多相稳压器均流控制系统和方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种多相稳压器均流控制系统和方法，根据本发明专利技术实施例提供的多相稳压器均流控制系统，其被配置为：采样表征多相中的第一相的平均电流的第一电压信号；采样表征多相中的第二相的平均电流的第二电压信号；计算表征第一电压信号和第二电压信号的平均值的平均电压信号；获取表征多相稳压器均流控制系统的输出电压的输出反馈信号；基于第一电压信号、平均电压信号和输出反馈信号来调整第一相的电流；以及基于第二电压信号、平均电压信号和输出反馈信号来调整第二相的电流。通过上述技术方案，可以实现多相稳压器均流控制系统的每相均流的目的，同时可以提高系统的可靠性。靠性。靠性。

【技术实现步骤摘要】
多相稳压器均流控制系统和方法


[0001]本专利技术实施例属于集成电路领域，尤其涉及一种多相稳压器均流控制系统和方法。

技术介绍

[0002]在传统的多相稳压器中，通过使通过将每一相的跨导运算放大器并联，使得两相的峰值电流相同，从而达到每相均流的目的。然而，由于跨导运算放大器的并联连接，导致在大功率应用中，众多的相数使得系统的等效gm会很大，使得环路难以补偿。
[0003]为了解决上述环路难以补偿的问题，采用主从结构，在并联时，将所有的从相的跨导运算放大器失效，只保留主相的跨导运算放大器处于工作状态，利用主相的跨导运算放大器的输出信号来控制所有相的峰值电流以实现每相均流的目的。然而，在电流受到扰动时谷值电流会发生变化，由于仅仅峰值电流相同，这会导致负载电流并不能很好地均流，使得系统的可靠性降低。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题中的一者或多者，本专利技术实施例提供了一种多相稳压器均流控制系统和方法，能够实现多相稳压器均流控制系统的每相均流的目的，同时可以提高系统的可靠性。
[0005]一方面，本专利技术实施例提供了一种多相稳压器均流控制系统，包括：采样表征所述多相中的第一相的平均电流的第一电压信号；采样表征所述多相中的第二相的平均电流的第二电压信号；计算表征所述第一电压信号和所述第二电压信号的平均值的平均电压信号；获取表征所述多相稳压器均流控制系统的输出电压的输出反馈信号；基于所述第一电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第二相的电流。
[0006]另一方面，本专利技术实施例提供了一种用在多相稳压器均流控制系统中的方法，包括：采样表征所述多相中的第一相的平均电流的第一电压信号；采样表征所述多相中的第二相的平均电流的第二电压信号；计算表征所述第一电压信号和所述第二电压信号的平均值的平均电压信号；获取表征所述多相稳压器均流控制系统的输出电压的输出反馈信号；基于所述第一电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第二相的电流。
[0007]本专利技术实施例的多相稳压器均流控制系统和方法，能够实现多相稳压器均流控制系统的每相均流的目的，同时可以提高系统的可靠性。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使
用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1示出了现有技术提供的第一种两相转换器的结构示意图；
[0010]图2示出了现有技术提供的第二种两相转换器的结构示意图；
[0011]图3示出了本专利技术实施例提供的多相稳压器均流控制系统的结构示意图；
[0012]图4示出了本专利技术实施例提供的多相稳压器均流控制系统中的相应信号的波形示意图；
[0013]图5a示出了本专利技术实施例提供的图3所示的电流采样电路310的具体实现方式；
[0014]图5b示出了本专利技术实施例提供的图3所示的电流采样电路312的具体实现方式；
[0015]图6示出了本专利技术实施例提供的图3所示的取平均电路316的具体实现方式；
[0016]图7a和图7b示出了本专利技术实施例提供的图3所示的电流误差产生电路318的具体实现方式；
[0017]图8a和图8b示出了本专利技术实施例提供的图3所示的直流电流产生电路320的具体实现方式；
[0018]图9a和图9b示出了本专利技术实施例提供的图3所示的斜坡产生电路322的具体实现方式；
[0019]图10a和图10b示出了本专利技术实施例提供的图3所示的求和电路324的具体实现方式；以及
[0020]图11示出了本专利技术实施例提供的用在多相稳压器均流控制系统中的方法1100的流程示意图。
具体实施方式
[0021]下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更好的理解。
[0022]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0023]为了更好地理解本专利技术实施例提供的多相稳压器均流控制系统，以下首先对现有技术提供的多相稳压器均流控制系统进行介绍。
[0024]当前，在大功率汽车和工业电源领域中，多相稳压器均流控制系统凭借其优异的性能变得越来越常见。例如，在汽车48V/12V双电池轻混系统中，48V和12V电池之间的双向
DC
‑
DC需要能够提供3KW的功率处理能力。例如，在数据中心应用中，为了满足更高性能的计算要求，CPU、GPU的电力输送要求变得很高(通常为例如100A到1000A)。
[0025]多相稳压器具有诸多性能优势。由于电感电流纹波和输出电压纹波有效降低，因此无需工作在相对较高的频率(较高的开关频率将导致开关损耗增大)。由于最大瞬态输入电流降低，使得电源纹波噪声更低。相比于相同工作频率的单相操作，多相操作具有更高效率、更少元件(物料清单，BOM)等。此外，多相稳压器能够更快速地响应于输出负载的变化，并具有更好的瞬态响应。
[0026]然而，多相稳压器具有上述诸多性能优势的前提是，需要可靠的负载均流控制来应对某一相稳压器由于电流负荷较大而带来较大的温升可靠性问题。
[0027]以两相为例，参考图1，图1示出了现有技术提供的第一种两相转换器的结构示意图，如图所示，该两相转换器主要包括逻辑模块110和120、跨导运算放大器gm1和gm2等。
[0028]在图1所示的结构中，两相转换器中的每一相均采用峰值电流模式进行控制，由于峰值电流模式可以通过跨导运算放大器gm1和gm2的输出Vcomp来调节流经电感L1和L2的峰值电流，来实现对负载电流的控制。如果将每一相的跨导运算放大器gm1和gm2并联(即跨导运算放大器gm1和gm2的输出端被短接以形成Vcomp电压)，以此方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多相稳压器均流控制系统，其特征在于，被配置为：采样表征所述多相中的第一相的平均电流的第一电压信号；采样表征所述多相中的第二相的平均电流的第二电压信号；计算表征所述第一电压信号和所述第二电压信号的平均值的平均电压信号；获取表征所述多相稳压器均流控制系统的输出电压的输出反馈信号；基于所述第一电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二电压信号、所述平均电压信号和所述输出反馈信号来调整所述第二相的电流。2.根据权利要求1所述的多相稳压器均流控制系统，其特征在于，还被配置为：计算所述第一电压信号和所述平均电压信号之间的差值来产生第一误差信号；计算所述第二电压信号和所述平均电压信号之间的差值来产生第二误差信号；基于所述第一误差信号和所述输出反馈信号来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二误差信号和所述输出反馈信号来调整所述第二相的电流。3.根据权利要求2所述的多相稳压器均流控制系统，其特征在于，还被配置为：分别基于所述第一误差信号和所述第二误差信号来产生第一直流电流和第二直流电流；基于所述第一直流电流和所述输出反馈信号来生成第一斜坡电流；基于所述第二直流电流和所述输出反馈信号来生成第二斜坡电流；采样表征所述第一相的实时电流的第一电流信号和表征所述第二相的实时电流的第二电流信号；对所述第一直流电流、所述第一斜坡电流和所述第一电流信号进行求和来产生第一求和电流，并将所述第一求和电流转换为第一求和电压；对所述第二直流电流、所述第二斜坡电流和所述第二电流信号进行求和来产生第二求和电流，并将所述第二求和电流转换为第二求和电压；基于所述第一求和电压和所述输出反馈信号来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二求和电压和所述输出反馈信号来调整所述第二相的电流。4.根据权利要求3所述的多相稳压器均流控制系统，其特征在于，还被配置为：对所述第一求和电压和所述输出反馈信号进行比较来产生第一脉冲宽度调制信号；对所述第二求和电压和所述输出反馈信号进行比较来产生第二脉冲宽度调制信号；基于所述第一脉冲宽度调制信号和第一时钟来调整所述第一相的电流；以及基于所述第二脉冲宽度调制信号和第二时钟来调整所述第二相的电流；其中，所述第一时钟与所述第二时钟之间满足预设相移关系。5.根据权利要求3所述的多相稳压器均流控制系统，其特征在于，当所述第一相的电流的平均值大于所述第二相的电流的平均值时：所述第一电压信号大于所述平均电压信号，所述第一误差信号为正值，控制所述第一求和电压上升达到表征所述输出反馈信号的第三电压信号的时间小于第一预设阈值，使得所述第一相的电流的平均值减小；所述第二电压信号小于所述平均电压信号，所述第二误差信号为负值，控制所述第二
求和电压上升达到表征所述输出反馈信号的第三电压信号的时间大于第二预设阈值，使得所述第二相的电流的平均值增大。6.根据权利要求3所述的多相稳压器均流控制系统，其特征在于，当所述第一相的电流的平均值小于所述第二相的电流的平均值时：所述第一电压信号小于所述平均电压信号，所述第一误差信号为负值，控制所述第一求和电压上升达到表征所述输出反馈信号的第三电压信号的时间大于第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：王发刚，罗强，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：