本发明专利技术涉及检测电气故障的方法、用于电源转换器的控制器、电源转换器。一个示例是一种检测多相电源转换器中的电气故障的方法，该方法包括：通过该多相电源转换器的控制器驱动该电源转换器的第一相，该第一相包括相一变压器模块；通过该控制器驱动该电源转换器的第二相，该第二相包括与该相一变压器模块不同的相二变压器模块；通过该多相电源转换器的该控制器测试与该相一变压器模块相关联的相一电气故障；通过该控制器测试与该相二变压器模块相关联的相二电气故障；以及在存在相一电气故障或相二电气故障的情况下通过该控制器驱动故障指示。障指示。障指示。
【技术实现步骤摘要】
检测电气故障的方法、用于电源转换器的控制器、电源转换器
[0001]本专利申请涉及电源转换器的
，并且具体地涉及跨电感器电压调节器(TLVR)以及用于控制这些TLVR的方法和控制器。
技术介绍
[0002]数据中心采用利用显著电流(例如，一千安培)的服务器和联网硬件。然而，随着处理负载在数据中心内上升和下降，电气需求可快速地波动。相关领域的数据中心使用多相电压调节器(VR)来供应此类负载。随着数据中心中的负载不断增加，行业正在转向使用多相跨电感或跨电感器电压调节器(TLVR)来供应电气需求，在这些TLVR中每个降压相的电感由变压器的初级绕组提供。每个降压相具有次级绕组，并且该次级绕组电耦接成使得与仅使用独立电感器作为每个降压相的电感的现有多相VR相比，对瞬态负载的总体响应更快。
技术实现思路
[0003]一个示例是一种检测多相电源转换器中的电气故障的方法，该方法包括通过该多相电源转换器的控制器驱动该多相电源转换器的第一相，该第一相包括相一变压器模块；通过该控制器驱动该多相电源转换器的第二相，该第二相包括与该相一变压器模块不同的相二变压器模块；通过该多相电源转换器的控制器测试与该相一变压器模块相关联的相一电气故障；通过该控制器测试与该相二变压器模块相关联的相二电气故障；以及在存在相一电气故障或相二电气故障的情况下通过该控制器驱动故障指示。
[0004]在该示例性方法中，驱动第一相以及驱动第二相还可包括选自由以下项组成的组的至少一项：当该多相电源转换器的电压输出小于额定电压的一半时驱动；以及当该电压输出小于该额定电压的四分之一时驱动。
[0005]在该示例性方法中，测试相一电气故障还可包括分析指示第一相的充电模式期间的电流的信号。
[0006]在该示例性方法中，驱动该第一相以及驱动该第二相还可包括驱动该第一相，然后驱动该第二相。驱动该故障指示还可包括如果对该相一电气故障的测试指示选自由以下项组成的组的至少一项，则驱动故障指示：初级绕组到次级绕组短路；该次级绕组的短路；以及在该相一变压器模块的初级侧上的断路。
[0007]在该示例性方法中，驱动该第一相以及驱动该第二相还可包括驱动该第一相并且同时驱动该第二相。驱动该故障指示还可包括如果对该相一电气故障的测试或对该相二电气故障的测试指示在该相一变压器模块或该相二变压器模块的次级侧上的断路，则驱动该故障指示。
[0008]另一个示例是一种用于电源转换器的控制器，该控制器包括：相一驱动端子、相一监控端子、相二驱动端子、相二监控端子以及故障端子；故障逻辑部件，该故障逻辑部件耦接到该相一驱动端子、该相一监控端子、该相二驱动端子、该相二监控端子以及该故障端子。该故障逻辑部件可被配置成：使该相一驱动端子生效；借助于该相一监控端子感测指示
电流的相一信号；使该相二驱动端子生效；借助于该相二监控端子感测指示电流的相二信号；检测与相一变压器模块相关联的电气故障，该相一变压器模块与该相一驱动端子相关联，该检测基于指示电流的该相一信号；并且将故障指示驱动到该故障端子。
[0009]在该示例性控制器中，当该故障逻辑部件检测到该电气故障时，该控制器可被配置成进行选自由以下项组成的组的至少一项：当该电源转换器的电压输出小于额定电压的一半时检测；以及当该电压输出小于该额定电压的四分之一时检测。
[0010]在该示例性控制器中，当该故障逻辑部件感测指示电流的该相一信号时，该控制器可被进一步配置成感测指示该电源转换器的第一相的充电模式期间的电流的相一信号。
[0011]在该示例性控制器中，当该故障逻辑部件使该相一驱动端子和该相二驱动端子生效时，该控制器可被进一步配置成使该相一驱动端子生效，然后使该相二驱动端子生效。当该故障逻辑部件驱动该故障指示时，该控制器可被进一步配置成当该控制器检测到选自由以下项组成的组的至少一项时驱动该故障指示：导致相一初级绕组与相一次级绕组之间的短路的该相一变压器模块的错位；导致跨该相一次级绕组的短路的该相一变压器模块的错位；以及导致与相一初级绕组相关联的断路的不完全焊点。
[0012]在该示例性控制器中，当该故障逻辑部件使该相一驱动端子和该相二驱动端子生效时，该控制器可被进一步配置成使该相一驱动端子生效并且同时使该相二驱动端子生效。当该故障逻辑部件驱动该故障指示时，该控制器可被进一步配置成如果该控制器检测到该相一变压器模块的相一次级上的断路，则驱动该故障指示。
[0013]又一示例为一种电源转换器，该电源转换器包括：第一相；第二相；以及控制器。该第一相可包括：相一变压器，该相一变压器限定相一初级绕组和相一次级绕组；相一充电FET，该相一充电FET限定漏极、源极和栅极，该漏极耦接到输入电压，并且该源极耦接到该相一初级绕组的第一引线；以及相一放电FET，该相一放电FET限定漏极、源极和栅极，该相一放电FET的该漏极耦接到该第一引线，并且该相一充电FET的该源极耦接到参考电压。该第二相可包括：相二变压器，该相二变压器限定相二初级绕组和相二次级绕组；相二充电FET，该相二充电FET限定漏极、源极和栅极，该相二充电FET的该漏极耦接到该输入电压，并且该相二充电FET的该源极耦接到该相二初级绕组的第一引线；相二放电FET，该相二放电FET限定漏极、源极和栅极，该相二放电FET的该漏极耦接到该相二初级绕组的该第一引线，并且该相二放电FET的该源极耦接到该参考电压；电感器，该电感器与该相一次级绕组串联耦接，并且该相一次级绕组与该相二次级绕组串联耦接；以及电压输出，该电压输出由该相一初级绕组和该相二初级绕组的第二引线限定。该控制器可包括：相一输出，该相一输出耦接到该相一充电FET的该栅极和该相一放电FET的该栅极；以及相二输出，该相二输出耦接到该相二充电FET的该栅极和该相二放电FET的该栅极。该控制器可被配置成使该相一输出和该相二输出生效，并且检测该相一变压器或该相二变压器的错位，并且如果该相一变压器或该相二变压器错位，则驱动故障指示。
[0014]在该示例性电源转换器中，当该控制器检测到该相一变压器或该相二变压器的错位时，该控制器可被进一步配置成在该电压输出达到额定电压之前进行检测。
[0015]在该示例性电源转换器中，当该控制器使该相一输出和该相二输出生效时，该控制器可被进一步配置成使该相一输出生效，然后使该相二输出生效。当该控制器检测到该相一变压器的错位时，该控制器可被配置成在该相一输出的该生效期间进行检测；并且当
该控制器检测到该相二变压器的错位时，该控制器可被配置成在该相二输出的该生效期间进行检测。当该控制器驱动该故障指示时，该控制器可被进一步配置成如果该控制器检测到错位，则驱动该故障指示，该错位为选自由以下项组成的组的至少一项：直接耦接到该相一次级绕组的该相一初级绕组；以及该相一次级绕组的短路。
[0016]在该示例性电源转换器中，该控制器可被进一步配置成：使该相一输出生效并且同时使该相二输出生效；在检测到与该相一变压器或该相二变压器相关联的不完全焊点时，驱动该故障指示。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种检测电气故障的方法，用于检测多相电源转换器中的电气故障，所述方法包括：通过所述多相电源转换器的控制器驱动所述多相电源转换器的第一相，所述第一相包括相一变压器模块；通过所述控制器驱动所述多相电源转换器的第二相，所述第二相包括与所述相一变压器模块不同的相二变压器模块；通过所述多相电源转换器的所述控制器测试与所述相一变压器模块相关联的相一电气故障；通过所述控制器测试与所述相二变压器模块相关联的相二电气故障；以及在存在相一电气故障或相二电气故障的情况下通过所述控制器驱动故障指示。2.根据权利要求1所述的方法，其中测试所述相一电气故障还包括：分析指示所述第一相的充电模式期间的电流的信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中驱动所述第一相以及驱动所述第二相还包括：驱动所述第一相，然后驱动所述第二相。4.根据权利要求1所述的方法，其中驱动所述第一相以及驱动所述第二相还包括：驱动所述第一相，并且同时驱动所述第二相。5.一种用于电源转换器的控制器，所述控制器包括：相一驱动端子、相一监控端子、相二驱动端子、相二监控端子和故障端子；故障逻辑部件，所述故障逻辑部件耦接到所述相一驱动端子、所述相一监控端子、所述相二驱动端子、所述相二监控端子和所述故障端子；所述故障逻辑部件被配置成：使所述相一驱动端子生效；借助于所述相一监控端子感测指示电流的相一信号；使所述相二驱动端子生效；借助于所述相二监控端子感测指示电流的相二信号；检测与相一变压器模块相关联的电气故障，所述相一变压器模块与所述相一驱动端子相关联，所述检测基于指示电流的所述相一信号；以及将故障指示驱动到所述故障端子。6.根据权利要求5所述的控制器，其中当所述故障逻辑部件感测指示电流的所述相一信号时，所述控制器被进一步配置成感测指示所述电源转换器的第一相的充电模式期间的电流的所述相一信号。7.根据权利要求5所述的控制器，其中当所述故障逻辑部件使所述相一驱动端子和所述相二驱动端子生效时，所述控制器被进一步配置成进行选自包括以下项的组的至少一项：使所述相一驱动端子生效，然后使所述相二驱动端子生效；以及使所述相一驱动端子...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山德罗，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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