多相开关变换器级联系统及其电压变换电路技术方案

本公开的实施例涉及多相开关变换器级联系统及其电压变换电路。多相开关变换器级联系统包括多个并联耦接的电压变换电路。每个电压变换电路均具有控制信号输入管脚、控制信号传递管脚和置位管脚。其中每个电压变换电路的控制信号输入管脚耦接上一个电压变换电路的控制信号传递管脚，所有的电压变换电路的置位管脚耦接在一起。多个电压变换电路采用级联的控制方式将其中一个配置为主机，其他电压变换电路被配置为从机。该系统具有良好的可扩展性，可以根据具体应用的需要轻松调节变换器级联系统的总相数。系统的总相数。系统的总相数。

【技术实现步骤摘要】
多相开关变换器级联系统及其电压变换电路


[0001]本专利技术涉及电子电路，更具体地，涉及多相开关变换器级联系统及其电压变换电路。

技术介绍

[0002]随着电子技术的发展，越来越多的高性能模块(例如服务器、通信设备等模块中的中央处理器)需要更大的电流、更小的电压供电。这对开关变换器的设计要求变得更高，
[0003]多相开关变换器以其优越的性能，被广泛应用于高性能中央处理器的电源解决方案中。多相开关变换器可以采用每个开关变换器单独控制的架构模式，也可以采用主从级联控制的架构模式。对于主从级联控制的架构模式，可以根据具体应用的需要轻松调节多相开关器的总相数，不需要对每相电路的控制电路逻辑、结构等进行调整，具有良好的可扩展性，因此广泛地应用于多相开关变换器中。如何更高效、简洁地实现多相开关变换器的主从级联控制也是行业研究的重点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提出一种多相开关变换器级联系统及其电压变换电路和控制方法。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种电压变换电路，包括：第一管脚，接收第一控制信号，其中，第一控制信号包括多个脉冲；第二管脚；第三管脚；以及脉冲序列选择电路，当脉冲序列选择电路通过第三管脚接收到同步信号后，脉冲序列选择电路选择第一控制信号中的第一组脉冲作为第二控制信号，并将第一控制信号中除第一组脉冲以外的脉冲作为第三控制信号在第二管脚输出。
[0006]根据本专利技术的另一方面，提供了一种多相开关变换器级联系统，包括：第一电压变换电路，具有第一管脚、第二管脚和第三管脚，第一电压变换电路根据反馈信号产生第一控制信号和同步信号，其中，所述反馈信号代表多相开关变换器级联系统的输出电压，所述第一控制信号包括多个脉冲；第一电压变换电路选择第一控制信号中第一组脉冲作为第二控制信号，并将第一控制信号中除第一组脉冲之外的脉冲作为第三控制信号在第一电压变换电路的第二管脚输出，同时将同步信号在第三管脚输出；以及第二电压变换电路，具有第一管脚、第二管脚和第三管脚，第二电压变换电路的第一管脚耦接第一电压变换电路的第二管脚，第二电压变换电路的第三管脚耦接第一电压变换电路的第三管脚，当第二电压变换电路接收到同步信号后，第二电压变换电路选择第三控制信号中的第一组脉冲作为第四控制信号，并将第三控制信号中除第一组脉冲之外的脉冲作为第五控制信号在第二电压变换电路的第二管脚输出。
[0007]根据本专利技术的又一方面，提供了一种多相开关变换器级联系统，包括：第一电压变换电路，具有第一管脚和第二管脚，第一电压变换电路根据代表开关变换器级联系统的输出电压的反馈信号产生第一控制信号和同步信号，其中，所述第一控制信号包括多个脉冲，
第一电压变换电路选择第一控制信号中的第一组脉冲控制其内部的可控开关导通和关断切换，并将第一控制信号中除第一组脉冲外的脉冲在第一电压变换电路的第二管脚输出；以及第二电压变换电路，具有第一管脚和第二管脚，其第一管脚耦接第一电压变换电路的第二管脚，当第二电压变换电路接收到同步信号后，第二电压变换电路选择第一控制信号中的第二组脉冲控制其内部的可控开关导通和关断切换，并将第一控制信号中除第一组脉冲和第二组脉冲外的脉冲在第二电压变换电路的第二管脚输出。
[0008]根据本专利技术的又一方面，提供了一种电压变换电路，包括：第一管脚，接收第一控制信号；第二管脚；第三管脚；控制信号产生电路，接收反馈信号，并根据反馈信号产生第二控制信号，其中，第二控制信号包括多个脉冲，所述反馈信号代表电压变换电路的输出电压；同步信号产生电路，接收第二控制信号，并对第二控制信号的脉冲进行计数，产生同步信号，并将同步信号在第三管脚输出；以及脉冲序列选择电路，选择第二控制信号中的第一组脉冲作为第三控制信号，并将第二控制信号中除第一组脉冲以外的脉冲作为第四控制信号在第二管脚输出。
[0009]通过使用本公开的实施例，可以实现相应的技术效果。
附图说明
[0010]图1所示为根据本专利技术一个实施例的多相开关变换器级联系统100的电路示意图；
[0011]图2所示为根据本专利技术一个实施例的三相开关变换器级联系统200的电路示意图；
[0012]图3所示为根据本专利技术一个实施例的三相开关变换器级联系统200的波形示意图；
[0013]图4所示为根据本专利技术一个实施例的控制电路101的示意框图；
[0014]图5所示为根据本专利技术另一个实施例的第i个电压变换电路1i中的控制电路101的示意框图；
[0015]图6所示为根据本专利技术一个实施例的同步信号产生电路42的示意框图；
[0016]图7所示为根据本专利技术一个实施例的脉冲序列选择电路43的电路原理图；
[0017]图8所示为根据本专利技术所示的三相开关变换器级联系统200的波形示意图；
[0018]图9所示为根据本专利技术一个实施例的控制信号产生电路41的电路原理图。
[0019]如附图所示，在所有不同的视图中，相同的附图标记指代相同的部分。在此提供的附图都是为了说明实施例、原理、概念等的目的，并非按比例绘制。
具体实施方式
[0020]接下来将结合附图对本专利技术的具体实施例进行非限制性描述。在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都是指同一实施例。动词“包括”和“具有”在本文中用作开放限制，其既不排除也不要求还存在未叙述特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可以相互自由组合。在整个文件中使用“一”或“一个”(即，单数形式)限定的元件，并不排除多个这个元件的可能。更进一步地，所描述的特征、结构或特点可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。除非另外指明，否则术语“连接”被用于指定电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”被用于指定可以是直接的或可以经由一个或多个其他元件的
电路元件之间的电连接。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。当提及节点或端子的电压时，除非另外指示，否则认为该电压是该节点与参考电位(通常是地)之间的电压。此外，当提及节点或端子的电位时，除非另外指示，否则认为该电位指的是参考电位。给定节点或给定端子的电压和电位将进一步用相同的附图标记指定。将在第一逻辑状态(例如逻辑低状态)与第二逻辑状态(例如逻辑高状态)之间交替的信号称为“逻辑信号”。同一电子电路的不同逻辑信号的高和低状态可能不同。特别地，逻辑信号的高和低状态可以对应于在高或低状态下可能不是完全恒定的电压或电流。
[0021]图1所示为根据本专利技术一个实施例的多相开关变换器级联系统100的电路示意图。在图1所示实施例中，开关变换器级联系统100包括N个并联的电压变换电路，被分别示意为11、12、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压变换电路，包括：第一管脚，接收第一控制信号，其中，第一控制信号包括多个脉冲；第二管脚；第三管脚；以及脉冲序列选择电路，当脉冲序列选择电路通过第三管脚接收到同步信号后，脉冲序列选择电路选择第一控制信号中的第一组脉冲作为第二控制信号，并将第一控制信号中除第一组脉冲以外的脉冲作为第三控制信号在第二管脚输出。2.如权利要求1所述电压变换电路，还包括：功率单元，接收第二控制信号，所述第二控制信号通过控制功率单元中的可控开关的导通和关断切换，将所述功率单元接收的输入电压转换为电压变换电路的输出电压。3.如权利要求1所述的电压变换电路，其中，第三管脚不再接收同步信号，而是输出同步信号，所述电压变换电路还包括：控制信号产生电路，接收反馈信号，并根据反馈信号产生第四控制信号，其中，第四控制信号包括多个脉冲，所述反馈信号代表电压变换电路的输出电压；以及同步信号产生电路，接收第四控制信号，并对第四控制信号的脉冲进行计数，产生同步信号；其中，所述脉冲序列选择电路忽略第一控制信号，并在接收到同步信号后选择第四控制信号中的第一组脉冲作为第二控制信号，并将第四控制信号中除第一组脉冲以外的脉冲作为第三控制信号。4.如权利要求3所述的电压变换电路，其中，同步信号产生电路包括：脉冲计数电路，接收第四控制信号，并对第四控制信号的脉冲进行计数，并产生计数信号；相数比较电路，接收计数信号，并将计数信号和相数指示信号比较产生比较信号，其中，相数指示信号代表一个多相电源系统中工作的电压变换电路的数量；以及逻辑电路，接收比较信号和第四控制信号，并对比较信号和第四控制信号做逻辑运算产生同步信号。5.如权利要求1所述的电压变换电路，其中，脉冲序列选择电路包括：边沿检测电路，接收第一控制信号，并在第一控制信号的边沿时刻产生复位信号；RS触发器，具有用于接收同步信号的置位端、用于接收复位信号的复位端以及输出端，RS触发器在其输出端输出屏蔽信号；第一逻辑与门，接收屏蔽信号和第一控制信号，并对屏蔽信号和第一控制信号做逻辑与运算产生第二控制信号；反相器，接收屏蔽信号，并对屏蔽信号做反相运算产生反相屏蔽信号；以及第二逻辑与门，接收反相屏蔽信号和第一控制信号，并对反相屏蔽信号和第一控制信号做逻辑与运算，产生第三控制信号。6.如权利要求3所述的电压变换集成电路，其中，脉冲序列选择电路包括：边沿检测电路，接收第四控制信号，并在第四控制信号的边沿时刻产生复位信号；RS触发器，具有用于接收同步信号的置位端、用于接收复位信号的复位端以及输出端，RS触发器在其输出端输出屏蔽信号；
第一逻辑与门，接收屏蔽信号和第四控制信号，并对屏蔽信号和第四控制信号做逻辑与运算产生第二控制信号；反相器，接收屏蔽信号，并对屏蔽信号做反相运算产生反相屏蔽信号；以及第二逻辑与门，接收反相屏蔽信号和第四控制信号，并对反相屏蔽信号和第四控制信号做逻辑与运算，产生第三控制信号。7.一种多相开关变换器级联系统，包括：第一电压变换电路，具有第一管脚、第二管脚和第三管脚，第一电压变换电路根据反馈信号产生第一控制信号，并根据第一控制信号产生同步信号，其中，所述反馈信号代表多相开关变换器级联系统的输出电压，所述第一控制信号包括多个脉冲；第一电压变换电路选择第一控制信号中第一组脉冲作为第二控制信号，并将第一控制信号中除第一组脉冲之外的脉冲作为第三控制信号在第一电压变换电路的第二管脚输出，同时将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伊珂，
申请(专利权)人：晶艺半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：