[發明專利]多相開關模式電源及其控制電路和控制方法

有效

• 申請號: 201310245650.8
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103280974A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 楊先慶;姜禮節;歐陽茜;吳小康;張波
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種多相開關模式電源SMPS，包括：

N個開關電路耦接至輸出節點，其中每個開關電路包括一個開關，多相SMPS在輸出節點提供輸出電壓用于為負載供電，其中N為自然數;

多個比較電路，每個比較電路具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接閾值電壓，第二輸入端耦接輸出電壓的反饋信號，輸出端提供負載指示信號;以及

控制單元，具有多個輸入端和N個輸出端，其中多個輸入端一對一耦接多個比較電路的輸出端用于接收負載指示信號，N個輸出端一對一耦接N個開關電路的開關的控制端，其中控制單元用于根據負載指示信號選擇性地同時導通n個開關，n為不大于N的自然數。

2.如權利要求1所述的多相SMPS，其中每個負載指示信號具有預定的索引參數，所述索引參數為不大于N的自然數，且越小的閾值電壓對應越大的索引參數，當反饋信號低于閾值電壓時相應的負載指示信號處于有效狀態，其中n等于處于有效狀態的負載指示信號的索引參數的最大值。

3.如權利要求1所述的多相SMPS，其中每個開關Si具有序號i，i=1，2…N，其中：

當m+n-1不大于N時，n個開關包括從開關Sm至S(m+n-1)同時導通，其中m代表當前序號;或者

當m+n-1大于N時，n個開關包括從開關Sm至SN以及開關S1至S(m+n-N-1)同時導通。

4.如權利要求1所述的多相SMPS，包括N個比較電路，其中當反饋信號低于閾值電壓時相應的負載指示信號轉變為有效狀態，其中當n個負載指示信號為有效狀態時，n個開關同時導通。

5.如權利要求1所述的多相SMPS，進一步包括N個非門，其中：

每個開關電路包括同步整流管;以及

每個非門包括輸入端和輸出端，其中輸入端耦接控制單元相應的輸出端，輸出端耦接相應的同步整流管用于控制同步整流管。

6.如權利要求1所述的多相SMPS，其中多個比較電路包括第一比較電路，第一比較電路耦接最大的閾值電壓，其中當第一比較電路輸出脈沖時，一個開關被導通并維持固定導通時間。

7.如權利要求1所述的多相SMPS，其中耦接到多個比較電路的閾值電壓呈等差數列遞減。

8.如權利要求1所述的多相SMPS，進一步包括耦接在輸出節點和參考地之間的輸出電容，其中每個開關電路進一步包括：

整流器，耦接在對應的開關和參考地之間;以及

電感，具有第一端和第二端，其中第一端耦接相應的開關和整流器，第二端耦接輸出節點。

9.如權利要求1所述的多相SMPS，進一步包括加法電路，加法電路具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接反饋信號，第二輸入端耦接斜率補償信號，輸出端耦接所述多個比較電路的第二輸入端。

10.如權利要求1所述的多相SMPS，進一步包括：

數模轉換電路DAC，具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接控制單元;以及

電阻分壓電路，包括串聯耦接的多個電阻，電阻分壓電路具有耦接第一電阻的第一輸入端，耦接最后一個電阻的第二輸入端以及多個輸出端，其中第一輸入端耦接DAC的輸出端，第二輸入端耦接參考地，多個輸出端用于提供多個閾值電壓。

11.如權利要求1所述的多相SMPS，進一步包括反饋電路，反饋電路具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接輸出節點，輸出端提供反饋信號。

12.一種控制電路，包括：

反饋端，用于接收反饋信號;

多個控制信號輸出端;

多個比較電路，每個比較電路具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接反饋端、第二輸入端耦接閾值電壓，輸出端提供一個負載指示信號;以及

控制單元，具有多個輸入端和多個輸出端，其中多個輸入端一對一耦接多個比較電路的輸出端，多個輸出端一對一耦接多個控制信號輸出端用于提供多個脈沖寬度調制PWM信號，控制單元用于根據多個負載指示信號的狀態選擇性地同時將一定數量的PWM信號置高。

13.如權利要求12所述的控制電路，其中當反饋信號低于閾值電壓時，相應的負載指示信號為有效狀態，當n個負載指示信號為有效狀態時，n個PWM信號同時置高。