【技术实现步骤摘要】
本公开属于开关电源，涉及buck变换器，特别是涉及多相buck变换器及芯片。
技术介绍
1、当今处于信息电子飞速发展的时代，日常生活中的电子产品的需求迅速增长，这使得对于高性能电源管理芯片的研发越发重视。同时，随着芯片制程的进一步提高，当前手机平台的高性能soc芯片和服务器用高算力gpu芯片，普遍采用7nm及以下的制程工艺实现。为了实现高制程数字芯片的安全稳定运行，同时降低运行功耗，其电源芯片需要具备高输出精度，低输出电压和大输出电流，且具备极佳的瞬态响应(包括输入电压跳变和输出负载跳变)要求。
2、对于多电感单输出应用的多相开关电源，由于每相对功率开关的控制相对独立，其每相控制环路上的比较器失调，控制逻辑的传输延时，驱动延时和死区偏差，以及外部电感大小和pcb走线布局的差异，会导致每相实际输出的占空比存在较大差异。此种差异会反应在相与相之间的实际输出供电负载大小存在较大差异。这会影响每相开关电源环路和外部电感器件的使用寿命，减弱电源系统的安全可靠性。因此，针对多相电源系统，需要对每路的输出电流进行均衡控制。
3、目前的多相开关电源实现多相均流一般需要采样每相的电流信息，并将电流信息和整体的平均电流信息去做直接比较以产生每相的电流信息差，以此电流信息差去控制每相的导通时间，实现多相均流。这种电路设计由于需要取得整体的平均电流信息，无疑需要额外的电路设计以实现多相均流，因此存在着整体设计较复杂的问题。
技术实现思路
1、本公开的目的在于提供多相buck变换器及
2、第一方面，本公开实施例提供一种多相buck变换器。所述多相buck变换器包括：m个并联的变换器支路，各自包括驱动模块和被电耦合在所述驱动模块与电压输出端子之间的功率级输出电路，m为大于等于2的整数；以及环路误差放大器，被配置为将所述电压输出端子处的输出电压与参考电压进行比较以生成输出电压误差信号，其中第2个至第m个所述变换器支路中的各支路中的所述驱动模块包括：电流信息误差放大器，被配置为接收当前变换器支路中的所述功率级输出电路的输出电感器两端的检测电压作为第一端子输入，接收前一变换器支路中的所述功率级输出电路的输出电感器两端的检测电压作为第二端子输入，并且将所述第一端子输入与所述第二端子输入进行比较以生成电流信息误差信号；同步斜波电压产生电路，被配置为基于所述输出电压生成同步斜波信号；脉宽调制比较器，被配置为将所述电流信息误差信号叠加到所述输出电压误差信号以生成调制电压信号，并且将所述调制电压信号与所述同步斜波信号进行比较以生成占空比调制置位信号；以及驱动控制电路，被配置为基于所述占空比调制置位信号生成驱动信号，使得当前变换器支路中的所述功率级输出电路基于所述驱动信号输出所述输出电压。
3、在所述多相buck变换器中，通过所述脉宽调制比较器将电流信息误差放大器生成的电流信息误差信号和环路误差放大器生成的输出电压误差信号进行叠加后生成调制电压信号，并将所述调制电压信号与同步斜波电压产生电路生成的同步斜波信号进行比较生成占空比调制置位信号，所述驱动控制电路基于所述占空比调制置位信号生成驱动信号，从而使得当前变换器支路中的所述功率级输出电路基于所述驱动信号输出所述输出电压，并且所述占空比调制置位信号能够控制当前变换器支路的占空比，实现多相均流控制。所述多相buck变换器具有设计简单、成本低的优点。
4、于本公开的一实施例中，所述功率级输出电路包括与所述输出电感器并联电耦合的rc电路，所述rc电路包括串联电耦合的滤波电阻器和滤波电容器，所述滤波电阻器和所述滤波电容器被配置为对所述输出电感器两端的电压进行滤波，以便得到与流过所述输出电感器的电流相对应的所述检测电压。
5、于本公开的一实施例中，所述驱动控制电路包括：rs触发器，被配置为基于所述占空比调制置位信号生成占空比信号；以及开关驱动电路，被配置为基于所述占空比信号生成所述驱动信号。
6、于本公开的一实施例中，所述驱动模块还包括：自适应导通时间产生电路，被配置为基于所述占空比信号和当前变换器支路中的参考开关频率生成占空比复位信号，其中所述rs触发器被配置为基于所述占空比调制置位信号和所述占空比复位信号生成所述占空比信号。
7、于本公开的一实施例中，所述自适应导通时间产生电路被配置为：基于所述占空比信号和所述参考开关频率生成频率误差信号；基于所述占空比信号生成自适应导通电容电压信号；以及基于所述频率误差信号和所述自适应导通电容电压信号生成所述占空比复位信号。
8、于本公开的一实施例中，所述自适应导通时间产生电路被配置为：基于所述占空比信号和所述参考开关频率生成频率误差信号；基于所述占空比信号生成自适应导通电容电压信号；以及基于所述频率误差信号和所述自适应导通电容电压信号生成所述占空比复位信号。
9、于本公开的一实施例中，所述同步斜波电压产生电路被配置为：基于所述输出电压和当前变换器支路中的所述功率级输出电路的开关输出端子处的电压生成同步斜波信号，其中所述输出电感器被电耦合在所述开关输出端子与所述电压输出端子之间。
10、于本公开的一实施例中，第1个所述变换器支路中的所述驱动模块包括：同步斜波电压产生电路，被配置为基于所述输出电压生成同步斜波信号；脉宽调制比较器，被配置为将所述输出电压误差信号与所述同步斜波信号进行比较以生成占空比调制置位信号；以及驱动控制电路，被配置为基于所述占空比调制置位信号生成驱动信号，使得当前变换器支路中的所述功率级输出电路基于所述驱动信号输出所述输出电压。
11、于本公开的一实施例中，第1个所述变换器支路中的所述驱动模块包括：电流信息误差放大器，被配置为接收当前变换器支路中的所述功率级输出电路的输出电感器两端的检测电压作为第一端子输入，接收第m个所述变换器支路中的所述功率级输出电路的输出电感器两端的检测电压作为第二端子输入，并且将所述第一端子输入与所述第二端子输入进行比较以生成电流信息误差信号；同步斜波电压产生电路，被配置为基于所述输出电压生成同步斜波信号；脉宽调制比较器，被配置为将所述电流信息误差信号叠加到所述输出电压误差信号以生成调制电压信号，并且将所述调制电压信号与所述同步斜波信号进行比较以生成占空比调制置位信号；以及驱动控制电路，被配置为基于所述占空比调制置位信号生成驱动信号，使得当前变换器支路中的所述功率级输出电路基于所述驱动信号输出所述输出电压。
12、于本公开的一实施例中，所述功率级输出电路包括：pmos功率管、nmos功率管、输出电感器、滤波电阻器及滤波电容器，所述pmos功率管的源极与供电端电耦合，所述pmos功率管的漏极与开关输出端子电耦合，所述pmos功率管的栅极接收所述驱动信号，所述nmos功率管的源极接地，所述nmos功率管的漏极与所述开关输出端子电耦合，所述nmos功率管的栅极接收所述驱动信号，所述输出电感器的第一端与所述开关输出端子电耦合，所述输出电感器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多相BUCK变换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述功率级输出电路包括与所述输出电感器并联电耦合的RC电路，所述RC电路包括串联电耦合的滤波电阻器和滤波电容器，
3.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述驱动控制电路包括：
4.根据权利要求3所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述驱动模块还包括：
5.根据权利要求4所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述自适应导通时间产生电路被配置为：
6.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述同步斜波电压产生电路被配置为：
7.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，第1个所述变换器支路中的所述驱动模块包括：
8.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，第1个所述变换器支路中的所述驱动模块包括：
9.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述功率级输出电路包括：
10.根据权利要求1所述的多相BUCK变换
11.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，还包括共模电平产生电路，所述脉宽调制比较器包括：
12.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，所述电流信息误差放大器包括：
13.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，各所述变换器支路的开关频率相同，并且第P相的相移为P为正整数。
14.根据权利要求1所述的多相BUCK变换器，其特征在于，各所述变换器支路中的所述输出电感器被配置为具有相同的参数和寄生电阻。
15.一种芯片，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种多相buck变换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多相buck变换器，其特征在于，所述功率级输出电路包括与所述输出电感器并联电耦合的rc电路，所述rc电路包括串联电耦合的滤波电阻器和滤波电容器，
3.根据权利要求1所述的多相buck变换器，其特征在于，所述驱动控制电路包括：
4.根据权利要求3所述的多相buck变换器，其特征在于，所述驱动模块还包括：
5.根据权利要求4所述的多相buck变换器，其特征在于，所述自适应导通时间产生电路被配置为：
6.根据权利要求1所述的多相buck变换器，其特征在于，所述同步斜波电压产生电路被配置为：
7.根据权利要求1所述的多相buck变换器，其特征在于，第1个所述变换器支路中的所述驱动模块包括：
8.根据权利要求1所述的多相buck变换器...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓辉，
申请(专利权)人：上海翰迈电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。