电力供应系統以及交错式转换器电路制造技术

本申请案涉及一种电力供应系統以及交错式转换器电路。一个实例包含一种交错式谐振转换器电路(10)。所述电路(10)包含多个谐振转换器电路(12)，所述多个谐振转换器电路(12)各自耦合到输出节点(14)且经配置以在相应多个相位中的每一者处响应于相应多组开关信号而在所述输出节点(14)上共同产生输出电压。所述电路(10)还包含开关控制器(16)，所述开关控制器(16)经配置以在所述多个相位中的每一者处产生相对于彼此具有可变工作循环的所述多组开关信号中的每一者。

【技术实现步骤摘要】
电力供应系統以及交错式转换器电路本申请案是申请日为2017年9月25日，申请号为“201721232012.2”，而专利技术名称为“交错式谐振转换器电路以及集成电路”的中国专利申请的分案申请。相关申请案本申请案主张2016年9月27日提出申请的序列号为62/400262的美国临时申请案的优先权，所述申请案以其全文引用的方式併入本文中。
本技术大体来说涉及电子系统，且更具体来说涉及交错式谐振转换器。
技术介绍
功率转换器实施于各种电路应用中以将一种形式的功率电压(例如，AC或DC)转换成不同形式或振幅的电压。功率转换器的一个实例是谐振转换器，其是通常用于服务器、电信、汽车及其它电力供应器应用中的流行DC-DC转换器。谐振转换器通常坚持越来越高的性能目标，例如关于效率、功率密度、更加严苛的标准(例如，能源之星–白金标准(energystar–platinumstandard))及功率密度。因此，谐振转换器是中等功率到高功率(高达10kW)应用的流行选择。对给定功率应用的高功率要求可使多相位交错式操作成为必要。然而，交错谐振转换器的多个相位会带来相位之间电流共享的挑战。此电流共享问题通常可在转换器故障及/或显著系统/组件损坏时显现出来。
技术实现思路
一个实例包含一种交错式谐振转换器电路。所述电路包含多个谐振转换器电路，所述多个谐振转换器电路各自耦合到输出节点且经配置以在相应多个相位中的每一者处响应于相应多组开关信号而在所述输出节点上共同产生输出电压。所述电路还包含开关控制器，所述开关控制器经配置以在所述多个相位中的每一者处产生相对于彼此具有可变工作循环的所述多组开关信号中的每一者。另一实例包含一种用于控制交错式谐振转换器电路的方法。所述方法包含在相应多个相位中的每一者处产生多组开关信号。可将多组开关信号中的每一者提供到相应多个谐振转换器电路，所述相应多个谐振转换器电路各自耦合到输出节点以响应于所述相应多组开关信号而在输出节点上共同产生输出电压。所述方法还包含从所述相应多个谐振转换器电路接收多个反馈电流。所述方法进一步包含响应于所述多个反馈电流而调整所述多组开关信号中的至少一者的工作循环。另一实例包含一种交错式谐振转换器电路。所述电路包含多个谐振转换器电路，所述多个谐振转换器电路各自耦合到输出节点且经配置以在多个相位中的每一者处在所述输出节点上产生输出电压。所述谐振转换器电路中的每一者包含变压器，所述变压器经配置以将开关电流从所述变压器的初级绕组诱导到所述变压器的次级绕组，其中经由穿过所述变压器的所述次级绕组的所述经诱导开关电流而产生所述输出电压。所述谐振转换器电路中的每一者还包含至少一个开关，所述至少一个开关响应于多组开关信号中的相应者而被激活以在多个相位中的相应者期间提供穿过所述初级绕组的所述开关电流。所述电路还包含开关控制器，所述开关控制器经配置以在所述多个相位中的每一者处基于与所述多个谐振转换器电路中的每一者相关联的电流失配而产生相对于彼此具有可变工作循环的所述多组开关信号中的每一者。附图说明图1图解说明交错式谐振转换器系统的实例。图2图解说明交错式谐振转换器电路的实例。图3图解说明时序图的实例。图4图解说明用于控制交错式谐振转换器系统的方法。具体实施方式本技术大体来说涉及电子系统，且更具体来说涉及交错式谐振转换器。交错式谐振转换器可包含多个谐振转换器及开关控制器。所述谐振转换器可各自包含变压器及至少一个开关(例如，晶体管装置)。开关经配置以响应于经由开关控制器产生的至少一个相应开关信号而被激活以产生开关电流，且变压器经配置以在初级绕组中传导所述开关电流以穿过变压器的次级绕组将所述开关电流诱导为输出电流。作为实例，可在多个单独相位中的一者期间激活谐振转换器中的给定者的开关以在相应相位期间在共同输出节点上提供输出电流，且因此提供输出电压。因此，谐振转换器可在相应相位处响应于相应开关信号而在输出节点上交替地提供输出电压。开关控制器可经配置以产生分别提供到谐振转换器的数组开关信号。开关信号可具有可基于与谐振转换器相关联的电流失配而可变化的工作循环。举例来说，响应于谐振转换器之间的增益的相对差异(例如来自制作及过程容差失配)及由此带来的相对输出电流振幅的差异，开关控制器可相对于至少另一组开关信号而调整一组给定开关信号的工作循环以使相应谐振转换器的输出电流基本上相等，且因此使在相应相位的每一者处提供的输出电压的振幅基本上相等。举例来说，谐振转换器中的每一者可经配置以将指示相应谐振转换器的输出电流的反馈电流提供到开关控制器。因此，开关控制器可调整(例如，减小)至少一组开关信号的工作循环以使谐振转换器的电流基本上相等，且因此使由谐振转换器中的每一者在相应相位中的每一者处产生的输出电压的振幅基本上相等。图1图解说明交错式谐振转换器系统10的实例。交错式谐振转换器系统10可实施于各种功率转换应用中的任一者中以将DC电压(在图1的实例中演示为输入电压VIN)转换成具有不同振幅的另一DC电压(演示为输出电压VOUT)。在图1的实例中，交错式谐振转换器系统10包含N个谐振转换器12，其中N是正整数。谐振转换器12各自经配置以基于相应N个相位处的输入电压VIN而在输出节点14处产生输出电压VOUT。作为实例，谐振转换器12中的每一者可被制作得基本上相同，例如包含基本上相同的电路组件。交错式谐振转换器系统10还包含开关控制器16，开关控制器16经配置以产生提供到相应谐振转换器12的相应N多组开关信号(演示为SW1到SWN)。谐振转换器12可各自包含至少一个开关，所述至少一个开关经配置以响应于由相应开关信号组进行的激活而将输入电压VIN及低电压轨(例如，接地)中的至少一者耦合到开关节点，例如耦合到电感器。作为实例，所述多组开关信号SW1到SWN中的每一者可包含用以激活相应单个开关的单个开关信号，或可包含用以分别地且交替地激活高侧开关及低侧开关(分别)的一对开关信号。因此，所述多组开关信号SW1到SWN各自具有对应于相应开关信号SW1到SWN的交替逻辑状态的工作循环，相应开关信号SW1到SWN与相应谐振转换器12的至少一个相应开关的激活及撤销激活相关联。如本文中所描述，谐振转换器12是交错的，使得谐振转换器12中的给定者在(例如，周期的)相应相位期间经由相应开关信号组SW1到SWN而被依序激活以在给定时间在输出节点14处提供输出电压VOUT。因此，如本文中所描述，关于谐振转换器12的交错式操作的术语“相位”是指相应开关信号组SW1到SWN关于囊括所有开关信号组SW1到SWN的周期的相对激活相位。举例来说，对于N＝2来说，开关信号组SW1及SW2将相应第一谐振转换器12及第二谐振转换器12操作成彼此180°异相。类似地，对于N＝3来说，开关信号组SW1到SW3将相应第一谐振转换器12、第二谐振转换器12及第三谐振转换器12操作成彼此120°异相。如本文中所描述，不存在对响应于相应开关信号组SW1到SWN而操作以在相应多个相位中的每一者处提供输出电压VOUT的谐振转换器的数目的限制。在图1的实例中，开关控制器16包含工作循环与频率控制器18。工作循环与频率控制器18经配置以调整开关信号组SW1到SWN中的至少一者的工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力供应系統，其包括：多个转换器电路，其各自耦合到输出节点且经配置以在相应多个相位的每一相位处响应于相应多个开关信号组而在所述输出节点上输出电压；及开关控制器，其经配置以：在所述相位中的每一相位处产生相对于彼此具有可变工作循环的所述开关信号组中的每一开关信号组；且使所述开关信号组中的至少一开关信号组的至少一个开关信号中的每一开关信号的下降边缘与所述开关信号组中至少另一者的相应开关信号的下降边缘大致对准。

【技术特征摘要】
2016.09.27 US 62/400,262;2017.04.06 US 15/481,1811.一种电力供应系統，其包括：多个转换器电路，其各自耦合到输出节点且经配置以在相应多个相位的每一相位处响应于相应多个开关信号组而在所述输出节点上输出电压；及开关控制器，其经配置以：在所述相位中的每一相位处产生相对于彼此具有可变工作循环的所述开关信号组中的每一开关信号组；且使所述开关信号组中的至少一开关信号组的至少一个开关信号中的每一开关信号的下降边缘与所述开关信号组中至少另一者的相应开关信号的下降边缘大致对准。2.根据权利要求1所述的电力供应系統，其中所述可变工作循环响应于与所述转换器电路中的每一转换器电路相关联的增益失配而将所述输出电压的贡献提供成在所述相位中的每一相位处大致相等。3.根据权利要求1所述的电力供应系統，其中所述转换器电路中的每一转换器电路经配置以将与所述转换器电路的输出电流的振幅相关联的反馈电流提供到所述开关控制器且所述开关控制器经进一步配置以响应于所述反馈电流而调整所述开关信号组中的所述相应者的工作循环。4.根据权利要求3所述的电力供应系統，其中所述开关控制器经配置以响应于检测到所述转换器电路中的所述相应者的所述输出电流的振幅不同于所述转换器电路中的至少另一转换器电路的所述输出电流的振幅而调整所述开关信号组中的所述相应者的工作循环。5.根据权利要求3所述的电力供应系統，其中所述开关控制器经配置以基于与所述转换器电路中的每一转换器电路的所述输出电流相关联的所述反馈电流通过调整所述转换器电路相对于彼此的所述工作循环而控制所述转换器电路中的每一转换器电路的所述输出电流大致彼此相等。6.根据权利要求1所述的电力供应系統，其中所述转换器电路中的每一转换器电路包括：变压器，其将开关电流从所述变压器的初级绕组诱导到所述变压器的次级绕组，其中经由穿过所述变压器的所述次级绕组的所述经诱导开关电流而产生所述输出电压；及开关电路，其响应于所述开关信号组...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫里什凯什·拉特纳卡·内妮，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：新型
国别省市：美国,US