开关集成电路、开关电源系统以及控制方法技术方案

技术编号:35496751 阅读:18 留言:0更新日期:2022-11-05 16:55
公开了一种开关集成电路、开关电源系统以及控制方法。每个开关集成电路包括均流引脚均流调节电路。每个开关集成电路的均流引脚耦接在一起,每个开关集成电路的均流调节电路接收峰值电流采样信号,并将均流调节电路将峰值电流采样信号送至均流引脚,同时将峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号比较产生均流调节信号。比较电路将电压反馈信号与均流调节信号和电压参考信号的和比较,产生比较信号用以导通开关集成电路中的功率开关。本公开的开关电源系统每个开关集成电路均独立工作,同时能很好地实现各单片开关集成电路之间的均流,动态响应速度快。态响应速度快。态响应速度快。

【技术实现步骤摘要】
开关集成电路、开关电源系统以及控制方法


[0001]本专利技术的实施例涉及开关集成电路,特别地,涉及具有开关集成电路的多相并联开关电源系统、开关集成电路及控制方法。

技术介绍

[0002]开关电源转换系统中,由于多相并联开关电源可以提供更大的电流,且多相交错并联技术可以降低输出电流纹波、减小输出电容体积、优化热和功率分布,因此被广泛运用在具有大电流需求的中大功率场合。但是,由于每一相电路的负载特性以及控制参数上存在的偏差,会导致两路或者多路的输出电流存在偏差,无法有效减小电流纹波,也不利于系统的稳定运行,所以常常需要对每相电路进行均流控制。在多相并联开关电源系统中,常包括多个相同的开关集成电路。在常用的均流技术中,经常会选择一个开关集成电路作为主机,其余的为从机。在主从模式中,仅主机接收系统的输出电压的反馈信号,并根据反馈信号产生误差信号并将该误差信号通过引脚输出,从机不能独立工作需要接收主机输出的误差信号进行控制。通过主机和从机使用同一个误差信号,以此达到均流的效果。但是在有些需要更好的动态性能的应用场合中,期望所有开关集成电路中的控制电路均能保持独立工作,以提高多相变换器的动态相应速度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的一个或多个问题,本专利技术提供一种开关集成电路和系统,该开关集成电路既能以级联的方式工作,又能独立工作。
[0004]本专利技术的第一方面提出一种用于开关电源系统的开关集成电路。所述开关集成电路包括:输入引脚,接收所述开关电源系统的输入电压;开关引脚;反馈引脚,接收代表所述开关电源系统的输出电压的电压反馈信号;均流引脚;功率级电路,包括至少一个功率开关;均流调节电路,具有第一端、第二端和第三端;均流调节电路的第一端接收峰值电流采样信号;均流调节电路的第二端耦接均流引脚;均流调节电路将峰值电流采样信号送至均流引脚,同时将峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号比较产生均流调节信号;其中,峰值电流采样信号代表流过所述至少一个功率开关的峰值电流;均流调节信号代表峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号之间的差值;以及比较电路,接收电压反馈信号和均流调节信号,并将电压反馈信号与均流调节信号和电压参考信号的和比较,产生比较信号,其中所述比较信号用于导通所述至少一个功率开关。
[0005]本申请的第二方面提出一种多相并联开关电源系统。所述多相并联开关电源系统包括:输入端口,接收输入电压;输出端口,提供输出电压;以及多个如上所提及的开关集成电路,并联耦接在输入端口和输出端口之间,其中,所述多个开关集成电路的均流引脚连接在一起。
[0006]本申请的第三方面提出一种用于开关电源系统的控制方法。所述开关电源系统包括至少一个开关集成电路,每个开关集成电路包括至少一个功率开关和均流引脚,所述方
法包括:采样流过至少一个功率开关的最大电流,并产生峰值电流采样信号;将峰值电流采样信号送至均流引脚,并将峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号比较产生均流调节信号;以及将电压反馈信号与均流调节信号和电压参考信号的和比较,产生比较信号,所述比较信号用于导通所述至少一个功率开关。
[0007]本专利技术提供的开关集成电路在级联的多相电源系统中,每个开关集成电路均独立工作,同时能很好地实现各单片开关集成电路之间的均流,动态响应速度快。
附图说明
[0008]图1所示为根据本专利技术一个实施例的电源系统100的示意图。
[0009]图2所示为根据本专利技术一个实施例的电源系统200的示意图。
[0010]图3所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示控制电路部分模块的具体电路原理图。
[0011]图4所示为根据本专利技术又一个实施例的图2所示的均流调节电路12的具体电路原理图。
[0012]图5所示为根据本专利技术一个实施例的图2所示的峰值电流采样电路11的具体电路原理图。
[0013]图6所示为根据本专利技术一个实施例的一种开关变换器控制方法的工作流程示意图。
[0014]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
[0015]在下面对本专利技术的详细描述中,为了更好地理解本专利技术,描述了大量的细节。然而,本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本专利技术同样可以实施。为了清晰明了地阐述本专利技术,本文简化了一些具体结构和功能的详细描述。此外,在一些实施例中已经详细描述过的类似的结构和功能,在其它实施例中不再赘述。尽管本专利技术的各项术语是结合具体的示范实施例来一一描述的,但这些术语不应理解为局限于这里阐述的示范实施方式。
[0016]在整个说明书中,对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此,在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一个实施例或示例。此外,可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解,当称“元件”“连接到”或“耦接”到另一元件时,它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。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。相同的附图标记指示相同的元件。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。
[0017]图1所示为根据本专利技术一个实施例的电源系统100的示意图。在图1所示实施例中,电源系统100包括多个并联连接的开关集成电路10。本领域技术人员应该理解,多相并联开
关电源系统100可以根据系统功率和负载的要求,任意选择开关集成电路10的数量。
[0018]在图1所示实施例中,各个开关集成电路10的内部结构和功能相同。开关集成电路10包括输入引脚IN、开关引脚SW、反馈引脚FB、均流引脚IBAL和同步引脚SYN。
[0019]参见图1,输入引脚IN用于接收输入电压VIN;开关引脚SW提供开关电压VSW;开关集成电路10内部还包括功率级开关电路。功率级开关电路包括至少一个功率开关,通过控制至少一个功率开关的导通和关断切换,将输入引脚IN接收的输入电压VIN转换为开关引脚SW处的开关电压VSW。
[0020]反馈引脚FB用于接收代表电源系统100的输出电压VOUT的电压反馈信号VFB。在图1所示实施例中,输出电压VOUT通过分压电阻器产生电压反馈信号VFB。
[0021]继续参见图1,在多个开关集成电路10级联成多相电源系统100的应用场合,每个开关集成电路10的均流引脚IBAL连接在一起,用以对每个开关集成电路10的输出电流做均流控制,使得每个开关集成电路10的输出电流信号IOUT相等。在开关集成电路10单独使用的应用场合,开关集成电路10的均流本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于开关电源系统的开关集成电路,其特征在于,所述开关集成电路包括:输入引脚,接收所述开关电源系统的输入电压;开关引脚;反馈引脚,接收代表所述开关电源系统的输出电压的电压反馈信号;均流引脚;功率级电路,包括至少一个功率开关;均流调节电路,具有第一端、第二端和第三端;均流调节电路的第一端接收峰值电流采样信号;均流调节电路的第二端耦接均流引脚;均流调节电路将峰值电流采样信号送至均流引脚,同时将峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号比较产生均流调节信号;其中,峰值电流采样信号代表流过所述至少一个功率开关的峰值电流;均流调节信号代表峰值电流采样信号和均流引脚上的电压信号之间的差值;以及比较电路,接收电压反馈信号和均流调节信号,并将电压反馈信号与均流调节信号和电压参考信号的和比较,产生比较信号,其中所述比较信号用于导通所述至少一个功率开关。2.如权利要求1所述的开关集成电路,其特征在于,所述开关集成电路进一步包括:峰值电流采样电路,用于采样流过所述至少一个功率开关的最大电流,并产生峰值电流采样信号;导通时间产生电路,用于产生导通时长控制信号;以及逻辑电路,用于接收比较信号和导通时长控制信号,并将比较信号和导通时长控制信号做逻辑运算产生控制信号,其中,所述控制信号用于控制所述至少一个功率开关的导通和关断切换。3.如权利要求1所述的开关集成电路,其特征在于,所述均流调节电路包括:电压电流转换电路,具有输入端、第一输出端和第二输出端;电压电流转换电路的输入端接收峰值电流采样信号,并根据峰值电流采样信号在第一输出端输出第一电流信号,在第二输出端输出第二电流信号;其中,第一电流信号和第二电流信号相等,第一电流信号和第二电流信号与峰值电流采样信号成比例关系;第一电阻器,具有第一端和第二端,第一电阻器的第一端耦接至电压电流转换电路的第一输出端和均流引脚,第一电阻器的第二端连接参考地;第二电阻器,具有第一端和第二端,第二电阻器的第一端耦接电压电流转换电路的第二输出端,第二电阻器的第二端连接参考地;以及误差放大器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,误差放大器的第一输入端耦接第一电阻器的第一端接收第一电阻器上的电压信号;误差放大器的第二输入端耦接第二电阻器的第一端接收第二电阻器上的电压信号;误差放大器比较第一电阻器上的电压信号和第二电阻器上的电压信号,并产生均流调节信号。4.如权利要求1所述的开关集成电路,其特征在于,所述均流调节电路包括:第一分压电路,对峰值电流采样信号分压产生第一分压信号,并将第一分压信号送至均流引脚,其中峰值电流采样信号与第一分压信号成第一比例;第二分压电路,对峰值电流采样信号分压产生第二分压信号,其中峰值电流采样信号与第二分压信号成第二比例,其中,第二比例和第一比例相等;以及
误差放大器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,误差放大器的第一输入端耦接均流引脚,接收均流引脚上的电压信号...

【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:

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