具体实施方式

电子设备使用功率转换器将功率从电源传递到电子设备内的一个或多个组件(例如，负载)。某些类型的功率转换器使用单电感器多输出(SIMO)架构。通过使用单个电感器，与使用多个电感器的其他类型的功率转换器相比，SIMO功率转换器可以具有相对较小的尺寸。这使得SIMO功率转换器能够安装在空间受限的设备中。然而，因为单个电感器由多个负载共享，所以可能出现交叉调节问题，其中与到第一负载的功率递送相关联的变化会影响到第二负载的功率递送。例如，增加或减少被提供给第一负载的第一负载电流的负载阶跃事件会导致被提供给第二负载的输出电压的过冲和/或下冲。作为另一示例，使用于第一负载的第一输出电压增加的参考阶跃事件也可能导致被提供给第二负载的第二输出电压的过冲和/或下冲。尽管使用SIMO功率转换器因其小尺寸和效率可能是有利的，但SIMO功率转换器的性能可能会受到交叉调节问题的限制。

一些技术通过以伪连续导通模式(pseudo-continuous conduction mode，PCCM)操作SIMO功率转换器来提高SIMO功率转换器的交叉调节性能。在每个功率递送周期之间，续流开关闭合以存储电感器的电荷并且保持通过电感器的固定电流。然而，这种续流循环降低了SIMO功率转换器的效率。

相反，本文中描述了实现具有交叉调节开关的SIMO功率转换器的技术。特别地，SIMO功率转换器包括输入节点、第一节点、第二节点、接地节点和被耦合在第一节点与第二节点之间的电感器。SIMO功率转换器还包括多个开关，例如被耦合在输入节点与第一节点之间的第一开关、被耦合在第一节点与接地节点之间的第二开关以及被耦合在输入节点与第二节点之间的交叉调节开关。在第一时间间隔期间，上述开关的工作状态符合第一开关配置，这使得SIMO功率转换器可以作为降压转换器、升压转换器或降压-升压转换器等进行操作以从电源向至少两个负载传递功率。

响应于与负载中的一个或多个负载相关联的交叉调节事件(例如，负载阶跃事件或参考阶跃事件)，上述开关的操作状态被改变为第二开关配置，这使得SIMO功率转换器能够提供从电感器到电源的传递能量。因此，通过将被存储在电感器内的能量的至少一部分引导回电源来缓解交叉调节问题，相对于没有以第二开关配置对上述开关进行操作的其他功率转换器，这降低了在负载处所经历的过冲或下冲的百分比。通过主动监测交叉调节事件并且相应地动态地调节开关配置，SIMO功率转换器128可以实现改进的交叉调节性能而没有显著降低效率。此外，调节通过电感器的电流的控制电路系统可以基于被反馈给电源的附加能量来动态地调节电流。特别地，控制电路系统利用平均交叉调节控制信号，以使控制电路系统的环路带宽对电流感测电阻不敏感，并且以降低少功率传递电路的瞬态响应的下冲和/或过冲，而不会显著降低效率性能。以这种方式，SIMO功率转换器的上述实现使用交叉调节开关来提高交叉调节性能。

图1示出了用于具有交叉调节开关的SIMO功率转换器的示例环境100。在环境100中，计算设备102通过无线通信链路106(无线链路106)与基站104通信。在该示例中，计算设备102被描绘为智能电话。然而，计算设备102可以被实现为任何合适的计算或电子设备，例如调制解调器、蜂窝基站、宽带路由器、接入点、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、可穿戴计算机、服务器、网络附接存储(NAS)设备、智能家电或其他物联网(IoT)设备、医疗设备、车载通信系统、雷达、无线电装置等。

基站104经由无线链路106与计算设备102通信，该无线链路106可以被实现为任何合适类型的无线链路。尽管被描绘为蜂窝网络的塔台，但基站104可以表示或被实现为另一设备，诸如卫星、服务器设备、地面电视广播塔、接入点、对等设备、网状网络节点等。因此，计算设备102可以经由无线链路106与基站104或另一设备通信。

无线链路106可以包括从基站104向计算设备102传送的数据或控制信息的下行链路、或者从计算设备102向基站104传送的其他数据或控制信息的上行链路。无线链路106可以使用任何合适的通信协议或标准来实现，例如第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或第五代(5G)蜂窝；IEEE 802.11(例如，Wi-Fi^TM)；IEEE 802.15(例如，Bluetooth^TM)；IEEE802.16(例如，WiMAX^TM)；等等。在一些实现中，无线链路106无线地提供功率并且基站104包括电源。

如图所示，计算设备102包括应用处理器108和计算机可读存储介质110(CRM110)。应用处理器108可以包括任何类型的处理器，例如多核处理器，该处理器执行由CRM110存储的处理器可执行的代码。CRM 110可以包括任何合适类型的数据存储介质，例如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、非易失性存储器(例如，闪存)、光学介质、磁介质(例如，磁盘)等。在本公开的上下文中，CRM 110被实现以存储指令112、数据114和计算设备102的其他信息，并且因此不包括瞬时传播信号或载波。

计算设备102还可以包括输入/输出端口116(I/O端口116)和显示器118。I/O端口116实现与其他设备、网络或用户的数据交换或交互。I/O端口116可以包括串行端口(例如，通用串行总线(USB)端口)、并行端口、音频端口、红外(IR)端口、诸如触摸屏的用户接口端口等。显示器118呈现计算设备102的图形，例如与操作系统、程序或应用相关联的用户界面。备选地或另外地，显示器118可以被实现为显示端口或虚拟接口，通过其可以呈现计算设备102的图形内容。

计算设备102的无线收发器120提供到相应网络和与其连接的其他电子设备的连接性。备选地或另外地，计算设备102可以包括有线收发器，例如以太网或光纤接口，用于在本地网络、内联网或互联网之上进行通信。无线收发器120可以促进在任何合适类型的无线网络之上的通信，诸如无线局域网(LAN)(WLAN)、对等(P2P)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(WWAN)和/或无线个域网(WPAN)。在示例环境100的上下文中，无线收发器120使得计算设备102能够与基站104和与其连接的网络通信。然而，无线收发器120还可以使得计算设备102能够与其他设备或网络“直接”通信。

无线收发器120包括用于经由天线122传输和接收通信信号的电路系统和逻辑。无线收发器120的组件可以包括用于调节通信信号(例如，用于生成或处理信号)的放大器、开关、混频器、模数转换器、滤波器等。无线收发器120还可以包括用于执行同相/正交(I/Q)操作的逻辑，例如合成、编码、调制、解码、解调等。在一些情况下，无线收发器120的组件被实现为单独的接收器和发射器实体。另外地或备选地，无线收发器120可以使用多个或不同部分来实现以实现相应接收和传输操作(例如，单独的传输和接收链)。通常，无线收发器120处理与在天线122之上传送计算设备102的数据相关联的数据和/或信号。

计算设备102还包括电源124和功率传递电路126。电源124可以表示多种不同类型的电源，包括有线电源、太阳能充电器、便携式充电站、无线充电器、电池等。根据计算设备102的类型，电池可以包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池、铅酸电池等。在一些情况下，电池可以包括多个电池(例如，主电池和补充电池)和/或多个电池单元组合。

功率传递电路126从电源124向计算设备102(图1中未示出)的一个或多个负载传递功率。通常，经由功率传递电路126和电源124而提供的功率电平处于足以为一个或多个负载供电的水平。例如，功率电平可以处于毫瓦(mW)数量级，用于向与智能电话相关联的负载供电，或者可以处于瓦特至千瓦(kW)数量级，用于向与电动车辆相关联的负载供电。负载的示例类型包括可变负载、与计算设备102的组件(例如，应用处理器108或无线收发器120内的放大器)相关联的负载、另一功率转换器、另一电池等。功率传递电路126可以是独立组件或被集成在另一组件内，例如功率管理集成电路(PMIC)(未示出)。

功率传递电路126包括SIMO功率转换器128和控制电路系统130。SIMO功率转换器128可以被实现为降压功率转换器、升压功率转换器、降压-升压功率转换器等。SIMO功率转换器128包括交叉调节开关132，交叉调节开关132可以向电源124传递能量以提高交叉调节性能。除了交叉调节开关132，SIMO功率转换器128包括电感器和其他开关，如关于图3进一步描述的。

在所描绘的配置中，控制电路系统130被集成在功率传递电路126内。在其他实现中，控制电路系统130(或控制电路系统130的一部分)可以在功率传递电路126外部，并且由计算设备102的PMIC、应用处理器108、主处理器、辅助处理器或低功率数字信号处理器来实现。备选地，控制电路系统130可以由在功率传递电路126内部或外部的微控制器或硬件(例如，单独的电路系统、固定逻辑电路系统或硬编码逻辑)来实现。

控制电路系统130监测SIMO功率转换器128的性能并且控制SIMO功率转换器128内的开关的操作状态，包括交叉调节开关132的操作状态。特别地，控制电路系统130调节流经SIMO功率转换器128的电感器的电感器电流。通过控制开关的操作状态，控制电路系统130可以增加或减少电感器电流以从电源向多个负载202-1至202-N(如图2所示)传递功率，或使用交叉调节开关132来缓解交叉调节问题。功率传递电路126关于图2进一步描述。

图2示出了具有可以采用交叉调节开关132的SIMO功率转换器128的功率传递电路126的示例实现。在所描绘的配置中，功率传递电路126被耦合在电源124与多个负载202-1、202-2、……、202-N之间，其中N表示大于1的正整数。SIMO功率转换器128包括输入节点204和多个输出节点206-1、206-2、……、206-N。输出节点的数量可以等于负载的数量，也可以不同。输入节点204被耦合到所述电源124，并且多个输出节点206-1至206-N分别被耦合到多个负载202-1至202-N。

控制电路系统130被耦合到SIMO功率转换器128并且从SIMO功率转换器128接受一个或多个状态信号208。状态信号208携带SIMO功率转换器128的操作信息，包括输出节点206-1至206-N处的相应输出电压、流过SIMO功率转换器128的电感器的电流量、以及交叉调节开关132(例如，图1和3)的操作状态。使用该信息，控制电路系统130生成至少一个模式信号210以控制SIMO功率转换器128的开关配置。在一些情况下，模式信号210包括分别控制SIMO功率转换器128内的单个开关的操作状态的多个位。备选地，控制电路系统130可以生成多个模式信号210以分别控制单个开关的操作状态。

在一些情况下，计算设备102支持多种操作模式，包括传输模式、接收模式、不同功率模式(例如，高功率模式和低功率模式)、不同无线通信模式(例如，连接模式、非活动模式和空闲模式)等。在操作期间，计算设备102可以在这些不同操作模式之间转变，这可以使与负载202-1至202-N中的一个或多个相关联的操作条件改变。这会导致交叉调节事件，其中如果控制电路系统130没有用于缓解交叉调节问题，则与第一负载202-1相关联的第一输出电压的变化使与第二负载2022相关联的第二输出电压显著增加或减少(例如，下冲或过冲)。

一种类型的交叉调节事件包括负载阶跃事件，其中被提供给负载202-1至202-N中的一个负载的电流增加或减少。另一种类型的交叉调节事件包括参考阶跃事件，其中与负载202-1至202-N中的一个负载相关联的参考电压增加或减少。控制电路系统130可以检测这些交叉调节事件中的任何一个交叉调节事件并且使用交叉调节开关132来降低所导致的过冲或下冲，从而提高SIMO功率转换器128的交叉调节性能。SIMO功率转换器128参考图3进一步描述。

图3示出了具有交叉调节开关132的SIMO功率转换器128的示例实现。SIMO功率转换器128基于由电源124提供的输入电压(V_IN)304向输出节点206-1至206-N提供相应输出电压(V_OUT)302-1、302-2、……、302-N。在所描绘的配置中，SIMO功率转换器128被实现为降压-升压功率转换器，该降压-升压功率转换器能够生成输出电压302-1至302-N，使得输出电压302-1至302-N中的一个或多个输出电压大于输入电压304、小于输入电压304或它们的组合。尽管被示出为降压-升压功率转换器，但SIMO功率转换器128可以备选地被实现为降压功率转换器或升压功率转换器。

SIMO功率转换器128的组件包括被耦合在第一节点308-1与第二节点308-2之间的电感器306。SIMO功率转换器128还包括被耦合在输入节点204与第一节点308-1之间的第一开关310-1、被耦合到地的接地节点312以及被耦合在第一节点308-1与接地节点312之间的第二开关310-2。交叉调节开关132被耦合在输入节点204与第二节点308-2之间。SIMO功率转换器128还包括分别被耦合在第二节点308-2与多个输出节点206-1至206-N之间的多个输出开关314-1、314-2、……、314-N。

如果SIMO功率转换器128实现升压功率转换器或降压-升压功率转换器，则SIMO功率转换器128还包括第三开关310-3，第三开关310-3被耦合在第二节点308-2与接地节点之间312。备选地，如果SIMO功率转换器128实现降压转换器，则第三开关310-3是可选的并且可以被包括或可以不被包括。例如，开关310-1至310-3、交叉调节开关132和输出开关314-1至314-N可以使用晶体管来实现。

在操作期间，SIMO功率转换器128从控制电路系统130接受模式信号210。模式信号210指定SIMO功率转换器128的开关配置。开关配置可以是多个开关配置300-1至300-M中的一个开关配置，M表示大于2的正整数。每个开关配置300表示开关310-1至310-3、交叉调节开关132和输出开关314-1至314-N的一组操作状态。操作状态包括打开状态和闭合状态，在打开状态中开关将两个节点连接在一起，在闭合状态中开关将两个节点彼此断开。

通过指定不同开关配置，控制电路系统130可以调节流过电感器306的电感器电流(I_L)316。例如，第一开关配置300-1可以对与电感器306相关联的磁场进行充电(例如，对电感器306进行充电)并且增加电感器电流316。相反，第二开关配置可以对磁场进行放电(例如，对电感器306进行放电)并且减小电感器电流316。在第一开关配置与第二开关配置之间进行交替使得SIMO功率转换器128能够从电源124向负载202-1至202-N传递功率。通常，电感器电流316在多个负载202-1至202-N之间被分时共享以使得能够向多个负载传递功率。此外，另一开关配置(例如，图6的开关配置300-4)可以对电感器306进行放电以将被存储在电感器内的可用能量传递到电源124以提高交叉调节性能。这些不同类型的开关配置将参考图4至图6进一步描述。

图4示出了SIMO功率转换器128的示例开关配置，SIMO功率转换器128在这里作为降压功率转换器进行操作并且采用交叉调节开关132。在所描绘的配置中，SIMO功率转换器128从电源124向负载202-1传递功率。特别地，控制电路系统130使SIMO功率转换器128以第一开关配置300-1进行操作以经由路径402-1对电感器306进行充电，并且以第二开关配置300-2进行操作以经由路径402-2对电感器306进行放电。尽管未示出，但是控制电路系统130可以使SIMO功率转换器128以其他附加开关配置进行操作以向其他负载202-2至202-N传递功率。

在第一开关配置300-1中，第一开关310-1和输出开关314-1处于闭合状态。其余输出开关314-2至314-N、开关310-2和310-3以及交叉调节开关132处于打开状态。因此，电感器306充电并且电感器电流316增加。控制电路系统130可以测量电感器电流316，并且响应于电感器电流316达到上限而使SIMO功率转换器128转变到第二开关配置300-2。

在第二开关配置300-2中，第二开关310-2和输出开关314-1处于闭合状态。其余输出开关314-2至314-N、开关310-1和310-3以及交叉调节开关132处于打开状态。因此，电感器306放电并且电感器电流316减小。控制电路系统130可以测量电感器电流316，并且响应于电感器电流316达到下限而使SIMO功率转换器128转变到第一开关配置300-1。使用第一开关配置300-1和第二开关配置300-2两者，SIMO功率转换器128为负载202-1供电。

为了向负载202-2传递功率，模式信号210可以使SIMO功率转换器128以另一开关配置(未示出)进行操作。除了输出开关314-1处于打开状态并且输出开关314-2处于闭合状态，该另一开关配置类似于第二开关配置300-2。当其他输出开关314-1至314-N闭合时，相应电容器318-1至318-N向相应负载202-1至202-N传递能量。

图5示出了SIMO功率转换器128的示例开关配置，SIMO功率转换器128在这里作为升压功率转换器进行操作并且采用交叉调节开关132。在所描绘的配置中，控制电路系统130从电源124向负载202-1传递功率。特别地，控制电路系统130使SIMO功率转换器128以第三开关配置300-3进行操作以经由路径502-1对电感器306进行充电，并且以第一开关配置300-1进行操作以经由路径502-2(例如，图4的路径402-1)对电感器306进行放电。尽管未示出，但是控制电路系统130可以使SIMO功率转换器128以其他开关配置进行操作以向其他负载202-2至202-N传递功率。

在第三开关配置300-3中，第一开关310-1和第三开关310-3处于闭合状态。输出开关314-1至314-N、开关310-2和交叉调节开关132处于打开状态。因此，电感器306充电，并且电感器电流316增加。控制电路系统130可以测量电感器电流316，并且响应于电感器电流316达到上限而使SIMO功率转换器128转变到第一开关配置300-1。

在第一开关配置300-1中，第一开关310-1和输出开关314-1处于闭合状态。其余输出开关314-2至314N、开关310-2和310-3以及交叉调节开关132处于打开状态。因此，电感器306放电，并且电感器电流316减小。控制电路系统130可以测量电感器电流316，并且响应于电感器电流316达到下限而使SIMO功率转换器128转变到第三开关配置300-3。使用第三开关配置300-3和第一开关配置300-1两者，SIMO功率转换器128为负载202-1供电。

为了向负载202-2传递功率，模式信号210可以使SIMO功率转换器128以另一开关配置进行操作。除了输出开关314-1处于打开状态并且输出开关314-2处于闭合状态，该另一开关配置类似于第一开关配置300-1。当其他输出开关314-1至314-N闭合时，电容器318-1至318-N向相应负载202-1至202-N传递能量。

图6示出了使用交叉调节开关132来提高交叉调节性能的SIMO功率转换器128的另一示例开关配置。在所描绘的配置中，SIMO功率转换器128从电感器306向电源124传递能量。特别地，控制电路系统130使SIMO功率转换器128以第四开关配置300-4进行操作以经由路径602对电感器306进行放电。

在第四配置300-4中，第二开关310-2和交叉调节开关132处于闭合状态。开关310-1和310-3以及输出开关314-1至314-N处于打开状态。因此，电感器306放电，并且电感器电流316减小。通过将被存储在电感器306内的能量的至少一部分传递给电源124，降低了由交叉调节事件导致的过冲和/或下冲，这提高了交叉调节性能。控制电路系统130可以响应于检测到交叉调节事件而使SIMO功率转换器128以第四开关配置300-4进行操作，其示例关于图8进一步描述。

图7示出了控制电路系统130的示例实现。在所描绘的配置中，控制电路系统130包括电流传感器702、平均电路704、误差比较器电路706、至少两个比较器电路708-1至708-N、和控制器710。电流传感器702可以使用电阻器和电容器的网络来实现。平均电路704可以被实现为滤波器。误差比较器电路706和比较器电路708-1至708-N可以利用运算放大器来实现。控制电路系统130还被示出为包括参考电压发生器712；然而，参考电压发生器712可以备选地被实现为与控制电路系统130分离或与功率传递电路126分离。

在控制电路系统130内，误差比较器电路706被耦合到电流传感器702、平均电路704和参考电压发生器712。比较器电路708-1至708-N被耦合到参考电压发生器712。控制器710被耦合到误差比较器电路706和比较器电路708-1至708-N。

关于SIMO功率转换器128，电流传感器702被耦合到第一节点308-1和第二节点308-2。平均电路704被耦合到交叉调节开关132。比较器电路708-1至708-N分别被耦合到输出节点206-1至206N。误差比较器电路706也被耦合到输出节点206-1至206-N。控制器710被耦合到开关310-1至310-3、输出开关314-1至314-N和交叉调节开关132。

在操作期间，电流传感器702基于第一节点308-1和第二节点308-2处的电压以及内阻(R_S)来测量电感器电流316(图3)。电流传感器702可以生成具有表示电感器电流316的幅度的电压的信号714。

平均电路704确定SIMO功率转换器128以第四开关配置300-4进行操作的平均时间量。这表示由于交叉调节事件而可用的附加能量的量。作为示例，平均电路704接受交叉调节控制信号716，该交叉调节控制信号716具有根据交叉调节开关132是处于闭合状态还是处于打开状态而在高状态与低状态之间变化(或反之亦然)的电压。通常，交叉调节控制信号716根据模式信号210而变化。在这种情况下，平均电路704对交叉调节控制信号716的电压进行平均以生成平均交叉调节控制信号718。因此，平均交叉调节控制信号718的电压表示交叉调节控制信号716在某个时间窗口内的平均电压。

参考电压发生器712根据负载202-1至202-N的操作条件来生成分别表示输出电压302-1至302-N的目标电平的多个参考电压(V_REF)720-1至720-N。如上所述，参考电压720-1至720-N可以随着计算设备102的操作模式改变或随着计算设备102使用负载202-1至202-N执行不同操作而随时间动态改变。例如，参考电压发生器712可以响应于负载202-1从低功率状态转变到高功率状态而增加参考电压720-1。这个较大的参考电压720-1使控制电路系统130增加输出电压302-1。备选地，参考电压发生器712可以响应于负载202-1从高功率状态转变到低功率状态而降低参考电压720-1。因此，该较小的参考电压720-1使控制电路系统130降低输出电压302-1。

误差比较器电路706接受来自电流传感器702的信号714、来自平均电路704的平均交叉调节控制信号718、来自输出节点206-1至206-N的输出电压302-1至302-N、以及来自参考电压发生器712的参考电压720-1至720-N。误差比较器电路706确定电感器电流316与目标电感器电流的不同量，并且生成具有表示这个误差量的电压的误差求和信号。具体地，误差求和信号(V_Error)的电压近似等于以下等式1：

其中I_L表示电感器电流316，R_S表示与电流传感器702相关联的电阻，I_Lavg表示电感器电流316的平均值，V_avg表示平均交叉调节控制信号718的电压，V_REFx表示参考电压720-1至720-N中的一个参考电压，V_OUTx表示输出电压302-1至302-N中的一个输出电压。通常，电阻R_S的值会根据不同工艺和设计实现而变化，这会影响控制电路系统130的误差电压(V_Error)和环路带宽。然而，使用平均交叉调节控制信号718来确定误差求和信号会使环路带宽对该电阻R_S不敏感。这进一步降低了功率传递电路126的瞬态响应的过冲或下冲。考虑平均交叉调节控制信号718还使得控制电路系统130能够基于由于交叉调节事件而可用的附加能量来对电感器电流316进行适当调节。

误差比较器电路706将由等式1确定的误差电压与滞后窗口的上限和下限进行比较。基于该比较，误差比较器电路706生成逻辑信号722以指定在开关配置300-1和300-2之间或开关配置300-1和300-3之间的状态转变。

比较器电路708-1至708-N分别将输出电压302-1至302-N与对应参考电压720-1至720-N进行比较。基于该比较，比较器电路708-1至708-N生成相应比较信号724-1至724-N，比较信号724-1至724-N指示输出电压302-1至302-N大于或小于相应参考电压720-1至720-N。

控制器710接受逻辑信号722以及比较信号724-1至724-N。基于这些信号，控制器710确定适当的开关配置(例如，关于图4至图6所描述的开关配置300-1至300-4中的一个开关配置)以降低误差并且接近目标电感器电流。因此，控制器710生成模式信号210以使SIMO功率转换器128根据该确定的开关配置进行操作。例如，控制器710通过使SIMO功率转换器128根据第一开关配置300-1、第二开关配置300-2或第三开关配置300-3进行操作来使得SIMO功率转换器128能够向负载202-1至202N提供适当量的功率。

控制器710还使用比较信号724-1至724-N来检测交叉调节事件。例如，控制器710基于指示输出电压302-1至302-N中的一个或多个输出电压大于对应参考电压720-1至720-N的比较信号724-1至724-N中的至少一个比较信号来检测交叉调节事件。在其他实现中，控制器710可以基于与输出节点206-1至206-N相关联的一个或多个负载电流的变化或者基于参考电压720-1至720-N中的一个或多个的变化来检测交叉调节事件。

响应于检测到交叉调节事件，控制器710使用模式信号210来使SIMO功率转换器128根据第四开关配置300-4(图6)向电源124传递能量。在比较信号724-1至724-N指示输出电压302-1至302-N小于对应参考电压720-1至720-N之后，控制器710使用模式信号210来使SIMO功率转换器128转变到不同开关配置以向负载202-1至202-N传递功率。

使用上述技术，与其他类型的控制电路系统相比，控制电路系统130的环路带宽可以很大并且实现更快的瞬态负载阶跃响应或更快的参考阶跃响应。通常，逻辑信号722和比较信号724-1至724-N使得控制器710能够对电感器电流316进行适当调节，同时实现目标交叉调节性能和目标效率，如以下关于图8进一步描述的。

图8示出了具有交叉调节开关132的SIMO功率转换器128的示例操作。曲线图800描绘了随时间的第一负载电流(I_Load)802-1、第二负载电流802-2、电感器电流316、与交叉调节控制信号716相关联的电压和与平均交叉调节控制信号718相关联的电压的幅度。负载电流802-1和802-2表示在输出节点206-1和206-2处提供的相应电流。

在时间T1 804-1之前，SIMO功率转换器128使用开关配置300-1至300-3中的至少一些开关配置从电源124向负载202-1和202-2传递功率。特别地，SIMO功率转换器128可以使用开关配置300-1和300-2(图4)作为降压功率转换器进行操作，或者使用开关配置300-1和300-3(图5)作为升压功率转换器进行操作。因此，控制电路系统130将电感器电流316维持在上限806-1与下限808-1之间。在该时间间隔期间电感器电流316的平均幅度由I_Lavg810-1表示。在此期间，交叉调节控制信号716的电压指示交叉调节开关132处于打开状态。因此，平均交叉调节控制信号718的电压处于低电平。

在时间T1 804-1，随着第一负载电流802-1减小，负载阶跃事件发生。在该示例中，第二负载电流802-2保持相对恒定。控制电路系统130检测负载阶跃事件并且控制SIMO功率转换器128以减小电感器电流316。然而，在时间T1 804-1与时间T2 804-2之间，控制电路系统130确定输出电压302-1和302-2中的一个或多个输出电压大于对应参考电压720-1和720-2。基于该确定，控制电路系统130使SIMO功率转换器128以第四开关配置300-4(图6)进行操作以从电感器306向电源124传递能量。因此，交叉调节控制信号716的电压改变以指示交叉调节开关132处于闭合状态。

如果控制电路系统130确定输出电压302-1和302-2小于参考电压720-1至720-2，则控制电路系统130将SIMO功率转换器128的开关配置改变为图4和5所示的开关配置中的一个开关配置以提供到负载202-1和202-2的功率传递。因此，交叉调节开关132在该转变时段期间在打开状态与闭合状态之间循环以提高交叉调节性能(例如，减少输出电压302-1和302-2的过冲或下冲)。这使得输出电压302-1和302-2能够在时间T1 804-1与时间T2 804-2之间保持相对恒定。

平均交叉调节控制信号718的电压也随着交叉调节开关132处于闭合状态的平均时间的增加而增加。因为该平均时间在逻辑信号722内得到补偿，所以控制电路系统130可以对电感器电流316进行适当调节以在时间T2 804-2实现第二平均电流810-2。

在时间T2 804-2，SIMO功率转换器128在上限806-2和下限808-2内生成电感器电流316，上限806-2和下限808-2基于负载电流802-1和802-2。此时，SIMO功率转换器128可以基于开关配置300-1至300-3来作为降压功率转换器和/或升压功率转换器进行操作。

与其他技术相比，控制电路系统130通过使SIMO功率转换器128根据是否检测到交叉调节事件以不同开关配置300-1至300-M进行操作而使得SIMO功率转换器128能够在不显著降低效率的情况下实现目标交叉调节性能。以这种方式，如果交叉调节事件发生，则控制电路系统130使SIMO功率转换器128以第四开关配置300-4进行操作，否则，使SIMO功率转换器128以另一开关配置(例如，开关配置300-1至300-3)进行操作以向负载202-1至202-N传递功率。通过主动监测交叉调节事件并且相应地动态地调节开关配置300-1至300-M，SIMO功率转换器128可以实现改进的交叉调节性能并且以与不包括交叉调节开关132的另一SIMO功率转换器相似的效率进行操作。

虽然没有明确示出，但是如果负载电流802-1从低值增加到高值(例如，另一负载阶跃事件发生)，则控制电路系统130可以使用交叉调节开关132来提高交叉调节性能。在这种情况下，输出电压302-1可以降低，然而，交叉调节开关132的使用使得输出电压302-2能够保持相对恒定，从而提高交叉调节性能。

作为另一示例，参考阶跃事件可以发生，其中参考电压720-1至720-N从低电平增加到高电平。响应于该增加，控制电路系统130增加电感器电流316和输出电压302-1。一旦输出电压302-1大于参考电压720-1；然而，控制电路系统130使用交叉调节开关132来减少输出电压302-1所经历的过冲量。因此，输出电压302-2在该时间段内保持相对恒定。

图9是示出了可以至少部分由具有交叉调节开关的SIMO功率转换器执行的示例过程900的流程图。过程900以一组框902至906的形式进行描述，一组框902至906指定可以被执行的操作。然而，操作不一定限于图9所示或本文所述的顺序，因为操作可以以备选顺序或以完全或部分重叠的方式来实现。由过程900的所示框表示的操作可以由计算设备102(例如，图1)或功率传递电路126(例如，图1或2)执行。更具体地，过程900的操作可以至少部分由如图3所示的SIMO功率转换器128执行。

在框902，将SIMO功率转换器的输入节点与SIMO功率转换器的第一节点断开。SIMO功率转换器包括第二节点、接地节点和被耦合在第一节点与第二节点之间的电感器。例如，第一开关310-1将SIMO功率转换器128的输入节点204与第一节点308-1断开。控制电路系统130可以向SIMO功率转换器128提供模式信号210以使第一开关310-1处于打开状态。SIMO功率转换器128包括第二节点308-2、接地节点312和被耦合在第一节点308-1与第二节点308-2之间的电感器306。SIMO功率转换器128可以是降压转换器、升压转换器或降压-升压转换器。

在框904，将第一节点连接到接地节点。例如，第二开关310-2将第一节点308-1连接到接地节点312。控制电路系统130可以向SIMO功率转换器128提供模式信号210以使第二开关310-2处于闭合状态。

在框906处，将输入节点连接到第二节点以从电感器向被耦合到输入节点的电源传递能量。例如，交叉调节开关132将输入节点204连接到第二节点308-2。控制电路系统130可以向SIMO功率转换器128提供模式信号210以使交叉调节开关132处于闭合状态。在该开关配置中，能量从电感器306传递到电源124。响应于检测到交叉调节事件，控制电路系统130可以使SIMO功率转换器128以该开关配置进行操作。交叉调节事件可以响应于与负载相关联的输出电流的变化或与负载相关联的参考电压的变化而发生。

术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中用于在给定上下文(例如特定实现、单个绘图、或权利要求)中标识或区分相似或类似的项目。因此，一个上下文中的第一项目可以不同于另一上下文中的第一项目。此外，这些术语不一定表示时间顺序。例如，SIMO功率转换器128可以在其中SIMO功率转换器128以第二开关配置300-2进行操作的第二时间间隔之前或之后发生的第一时间间隔期间以第一开关配置300-1进行操作。

除非上下文另有说明，否则本文中使用“或”一词可以被视为使用“包括性的或”、或允许包括或应用由“或”一词链接的一个或多个项目的术语(例如，短语“A或B”可以解释为仅允许“A”、仅允许“B”或允许“A”和“B”两者)。此外，在附图中表示的项目和本文中讨论的术语可以指示一个或多个项目或术语，并且因此可以互换地参考本书面描述中的单个或多个形式的项目和术语。最后，尽管主题已经以结构特征或方法操作特定的语言进行了描述，但应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述特定特征或操作，包括不一定限于布置特征的组织或执行操作的顺序。