[发明专利]应用于电压调节器模块的即插即用电子电容器

权利要求书

1.一种用于电压调节器模块(VRM)的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，包括：

a.双向电流源，其经由所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的高压端口和低压端口并联连接到所述电压调节器模块(VRM)的电压输出，适于立即吸收或提供被供应给负载的电流；

b.检测电路，其用于检测所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与参考稳态电压之间的不匹配，该检测电路包括：

i.第三比较器，其用于检测所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与所述参考稳态电压之间的匹配；

ii.第二比较器，其用于检测所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与高于所述参考稳态电压的预定义阈值之间的不匹配；以及

iii.第一比较器，其用于检测所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与低于所述参考稳态电压值的预定义阈值之间的不匹配；

其中，所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)还包括：

c.瞬态响应加速器，其经由所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的第三端口连接到所述电压调节器模块(VRM)误差放大器的输出补偿端口，适于控制所述电压调节器模块(VRM)的占空比饱和，

其中第一比较器检测到加载瞬态，此时瞬态响应加速器将所述电压调节器模块(VRM)的占空比饱和到最大值，并且电流从电流源提供到输出，直到第三比较器检测到所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与预期的稳态电压匹配，并且如果所述输出电压远离所述稳态电压并且再次越过所述第一比较器阈值，则继续向所述输出提供电流，直到所述第三比较器检测到已经连续两次达到所述稳态电压，

其中第二比较器检测到卸载瞬态，此时瞬态响应加速器将所述电压调节器模块(VRM)的占空比饱和到最小值，并且电流从输出吸收到电流源，直到第三比较器检测到所述电压调节器模块(VRM)的电压输出与预期的稳态电压匹配，并且如果输出电压远离稳态电压并且再次越过第二比较器阈值，则继续从输出吸收电流，直到所述第三比较器检测到已经连续两次达到所述稳态电压。

2.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，双向电流源包括回转器谐振开关电容器转换器(GRSCC)。

3.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，瞬态响应加速器经由所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的第三端口连接到所述电压调节器模块(VRM)的电源开关的栅极驱动电路的输入。

4.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，TSU进一步包括连接到高于所述电压调节器模块(VRM)的电压输出的电压源的第四端口，其中双向电流源包括：

a.第一MOSFET，其高阻值RDS(on)电阻连接在所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的第四端口与所述电压调节器模块(VRM)的高压端口之间，适于在加载转变期间提供电流；以及

b.第二MOSFET，其高阻值RDS(on)电阻连接在所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的高压端口与所述即插即用瞬态抑制单元(TSU)的低压端口之间，适于在卸载转变期间吸收电流。

5.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，TSU进一步包括连接到高于电压调节器模块(VRM)的电压输出的电压源的第四端口，其中双向电流源包括以不连续传导模式操作的降压转换器。

6.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，瞬态响应加速器包括第一上拉晶体管和第二下拉晶体管，晶体管是互补的，晶体管连接到电压调节器模块(VRM)的误差放大器的补偿端口，晶体管适于使VRM的占空比饱和。

7.根据权利要求1所述的即插即用瞬态抑制单元(TSU)，其特征在于，在电压超出位于低参考稳态电压和高参考稳态电压之间的窗口时，可以检测到加载或卸载瞬态，该窗口是恒定的，或者与输出电压成比例。