下降电压产生电路、开关电源及下降电压产生方法技术

本发明专利技术公开了一种下降电压产生电路、开关电源及下降电压产生方法，该电路包括：基准电流产生单元，被配置为根据所述开关电源的输出电流生成多个基准电流；第一调节单元，被配置为根据第一调节码和所述多个基准电流产生参考电流；第二调节单元，被配置为根据第二调节码和所述参考电流产生所述下降电压，其中，所述第一调节码和所述第二调节码至少根据负载线电阻的目标值可配。能够实现对负载线电阻的更高精度、更宽范围的调节，同时增益可调。同时增益可调。同时增益可调。

【技术实现步骤摘要】
下降电压产生电路、开关电源及下降电压产生方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种下降电压产生电路、开关电源及下降电压产生方法。

技术介绍

[0002]在开关电源中，特别是在处理器供电电源的应用中，需要根据负载电流的变化来对开关电源的输出电压进行调节，例如，需要设置开关电源的输出电压Vout的值随着负载电流I
load
的变大而线性下降，如图4所示，该变化斜率可用于表示负载线电阻。
[0003]在实际应用中，需要负载线电阻是可配的。也即是说，在负载电流变化固定值时，开关电源的输出电压的变化值(可称为下降电压)是可调的。因此在开关电源中，通常设置有下降电压产生电路来控制负载电流I
load
与输出电压Vout的关系，即通过对负载电流进行监测来生成对应的下降电压(记为V
droop
)，并通过该下降电压V
droop
调整输出电压Vout。
[0004]然而现有方案中对负载线电阻的调整范围和调节精度有限，无法满足需要高精度的应用的需求。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种下降电压产生电路、开关电源及下降电压产生方法，同时使用DAC电路和电阻阵列对负载线电阻进行编程，可以实现对负载线电阻的更高精度、更宽范围的调节，同时增益可调。
[0007]根据本专利技术第一方面，提供一种下降电压产生电路，用于根据开关电源的输出电流产生下降电压，包括：
[0008]基准电流产生单元，被配置为根据所述开关电源的输出电流生成多个基准电流；
[0009]第一调节单元，被配置为根据第一调节码和所述多个基准电流产生参考电流；
[0010]第二调节单元，被配置为根据第二调节码和所述参考电流产生所述下降电压，
[0011]其中，所述第一调节码和所述第二调节码至少根据负载线电阻的目标值可配。
[0012]可选地，所述下降电压与所述多个基准电流中的最小值、所述第一调节码和所述第二调节码中的至少一个正相关。
[0013]可选地，所述开关电源中功率转换电路的相数为1，且所述基准电流产生单元包括：
[0014]电压转电流电路，被配置为将所述开关电源的输出电流采样信号转换成所述多个基准电流并进行输出。
[0015]可选地，所述开关电源中功率转换电路的相数大于等于2，且所述基准电流产生单元包括：
[0016]平均电路，被配置为根据所述开关电源中每相功率转换电路的输出电流采样信号获得均值电压信号；
[0017]电压转电流电路，被配置为将所述均值电压信号转换成所述多个基准电流并进行输出。
[0018]可选地，所述第一调节码为二进制形式的n位数字信号，用于对所述下降电压的可调节精度进行调整，n为大于等于1的整数。
[0019]可选地，所述多个基准电流中设置最小基准电流，所述多个基准电流中每个基准电流的电流值一致且均等于为最小基准电流，或者是所述多个基准电流中每个基准电流的电流值与所述最小基准电流成比例系数。
[0020]可选地，所述第一调节单元被配置为响应于所述第一调节码而任选m个基准电流进行叠加以产生所述参考电流，m为大于零的正整数。
[0021]可选地，所述第一调节单元包括多个第二晶体管，每个第二晶体管分别对应连接于所述第一调节单元的一个基准电流输入端与公共输出端之间；
[0022]所述多个第二晶体管可响应于所述第一调节码而导通或关断任意数量个，从而将所述第一调节单元的多个基准电流输入端中的m个基准电流输入端与公共输出端连通，实现对所述多个基准电流中的m个基准电流的叠加输出。
[0023]可选地，所述第一调节单元为电流型数模转换电路，并被配置为响应于所述第一调节码而输出总和为m倍最小基准电流的所述参考电流。
[0024]可选地，所述第二调节单元被配置为响应于所述第二调节码而选择串联的y个电阻两端的电压进行输出，以此来获得所述下降电压，
[0025]其中，y表征所述开关电源中功率转换电路的相数与所述下降电压产生电路的输出增益的乘积，且所述y个电阻中每个电阻的阻值均相同。
[0026]可选地，所述第二调节单元还被配置为根据所述第二调节码仅将所述y个电阻有效接入电路中来对所述参考电流进行转换。
[0027]可选地，所述第二调节单元包括电阻串、多个第三晶体管和多个第四晶体管；
[0028]所述电阻串的一端接收所述参考电流，另一端连接第一电压输出节点，所述第一电压用于表征所述开关电源的输出电压；
[0029]所述多个第三晶体管的第一电流端分别与所述电阻串上的多个中间节点连接，所述多个第三晶体管的第二电流端均与所述第二调节单元的输出端连接，所述电阻串上的每个中间节点均位于相邻的两个电阻之间，所述多个第三晶体管可响应于所述第二调节码而导通其中之一，从而选择所述多个中间节点的其中一个中间节点上的电压进行输出，以根据该中间节点电压和所述第一电压获得所述下降电压；
[0030]所述多个第四晶体管的第一电流端均接收所述参考电流，所述多个第四晶体管的第二电流端分别与所述电阻串上的多个中间节点连接，所述多个第四晶体管可响应于所述第二调节码导通其中的至少一个，从而仅将所述电阻串中的y个电阻有效接入电路中来对所述参考电流进行转换。
[0031]根据本专利技术第二方面，提供一种开关电源，包括：
[0032]N相并联耦接的功率转换电路；
[0033]缓冲器，输出第一电压，所述第一电压表征所述开关电源的输出电压；
[0034]如上所述的下降电压产生电路，根据N相功率转换电路中各相功率转换电路的输出电流生成下降电压，并根据所述下降电压和所述第一电压以输出反馈信号；
[0035]运算放大电路，接收所述反馈信号和参考电压，输出表征所述反馈信号和所述参考电压的误差信息的误差补偿信号；
[0036]控制电路，根据误所述差补偿信号向所述N相功率转换电路提供多个控制信号。
[0037]根据本专利技术第三方面，提供一种下降电压产生方法，包括：
[0038]根据开关电源的输出电流生成多个基准电流；
[0039]根据第一调节码和所述多个基准电流生成参考电流；
[0040]根据第二调节码和所述参考电流生成所述下降电压，
[0041]其中，所述第一调节码和所述第二调节码至少根据开关电源的负载线电阻的目标值可配。
[0042]可选地，所述下降电压与所述多个基准电流中的最小值、所述第一调节码和所述第二调节码中的至少一个正相关。
[0043]可选地，所述多个基准电流中设置最小基准电流，所述多个基准电流中每个基准电流的电流值一致且等于所述最小基准电流；以及
[0044]生成参考电流的方法包括：
[0045]响应于所述第一调节码从所述多个基准电流中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下降电压产生电路，用于根据开关电源的输出电流产生下降电压，其中，包括：基准电流产生单元，被配置为根据所述开关电源的输出电流生成多个基准电流；第一调节单元，被配置为根据第一调节码和所述多个基准电流产生参考电流；第二调节单元，被配置为根据第二调节码和所述参考电流产生所述下降电压，其中，所述第一调节码和所述第二调节码至少根据负载线电阻的目标值可配。2.根据权利要求1所述的下降电压产生电路，其中，所述下降电压与所述多个基准电流中的最小值、所述第一调节码和所述第二调节码中的至少一个正相关。3.根据权利要求1所述的下降电压产生电路，其中，所述开关电源中功率转换电路的相数为1，且所述基准电流产生单元包括：电压转电流电路，被配置为将所述开关电源的输出电流采样信号转换成所述多个基准电流并进行输出。4.根据权利要求1所述的下降电压产生电路，其中，所述开关电源中功率转换电路的相数大于等于2，且所述基准电流产生单元包括：平均电路，被配置为根据所述开关电源中每相功率转换电路的输出电流采样信号获得均值电压信号；电压转电流电路，被配置为将所述均值电压信号转换成所述多个基准电流并进行输出。5.根据权利要求1所述的下降电压产生电路，其中，所述第一调节码为二进制形式的n位数字信号，用于对所述下降电压的可调节精度进行调整，n为大于等于1的整数。6.根据权利要求5所述的下降电压产生电路，其中，所述多个基准电流中设置最小基准电流，所述多个基准电流中每个基准电流的电流值一致且均等于为最小基准电流，或者是所述多个基准电流中每个基准电流的电流值与所述最小基准电流成比例系数。7.根据权利要求6所述的下降电压产生电路，其中，所述第一调节单元被配置为响应于所述第一调节码而任选m个基准电流进行叠加以产生所述参考电流，m为大于零的正整数。8.根据权利要求7所述的下降电压产生电路，其中，所述第一调节单元包括多个第二晶体管，每个第二晶体管分别对应连接于所述第一调节单元的一个基准电流输入端与公共输出端之间；所述多个第二晶体管可响应于所述第一调节码而导通或关断任意数量个，从而将所述第一调节单元的多个基准电流输入端中的m个基准电流输入端与公共输出端连通，实现对所述多个基准电流中的m个基准电流的叠加输出。9.根据权利要求6所述的下降电压产生电路，其中，所述第一调节单元为电流型数模转换电路，并被配置为响应于所述第一调节码而输出总和为m倍最小基准电流的所述参考电流。10.根据权利要求1所述的下降电压产生电路，其中，所述第二调节单元被配置为响应于所述第二调节码而选择串联的y个电阻两端的电压进行输出，以此来获得所述下降电压，其中，y表征所述开关电源中功率转换电路的相数与输出增益的乘积，且所述y个电阻中每个电阻的阻值均相同。11.根据权利要求10所述的下降电压产生电路，其中，所述第二调节单元还被配置为根据所述第二调节码仅将所述y个电阻有效接入电路中来对所述参考电流进行转换。
12.根据权利要求11所述的下降电压产生电路，其中，所述第二调节单元包括电阻串、多个第三晶体管和多个第四晶体管；所述电阻串的一端接收所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周寅，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：