多相降压升压放大器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910305443.4 (22)申请日 2019.04.16 (30)优先权数据 62/658,186 2018.04.16 US 16/384,165 2019.04.15 US (71)申请人 马克西姆综合产品公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 C德拉诺D海涅曼 G多彻蒂F余 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 王英刘炳胜 (51)Int.Cl. H02M 3/158(2006.01) (54)发明名称 多相降压升压放大器 (5。

2、7)摘要 公开了各种降压-升压放大器架构。 在一些 架构中， 多个放大器根据需要使用来自共享电感 器组的一个或多个电感器， 以向相应的负载输送 可变量的功率。 在一些架构中， 每个放大器包括 多个电感器和开关， 其被控制以基于放大器的用 于驱动其负载的功率要求来改变放大器中使用 的电感器的数量。 在一些架构中， 交换机包括阱 开关器件。 在一些架构中， 每个放大器驱动多个 负载并且在单电感器多输出(SIMO)模式下进行 操作。 在所有架构中， 负载包括扬声器、 压电元件 和电动机。 权利要求书2页 说明书15页 附图12页 CN 110391742 A 2019.10.29 CN 110391。

3、742 A 1.一种系统， 包括： 第一降压-升压放大器， 其被连接到电池， 所述第一降压-升压放大器包括第一电感器 并且驱动第一负载； 第二降压-升压放大器， 其被连接到所述电池， 所述第二降压-升压放大器包括第二电 感器并且驱动第二负载； 第三电感器； 多个开关， 其被连接到所述第三电感器； 以及 控制器， 其驱动所述多个开关以将所述第三电感器连接到所述第一降压-升压放大器 或所述第二降压-升压放大器。 2.根据权利要求1所述的系统， 其中， 所述控制器基于由所述第一降压-升压放大器和 所述第二降压-升压放大器用来分别驱动所述第一负载和所述第二负载的功率量而驱动所 述多个开关以将所述第三电。

4、感器连接到所述第一降压-升压放大器或所述第二降压-升压 放大器。 3.根据权利要求1所述的系统， 其中， 所述第一降压-升压放大器和所述第二降压-升压 放大器另外分别驱动所述第二负载和所述第一负载。 4.根据权利要求1所述的系统， 其中， 所述第一负载和所述第二负载包括扬声器、 压电 元件或电动机。 5.根据权利要求1所述的系统， 其中， 所述多个开关包括阱开关器件。 6.根据权利要求1所述的系统， 还包括： 第四电感器； 以及 第二多个开关， 其被连接到所述第四电感器， 其中， 所述控制器驱动所述第二多个开关以将所述第四电感器连接到所述第一降压- 升压放大器或所述第二降压-升压放大器。 7.。

5、根据权利要求6所述的系统， 其中， 所述控制器基于由所述第一降压-升压放大器和 所述第二降压-升压放大器用来分别驱动所述第一负载和所述第二负载的功率量而驱动所 述第二多个开关以将所述第四电感器连接到所述第一降压-升压放大器或所述第二降压- 升压放大器。 8.根据权利要求6所述的系统， 其中， 所述多个开关和所述第二多个开关包括阱开关器 件。 9.一种系统， 包括： 第一降压-升压放大器， 其被连接到电池， 所述第一降压-升压放大器包括第一电感器 和被连接到所述第一电感器的第一多个开关， 并且驱动第一负载和第二负载； 第二降压-升压放大器， 其被连接到所述电池， 所述第二降压-升压放大器包括第二。

6、电 感器和被连接到所述第二电感器的第二多个开关， 并且驱动所述第一负载和所述第二负 载； 以及 控制器， 其驱动所述第一多个开关和所述第二多个开关， 以在单电感器多输出模式下 操作所述第一降压-升压放大器和所述第二降压-升压放大器中的每个。 10.根据权利要求9所述的系统， 其中， 所述第一多个开关和所述第二多个开关包括阱 开关器件。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110391742 A 2 11.根据权利要求9所述的系统， 其中， 所述第一负载和所述第二负载包括扬声器、 压电 元件或电动机。 12.一种系统， 包括： 多个降压-升压放大器， 其被连接到电池并且驱动相应的负载， 其中， 所。

7、述多个降压-升 压放大器中的每个包括多个电感器和被连接到所述多个电感器的多个开关； 以及 控制器， 其基于由所述多个降压-升压放大器中的每个用来驱动所述相应的负载的功 率量而驱动所述多个开关以利用所述多个电感器中的一个或多个。 13.根据权利要求12所述的系统， 其中， 所述多个降压-升压放大器中的一个降压-升压 放大器利用与所述多个降压-升压放大器的平均功率或峰值功率相比更多的功率来驱动相 关联的负载。 14.根据权利要求12所述的系统， 其中， 所述多个降压-升压放大器中的第一降压-升压 放大器与所述多个降压-升压放大器中的第二降压-升压放大器相比使用来自所述多个电 感器的更多的电感器， 。

8、所述第一降压-升压放大器与所述第二降压-升压放大器相比利用更 多的功率来驱动相关联的负载。 15.根据权利要求12所述的系统， 其中， 所述多个开关包括阱开关器件。 16.根据权利要求12所述的系统， 其中， 所述负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110391742 A 3 多相降压升压放大器 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求享有于2018年4月16日提交的美国临时申请No.62/658,186的权益。 以 上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文。 技术领域 0003 本公开总体上涉及放大器， 并且更具体地涉及多相降压-升压放大器。 。

9、背景技术 0004 这里提供的背景描述是出于总体上呈现本公开的上下文的目的。 当前提名的发明 人的工作(就本背景技术部分中描述的程度而言)以及说明书中的在提交时可能不会以其 他方式被定性为现有技术的各方面， 既不明确地也不隐含地被认为是针对本公开的现有技 术。 0005 在许多设备和应用中使用功率放大器来驱动负载。 例如， 在无线设备中， 功率放大 器用于驱动作为负载的天线。 例如， 在音频应用中(例如， 在诸如包括扬声器的智能电话之 类的手持计算设备中)， 使用功率放大器来驱动作为负载的扬声器。 发明内容 0006 一种系统包括连接到电池的第一降压-升压放大器， 该第一降压-升压放大器包括 。

10、第一电感器， 并且驱动第一负载。 该系统还包括连接到电池的第二降压-升压放大器， 该第 二降压-升压放大器包括第二电感器， 并且驱动第二负载。 该系统还包括第三电感器、 连接 到第三电感器的多个开关以及控制器， 该控制器驱动多个开关以将第三电感器连接到第一 降压-升压放大器或第二降压-升压放大器。 0007 在其他特征中， 控制器基于由第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器用来 分别驱动第一负载和第二负载的功率量而驱动多个开关以将第三电感器连接到第一降压- 升压放大器或第二降压-升压放大器。 0008 在其他特征中， 第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器另外分别驱动第二 负载和第一负。

11、载。 0009 在其他特征中， 第一负载和第二负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0010 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0011 在其他特征中， 该系统还包括第四电感器和连接到第四电感器的第二多个开关。 控制器驱动第二多个开关以将第四电感器连接到第一降压-升压放大器或第二降压-升压 放大器。 0012 在其他特征中， 控制器基于由第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器用来 分别驱动第一负载和第二负载的功率量而驱动第二多个开关以将第四电感器连接到第一 降压-升压放大器或第二降压-升压放大器。 0013 在其他特征中， 多个开关和第二多个开关包括阱开关器件。 说明书 1/15 。

12、页 4 CN 110391742 A 4 0014 在另外的特征中， 一种系统包括连接到电池的第一降压-升压放大器， 该第一降 压-升压放大器包括第一电感器， 并且驱动第一负载。 该系统还包括连接到电池的第二降 压-升压放大器， 该第二降压-升压放大器包括第二电感器， 并且驱动第二负载。 该系统还包 括多个电感器、 连接到多个电感器的多个开关以及控制器， 该控制器驱动多个开关以将多 个电感器中的一个或多个连接到第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器中的一个 或多个。 0015 在其他特征中， 控制器基于由第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器用来 分别驱动第一负载和第二负载的功率量而驱。

13、动多个开关以将多个电感器中的一个或多个 连接到第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器中的一个或多个。 0016 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0017 在其他特征中， 第一负载和第二负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0018 在另外的特征中， 一种系统包括多个降压-升压放大器， 该多个降压-升压放大器 连接到电池并且驱动相应负载。 多个降压-升压放大器中的每个包括电感器。 该系统还包括 多个电感器、 连接到多个电感器的多个开关以及控制器， 该控制器驱动多个开关以将多个 电感器中的一个或多个连接到多个降压-升压放大器中的一个或多个。 0019 在其他特征中， 控制器基于由多个。

14、降压-升压放大器中的一个或多个用来驱动相 应负载的功率量而驱动多个开关以将多个电感器中的一个或多个连接到多个降压-升压放 大器中的一个或多个。 0020 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0021 在其他特征中， 负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0022 在另外的特征中， 一种系统包括连接到电池的降压-升压放大器， 该降压-升压放 大器包括电感器和连接到电感器的多个开关， 并且驱动多个负载。 该系统还包括控制器， 该 控制器驱动多个开关以在单电感器多输出模式下操作降压-升压放大器。 0023 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0024 在其他特征中， 多个负载包括扬声器、。

15、 压电元件或电动机。 0025 在另外的特征中， 一种系统包括连接到电池的第一降压-升压放大器， 该第一降 压-升压放大器包括第一电感器和连接到第一电感器的第一多个开关， 并且驱动第一负载 和第二负载。 该系统还包括连接到电池的第二降压-升压放大器， 该第二降压-升压放大器 包括第二电感器和连接到第二电感器的第二多个开关， 并且驱动第一负载和第二负载。 该 系统还包括控制器， 该控制器驱动第一多个开关和第二多个开关以在单电感器多输出模式 下操作第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器中的每个。 0026 在其他特征中， 第一多个开关和第二多个开关包括阱开关器件。 0027 在其他特征中， 第。

16、一负载和第二负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0028 在另外的特征中， 一种系统包括多个降压-升压放大器， 该多个降压-升压放大器 连接到电池并且驱动相应负载。 多个降压-升压放大器中的每个包括多个电感器和连接到 多个电感器的多个开关。 该系统还包括控制器， 该控制器基于由多个降压-升压放大器中的 每个用来驱动相应负载的功率量而驱动多个开关以利用多个电感器中的一个或多个。 0029 在其他特征中， 多个降压-升压放大器中的一个降压-升压放大器以与多个降压- 升压放大器的平均功率或峰值功率相比更多的功率来驱动相关联的负载。 说明书 2/15 页 5 CN 110391742 A 5 003。

17、0 在其他特征中， 以比多个降压-升压放大器中的第二降压-升压放大器更多的功率 驱动相关联的负载的多个降压-升压放大器中的第一降压-升压放大器比第二降压-升压放 大器使用多个电感器中的更多电感器。 0031 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0032 在其他特征中， 负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0033 在另外的特征中， 一种系统包括多个降压-升压放大器， 该多个降压-升压放大器 连接到电池并且驱动相应负载。 多个降压-升压放大器中的每个包括多个电感器和连接到 多个电感器的多个开关。 该系统还包括控制器， 该控制器基于由多个降压-升压放大器中的 每个用来驱动单个负载的功率量而。

18、驱动多个开关以利用多个电感器中的一个或多个。 0034 在其他特征中， 多个降压-升压放大器中的一个降压-升压放大器以与多个降压- 升压放大器的平均功率相比更多的功率或峰值功率来驱动负载。 0035 在其他特征中， 以比多个降压-升压放大器中的第二降压-升压放大器更多的功率 驱动负载的多个降压-升压放大器中的第一降压-升压放大器比第二降压-升压放大器使用 多个电感器中的更多电感器。 0036 在其他特征中， 多个开关包括阱开关器件。 0037 在其他特征中， 负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0038 在另外的特征中， 一种系统包括连接到电池的第一降压-升压放大器， 该第一降 压-升压放大。

19、器包括第一电感器， 并且驱动第一负载。 该系统还包括连接到电池的第二降 压-升压放大器， 该第二降压-升压放大器包括第二电感器， 并且驱动第二负载。 该系统还包 括第三电感器和第四电感器、 连接到第三电感器和第四电感器的多个开关以及驱动器， 该 驱动器基于由第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器用来分别驱动第一负载和第 二负载的功率量而驱动多个开关以将第三电感器和第四电感器中的一个或多个连接到第 一降压-升压放大器或第二降压-升压放大器。 第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大 器另外分别驱动第二负载和第一负载。 第一负载和第二负载包括扬声器、 压电元件或电动 机。 多个开关包括阱开关器。

20、件。 0039 在另外的特征中， 一种系统包括连接到电池的第一降压-升压放大器， 该第一降 压-升压放大器包括第一电感器和连接到第一电感器的第一多个开关， 并且驱动第一负载 和第二负载。 该系统还包括连接到电池的第二降压-升压放大器， 该第二降压-升压放大器 包括第二电感器和连接到第二电感器的第二多个开关， 并且驱动第一负载和第二负载。 该 系统还包括控制器， 该控制器驱动第一多个开关和第二多个开关以在单电感器多输出模式 下操作第一降压-升压放大器和第二降压-升压放大器中的每个。 第一多个开关和第二多个 开关包括阱开关器件。 第一负载和第二负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 0040 在另外。

21、的特征中， 一种系统包括多个降压-升压放大器， 该多个降压-升压放大器 连接到电池并且驱动相应负载。 多个降压-升压放大器中的每个包括多个电感器和连接到 多个电感器的多个开关。 该系统还包括控制器， 该控制器基于由多个降压-升压放大器中的 每个用来驱动相应负载的功率量而驱动多个开关以利用多个电感器中的一个或多个。 以比 多个降压-升压放大器中的第二降压-升压放大器更多的功率驱动相关联的负载的多个降 压-升压放大器中的第一降压-升压放大器比第二降压-升压放大器使用多个电感器中的更 多电感器。 多个开关包括阱开关器件。 负载包括扬声器、 压电元件或电动机。 说明书 3/15 页 6 CN 1103。

22、91742 A 6 0041 根据具体实施方式、 权利要求书和附图， 本公开的其他应用领域将变得显而易见。 具体实施方式和具体示例旨在仅用于说明目的， 而不旨在限制本公开的范围。 附图说明 0042 根据具体实施方式和附图， 将更全面地理解本公开， 其中， 0043 图1示出了降压-升压放大器的示例电路图； 0044 图2示出了包括多个降压-升压放大器的放大器架构的示例， 该多个降压-升压放 大器允许对放大器供应电流取平均同时还限制电池电流； 0045 图3A示出了多相降压-升压放大器的示例； 0046 图3B示出了驱动单个负载的多个降压-升压放大器的示例电路图； 0047 图4示出了包括多个。

23、降压-升压放大器的放大器架构的示例， 该多个降压-升压放 大器共享额外的多相电感器； 0048 图5示出图4的放大器架构的示例电路图； 0049 图6示出图4的放大器架构的附加示例电路图； 0050 图7示出了单电感器多输出(SIMO)放大器的示例电路图； 0051 图8示出了两相SIMO放大器的示例电路图； 0052 图9示出了具有阱开关的两相SIMO放大器的示例电路图； 0053 图10示出了具有阱开关的两相SIMO放大器的附加示例电路图； 以及 0054 图11示出了使用阱开关器件的降压-升压放大器的附加示例。 0055 在附图中， 可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。 具体。

24、实施方式 0056 本公开涉及各种降压-升压放大器架构， 其根据需要使用共享电感器来向相应负 载输送可变量的功率， 如下面解释的。 附加的电感器还有助于最小化电感器电流中的三角 波形， 如下面解释的。 0057 本公开组织如下。 图1介绍了降压-升压放大器并概述了由本公开的放大器架构解 决的问题。 图2呈现了根据本公开的放大器架构的概述。 图3A示出了包括单个放大器和多个 放大器两者的变体的放大器架构， 其中每个放大器的电感器被拆分成多个电感器。 图3B是 驱动单个负载的多个降压-升压放大器的示例电路图。 图4示出了包括共享来自电感器组的 附加电感器以将可变量的功率输送到相应负载的多个放大器的。

25、放大器架构。 图5-10示出了 在放大器之间共享来自电感器组的电感器的详细示例， 包括使用阱开关(即， 体二极管开 关)器件来减少放大器中使用的晶体管的数量。 图11示出了使用阱开关器件的降压-升压放 大器的附加示例。 0058 贯穿本公开， 所有放大器包括降压模式和升压模式和/或降压-升压模式。 晶体管 被称为开关。 每个开关具有两个端子和用于操作开关的控制端子。 针对所有晶体管示出的 二极管是晶体管的部分并且出于说明的目的而示出。 扬声器仅出于示例被示出为负载。 负 载的其他示例包括但不限于RF功率放大器、 用于负载电路的电源、 压电元件、 电动机、 电阻 器等等。 阱开关(即， 体二极管。

26、开关)器件稍后在本公开中进行介绍(例如， 参见图8中的开关 M4xx以及图10中的开关M5xx和M6xx)。 然而， 应当理解， 这些器件被示出为一个可能配置的 说明书 4/15 页 7 CN 110391742 A 7 示例， 并且可以在本公开中示出和描述的所有示例中使用， 而不管它们在这些示例中的任 何示例中是明确提到还是无意遗漏。 术语阱开关器件和体二极管开关器件可互换且同义地 使用。 阱开关是MOS晶体管的阱到漏极节点或源极节点(或期望电压的另一节点)的断开和 连接， 以便控制寄生二极管何时导通或截止。 断开和连接可以利用附加的更小的晶体管来 完成。 双扩散MOS(DMOS)晶体管以使。

27、得阱开关不可能但结果是它们更加面积密集的方式来 构建。 0059 图1示出了降压-升压放大器(下文称为放大器)100的示例。 在放大器100中， 如所 示出的， 开关M1和M2跨接在电池102上。 具体地， 开关M1的第一端子在节点N1处连接到电池 102的第一端子， 并且开关M1的第二端子连接到节点N2。 开关M2的第一端子连接到节点N2， 并且开关M2的第二端子连接到参考电势(例如， 地)， 电池102的第二端子连接到该参考电 势。 0060 电感器L的第一端子连接到节点N2， 并且电感器L的第二端子连接到节点N3。 开关 M3的第一端子连接到节点N3， 并且开关M3的第二端子连接到参考电。

28、势。 开关M4的第一端子 连接到节点N3， 并且开关M4的第二端子连接到节点N4。 电容器C跨接在节点N4和参考电势 上。 0061 如所示出的， 由放大器100驱动的以扬声器形式的负载104跨接在节点N5和N6上。 如所示出的， 开关M5和M6分别将节点N5和N6连接到节点N4。 具体地， 开关M5和M6的第一端子 连接到节点N4， 并且开关M5和M6的第二端子分别连接到节点N5和N6。 如所示出的， 开关M7和 M8分别跨接在节点N5和参考电势以及节点N6和参考电势上。 0062 在放大器100中， 开关M1和M2交替处于降压模式下， 并且开关M3和M4交替处于升压 模式下。 可选地， 所。

29、有四个开关M1至M4还可以交替处于降压-升压模式下。 开关M5、 M6、 M7和 M8调节输出信号的极性(以在节点N5和N6上不同的方式)。 在共同拥有的美国专利No.8, 773,196中更详细地描述了放大器100， 该专利通过引用整体并入本文。 0063 典型地， 升压转换器跟随有单独的降压放大器。 在这种配置中， 一个升压器可以用 于若干放大器。 尽管升压电感器相对大， 但是该配置确实允许在要求来自电池的功率之前 对放大器供应电流取平均。 这意味着对于给定峰值电池电流， 一个放大器可以在另一放大 器没有使用很多功率的情况下具有更多功率。 0064 图2示出了包括使用类似的峰值电流保护电路。

30、的多个降压-升压放大器的放大器 架构200， 其允许在要求来自电池的功率之前对放大器供应电流取平均。 放大器架构200包 括驱动相应负载(未示出)的多个放大器(例如， Amp1 100-1、 Amp2 100-2、 Amp3 100-3和 Amp4 100-4)。 多个放大器中的每个类似于图1中示出的放大器100。 多个放大器中的每个连 接到电池102(示出为Vbat)。 尽管放大器架构200仅出于示例被示出为包括四个放大器， 但是 应当理解放大器架构200可以包括任何数量(两个或更多个)的放大器。 0065 放大器架构200还包括电池电流(Ibat)测量和控制模块(下文称为控制器或控制模 块。

31、)202。 控制器202将控制信号发送到多个放大器以便多个放大器调节它们的信号电平。 以 这种方式， 电池电流Ibat被控制。 由多个放大器中的任何一个要求的供应电流可以比在仅 (由N个放大器拆分的)平均电流被允许(假设另一个(或多个)放大器比平均值低至少相当 的量)的情况下将被允许的电流更大。 控制器202确保由多个放大器供应的总电流(平均值 或峰值)不超过电池102可以供应的总电流。 说明书 5/15 页 8 CN 110391742 A 8 0066 在多个放大器中的每个中， 电感器电流(其是放大器供应电流的强分量)包括由于 开关放大器的性质而添加到平均值的三角波信号。 控制器202可以。

32、在各个相位处对放大器 进行时钟记录以使这些三角波最小化。 然而， 放大器还需要独立地调节它们的占空比， 其防 止三角波的总体抵消。 0067 图3A示出了一种使放大器的供应电流中的三角波最小化的方式。 具体地， 在图3A 中， 图2中示出的多个放大器中的每个利用多相位来实现。 即， 在图3A中， 在图2中示出的多 个放大器中的每个中， 电感器L被拆分成多个(例如， 3个)更小的电感器， 如在106处所示(下 文称为电感器106)。 图3A还可以被用作未连接到其他放大器的单个多相位放大器。 0068 为了实现这一点， 电感器106中的每个可以具有图1中示出的单独的晶体管。 存在 许多种实现这一点。

33、的方式。 例如， 开关M5、 M6、 M7和M8不需要针对电感器106中的每个都是单 独的， 因为来自电感器106的波形可以在节点N4处组合。 因此， 在该示例中， 针对电感器106 中的每个复制开关M3和M4。 尽管开关M1和M2也可以被复制， 但是开关M1和M2也可以在使用 共享节点N2时不是单独的。 因此， 针对电感器106中的每个仅复制开关M3和M4是合理的， 因 为三角波在具有大升压比的升压模式中最大。 0069 图3B示出了驱动单个负载的多个降压-升压放大器的示例电路图。 在图3B中， 如所 示出的， 多个降压-升压放大器驱动单个负载104。 多个降压-升压放大器使用稍后在本公开 。

34、中解释的阱开关器件来实现。 简言之， 在图3B中， 通过使用具有阱开关节点Sw_m5a、 Sw_m6a、 Sw_m5b和Sw_m6b的阱开关器件M6a、 M5a、 M6b和M5b来消除可能通常分别与开关M3a和M3b一 起使用的开关M4a和M4b。 与图4中示出的控制器202类似的控制器控制开关(M1-M3)a、 (M1- M3)b、 Sw_m5a、 Sw_m6a、 Sw_m5b和Sw_m6b。 0070 在第一降压-升压放大器中， 开关M1a的第一端子节点N1处连接到电池102的第一 端子， 并且开关M1a的第二端子连接到节点N2a。 开关M2a的第一端子连接到节点N2a， 并且开 关M2a。

35、的第二端子连接到参考电势(例如， 地)， 电池102的第二端子连接到该参考电势。 0071 电感器L1的第一端子连接到节点N2a， 并且电感器L1的第二端子连接到节点N3a。 开关M3a的第一端子连接到节点N3a， 并且开关M3a的第二端子连接到参考电势。 0072 开关M5a和M6a(即， 阱开关器件Sw_m5a和Sw_m6a)的第一端子连接到节点N3a。 开关 M5a和M6a(即， 阱开关器件Sw_m5a和Sw_m6a)的第二端子跨接在负载104(分别连接到负载 104的第一端子和第二端子)上(分别连接到节点N5和N6)。 0073 另外， 在第二降压-升压放大器中， 开关M1b的第一端子。

36、在节点N1处连接到电池102 的第一端子， 并且开关M1b的第二端子连接到节点N2b。 开关M2b的第一端子连接到节点N2b， 并且开关M2b的第二端子连接到参考电势(例如， 地)， 电池102的第二端子连接到该参考电 势。 0074 电感器L2的第一端子连接到节点N2b， 并且电感器L2的第二端子连接到节点N3b。 开关M3b的第一端子连接到节点N3b， 并且开关M3b的第二端子连接到参考电势。 0075 开关M5b和M6b(即， 阱开关器件Sw_m5b和Sw_m6b)的第一端子连接到节点N3b。 开关 M5b和M6b(即， 阱开关器件Sw_m5b和Sw_m6b)的第二端子跨接在负载104(。

37、分别连接到负载 104的第一端子和第二端子)上(分别连接到节点N5和N6)。 0076 如所示出的， 开关M7和M8分别跨接在节点N5和参考电势以及节点N6和参考电势 上。 如所示出的， 电容器C1和C2分别跨接在节点N5和参考电势以及节点N6和参考电势上。 说明书 6/15 页 9 CN 110391742 A 9 0077 图4示出了一种在放大器之间共享附加的多相位电感器的方式。 具体地， 图2中示 出的多个放大器中的每个可以共享来自电感器组204的一个或多个附加电感器。 控制器202 还包括共享电路206， 该共享电路206包括附加开关以实现在多个放大器之间的电感器共享 (例如， 参见图。

38、5和图6)。 0078 例如， 如果Amp1 100-1以较低功率电平操作， 则Amp1 100-1可以使用单个电感器 (即， 它被分配更少的电感器电流Isat)。 然而， 如果Amp2 100-2要求更多功率， 则Amp2 100-2 可以使用来自共享的电感器组204的更多电感器。 如果Amp2 100-2要求更多功率， 则控制器 202操作共享电路206的开关， 以将来自共享的电感器组204的一个或多个电感器连接到 Amp2 100-2(再次地， 例如， 参见图5和图6)。 0079 在放大器之间共享的并且由一个放大器使用附加电感器以在其他放大器以较低 功率电平操作时供应更多功率的这种类型。

39、的多相位电感器是有意义的。 这是因为存在可以 从电池102中提取的总电流， 该总电流典型地小于在所有放大器以完全功率电平使用时将 要求的电流。 电感器共享允许添加的三角波减少， 并且因此允许每个通道的更多功率而不 超过可允许的电池电流。 电感器共享还允许对提供的电感器的总饱和电流(Isat)能力的更 好利用(即， 改进使用的电感器的量， 同时允许每个通道独立地提供完全电池电流能力)。 0080 图5示出了共享多相位电感器的一个示例。 在该示例中， 两个放大器由两个附加的 共享电感器来供电。 如所示出的， 开关M1、 M2、 M3和M4是专用的(即， M1a、 M2a、 M3a、 M4a和M1d。

40、、 M2d、 M3d、 M4d)或共享的(Mxb和Mxc， 其中， x是1-4)。 开关M4bx和M4cx(x1至4)如所示出的 被复制以与两个放大器中的一个或多个共享附加电感器(L3和L4)。 0081 为了进一步说明， 第一放大器包括开关(M1-M8)a、 电感器L1、 电容器C1和第一负载 104-1； 并且第二放大器包括开关(M1-M4)d、 开关(M5-M8)b、 电感器L2、 电容器C2和第二负载 104-2。 如所示出的， 第一放大器和第二放大器连接到电池102。 第一放大器和第二放大器代 表图4中所示的多个放大器中的任何一个(例如， Amp1 100-1、 Amp2 100-2。

41、、 Amp3 100-3和 Amp4 100-4)。 第一放大器和第二放大器类似于图1中所示的放大器100。 0082 电感器L3和L4是图4中所示的电感器组204的一部分。 通过控制开关(M1-M3)b、 M4b1-M4b4、 (M1-M3)c和M4c1-M4c4， 在第一放大器和第二放大器之间共享电感器L3和L4。 开 关(M1-M3)b、 M4b1-M4b4、 (M1-M3)c和M4c1-M4c4是图4所示的共享电路206的一部分。 图4所 示的控制器202根据需要来控制开关(M1-M3)b、 M4b1-M4b4、 (M1-M3)c和M4c1-M4c4， 以与第 一放大器和第二放大器中的。

42、一个或多个共享电感器L3和L4中的一个或多个。 0083 更具体地， 第一放大器包括跨接在电池102上的开关M1a和M2a， 如所示出的。 具体 地， 开关M1a的第一端子在节点N1处连接到电池102的第一端子， 并且开关M1a的第二端子连 接到节点N2a。 开关M2a的第一端子连接到节点N2a， 并且开关M2a的第二端子连接到参考电 势(例如， 地)， 电池102的第二端子连接到该参考电势。 0084 电感器L1的第一端子连接到节点N2a， 并且电感器L1的第二端子连接到节点N3a。 开关M3a的第一端子连接到节点N3a， 并且开关M3a的第二端子连接到参考电势。 开关M4a的 第一端子连接。

43、到节点N3a， 并且开关M4a的第二端子连接到节点N4a。 电容器C1跨接在节点 N4a和参考电势上。 0085 如所示出的， 由第一放大器驱动的以扬声器形式的第一负载104-1跨接在节点N5a 和N6a上。 如所示出的， 开关M5a和M6a分别将节点N5a和N6a连接到节点N4a。 具体地， 开关M5a 说明书 7/15 页 10 CN 110391742 A 10 和M6a的第一端子连接到节点N4a， 并且开关M5a和M6a的第二端子分别连接到节点N5a和 N6a。 如所示出的， 开关M7a和M8a分别跨接在节点N5a和参考电势以及节点N6a和参考电势 上。 0086 在第一放大器中， 开。

44、关M1a和M2a交替处于降压模式下， 并且开关M3a和M4a交替处 于升压模式下。 开关M5a、 M6a、 M7a和M8a(以在节点N5a和N6a上不同的方式)调节输出信号的 极性。 0087 如所示出的， 第二放大器包括跨接在电池102上的开关M1d和M2d。 具体地， 开关M1d 的第一端子在节点N1处连接到电池102的第一端子， 并且开关M1d的第二端子连接到节点 N2d。 开关M2d的第一端子连接到节点N2d， 并且开关M2d的第二端子连接到参考电势(例如， 地)， 电池102的第二端子连接到该参考电势。 0088 电感器L2的第一端子连接到节点N2d， 并且电感器L2的第二端子连接到。

45、节点N3d。 开关M3d的第一端子连接到节点N3d， 并且开关M3d的第二端子连接到参考电势。 开关M4d的 第一端子连接到节点N3d， 并且开关M4d的第二端子连接到节点N4b。 电容器C2跨接在节点 N4b和参考电势上。 0089 如所示出的， 由第二放大器驱动的以扬声器形式的第二负载104-2跨接在节点N5b 和N6b上。 如所示出的， 开关M5b和M6b分别将节点N5b和N6b连接到节点N4b。 具体地， 开关M5b 和M6b的第一端子连接到节点N4b， 并且开关M5b和M6b的第二端子分别连接到节点N5b和 N6b。 如所示出的， 开关M7b和M8b分别跨接在节点N5b和参考电势以及。

46、节点N6b和参考电势 上。 0090 在第二放大器中， 开关M1d和M2d交替处于降压模式下， 并且开关M3d和M4d交替处 于升压模式下。 开关M5b、 M6b、 M7b和M8b(以在节点N5b和N6b上不同的方式)调节输出信号的 极性。 0091 另外， 电感器L3和L4连接到第一放大器和第二放大器， 如下所述。 开关M1b的第一 端子在节点N1处连接到电池102的第一端子， 并且开关M1b的第二端子连接到节点N2b。 开关 M2b的第一端子连接到节点N2b， 并且开关M2b的第二端子连接到参考电势(例如， 地)， 电池 102的第二端子连接到该参考电势。 0092 电感器L3的第一端子连。

47、接到节点N2b， 并且电感器L3的第二端子连接到节点N3b。 开关M3b的第一端子连接到节点N3b， 并且开关M3b的第二端子连接到参考电势。 0093 开关M4b1和M4b2的第一端子连接到节点N3b。 开关M4b1和M4b2的第二端子分别连 接到开关M4b3和M4b4的第一端子。 开关M4b3的第二端子连接到节点N4a。 开关M4b4的第二端 子连接到节点N4b。 0094 此外， 开关M1c的第一端子在节点N1处连接到电池102的第一端子， 并且开关M1c的 第二端子连接到节点N2c。 开关M2c的第一端子连接到节点N2c， 并且开关M2c的第二端子连 接到参考电势(例如， 地)， 电池。

48、102的第二端子连接到该参考电势。 0095 电感器L4的第一端子连接到节点N2c， 并且电感器L4的第二端子连接到节点N3c。 开关M3c的第一端子连接到节点N3c， 并且开关M3c的第二端子连接到参考电势。 0096 开关M4c1和M4c2的第一端子连接到节点N3c。 开关M4c1和M4c2的第二端子分别连 接到开关M4c3和M4c4的第一端子。 开关M4c3的第二端子连接到节点N4b。 开关M4c4的第二端 子连接到节点N4a。 说明书 8/15 页 11 CN 110391742 A 11 0097 在不脱离本公开的教导的情况下， 图5中所示的示例的许多变型是可能的。 例如， 可以将阱。

49、开关用在开关M5x和M6x上， 以消除开关M4xx(即， 开关M4b1-M4b4和M4c1-M4c4)。 在 共享示例中， 开关M5x和M6x是复制的开关， 并且可以从节点N4a和N4b将电容器C1和C2移至 节点N5a、 N6a、 N5b和N6b上的单独电容器(例如， 参见图7-10中的电容器C1-C4)。 0098 图6示出了共享多相电感器的另一示例。 在这个示例中， 两个放大器由一个附加的 共享电感器供电。 共享电感器可以根据需要使脉冲在输出之间交替。 这类似于使用共享输 出来提供多于一个输出的SIMO转换器。 0099 例如， 第一放大器包括开关(M1-M8)a、 电感器L1、 电容器。

50、C1和第一负载104-1； 并且 第二放大器包括开关(M1-M6)d、 开关M7b和M8b、 电感器L2、 电容器C2和第二负载104-2。 如所 示出的， 第一放大器和第二放大器连接到电池102。 第一放大器和第二放大器代表图4中所 示的多个放大器中的任何一个(例如， Amp1 100-1、 Amp2 100-2、 Amp3 100-3和Amp4100-4)。 第一放大器和第二放大器类似于图1中所示的放大器100。 0100 电感器L3是图4中所示的电感器组204的一部分。 通过控制开关(M1-M3)b、 M4b1、 M4b2、 M5b、 M6b、 M5c和M6c， 在第一放大器和第二放大器。