[實用新型]一種多相開關(guān)變換器及其控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320382157.6
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN203352428U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽茜
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型的實施例涉及電子電路，尤其涉及具有熱均衡功能的多相開關(guān)變換器及其控制器。

背景技術(shù)

多相開關(guān)變換器以其優(yōu)越的性能，被廣泛應(yīng)用于高性能CPU電源的解決方案。多相開關(guān)變換器中各相開關(guān)電路的工作溫度應(yīng)當(dāng)相等，任何一相開關(guān)電路的過熱運行將會使開關(guān)變換器的運行不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致整個開關(guān)變換器被關(guān)閉。

一般地，多相開關(guān)變換器通過均衡各相開關(guān)電路的輸出電流來實現(xiàn)溫度均衡的效果。理想情況下，各相開關(guān)電路的輸出電流相等時，其功率損耗及其溫升也應(yīng)該相等。然而，實際的CPU應(yīng)用系統(tǒng)中常常配置有風(fēng)扇等氣流冷卻裝置。如圖1的示例所示，盡管各相開關(guān)電路的電流相等，由于受到不同冷卻環(huán)境的影響，各相開關(guān)電路的溫度將會不同：從第一相Phase1到第N相Phase?N，開關(guān)電路的溫度逐相遞減。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種相對于現(xiàn)有技術(shù)具有更有效的均溫效果的多相開關(guān)變換器及其控制器。

根據(jù)本實用新型一實施例的一種多相開關(guān)變換器的控制器，該多相開關(guān)變換器包括多個具有輸出端的開關(guān)電路，該多個開關(guān)電路的輸出端耦接在一起為負(fù)載供電，該控制器包括：偏置電流產(chǎn)生電路，具有多個第一輸入端、第二輸入端和多個輸出端，其中多個第一輸入端分別接收多個代表開關(guān)電路溫度的相溫度信號，第二輸入端接收溫度參考信號，偏置電流產(chǎn)生電路基于多個相溫度信號和溫度參考信號，在多個輸出端產(chǎn)生多個偏置電流信號；均溫調(diào)制電路，具有多個第一輸入端、多個第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端以及多個輸出端，其中多個第一輸入端耦接至開關(guān)電路以接收多個代表開關(guān)電路輸出電流的相電流信號，多個第二輸入端耦接至偏置電流產(chǎn)生電路以接收多個偏置電流信號，第三輸入端接收電流參考信號，第四輸入端接收預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間信號，均溫調(diào)制電路基于該多個相電流信號、多個偏置電流信號、電流參考信號和預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間信號，在多個輸出端產(chǎn)生多個導(dǎo)通時間信號；以及邏輯電路，具有多個輸入端和多個輸出端，其中多個輸入端耦接至均溫調(diào)制電路以接收多個導(dǎo)通時間信號，邏輯電路根據(jù)該多個導(dǎo)通時間信號在多個輸出端產(chǎn)生多個控制信號，以控制多個開關(guān)電路依次導(dǎo)通。

在一個實施例中，偏置電流產(chǎn)生電路包括：多個減法器，每個減法器均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收溫度參考信號，第二輸入端接收相應(yīng)的相溫度信號，減法器將溫度參考信號與相溫度信號相減，在輸出端產(chǎn)生溫度誤差信號；以及多個比例積分電路，每個比例積分電路均具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至相應(yīng)減法器的輸出端以接收溫度誤差信號，比例積分電路對溫度誤差信號進(jìn)行比例積分，在輸出端產(chǎn)生偏置電流信號。

在一個實施例中，均溫調(diào)制電路包括：多個加減運算器，每個加減運算器均具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收電流參考信號，第二輸入端耦接至偏置電流產(chǎn)生電路以接收相應(yīng)的偏置電流信號，第三輸入端接收相應(yīng)的相電流信號，加減運算器將電流參考信號與偏置電流信號相加的和值與相電流信號相減，在輸出端產(chǎn)生電流誤差信號；多個比例積分電路，每個比例積分電路均具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至相應(yīng)加減運算器的輸出端以接收電流誤差信號，比例積分電路對電流誤差信號進(jìn)行比例積分，在輸出端產(chǎn)生偏置導(dǎo)通時間信號；以及多個加法器，每個加法器均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至相應(yīng)比例積分電路的輸出端以接收偏置導(dǎo)通時間信號，第二輸入端接收預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間信號，加法器將偏置導(dǎo)通時間信號與預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間信號相加，在輸出端產(chǎn)生導(dǎo)通時間信號。

在一個實施例中，控制器還包括多個限幅電路，每個限幅電路耦接在相應(yīng)加減運算器的輸出端與相應(yīng)比例積分電路的輸入端之間，對電流誤差信號進(jìn)行限幅。

在一個實施例中，控制器還包括參考溫度產(chǎn)生電路，具有多個輸入端和輸出端，其中多個輸入端分別接收多個相溫度信號，該參考溫度產(chǎn)生電路從該多個相溫度信號中選擇一個相溫度信號，在輸出端將其作為溫度參考信號提供至偏置電流產(chǎn)生電路。

在另一個實施例中，參考溫度產(chǎn)生電路，具有多個輸入端和輸出端，其中多個輸入端分別接收多個相溫度信號，該參考溫度產(chǎn)生電路在輸出端將該多個相溫度信號的平均值作為溫度參考信號提供至偏置電流產(chǎn)生電路。