多相功率变换器的控制电路及控制方法技术

公开了一种多相功率变换器的控制电路及控制方法

【技术实现步骤摘要】
多相功率变换器的控制电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体地，涉及一种多相功率变换器的控制电路及控制方法
。

技术介绍

[0002]现有技术中的多相
buck
变换器共用一个控制环路，通过参考信号和表征输出电压的反馈信号比较，生成比较信号，其中比较信号的脉冲频率为单路变换器的开关频率的两倍
。
然后，相位分配器把比较信号的脉冲分别交替分配给各路
buck
变换器，以分别驱动各路
buck
变换器依次工作
。
[0003]但在负载突然加重时，会出现参考信号持续大于反馈信号的情况，使得比较信号持续为高电平，从而相位分配器无法实现分配，最终导致各路
buck
的电感电流相差很大，从而无法实现均流控制
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多相功率变换器的控制电路和控制方法，以使各相功率级电路在负载变化时都能处于自动交错并联的状态，从而使得各路电感电流的分配平衡得到了保证
。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供了一种多相功率变换器的控制方法，其中所述多相功率变换器包括多个并联的功率级电路，包括：
[0006]在第一工作模式下，基于参考信号和表征多相功率变换器的输出电压的反馈信号来控制多个功率级电路的工作时序；
[0007]在第二工作模式下，根据固定时间和最小关断时间来控制多个功率级电路的工作时序，以确保多个功率级电路的工作时序在负载跳变期间保持不变
。
[0008]具体地，在所述第二工作模式下，每个功率级电路被触发时满足所述功率级电路中主功率管的关断时间不小于所述最小关断时间
。
[0009]具体地，所述控制方法还包括：
[0010]在所述第一工作模式下，基于所述参考信号和所述反馈信号进行误差补偿和比较，以产生触发信号；以及
[0011]根据所述触发信号的有效脉冲依次触发各个功率级电路工作
。
[0012]具体地，所述控制方法还包括：当所述触发信号有效的时间大于时间阈值时，控制所述多相功率变换器由所述第一工作模式进入所述第二工作模式
。
[0013]具体地，所述控制方法还包括：在所述第二工作模式下，每隔所述固定时间产生一有效脉冲，从而形成所述触发信号，并根据所述触发信号的有效脉冲依次触发各个功率级电路工作
。
[0014]具体地，在所述第二工作模式下，下一个功率级电路对应的触发信号的状态与所述下一个功率级电路的关断时间是否满足所述最小关断时间有关
。
[0015]具体地，在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管的关断时间小于所述最小关断时间，所述触发信号不起触发作用；直至所述主功率管的关断时间超过所述最小关断时间再触发所述下一个功率级电路工作
。
[0016]具体地，所述控制方法还包括：
[0017]在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间，控制所述触发信号保持无效状态而不产生有效脉冲，从而禁止触发所述下一个功率级电路工作
。
[0018]具体地，所述控制方法还包括：
[0019]当所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间超过所述最小关断时间，控制所述触发信号产生一有效脉冲，从而触发所述下一个功率级电路工作，以确保多个功率级电路的工作时序保持不变
。
[0020]具体地，所述控制方法还包括：
[0021]在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间时，所述触发信号的有效脉冲正常产生，但禁止所述有效脉冲触发所述下一个功率级电路工作
。
[0022]具体地，所述控制方法还包括：
[0023]当所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间超过所述最小关断时间，控制所述下一个功率级电路对应的控制信号跳变至有效状态以触发所述下一个功率级电路工作，其中所述控制信号用于控制所述功率级电路中主功率管进行开关状态的切换；以及
[0024]在所述下一个功率级电路被触发后，控制所述触发信号的下一个有效脉冲重新开始正常产生，以确保多个功率级电路的工作时序保持不变
。
[0025]具体地，所述控制方法还包括：
[0026]在每个触发点判断所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间是否小于所述最小关断时间，其中所述触发点之间的间隔为所述固定时间
。
[0027]根据本专利技术的第二方面，提供了一种多相功率变换器的控制电路，其中所述多相功率变换器包括多个并联的功率级电路，包括：
[0028]反馈控制电路，被配置为基于参考信号和表征所述多相功率变换器的输出电压的反馈信号产生比较信号；
[0029]脉冲调节与分配电路，被配置为在第一工作模式下，根据所述比较信号来控制多个功率级电路的工作时序；在第二工作模式下，根据固定时间和最小关断时间来控制多个功率级电路的工作时序，以确保多个功率级电路的驱动时序在负载跳变期间保持不变
。
[0030]具体地，所述脉冲调节与分配电路被配置为在所述第二工作模式下，控制每个功率级电路被触发时满足所述功率级电路中主功率管的关断时间不小于所述最小关断时间
。
[0031]具体地，所述脉冲调节与分配电路包括：
[0032]使能单元，被配置为当所述比较信号的有效时间大于时间阈值时产生使能信号，以控制所述多相功率变换器由所述第一工作模式进入所述第二工作模式
。
[0033]具体地，所述脉冲调节与分配电路包括：
[0034]调节电路，被配置为将所述比较信号转换为触发信号；以及
[0035]相位分配电路，被配置为将所述触发信号的脉冲依次分配给各个功率级电路并产
生相应的控制信号，从而依次驱动各个功率级电路
。
[0036]具体地，所述调节电路被配置为在所述比较信号的有效时间大于所述时间阈值时，每隔所述固定时间产生一有效脉冲，从而形成所述触发信号，并根据所述触发信号的脉冲依次触发各个功率级电路工作
。
[0037]具体地，所述脉冲调节与分配电路还包括：
[0038]屏蔽电路，用于在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间，产生屏蔽信号至所述调节电路以调节所述触发信号中有效脉冲的产生，从而实现在所述主功率管的关断时间超过所述最小关断时间再触发所述下一个功率级电路工作
。
[0039]具体地，所述屏蔽电路被配置为当检测到待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间，产生有效的屏蔽信号，直至所述主功率管的关断时间超过所述最小关断时间时，所述屏蔽信号无效
。
[0040]具体地，所述调节电路被配置为在所述屏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多相功率变换器的控制方法，其中所述多相功率变换器包括多个并联的功率级电路，其特征在于，包括：在第一工作模式下，基于参考信号和表征多相功率变换器的输出电压的反馈信号来控制多个功率级电路的工作时序；在第二工作模式下，根据固定时间和最小关断时间来控制多个功率级电路的工作时序，以确保多个功率级电路的工作时序在负载跳变期间保持不变
。2.
根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第二工作模式下，每个功率级电路被触发时满足所述功率级电路中主功率管的关断时间不小于所述最小关断时间
。3.
根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述第一工作模式下，基于所述参考信号和所述反馈信号进行误差补偿和比较，以产生触发信号；以及根据所述触发信号的有效脉冲依次触发各个功率级电路工作
。4.
根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：当所述触发信号有效的时间大于时间阈值时，控制所述多相功率变换器由所述第一工作模式进入所述第二工作模式
。5.
据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述第二工作模式下，每隔所述固定时间产生一有效脉冲，从而形成所述触发信号，并根据所述触发信号的有效脉冲依次触发各个功率级电路工作
。6.
据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第二工作模式下，下一个功率级电路对应的触发信号的状态与所述下一个功率级电路的关断时间是否满足所述最小关断时间有关
。7.
根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管的关断时间小于所述最小关断时间，所述触发信号不起触发作用；直至所述主功率管的关断时间超过所述最小关断时间再触发所述下一个功率级电路工作
。8.
根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间，控制所述触发信号保持无效状态而不产生有效脉冲，从而禁止触发所述下一个功率级电路工作
。9.
根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：当所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间超过所述最小关断时间，控制所述触发信号产生一有效脉冲，从而触发所述下一个功率级电路工作，以确保多个功率级电路的工作时序保持不变
。10.
根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述第二工作模式下，当待触发的下一个功率级电路中主功率管关断时间小于所述最小关断时间时，所述触发信号的有效脉冲正常产生，但禁止所述有效脉冲触发所述下一个功率级电路工作
。11.
根据权利要求
10
所述的控制方法，其特征在于，还包括：当所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间超过所述最小关断时间，控制所述下一个功率级电路对应的控制信号跳变至有效状态以触发所述下一个功率级电路工作，其中
所述控制信号用于控制所述功率级电路中主功率管进行开关状态的切换；以及在所述下一个功率级电路被触发后，控制所述触发信号的下一个有效脉冲重新开始正常产生，以确保多个功率级电路的工作时序保持不变
。12.
根据权利要求8或
10
所述的控制方法，其特征在于，还包括：在每个触发点判断所述下一个功率级电路中主功率管的关断时间是否小于所述最小关断时间，其中所述触发点之间的间隔为所述固定时间
。13.
一种多相功率变换器的控制电路，其中所述多相功率变换器包括多个并联的功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐懿，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：