可扩展的并联供电DC-DC电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种可扩展的并联供电DC‑DC电源装置，该装置通过多个第一DC‑DC转换模块并联输出第一直流电压，多个第二DC‑DC转换模块并联输出第二直流电压，并通过PWM相位控制模块接收所述多个第一DC‑DC转换模块输出的第一直流电压的第一反馈电压以及所述多个第二DC‑DC转换模块输出的第二直流电压的第二反馈电压，并对所述多个第一DC‑DC转换模块和多个第二DC‑DC转换模块进行PWM控制。本实用新型专利技术实施例实现对不同输出电压的多个DC‑DC电源模块的可扩展并联供电和均流控制，具有较好的功率适配性和灵活性，并且提高了电源装置的集成度，减小了电源装置的体积，降低了元器件成本。

【技术实现步骤摘要】
可扩展的并联供电DC-DC电源装置
本技术涉及计算设备的电源供电技术，特别是涉及一种可扩展的并联供电DC-DC电源装置。
技术介绍
DC-DC电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，有降压和升压两种，其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载进行供电。实际使用中，对于大功率计算设备，往往单个的DC-DC电源模块无法满足功率和电流需求，因此通常采取多个独立的DC-DC电源模块并联供电的方式，这种并联供电的方式可以降低单个DC-DC电源模块中MOS管开关器件的电流应力和热应力，一定程度上提高了电源供电系统的稳定性和可靠性。但是，并联的DC-DC电源模块供电存在各电源模块之间均流控制和功率分配的问题，并且多个独立的DC-DC电源模块以及辅助器件的使用也导致供电元器件增多、体积增大、成本增加、可靠性降低等问题。现有技术中存在一些并联DC-DC电源供电的技术方案。例如，公开号CN105024375A的中国专利申请公开了一种DC-DC并联供电系统的功率分配装置，其采用并联的双路DC-DC电源模块供电，并且可通过可视化界面调节双DC-DC电源模块功率分配。公开号CN105846518A的中国专利申请公开了一种无限级高压充放电串并联均衡电路，它包括若干个DC-DC电源模块及对应数量的PWM芯片，每个DC-DC电源模块均连接有所述PWM芯片，通过无限级并联满足输出电流的需求。然而，这些现有的技术方案无法在保证各并联的DC-DC电源模块均流、稳定的基础上，同时降低元器件的数量，降低电源装置的体积，并且提高DC-DC电源装置的可配置性和灵活性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种可扩展的并联供电DC-DC电源装置，包括：PWM相位控制模块、多个第一DC-DC转换模块以及多个第二DC-DC转换模块；其中，所述多个第一DC-DC转换模块并联输出第一直流电压，所述多个第二DC-DC转换模块并联输出第二直流电压；所述PWM相位控制模块用于接收所述多个第一DC-DC转换模块输出的第一直流电压的第一反馈电压以及所述多个第二DC-DC转换模块输出的第二直流电压的第二反馈电压，并对所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块进行PWM控制。在一些实施方式中，所述PWM相位控制模块根据所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块的数量来生成相同数量的不同相位的PWM控制信号。在一些实施方式中，所述不同相位的PWM控制信号在一个周期内生成，用于分别控制不同的DC-DC转换模块。在一些实施方式中，所述PWM控制信号通过可编程方式产生。在一些实施方式中，所述PWM相位控制模块根据负载电流的大小来确定使能所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块的数量。在一些实施方式中，所述第一DC-DC转换模块和第二DC-DC转换模块包括输入电路、开关电路、输出电路和控制电路。在一些实施方式中，所述控制电路根据所述PWM相位控制模块输出的PWM控制信号和参考电压信号，来控制所述开关电路调节输出电路输出的直流电压。在一些实施方式中，所述参考电压信号取决于所述第一反馈电压和第二反馈电压。在一些实施方式中，所述控制电路还用于向所述PWM相位控制模块输出温度检测信号，所述温度检测信号用于检测所述第一DC-DC转换模块或第二DC-DC转换模块的内部封装电路的温度是否过大。在一些实施方式中，当检测到所述第一DC-DC转换模块或第二DC-DC转换模块的内部封装电路的温度过大时，所述控制电路向所述PWM相位控制模块输出高电平信号。在一些实施方式中，所述PWM相位控制模块还用于禁用输出所述高电平信号的DC-DC转换模块。在一些实施方式中，所述控制电路还用于向所述PWM相位控制模块输出电流检测信号，所述电流检测信号用于检测所述第一DC-DC转换模块或第二DC-DC转换模块的开关电路是否存在短路或电流过大。在一些实施方式中，当检测到所述第一DC-DC转换模块或第二DC-DC转换模块的开关电路存在短路或电流过大时，所述控制电路向所述PWM相位控制模块输出高电平信号。在一些实施方式中，所述PWM相位控制模块还用于禁用输出所述高电平信号的DC-DC转换模块。本技术实施例通过集成的PWM相位控制模块实现对不同输出电压的多个DC-DC电源模块的可扩展并联供电和均流控制，相比现有的并联DC-DC电源供电系统而言，其具有较好的功率适配性和灵活性，并且提高了电源装置的集成度，减小了电源装置的体积，降低了元器件成本。附图说明图1为根据本技术一实施例的可扩展的并联供电DC-DC电源装置的结构示意图；图2为根据本技术一实施例的可扩展的并联供电DC-DC电源装置中DC-DC转换模块20的电路示意图；图3为根据本技术一实施例的可扩展的并联供电DC-DC电源装置中DC-DC转换模块30的电路示意图；图4为根据本技术一实施例的可扩展的并联供电DC-DC电源装置中PWM相位控制模块10的电路示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。图1为根据本技术一实施例的可扩展的并联供电DC-DC电源装置的结构示意图。如图1所示，本技术的可扩展的并联供电DC-DC电源装置包括PWM相位控制模块10、多个并联输出的DC-DC转换模块20以及多个并联输出的DC-DC转换模块30。多个并联输出的DC-DC转换模块20以输出电压端并联连接的方式输出第一直流电压DC_OUT1，多个并联输出的DC-DC转换模块30以输出电压端并联连接的方式输出第二直流电压DC_OUT2。PWM相位控制模块10用于连接各并联的DC-DC转换模块20和30，对各DC-DC转换模块进行脉冲宽度调制PWM控制，控制各DC-DC转换模块中的开关电路的导通和关断，从而使得各DC-DC转换模块输出转换后的直流电压。同时，PWM相位控制模块10接收多个并联的DC-DC转换模块20输出的第一直流电压DC_OUT1的反馈电压，以及多个并联的DC-DC转换模块30输出的第二直流电压DC_OUT2的反馈电压。PWM相位控制模块10分别基于第一直流电压DC_OUT1的反馈电压和第二直流电压DC_OUT2的反馈电压，控制向各DC-DC转换模块20和30输出PWM控制信号。在一些实施方式中，PWM相位控制模块10会根据DC-DC转换模块20和30的数量来产生相同数量的不同相位的控制信号，在一个周期内，来分别控制不同的DC-DC转换模块20和30，相对于电源输出来说，一个周期内完成了充电、放电的过程。在具体的电路应用中，可以根据负载电流的大小来决定使能DC-DC转换模块20和30的数量，负载电流小的应用，使能DC-DC转换模块的数量较少，负载电流大的应用，使能DC-DC转换模块的数量则较多。本技术实施例中，将不同输出电压的各DC-DC转换模块分别进行并联输出，通过集成的多通道PWM相位控制模块进行PWM控制，保证了各并联DC-DC转换模块的均流控制，实现了支持不同输出电压下大功率、大电流的直流电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩展的并联供电DC‑DC电源装置，其特征在于，包括：PWM相位控制模块、多个第一DC‑DC转换模块以及多个第二DC‑DC转换模块；其中，所述多个第一DC‑DC转换模块并联输出第一直流电压，所述多个第二DC‑DC转换模块并联输出第二直流电压；所述PWM相位控制模块用于接收所述多个第一DC‑DC转换模块输出的第一直流电压的第一反馈电压以及所述多个第二DC‑DC转换模块输出的第二直流电压的第二反馈电压，并对所述多个第一DC‑DC转换模块和多个第二DC‑DC转换模块进行PWM控制。

【技术特征摘要】
1.一种可扩展的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，包括：PWM相位控制模块、多个第一DC-DC转换模块以及多个第二DC-DC转换模块；其中，所述多个第一DC-DC转换模块并联输出第一直流电压，所述多个第二DC-DC转换模块并联输出第二直流电压；所述PWM相位控制模块用于接收所述多个第一DC-DC转换模块输出的第一直流电压的第一反馈电压以及所述多个第二DC-DC转换模块输出的第二直流电压的第二反馈电压，并对所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块进行PWM控制。2.根据权利要求1所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述PWM相位控制模块根据所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块的数量来生成相同数量的不同相位的PWM控制信号。3.根据权利要求2所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述不同相位的PWM控制信号在一个周期内生成，用于分别控制不同的DC-DC转换模块。4.根据权利要求3所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述PWM控制信号通过可编程方式产生。5.根据权利要求2所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述PWM相位控制模块根据负载电流的大小来确定使能所述多个第一DC-DC转换模块和多个第二DC-DC转换模块的数量。6.根据权利要求5所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述第一DC-DC转换模块和第二DC-DC转换模块包括输入电路、开关电路、输出电路和控制电路。7.根据权利要求6所述的并联供电DC-DC电源装置，其特征在于，所述控制电路根据所述PWM相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利军，程文杰，
申请(专利权)人：北京比特大陆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11