[发明专利]瞬态事件检测器电路及方法

说明书

描述的实例包含一种检测开关转换器中的瞬态事件的瞬态事件检测器电路(100)，其包含：DLL电路(110、120、130)，其检测用于操作开关转换器的脉冲宽度调制信号(PWM)的工作循环的变化；及输出电路，其在未检测到瞬态事件时在第一状态中提供状态输出信号(SS)且响应于在所述脉冲宽度调制信号(PWM)的所述工作循环中的检测到的变化在指示所述开关转换器中的瞬态事件的第二状态中提供所述状态输出信号(SS)。

背景技术

开关转换器用于通过开关电路的操作将电力从一种形式转换成另一形式。实例包含DC-DC开关转换器，其具有开关电路以将DC输入电力转换成可控DC输出以驱动负载。单相系统包含单个开关转换器以驱动负载。多相系统包含彼此并联连接以提供经调节输出电压的两个或两个以上开关转换器，其具有取决于负载电流要求激活或取消激活某些开关转换器的能力。在单相或多相开关转换器系统中，希望对瞬态条件作出反应，所述瞬态条件例如线或负载变化。举例来说，负载电流要求的变化可允许断开或停用一或多个相位以增强整体系统能量效率。其它变化条件可能需要激活一或多个相位以适应增加的负载电流要求。变化的输入电力条件，例如输入电压电平的变化，同样可通过选择性地激活或取消激活多相系统的相位来适应。在个别开关转换器相位的输出处使用并联电感器可改进瞬态响应，但此可在稳态操作中导致能量低效。接着，尽可能快地检测瞬态事件及获知系统何时返回到稳态是极其有利的。瞬态事件通常较短且检测某些事件需要非常高速的电路，从而导致开关转换器设计中的成本及能量效率挑战。增强型效率及智能相位管理可通过快速检测瞬态事件以及系统已返回到稳态操作的快速通知来促成。

发明内容

描述的实例包含电力转换系统、集成电路及瞬态事件检测器电路以检测开关转换器中的瞬态事件。在某些实例中，所述瞬态事件检测器电路包含：延迟锁定环路(DLL)电路，其检测用于操作开关转换器的脉冲宽度调制(PWM)信号的工作循环的变化。所述检测器电路在未检测到瞬态事件时在第一状态中提供状态输出信号。所述检测器电路响应于所述PWM信号的所述工作循环的检测到的变化在指示所述开关转换器中的瞬态事件的第二状态中提供所述状态输出信号。在一个实例中，所述DLL电路包含：单稳态多谐振荡器，其生成由所述PWM信号的第一边缘触发的脉冲输出信号；及相位检测器，其根据所述PWM信号的所述第二边缘与所述多谐振荡器脉冲输出信号的受控边缘之间的相位差提供第一及第二输出信号。电荷泵根据相位检测器输出选择性地向电容器供给电流或汲取来自电容器的电流以建立电压控制信号。所述电容器将所述电压控制信号作为控制输入提供到所述多谐振荡器以对准所述多谐振荡器脉冲输出的第二边缘与PWM信号的第二边缘。在某些实例中，所述DLL电路具有等于操作所述开关转换器的控制电路的带宽的带宽使得两个系统针对相同类型的瞬态事件过度扭转。此有利于检测：前一稳态工作循环在于其中发生变化的PWM循环内已改变。快速瞬态检测又有利于单相及/或多相开关转换器系统中的及时智能调整，例如选择性地激活或取消激活多相系统中的一或多个相位。在某些实例中，瞬态事件检测器电路对相位检测器输出信号进行滤波，且根据经滤波相位检测器信号生成状态输出信号。第一及第二经滤波相位检测器信号还可被提供为输出信号以区分正瞬态事件与负瞬态事件。在某些实例中，瞬态事件检测器电路以及控制电路一起被提供于开关控制器集成电路(IC)中以操作开关转换器。在其它实例中，瞬态事件检测器电路与多相转换器主控制器集成，所述多相转换器主控制器从一或多个个别开关转换器控制电路接收PWM信号以基于PWM信号工作循环的变化识别负载及/或线瞬态事件。

附图说明

图1是检测PWM信号工作循环中的变化的具有DLL的瞬态事件检测器电路的示意图。

图2是图1的DLL中的单稳态多谐振荡器的示意图。

图3是在多相电力转换系统中具有瞬态事件检测器电路的开关转换器控制器IC的示意图。

图4是展示图1到3的电路中的各种信号的波形图。

图5是具有将信号提供到主控制器的瞬态事件检测器的多相电力转换系统的系统图。

图6是具有包含瞬态事件检测器电路的主控制器的多相电力转换系统的系统图。