[發明專利]具有自測試的多相調節器

有效

• 申請號: 201710861599.1
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN107659124B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: B·唐;R·皮爾遜;S·索思韋爾;T·吳;劉宜遠;B·莫洛伊;K·奧斯特羅姆;A·巴巴扎德赫
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;范懷志

本發明公開了一種具有自測試的多相調節器，包括多個輸出相，每個輸出相可操作用于通過單獨的電感器將相電流遞送至經由電感器和輸出電容器連接至輸出相的負載。多相調節器進一步包括控制器，控制器可操作用于通過調整由輸出相遞送至負載的相電流來調節遞送至負載的電壓，以及監控由輸出相遞送至負載的相電流。控制器進一步可操作用于確定所監控的相電流是否指示各個輸出相中的任何輸出相、各個電感器中的任何電感器或者輸出電容器是故障的，即使被遞送至負載的總電流在指定限度內。

本申請是于2014年6月25日向中國國家專利局提出、申請號為201410293562.X、發明名稱為“具有自測試的多相調節器”的中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本申請涉及多相調節器，特別地涉及多相調節器的自測試。

背景技術

開關電源或者電壓調節器因為它們的高效率以及由這樣的調節器所占用的小量面積/體積而廣泛用于高功率應用。普遍認可的開關電壓調節器包括降壓、升壓、升降壓、正激、回掃、半橋、全橋、和單端初級電感轉換器(SEPIC)拓撲。多相降壓轉換器特別適用于在低電壓下產生諸如微處理器、圖像處理器和網絡處理器之類的高性能集成電路所需的高電流。降壓轉換器通常被實施為具有諸如脈沖寬度調制(PWM)控制器IC(集成電路)、驅動器、功率MOSFET(金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)之類的有源部件，以及諸如電感器、變壓器或耦合的電感器、電容器和電阻器之類的無源部件。在其中可以通過并聯連接多個輸出轉換器以及施加在它們之間共享的電流以滿足總輸出電流需求來滿足高電流需求的應用中也可以使用并聯轉換器。在本文中可互換地使用術語“多相調節器”和“并聯轉換器”以及“輸出相”和“輸出轉換器”。

多相調節器中大量數目的部件以及這樣的系統的通常高輸出電流和功率使其需要檢測任何部件或者連接故障，以便于驗證這些系統的完整功能以及確保電壓調節器在其整個操作范圍之上正常地操作。通常實施電壓、電流、功率和溫度監控以確保在改變的、不可預知的和無法預料的操作條件下正常地操作。這些系統通常監控整個系統或各個輸出相的輸入和輸出端子的電壓和電流。

在多相調節器中有許多故障條件，其中調節器可以在一些條件下仍然提供調節，但是當操作條件改變時發生故障。例如，具有缺失的輸出相部件或連接的電壓調節器可以仍然在無負載或者輕負載條件下正常地調節輸出電壓，但是當負載電流增大時發生故障。系統可能能夠在無負載或者輕負載條件下以預期的電壓、電流和溫度操作范圍進行調節，但是當負載電流增大時發生故障而無法調節。此外，電壓調節器可以操作于亞最優條件，例如操作于通常在高負載電流下導致熱問題的不良效率。大多數傳統的系統基于電壓、電流、功率和溫度監控而提供簡單的故障保護，但是無法提供復雜故障保護，復雜故障保護對更不容易或更難以檢測其中調節器在一些條件下正常地操作而在其他條件下無法正常操作的條件進行保護。

發明內容

根據多相調節器的實施例，調節器包括多個輸出相，每個輸出相可操作用于通過單獨的電感器將相電流遞送至經由電感器和輸出電容器連接至輸出相的負載。多相調節器進一步包括控制器，控制器可操作用于通過調整由輸出相遞送至負載的相電流來調節遞送至負載的電壓，以及監控由輸出相遞送至負載的相電流。控制器進一步可操作用于確定所監控的相電流是否指示各個輸出相中的任何輸出相、各個電感器中的任何電感器或者輸出電容器是故障的，即使被遞送至負載的總電流在指定限度內。

根據操作多相調節器的方法的實施例，方法包括：通過調整由輸出相遞送至負載的相電流來調節遞送至負載的電壓；監控由輸出相遞送至負載的相電流；以及即使被遞送至負載的總電流在指定限度內，也確定所監控的相電流是否指示各個輸出相中的任何輸出相、各個電感器中的任何電感器或輸出電容器是故障的。

通過閱讀以下詳細說明書以及查看附圖，本領域技術人員將認識到附加的特征和優點。

附圖說明