含菊花链架构的多相开关变换器及其序号分配方法组成比例

公开了含菊花链架构的多相开关变换器及其序号分配方法，其中多相开关变换器包括多个并联耦接的开关电路、以及连接为菊花链架构的多个控制电路，控制电路基于相位输入信号和相位控制信号，产生相位输出信号以及控制对应开关电路的开关控制信号。该序号分配方法包括：将多个控制电路中的一个配置为主控制电路，以提供相位控制信号，其中该相位控制信号包括多个用于依次触发多个开关电路向负载提供功率输出的脉冲；将其余控制电路配置为从控制电路，以接收相位控制信号；使主控制电路对相位控制信号中多个脉冲进行调制，以使其包含各控制电路的序号信息；以及使从控制电路基于接收到的相位输入信号与相位控制信号，获取自身序号信息。

Polyphase switching converter with daisy chain architecture and its sequence number assignment method

A polyphase switch converter with daisy chain structure and its sequence number allocation method are disclosed, wherein the polyphase switch converter includes a plurality of switch circuits coupled in parallel and a plurality of control circuits connected in daisy chain structure. The control circuit generates a phase output signal and a switch control signal controlling the corresponding switch circuit based on the phase input signal and the phase control signal. The sequence number distribution method includes: one of the plurality of control circuits is configured as the main control circuit to provide the phase control signal, wherein the phase control signal includes a plurality of pulses for successively triggering a plurality of switch circuits to provide power output to the load; the rest of the control circuits are configured as the slave control circuits to receive the phase control signal; and the main control circuit is configured as the phase control signal A plurality of pulses in the signal are modulated to contain the serial number information of each control circuit, and the serial number information of the control circuit is obtained based on the received phase input signal and phase control signal.

【技术实现步骤摘要】
含菊花链架构的多相开关变换器及其序号分配方法
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及多相开关变换器。
技术介绍
近年来，随着高性能CPU的出现，需要输出电压更小、输出电流更大的开关变换器，对开关变换器的热性能、EMI及负载瞬态响应的要求也不断提高。多相开关变换器以其优越的性能，被广泛应用于高性能CPU的电源解决方案。对于采用单个控制器的多相开关变换器而言，如果负载电流需求增大，变换器的相数需随之增加，相应地，控制器的逻辑、电路、结构与尺寸也需随之进行调整，这无疑极大地增加了系统的开发难度与整体成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的实施例提供一种多相开关变换器，包括：多个并联耦接的开关电路，其中每个开关电路均具有耦接至输入电压的输入端和耦接至负载以提供输出电压的输出端；以及连接为菊花链架构的多个控制电路，分别耦接至所述多个开关电路，其中每个控制电路均具有第一端、第二端与第三端，其中第一端与其余控制电路的第一端耦接在一起以共享相位控制信号，第二端耦接至前一控制电路的第三端以接收相位输入信号，第三端耦接至后一控制电路的第二端以提供相位输出信号，控制电路基于相位输入信号和相位控制信号，产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相开关变换器，包括：多个并联耦接的开关电路，其中每个开关电路均具有耦接至输入电压的输入端和耦接至负载以提供输出电压的输出端；以及连接为菊花链架构的多个控制电路，分别耦接至所述多个开关电路，其中每个控制电路均具有第一端、第二端与第三端，其中第一端与其余控制电路的第一端耦接在一起以共享相位控制信号，第二端耦接至前一控制电路的第三端以接收相位输入信号，第三端耦接至后一控制电路的第二端以提供相位输出信号，控制电路基于相位输入信号和相位控制信号，产生相位输出信号以及控制对应开关电路的开关控制信号；其中所述多个控制电路中的一个被配置为主控制电路，在其第一端提供相位控制信号，该相位控制信号包括多个...

【技术特征摘要】
1.一种多相开关变换器，包括：多个并联耦接的开关电路，其中每个开关电路均具有耦接至输入电压的输入端和耦接至负载以提供输出电压的输出端；以及连接为菊花链架构的多个控制电路，分别耦接至所述多个开关电路，其中每个控制电路均具有第一端、第二端与第三端，其中第一端与其余控制电路的第一端耦接在一起以共享相位控制信号，第二端耦接至前一控制电路的第三端以接收相位输入信号，第三端耦接至后一控制电路的第二端以提供相位输出信号，控制电路基于相位输入信号和相位控制信号，产生相位输出信号以及控制对应开关电路的开关控制信号；其中所述多个控制电路中的一个被配置为主控制电路，在其第一端提供相位控制信号，该相位控制信号包括多个用于依次触发各开关电路向负载提供功率输出的脉冲，主控制电路对该多个脉冲进行调制，以使其包含各控制电路的序号信息；其余控制电路被配置为从控制电路，在其第一端接收相位控制信号，从控制电路基于接收到的相位输入信号与相位控制信号，获取自身序号信息。2.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中相位控制信号中的多个脉冲被调制为具有互不相同的脉冲宽度或脉冲幅值，从控制电路基于其相位输入信号对相位控制信号进行采样，并根据采样所得脉冲的脉冲宽度或脉冲幅值获取自身序号信息。3.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中相位控制信号被调制为包括第一脉冲，该第一脉冲具有与多个脉冲中其余脉冲所不同的脉冲宽度或脉冲幅值，从控制电路对相位控制信号进行监测，在检测到相位控制信号中的第一脉冲时，开始基于相位控制信号进行计数，并根据其相位输入信号和计数所得值获取自身序号信息。4.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中各控制电路均耦接至通信总线，从控制电路经通信总线接收来自上位控制器的切相指令，并基于切相指令的内容与自身序号信息，判断是否使对应开关电路停止功率输出。5.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中从控制电路根据自身序号信息产生电流阈值，并将代表多相开关变换器输出电流的电流采样信号与电流阈值进行比较，以判断是否使对应开关电路停止功率输出。6.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中主控制电路包括：导通信号产生电路，产生导通控制信号；信号调制电路，耦接至导通信号产生电路，基于导通控制信号，产生相位控制信号；以及开关控制电路，耦接至信号调制电路，基于相位控制信号与相位输入信号，产生开关控制信号与相位输出信号。7.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中从控制电路包括：序号计算电路，基于相位控制信号与相位输入信号，获取从控制电路的序号信息；开关控制电路，基于相位控制信号与相位输入信号，产生开关控制信号与相位输出信号；以及切相控制电路，耦接至序号计算电路与开关控制电路，基于序号信息，产生切相控制信号以控制开关控制电路。8.如权利要求1所述的多相开关变换器，其中每个控制电路均包括：主控单元，产生相位控制信号；从控单元，基于相位输入信号和相位控制信号，获取控制电路的序号信息；主从判断电路，判断控制电路被设置为主控制电路还是从控制电路，产生主从判断信号以控制主控单元和从控单元；以及开关控制电路，基于相位控制信号与相位输入信号，产生开关控制信号与相位输出信号。9.如权利要求1所述的多相开关变换器，具有正常工作模式和地址分配模式，其中在正常工作模式下，主控制电路使相位控制信号中的多个脉冲具有相同的脉冲宽度和脉冲幅值；在地址分配模式下，主控制电路对相位控制信号中多个脉冲的脉冲宽度或脉冲幅值进行调制，使其包含各控制电路的序号信息。10.如权利要求4所述的多相开关变换器，其中主控制电路基于相位输入信号与相位控制信号，判断多相开关变换器的总相数，并将总相数经通信总线传递至上位控制器。11.一种用于多相开关变换器的控制电路，与其余控制电路连接在一起形成菊花链架构，多相开关变换器包括多个并联耦接的开关电路，该控制电路包括：第一端，与其余控制电路的第一端耦接在一起以提供相位控制信号，其中相位控制信号包括多个用于依次触发各开关电路向负载提供功率输出的脉冲；第二端，耦接至菊花链架构中前一控制电路的第三端以接收相位输入信号；第三端，耦接至菊花链架构中后一控制电路的第二端以提供相位输出信号；其中控制电路基于相位控制信号和相位输入信号，产生相位输出信号以及用于控制对应开关电路的开关控制信号；控制电路还对相位控制信号中多个脉冲进行调制，以使其包含各控制电路的序号信息。12.如权利要求11所述的控制电路，其中相位控制信号中的多个脉冲被调制为具有互不相同的脉冲宽度或脉冲幅值，菊花链中的其余控制电路分别基于其相位输入信号对相位控制信号进行采样，并根据采样所得脉冲的脉冲宽度或脉冲幅值获取自身序号信息。13.如权利要求11所述的控制电路，其中相位控制信号被调置为包括第一脉冲，该第一脉冲具有与多个脉冲中其余脉冲所不同的脉冲宽度或脉冲幅值，菊花链中的其余控制电路对相位控制信号进行监测，在检测到相位控制信号中的第一脉冲时，开始基于相位控制信号进行计数，并根据其相位输入信号和计数所得值获取自身序号信息。14.如权利要求11所述的控制电路，还包括：导通信号产生电路，产生导通控制信号；信号调制电路，耦接至导通信号产生电路，基于导通控制信号，产生相位控制信号；以及开关控制电路，耦接至信号调制电路，基于相位控制信号与相位输入信号，产生开关控制信号与相位输出信号。15.如权利要求11所述的控制电路，具有正常工作模式和地址分配模式，其中在正常工作模式下，控制电路使相位控制信号中的多个脉冲具有相同的脉冲宽度和脉冲幅值；在地址分配模式下，控制电路对相位控制信号中多个脉冲的脉冲宽度或脉冲幅值进行调制，以使其包含各控制电路的序号信息。16.一种用于多相开关变换器的控制电路，与其余控制电路连接在一起形成菊花链架构，多相开关变换器包括多个并联耦接的开关电路，该控制电路包括：第一端，与其余控制电路的第一端耦接在一起，以接收相位控制信号，其中相位控制信号包括多个用于依次触发各开关电路向负载提供功率输出的脉冲，且该多个脉冲被调制以包含各控制电路的序号信息；第二端，耦接至菊花链架构中前一控制电路的第三端以接收相位输入信号；第三端，耦接至菊花链架构中后一控制电路的第二端以提供相位输出信号；其中控制电路基于相位控制信号和相位输入信号，产生相位输出信号以及控制对应开关电路的开关控制信号；控制电路还基于接收到的相位输入信号与相位控制信号，获取自身序号信息。17.如权利要求16所述的控制电路，其中相位控制信号中的多个脉冲被调制为具有互不相同的脉冲宽度或脉冲幅值，控制电路基于其相位输入信号对相位控制信号进行采样，并根据采样所得脉冲的脉冲宽度或脉冲幅值获取自身序号信息。18.如权利要求16所述的控制电路，其中相位控制信号被调制为包括第一脉冲，该第一脉冲具有与多个脉冲中其余脉冲所不同的脉冲宽度或脉冲幅值，控制电路对相位控制信号进行监测，在检测到相位控制信号中的第一脉冲时，开始基于相位控制信号进行计数，并根据其相位输入信号和计数所得值获取自身序号信息。19.如权利要求16所述的控制电路，耦接至通信总线，经通信总线接收来自上位控制器的切相指令，并基于切相指令的内容与自身序号信息，判断是否使对应开关电路停止功率输出。20.如权利要求16所述的控制电路，根据自身序号信息产生电流阈值，并将代表多相开关变换器输出电流的电流采样信号与电流阈值进行比较，以判断是否使对应开关电路停止功率输出。21.如权利要求16所述的控制电路，包括：序号计算电路，基于相位控制信号与相位输入信号，获取控制电路的序号信息；开关控制电路，基于相位控制信号与相位输入信号，产生开关控制信号与相位输出信号；以及切相控制电路，耦接至序号计算电路与开关控制电路，基于序号信息，产生切相控制信号以控制开关控制电路。22.一种用于多相开关变换器的控制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜礼节，孙永恒，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51