[发明专利]DC/DC转换器、具有DC/DC转换器的计算机系统和DC/DC转换方法

说明书

技术领域

本发明的各方面涉及DC/DC转换器，该DC/DC转换器能够以高开关频率进行工作，并涉及具有该DC/DC转换器的计算机系统和其中的DC/DC转换方法。

背景技术

通常，计算机系统，如台式电脑或便携式电脑，设置有用于供给操作电源的内部或外部电源。该电源可具有向计算机系统供给DC电源的DC/DC转换器。为了提高效率或其它原因，开关式DC/DC转换器通常用作计算机DC/DC转换器。

在开关式DC/DC转换器的设计中，可能存在如下考虑：

首先，输出电流和输出电压的波纹(ripple)需要满足设计规格(例如，需要在预定值范围内)。

其次，当滤波电感器和滤波电容器的容量变得越来越小时，其成本变得越来越便宜，且其尺寸变得越来越小。

然而，由滤波电感器和滤波电容器确定的切断频率应当比开关频率小，以确保所要求的滤波功能，且因此，在为了降低其尺寸而降低滤波电感器的感应系数存在限制。

另一方面，通过增加开关频率能够降低输出电流的波纹。然而，由于用作开关式DC/DC转换器的开关元件的MOSFETs或其它类似的元件的特性，开关频率不能增加而超出一定的限制范围。

发明内容

因此，本发明的各方面提供一种DC/DC转换器，该DC/DC转换器能够使成本和尺寸最小化，同时满足关于输出电压和输出电流的波纹、输出瞬态响应等设计规格。并提供一种具有该DC/DC转换器的计算机系统和DC/DC转换方法。

此外，本发明的各方面提供一种DC/DC转换器，包括：滤波部分，该滤波部分接收输入电压，并输出对所述输入电压进行电平转换的输出电压；多个开关部分，所述多个开关部分进行开关操作，使得将所述输入电压选择性地供给所述滤波部分，其中所述开关部分在相电压端子处与所述滤波部分并联；及控制装置，该控制装置顺序地控制所述多个开关部分的开关，使得所述输出电压达到预定的目标值。

所述控制装置可控制所述多个开关部分的开关，使得所述输出电压的频率为所述多个开关部分中每一个的开关频率的倍数。

所述控制装置可顺序地控制所述多个开关部分的开关。

在所述控制装置的控制下的所述多个开关部分中的每一个可包括：控制场效应晶体管(FET)，所述控制场效应晶体管进行开关操作，使得将所述输入电压选择性地供给所述滤波部分；及同步FET，如果所述控制FET断开，则该同步FET续流流进所述滤波部分的电流。

如果所述多个开关部分之一中的所述控制FET和所述同步FET之一接通，所述控制装置断开在剩余的多个开关部分中的所述控制FETs和所述同步FETs。

所述滤波部分包括：滤波电感器，该滤波电感器储存所述输入电压的能量；及滤波电容器，该滤波电容器输出所述输出电压。

此外，本发明的各方面提供一种计算机系统，包括：系统单元，该系统单元执行计算机程序以处理数据；及DC/DC转换器，该DC/DC转换器向所述系统单元供给工作电力。其中所述DC/DC转换器包括：滤波部分，该滤波部分接收输入电压，并输出对所述输入电压进行电平转换的输出电压，该输出电压作为所述系统单元的工作电压；多个开关部分，所述开关部分在相电压端子处与所述滤波部分并联，且所述多个开关部分进行开关操作，使得将所述输入电压选择性地供给所述滤波部分；及控制装置，该控制装置顺序地控制所述多个开关部分的开关，使得所述输出电压达到预定的目标值。

所述控制装置可控制所述多个开关部分的开关，使得所述输出电压的频率为所述多个开关部分中每一个的开关频率的倍数。

所述控制装置可顺序地控制所述多个开关部分的开关。

在所述控制装置的控制下的所述多个开关部分中的每一个可包括：控制场效应晶体管(FET)，所述控制场效应晶体管进行开关操作，使得将所述输入电压选择性地供给所述滤波部分；及同步FET，如果所述控制FET断开，则该同步FET续流流进所述滤波部分的电流。

如果所述多个开关部分之一中的所述控制FET和所述同步FET之一接通，所述控制装置断开在剩余的多个开关部分中的所述控制FETs和所述同步FETs。

所述滤波部分包括：滤波电感器，该滤波电感器储存所述输入电压的能量；及滤波电容器，该滤波电容器输出所述输出电压。