体面积并且确保N个信道之间有更佳的匹配。在一个实施例中，对于每个信道的横跨该电流感测变换电阻器325所感测到的电压经由该开关SW3个别地被提供至放大器305。在一个替代的实施例中，一个选配的平均电路401被加入在路径中，以平均该些电压并且提供一个平均的电压值给该放大器305的输入。开关SW1-SW3欲用来说明该选择功能，并且可以利用熟习IC制造技术人员所知的任何适当的选择或是多任务电路来加以做成。如同熟习此项技术的人员所知的额外的功能可被增加，例如，自动归零功能(未加以显示)以及所谓的“保持作用的”电路(未加以显示)(例如，位在所选的节点之+/-20微安培的电流源，以在若当电流反转时保持电路作用的)、等等。
尽管本发明已经参考其某些较佳的形式而加以相当详细地描述，但是其它的形式与变化仍是可行且被思及的。熟练技术人员应该认识到其可以轻易地使用所揭露的概念以及特定的实施例作为基础，用于设计或是修改其它用于提供与本发明相同的目的之结构，而不脱离本发明藉由所附的申请专利范围所界定之精神与范畴。
权利要求
1.一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。
2.如权利要求1所述的控制器，其中该电流感测电路包括多个感测电阻器，每个感测电阻器具有第一末端以及耦接至该转换器的多个相位节点中的对应的一个相位节点的第二末端；多个感测放大器，每个感测放大器具有耦接至该多个感测电阻器中的对应的一个感测电阻器的第一末端的第一输入以及耦接至第一参考电压的第二输入；多个可变阻抗组件，每个可变阻抗组件耦接至该多个感测放大器中的对应的一个感测放大器的输出以及第一输入；多个电流感测变换电阻器，每个电流感测变换电阻器耦接在该多个可变阻抗组件中的对应一个可变阻抗组件以及第二参考电压之间；以及多个取样与保持电路，每个取样与保持电路耦接至该多个电流感测变换电阻器中的对应的一个电流感测变换电阻器，用于提供该多个比例电压中的对应的一个比例电压。
3.如权利要求1所述的控制器，其中该电流感测电路包括多个感测电阻器，每个感测电阻器具有第一末端以及耦接至该控制器的多个相位节点中的对应的一个相位节点的第二末端；开关感测放大器电路，其包括耦接至该多个感测电阻器的每个感测电阻器的第一末端的选择逻辑；感测放大器，其具有耦接至该选择逻辑的第一输入以及耦接至第一参考电压的第二输入；可变阻抗组件，其耦接至该感测放大器的输出以及第一输入；以及电流感测变换电阻器，其耦接在第二参考电压以及该可变阻抗组件之间；以及多个取样与保持电路，每个取样与保持电路耦接至该电流感测变换电阻器，用于提供该多个比例电压中的对应的一个比例电压。
4.如权利要求1所述的控制器，其中该增益调整放大器电路包括选择逻辑，其在该多个比例电压中做选择；增益调整放大器，其具有耦接至该选择逻辑的第一输入以及耦接至该增益电阻器的第二输入；以及可变阻抗组件，其具有耦接至该增益调整放大器的输出的控制输入、耦接至该增益电阻器的第一电流端以及耦接至该误差放大器的输入的第二电流端。
5.如权利要求1所述的控制器，其中该可变阻抗组件包括P沟道场效晶体管。
6.如权利要求1所述的控制器，其中该增益调整放大器电路包括时分多用该多个比例电压的选择逻辑；以及增益放大器，其控制可变阻抗组件以通过施加所选的比例电压至该增益电阻器，透过该增益电阻器产生该增益调整电流。
7.如权利要求1所述的控制器，其中该增益调整放大器电路更包括平均电路，该平均电路平均该多个比例电压以提供该至少一个增益调整电压。
8.一种结合多相转换器的控制器的集成电路(IC)，其包括用于耦接反馈电阻器的反馈接脚；用于耦接增益电阻器的增益接脚；误差放大器，其具有耦接至该反馈接脚的第一输入以及根据横跨该反馈电阻器的电压来提供误差信号的输出；脉冲宽度调变(PWM)逻辑，其耦接至该误差放大器的输出，并且根据该误差信号来发展出多个PWM信号；多个驱动器，每个驱动器接收该多个PWM信号中的对应的一个PWM信号，并且每个驱动器具有多个相位节点中的对应的一个相位节点；多个感测电阻器，每个感测电阻器具有耦接至该多个相位节点中的对应的一个相位节点的第一末端；电流感测电路，其耦接至该多个感测电阻器的每个感测电阻器的第二末端，并且转换透过每个感测电阻器所发展出的电流成为多个比例负载电压中的对应的一个比例负载电压；以及增益调整电流产生器，其具有接收该多个比例负载电压的输入以及用于透过该增益电阻器发展出增益调整电流的电流控制的输出，其通过在该增益接脚之上维持所选的比例负载电压，并且经由该反馈接脚而透过该反馈电阻器来施加该增益调整电流。
9.如权利要求8所述的集成电路，其中该电流感测电路包括多个感测放大器，每个感测放大器具有耦接至该多个感测电阻器中的对应的一个感测电阻器的第二末端的第一输入以及耦接至第一DC电压位准的第二输入；多个可变阻抗组件，每个可变阻抗组件耦接至该多个感测放大器中的对应的一个感测放大器的输出以及第一输入；多个电流感测变换电阻器，每个电流感测变换电阻器耦接在该多个可变阻抗组件中的对应的一个可变阻抗组件以及第二DC电压位准之间；以及多个取样与保持电路，每个取样与保持电路耦接至该多个电流感测变换电阻器中的对应的一个电流感测变换电阻器，用于提供该多个比例负载电压中的对应的一个比例负载电压。
10.如权利要求8所述的集成电路，其中该电流感测电路包括选择逻辑，其耦接至该多个感测电阻器的每个感测电阻器的第二末端；感测放大器，其具有耦接至该选择逻辑的第一输入以及耦接至第一DC电压位准的第二输入；可变阻抗组件，其耦接至该感测放大器的输出以及第一输入；电流感测变换电阻器，其耦接在第二DC电压位准以及该可变阻抗组件之间；以及多个取样与保持电路，每个取样与保持电路具有耦接至该电流感测变换电阻器的输入以及用于提供该多个比例负载电压中的对应的一个比例负载电压的输出。
11.如权利要求8所述的集成电路，其中该增益调整电流产生器包括选择逻辑，其从该多个比例负载电压中做选择；增益调整放大器，其具有耦接至该选择逻辑的第一输入以及耦接至该增益接脚的第二输入；以及可变阻抗组件，其具有耦接至该增益调整放大器的输出之控制输入、耦接至该增益接脚的第一电流端以及耦接至该反馈接脚的第二电流端。
12.如权利要求11所述的集成电路，其中该选择逻辑包括多路复用器，该多路复用器一次一个地提供该多个比例负载电压的每个比例负载电压至该增益调整放大器。
13.如权利要求11所述的集成电路，其更包括耦接至该选择逻辑的平均电路，该平均电路平均该多个比例负载电压并且提供平均电压至该增益调整放大器。
14.如权利要求11所述的集成电路，其中该可变阻抗组件包括P沟道场效晶体管，该P沟道场效晶体管具有耦接至该增益调整放大器的输出的栅极以及耦接在该增益以及反馈接脚之间的漏极与源极。
15.一种用于调整多相电源转换器的增益的方法，其包括产生多个电流，每个电流代表在多个相位节点中的对应的一个相位节点所感测出的对应的负载电流；透过至少一个电流感测变换电阻器来施加每个代表的电流；取样横跨该至少一个电流感测变换电阻器所发展出的电压并且提供多个感测出的电压，每个感测出的电压代表一对应的负载电流；从该多个感测出的电压中做选择，以提供至少一个增益调整电压；施加该至少一个增益调整电压至增益电阻器，以透过该增益电阻器发展出一增益调整电流；并且透过反馈电阻器来施加该增益调整电流以调整增益。
16.如权利要求15所述的方法，其中该产生多个电流包括用至少一个虚拟接地放大器，透过多个耦接至该些对应的多个相位节点的感测电阻器来感测电流，该至少一个虚拟接地放大器控制至少一个可变阻抗组件。
17.如权利要求16所述的方法，其中该施加每个代表的电流包括串联耦接该至少一个电流感测变换电阻器的每个电流感测变换电阻器与该至少一个可变阻抗组件中的对应的一个可变阻抗组件。
18.如权利要求15所述的方法，其中从该多个感测出的电压中做选择包括时分多用。
19.如权利要求15所述的方法，其中从该多个感测出的电压中做选择包括平均该多个感测出的电压并且提供平均电压。
20.如权利要求15所述的方法，其中该施加该至少一个增益调整电压至增益电阻器，以透过该增益电阻器发展出一增益调整电流以及该透过反馈电阻器来施加该增益调整电流以调整增益包括透过放大器的负反馈路径来施加该至少一个增益调整电压至该增益电阻器，该放大器具有控制与该增益以及反馈电阻器串联耦接的可变增益组件的输出。
全文摘要
一种用于一个多相转换器控制器包含误差放大器、增益电阻器、电流感测电路以及增益调整放大器。该误差放大器根据横跨一个反馈电阻所发展出的误差电压来产生误差信号。该电流感测电路分别转换多个被感测出的负载电流成为对应的比例电压。该增益调整放大器电路接收该些比例电压，并且运作以施加至少一个增益调整电压至该增益电阻器以发展出一增益调整电流，该增益调整电流透过该反馈电阻而被施加以调整增益。在一个实施例中，该些比例电压被时分多用或是被平均以提供该增益调整电压。一个整合该多相转换器的IC只需要包含单一增益接脚用于耦接至一个增益电阻器，以设定用于每个相位的增益。
文档编号H02M3/158GK1757153SQ200380110117
公开日2006年4月5日 申请日期2003年11月19日 优先权日2003年1月10日
发明者R·H·艾沙姆 申请人:英特赛尔美国股份有限公司