在多相电压调节器中组合温度监测和真实的不同电流感测制造技术

根据某些方面，本实施方式涉及用来提供监测电压调节器的一个或更多个工作参数的能力的技术。在实施方式中，电压调节器是具有与各个相位对应的多个功率级的多相电压调节器。在这些和其他实施方式中，工作参数包括相电流和相温度之一或二者。根据另外的某些方面，本实施方式提供独立地监测每个相位的各个相电流输出和相温度的能力。根据进一步的方面，在使电路复杂性最小化的同时获得监测工作参数的该能力。

【技术实现步骤摘要】
在多相电压调节器中组合温度监测和真实的不同电流感测相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月22日提交的U.S.临时专利申请第62/475,029号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本实施方式总体涉及功率控制器，并且更具体地涉及监测多相电压调节器中的各种工作参数。
技术介绍
电压调节器基于接收到的输入电压提供调节后的输出电压。电压调节器用在诸如网络设备、电信和数据通信设备、服务器和存储设备、物联网(IOT)装置、负载点(point-of-load)电源(例如，用于存储器、DSP、ASIC、FPGA芯片的电源)等之类的应用中。在这些和其他应用中，诸如温度和电流之类的电压调节器的各种工作参数监测对于保持最佳性能是有用的。
技术实现思路
本实施方式总体涉及功率控制器，并且更具体地涉及用来提供监测电压调节器的一个或更多个工作参数的能力的技术。在实施方式中，电压调节器是具有与各个相位对应的多个功率级的多相电压调节器。在这些和其他实施方式中，工作参数包括相电流和相温度之一或二者。根据另外的某些方面，本实施方式提供独立地监测每个相位的各个相电流输出和相温度的能力。根据进一步的方面，在使电路复杂性最小化的同时获得监测工作参数的能力。附图说明在结合附图浏览随后具体实施方式的描述时，本实施方式的各方面和特征对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见，其中：图1是常规多相电压调节器的框图；图2是根据本实施方式的示例多相电压调节器的框图；图3是可包含在根据本实施方式的多相电压调节器中的示例功率级的框图。具体实施方式现在将参照附图详细描述本实施方式，作为实施方式的举例说明的示例提供了这些附图，从而能够使本领域技术人员实施这些实施方式和对于本领域技术人员来说是显而易见的可选择的替代。注意，下面的附图和示例不意味着将本实施方式的范围限于单个实施方式，而是通过所描述的或举例说明的要素中的一些或全部的互换的方式，其他实施方式是可能的。此外，在可使用已知部件部分或完全实现本实施方式的某些要素时，仅将描述这些已知部件中的对于本实施方式的理解来说是必要的那些部分，并将省略这些已知部件中的其他部分的详细描述，从而不会使本实施方式模糊不清。被描述为以软件实现的实施方式不应限于此，而是其可包括以硬件、或软件和硬件的组合实现的实施方式，反之亦然，这对于本领域技术人员来说是显而易见的，除非在此有其他说明。在本申请中，显示出单数部件的实施方式不应认为是限制性的，而是，本公开内容旨在涵盖包括多个相同部件的其他实施方式，反之亦然，除非在此有其他明确说明。此外，申请人未打算将说明书或权利要求书中的任何术语认为具有不常用的或特殊的含义，除非在此明确有这种表述。此外，本实施方式涵盖与在此通过举例说明的方式指代的已知部件等同的目前和未来的已知等同物。根据某些方面，本实施方式涉及用来提供监测电压调节器的一个或更多个工作参数的能力的技术。在实施方式中，电压调节器是具有与各个相位(phase)对应的多个功率级(powerstage)的多相电压调节器。在这些和其他实施方式中，工作参数包括相电流(phasecurrent)和相温度(phasetemperature)之一或二者。根据另外的某些方面，本实施方式提供独立地监测每个相位的各个相电流输出和相温度的能力。根据进一步的方面，与其他方案相对，在降低电路复杂性的同时获得监测工作参数的该能力。图1是举例说明常规多相电压调节器的一个示例的框图。在该示例中，调节器100包括控制器102和多个(N个)功率级104，一个功率级104对应于N个相位中的各自一个。控制器102例如是灵活多相(其中N可以是高达例如预定最大为六的任意所需的相数)PWM控制器。在实施方式中，控制器102可满足任何可应用的Intel服务器级瞬时性能规范、任何微处理器、FPGA或数字ASIC轨要求，并且可包括可调负载设定。控制器102可包括自动增/减相特征以在所有负载范围上允许最大效率，自动增/减相的阈值可以是用户可编程的。控制器102可包括综合故障管理系统以基于故障条件进一步配置单独的相位，故障条件基于功率级104提供的不同的监测信号，这将从下面的描述变得更加显而易见的。在这些和其他实施方式中，电压调节器100的应用可包括网络设备、电信和数据通信设备、服务器和存储设备、物联网(IOT)装置、负载点电源(例如，用于存储器、DSP、ASIC、FPGA芯片的电源)等。控制器102可采用恒定频率、双缘PWM调制方案，其中PWM前缘和尾缘二者独立地移动，以针对瞬时负载给予最佳响应。这些相位当中的电流平衡是调节方案的固有部分。如果负载曲线要求这种工作，则调制方案能够将脉冲重叠。此外，调制器能够响应于调节要求从给定的周期增加或去除脉冲，同时仍将最大平均平率管理为安全级别。对于DC负载条件，工作频率是恒定的。如果进行自动减相，则仅通过负载电流可确定任意时间处的有效相数。根据有效相数，控制器102可采用在提供给各个有效相位的PWM信号之间交错的相位。功率级104是切换功率控制器部件。功率级104从控制器102接收单独的PWM信号并在此基础上将电流驱动到各个电感器106中，这可以以本领域技术人员已知的许多方式进行。除了将电流驱动到电感器106中以外，功率级104还可将多个不同的输出信号提供回控制器102，使得控制器102可监测与功率级104相关的每个单独相位的性能。如该示例中所示，这些输出信号可包括相电流信号IOUT和相温度信号TMON。通过监测由每个功率级104提供的这些信号，控制器102可针对调节器100的最佳性能来控制每个单独相位的工作。本申请人认识到诸如图1的调节器100之类的常规电压调节器的几个缺点。例如，在一些配置中，每个功率级104参照公共基准电压(该示例中为IREFIN)产生其各个相电流信号IOUT。如此，需要产生单独的基准电压VCCS(例如，1.2V)并提供给功率级104，以使IREFIN偏压。而且，所有功率级104的IREFIN输入全都结合在一起，因而经历交叉噪声耦合(crossnoisecoupling)，这不是理想的真实的不同电流感测方案。本申请人认识到调节器100的另一示例缺点是，所有单独的功率级104的TMON输出结合在一起，从而仅将所有功率级104当中的最大温度提供给控制器102。因而，尽管每个功率级104提供其自身的温度，但由于所有相位的TMON输出结合在一起，所以损失了每个单独的功率级104的该信息。本申请人认识到的进一步的缺点是，当调节器100的部件例如布局在PCB上时，这些部件之间的信号的路由变得复杂。一般来说，布局复杂性与需要发送和接收信号的引脚的数量和给定信号的目的地的数量对应地增加。如所示的，在调节器100中，在每个功率级104上具有用于信号TMON、IREFIN和IOUT的三个不同的引脚。同时，用于将IREFIN提供至所有相位的条件要求在电路(例如，PCB)上存在用于将IREFIN提供至所有功率级104的信号迹线。图2是根据实施方式的示例多相电压调节器的框图。与调节器100类似，示例调节器200包括控制器202和多个(N个)功率级204，一个功率级204对应于N个相位中的各自一个。然而，根据某些方面，示例调节器200与常规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测电压调节器的一个或更多个工作参数的装置，包括：温度模块，所述温度模块产生代表所述电压调节器中的温度的第一信号；和电流模块，所述电流模块产生代表由所述电压调节器输出的电流的第二信号，其中所述第二信号是基于所述第一信号的。

【技术特征摘要】
2017.03.22 US 62/475,0291.一种用于监测电压调节器的一个或更多个工作参数的装置，包括：温度模块，所述温度模块产生代表所述电压调节器中的温度的第一信号；和电流模块，所述电流模块产生代表由所述电压调节器输出的电流的第二信号，其中所述第二信号是基于所述第一信号的。2.如权利要求1所述的装置，进一步包括用于分别输出所述第一信号和所述第二信号的第一输出引脚和第二输出引脚。3.如权利要求1所述的装置，其中所述温度对应于所述电压调节器中的高端功率晶体管与低端功率晶体管之间的接合点温度。4.如权利要求1所述的装置，其中所述电流对应于所述电压调节器中的电感器电流。5.如权利要求1所述的装置，其中所述电压调节器是具有与各个相位对应的多个功率级的多相电压调节器，并且其中所述第一信号和所述第二信号是由所述多个功率级中的每一个产生的。6.如权利要求5所述的装置，进一步包括所述多个功率级的每一个中的、分别用于输出所述第一信号和所述第二信号的第一输出引脚和第二输出引脚。7.一种用于监测电压调节器的一个或更多个工作参数的方法，包括：产生代表所述电压调节器中的温度的第一信号；和产生代表由所述电压调节器输出的电流的第二信号，其中所述第二信号是基于所述第一信号的。8.如权利要求7所述的方法，进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢伊·帕特瑞克，张春，安基特·夏尔马，
申请(专利权)人：瑞萨电子美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US