【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功率电源，具体涉及一种基于cot控制模式的多相扩展功率电源。
技术介绍
1、直流-直流电压转换器常用于将一个输入电压变换为输出电压。由于多相并联开关电源可以提供更大的电流，且多相交错并联技术可以降低输出电流纹波、减小输出电容体积、优化热和功率分布，因此被广泛运用在具有大电流需求的中大功率场合。对于传统的定频峰值电流模式转换器，通常需要一个专用的频率发生器产生多个不同相位但同频的时钟频率。各相直流-直流电压转换器的工作频率同步到对应的时钟信号上，并产生一个交错的输出电压。但是，对于基于cot控制模式的转换器而言，由于其并不是固定频率工作，因此该方法并不适用于基于cot模式的直流-直流电压转换器的多相并联交错应用场景。
2、如图1所示，现有的基于cot控制模式多相并联开关电源多采用master-slave控制架构。master控制器110-1负责产生set信号。各相变换器接收到set信号与同步信号后，关断连接sw与gnd的同步管，并导通连接vin与sw的开关管。经过一个固定的ton时间后，关断开关管并导通同步管。通过同步信号的依次传递，实现变换器的多相并联交错工作。该控制架构需要在master控制器110-1内产生高频的ramp信号。多相并联开关电源并联的相位越多，就要求ramp信号的频率越高，这就对多相并联开关电源的相位数量产生限制。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于恒定导通时间(constant on time,cot)控制的多相
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种基于cot控制模式的多相扩展功率电源，包括多个恒定导通时间控制的dc-dc变换器，简称为变换器，其特征在于，多个变换器交错并联，并通过两组同步信号协调控制实现多相扩展功率电源；所述变换器包括11个引脚，分别定义为vin、vcc、rdy、fb、sw、vavg、take、tik、tok、pass，其中vin为输入电压引脚、vcc为供电电源引脚接电源、rdy为第一同步信号引脚、sw为输出电压引脚、vavg为采样电压输出引脚、take为接收前级指示信号引脚、tik和tok为接收前后级变换器指示信号引脚、pass为传输指示信号引脚，take和pass构成第二同步信号传输接口，第一同步信号和第二同步信号构成两组同步信号协调变换器的工作；
4、第一同步信号和第二同步信号对多个变换器进行控制的方法是：变换器上电后，所有变换器的第一同步信号同时被拉高，而第二同步信号由第一变换器依次向后传递，传递方法为通过上一个变换器的pass传递到下一个变换器的take，同时通过tik和tok获取前后级变换器的置位状态，使所有变换器依次间隔一个相位导通和关闭；同时每一个变换通过比较tik上升沿到pass上升沿的时间延迟，以及pass上升沿到tok上升沿的时间延时，调整当前变换器的复位状态时间。
5、本专利技术提供的第一种多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的rdy均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的take和tik通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的tok接第二变换器的pass，第一变换器的pass接第二变换器的take和tik，同理，第二变换器的tok接第三变换器的pass，第二变换器的pass接第三变换器的take和tik，第三变换器的tok接第四变换器的pass，依次类推，最后级变换器的pass接第一变换器的take和tik，最后级变换器的tok接第一变换器的pass；全部变换器的sw通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的fb直接连接电压输出端；全部变换器的vavg直连在一起。
6、本专利技术提供的第二种多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的rdy均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的take和tok通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的tik接第二变换器的pass，第一变换器的pass接第二变换器的take和tok，同理，第二变换器的tik接第三变换器的pass，第二变换器的pass接第三变换器的take和tok，第三变换器的tik接第四变换器的pass，依次类推，最后级变换器的pass接第一变换器的take，最后级变换器的tik接第一变换器的pass；全部变换器的sw通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的fb直接连接电压输出端；全部变换器的vavg直连在一起。
7、本专利技术提供的第三种多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的rdy均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的take通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的tik和tok接第三变换器的pass，第一变换器的pass接第二变换器的take，同理，第二变换器的tik和tok接第四变换器的pass，第二变换器的pass接第三变换器的take，第三变换器的tik和tok接第一变换器的pass，依次类推，全部变换器的第二同步信号传输接口以此进行连接；全部变换器的sw通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的fb直接连接电压输出端；全部变换器的vavg直连在一起。
8、进一步的，变换器包括第一rs锁存器、第二rs锁存器、第三rs锁存器、第四rs锁存器、第一使能开关、第二使能开关、第一加法器、第二加法器、第一放大器、第二放大器、比较器、第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管、斜波发生器、驱动电路、电流采样电路、单脉冲发生器、恒定导通时间计时器、延时电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电感、与门、或门、与非门、或非门、第一反相器、第二反相器；
9、电源通过第一电阻后接第一mos管的漏极，第一mos管的栅极接内部保护信号，第一mos管的源极接地，第一mos管的漏极输出接rdy，在变换器使能后，内部保护信号被复位为低，第一mos管被关断，使得rdy被耦合到电源的第一电阻上拉为高电平；
10、第一rs锁存器的s输入接tik，r输入接pass，q输出接第一使能开关的使能端，第一使能开关的一端接失调电压，另一端接第一加法器的一个输入端和第二使能开关的一端；第二rs锁存器的s输入接pass，r输入接tok，q输出接第二使能开关的使能端，第二使能开关的另一端接失调电压；第一加法器的另一个输入端接基准电压，输出端接第一放大器的正输入端；第一放大器的负输入端接fb，输出端接比较器的正输入端，同时通过滤波电路接地；
11、第二加法器的一个输入端接fb，另一个输入端接斜波发生器的输出端，第二加法器的输出端接比较器的负输入端；比较器的输出端接与门的一个输入端；
12、第三rs锁存器的s输入端接take和第二电阻的一端，第三rs锁存器的r输入端接或门的输出端，q输出端接与门的另一个输入端；第二电阻的另一端接地；
13、与门的输出端接第四rs锁存器的s输入端，第四rs锁存器的r输入端接恒定导通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，包括多个恒定导通时间控制的DC-DC变换器，简称为变换器，其特征在于，多个变换器交错并联，并通过两组同步信号协调控制实现多相扩展功率电源；所述变换器包括11个引脚，分别定义为VIN、VCC、RDY、FB、SW、VAVG、TAKE、TIK、TOK、PASS，其中VIN为输入电压引脚、VCC为供电电源引脚接电源、RDY为第一同步信号引脚、SW为输出电压引脚、VAVG为采样电压输出引脚、TAKE为接收前级指示信号引脚、TIK和TOK为接收前后级变换器指示信号引脚、PASS为传输指示信号引脚，TAKE和PASS构成第二同步信号传输接口，第一同步信号和第二同步信号构成两组同步信号协调变换器的工作；
2.根据权利要求1所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的RDY均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的TAKE和TIK通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的TOK接第二变换器的PASS，第一变换器的PASS接第二变换器的TAKE和TIK，同理，第
3.根据权利要求1所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的RDY均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的TAKE和TOK通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的TIK接第二变换器的PASS，第一变换器的PASS接第二变换器的TAKE和TOK，同理，第二变换器的TIK接第三变换器的PASS，第二变换器的PASS接第三变换器的TAKE和TOK，第三变换器的TIK接第四变换器的PASS，依次类推，最后级变换器的PASS接第一变换器的TAKE，最后级变换器的TIK接第一变换器的PASS；全部变换器的SW通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的FB直接连接电压输出端；全部变换器的VAVG直连在一起。
4.根据权利要求1所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的RDY均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的TAKE通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的TIK和TOK接第三变换器的PASS，第一变换器的PASS接第二变换器的TAKE，同理，第二变换器的TIK和TOK接第四变换器的PASS，第二变换器的PASS接第三变换器的TAKE，第三变换器的TIK和TOK接第一变换器的PASS，依次类推，全部变换器的第二同步信号传输接口以此进行连接；全部变换器的SW通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的FB直接连接电压输出端；全部变换器的VAVG直连在一起。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，变换器包括第一RS锁存器、第二RS锁存器、第三RS锁存器、第四RS锁存器、第一使能开关、第二使能开关、第一加法器、第二加法器、第一放大器、第二放大器、比较器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、斜波发生器、驱动电路、电流采样电路、单脉冲发生器、恒定导通时间计时器、延时电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电感、与门、或门、与非门、或非门、第一反相器、第二反相器；
6.根据权利要求5所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，所述驱动电路根据第四RS锁存器的Q输出端输出信号控制第二MOS管和第三MOS管的开关，控制方法为：在Q输出端输出信号指示导通期间导通第三MOS管，在指示关断期间关断第三MOS管，并且在第三MOS管导通时，关断第四MOS管，在第三MOS管关断时，导通第四MOS管；Q输出端输出信号的持续时间是恒定的，由恒定导通时间计时器控制。
7.根据权利要求5所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，所述第一放大器正输入端平均电压ref的计算方法是：
8.根据权利要求5所述的一种基于COT控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，所述斜波发生器用于将SW上的交流方波电压变换为一个交流斜波电压信号。
9.根据权利要...
【技术特征摘要】
1.一种基于cot控制模式的多相扩展功率电源，包括多个恒定导通时间控制的dc-dc变换器，简称为变换器，其特征在于，多个变换器交错并联，并通过两组同步信号协调控制实现多相扩展功率电源；所述变换器包括11个引脚，分别定义为vin、vcc、rdy、fb、sw、vavg、take、tik、tok、pass，其中vin为输入电压引脚、vcc为供电电源引脚接电源、rdy为第一同步信号引脚、sw为输出电压引脚、vavg为采样电压输出引脚、take为接收前级指示信号引脚、tik和tok为接收前后级变换器指示信号引脚、pass为传输指示信号引脚，take和pass构成第二同步信号传输接口，第一同步信号和第二同步信号构成两组同步信号协调变换器的工作；
2.根据权利要求1所述的一种基于cot控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的rdy均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的take和tik通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的tok接第二变换器的pass，第一变换器的pass接第二变换器的take和tik，同理，第二变换器的tok接第三变换器的pass，第二变换器的pass接第三变换器的take和tik，第三变换器的tok接第四变换器的pass，依次类推，最后级变换器的pass接第一变换器的take和tik，最后级变换器的tok接第一变换器的pass；全部变换器的sw通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的fb直接连接电压输出端；全部变换器的vavg直连在一起。
3.根据权利要求1所述的一种基于cot控制模式的多相扩展功率电源，其特征在于，多个变换器交错并联的具体连接方法为：所有变换器的rdy均通过第一上拉电阻接电源；将连接的全部变换器依次编号，第一变换器的take和tok通过第二上拉电阻接电源，第一变换器的tik接第二变换器的pass，第一变换器的pass接第二变换器的take和tok，同理，第二变换器的tik接第三变换器的pass，第二变换器的pass接第三变换器的take和tok，第三变换器的tik接第四变换器的pass，依次类推，最后级变换器的pass接第一变换器的take，最后级变换器的tik接第一变换器的pass；全部变换器的sw通过电感后并联在一起作为电压输出端；全部变换器的fb直接连接电压输出端；全部变换器的vavg直连在一...
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