【技术实现步骤摘要】
功率转换相位和耦合电感
[0001]本公开涉及功率转换领域,特别地涉及功率转换相位和耦合电感。
技术介绍
[0002]诸如由Google
TM
、Facebook
TM
等运营的数据中心为我们的社会提供不可或缺的服务。全球所有数据中心的能耗约占总电能使用量的2%。因此,数据中心提供商不断寻求提高功率转换效率,以便节省能源或能够提高现有数据中心的服务器的CPU/GPU/ASIC等功率。机器学习和人工智能架构需要非常强大的GPU或定制设计的ASIC来满足所需要的计算能力。
[0003]使用40
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V至60
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V输入电压总线而不是12
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V总线来操作系统提供了一些优点。
[0004]第一级是将高输入电压向下转换为中间电压。第一级可以是一个无调节或有调节的、高效并且密集降压的转换器,称为中间总线转换器(IBC)。第二级基于具有非常好的瞬态响应和高效率的通用降压转换器。
[0005]用4:1的固定比率转换器覆盖从40V到60V的宽输入范围导致从约9
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V到15
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V的Vout变化,这提供了效率和动态性能的良好组合。
[0006]在40V输入时,4:1固定比率转换器在满载时产生约9.2V输出。这迫使转换器以比标称操作条件高20%的输出电流进行操作。经调节的IBC在整个输入电压范围内具有恒定的12V输出电压,因此固定负载功率的电流增加相当小,从而显著减少了传导损耗。另一益处是,在 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装置,包括:第一飞跨电容器,操作性用以存储第一飞跨电容器电压;第二飞跨电容器,操作性用以存储第二飞跨电容器电压;电感器,提供所述第一飞跨电容器与所述第二飞跨电容器之间的耦合;以及开关网络,操作性用以经由所述第一飞跨电容器电压和所述第二飞跨电容器电压产生输出电压。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器操作性用以在所述第一飞跨电容器与所述第二飞跨电容器之间传送能量。3.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器操作性用以基本均衡所述第一飞跨电容器电压的平均大小和所述第二飞跨电容器电压的平均大小。4.根据权利要求3所述的装置,其中所述开关网络操作性用以控制从输入电压接收的能量向所述第一飞跨电容器和所述第二飞跨电容器的传送;其中所述第一飞跨电容器电压的所述平均大小基本等于所述输入电压除以2;并且其中所述第二飞跨电容器电压的所述平均大小基本等于所述输入电压除以2。5.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器的第一端子直接连接到所述第一飞跨电容器的端子;并且其中所述电感器的第二端子直接连接到所述第二飞跨电容器的端子。6.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置还包括:控制器,操作性用以在以下模式下控制所述开关网络的操作,在所述模式下,所述第一飞跨电容器充电,所述第二飞跨电容器放电,并且通过所述电感器的电流的大小随时间变化。7.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置还包括:控制器,操作性用以在以下模式下控制所述开关网络的操作,在所述模式下,所述第一飞跨电容器既不充电也不放电,所述第二飞跨电容器既不充电也不放电,并且通过所述电感器的电流的大小是恒定的。8.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器是提供所述第一飞跨电容器与所述第二飞跨电容器之间的电压平衡的第一电感器;其中所述开关网络包括串联连接的第一开关序列和串联连接的第二开关序列;其中所述第一开关序列包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;其中所述第二开关序列包括第五开关、第六开关、第七开关和第八开关;所述装置还包括:第一节点,连接所述第一开关和所述第二开关;第二节点,连接所述第五开关和所述第六开关,所述第一电感器连接在所述第一节点与所述第二节点之间;第三节点,连接所述第二开关和所述第三开关;第四节点,连接所述第六开关和所述第七开关,所述第三节点经由导电路径连接到所述第四节点;以及
第二电感器,连接到所述导电路径,所述第二电感器操作性用以输出所述输出电压。9.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器是提供所述第一飞跨电容器与所述第二飞跨电容器之间的电压平衡的第一电感器;其中所述开关网络包括串联连接的第一开关序列和串联连接的第二开关序列;其中所述第一开关序列包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;其中所述第二开关序列包括第五开关、第六开关、第七开关和第八开关;所述装置还包括:第一节点,连接所述第一开关和所述第二开关;第二节点,连接所述第五开关和所述第六开关,所述第一电感器连接在所述第一节点与所述第二节点之间;第三节点,连接所述第二开关和所述第三开关;第四节点,连接所述第六开关和所述第七开关,所述第三节点经由导电路径连接到所述第四节点;以及第二电感器,连接到所述导电路径,所述第二电感器操作性用以产生所述输出电压。10.根据权利要求1所述的装置,其中所述电感器是提供所述第一飞跨电容器与所述第二飞跨电容器之间的电压平衡的第一电感器;其中所述开关网络包括串联连接的第一开关序列和串联连接的第二开关序列;其中所述第一开关序列包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关;其中所述第二开关序列包括第五开关、第六开关、第七开关和第八开关;所述装置还包括:第一节点,连接所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:R,
申请(专利权)人:英飞凌科技奥地利有限公司,
类型:发明
国别省市:
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