[發明專利]相冗余方案中的OR-FET本體制動

在審

• 申請號: 202010217036.0
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111756242A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 普拉巴·烏帕德亞雅
• 申請（專利權）人: 萬國半導體（開曼）股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

用于改良直流到直流轉換器中感應電流下降時間的一種方法、系統和計算機程序產品，直流到直流轉換器具有一個電感器，導電耦合到低端晶體管的第一端，以及一個or?ing晶體管耦合到第二端，其中直流到直流轉換器位于相冗余電源中。該方法包括在發生空載瞬態時，斷開低端晶體管，斷開or?ing晶體管。

發明領域

本發明的各個方面主要涉及功率轉換器，更確切地說是在相冗余方案中配置的直流到直流功率轉換器。

發明背景

現代負載(服務器、GPU、ASIC、網絡開關等其他高電流負載)的主機需要小巧、可靠以及高性價比的服務器系統。服務器系統故障的主要原因在于電源。在許多先進的服務器中使用相冗余電源方案，可以提高可靠性。相冗余電源方案通常具有多個冗余功率級。如果功率級出現故障的話，相冗余電源可以檢測到，從而隔離出故障的功率級，使系統的其他部分正常運行，不受干擾。常用的相冗余電源具有N+2個功率級，其中N為相的數量。對于一個帶有N+2個功率級的相冗余電源來說，2個功率級出現故障時，電源仍然可以正常運行。

為了實現相冗余電源方案，要將多個功率級配置在一起，才能使其中一個發生故障時，將其隔離出電源電路，剩余的功率級可以共享負載。因此，與非冗余電源相比，相冗余電源中的功率級通常至少具有一個額外的晶體管，用于發生故障時，關掉電源轉換器。

服務器的另一個主要問題是瞬態性能。確切地說，就是當發生空載瞬態時，電源必須有能力迅速降低電流。

正是在這一前提下，提出了本發明的各種實施例。

發明內容

本發明涉及一種用于改良直流到直流轉換器中感應電流下降時間的方法，其中一個低端晶體管電耦合到一個電感器的第一端和地之間，一個OR-ing晶體管耦合到電感器的第二端和直流到直流轉換器輸出端之間，其中直流到直流轉換器在相冗余電源中，該方法包括：發生空載瞬態時，斷開低端晶體管，斷開OR-ing晶體管。

其中，低端晶體管和OR-ing晶體管都會在檢測到空載瞬態時的30納秒內斷開。

其中，電感器通過OR-ing晶體管的體二極管和低端晶體管的體二極管釋放能量。

其中，電感器感應電流下降時間小于2.4微秒。

本發明還涉及一種在相冗余電源中的直流到直流轉換器，包括：一個電感器；一個低端晶體管，電耦合到電感器的第一端和地之間；一個OR-ing晶體管，電耦合到電感器的第二端和直流到直流轉換器輸出端之間；一個相冗余控制器，交互耦合到OR-ing晶體管上，其中配置相冗余控制器，使OR-ing晶體管在發生空載瞬態時斷開。

其中，低端驅動器接收的信號來自于脈沖寬度調制信號控制器，用于在發生空載瞬態時斷開低端晶體管。

其中，低端晶體管和OR-ing晶體管都會在檢測到空載瞬態時30納秒內斷開。

其中，電感器通過OR-ing晶體管的體二極管和低端晶體管的體二極管釋放能量。

其中，電感器感應電流下降時間小于2.4微秒。

其中，還包括：一個高端晶體管，電耦合到電感器的第一端和直流到直流轉換器輸入端之間。

附圖說明

閱讀以下詳細說明并參照以下附圖之后，本發明的其他特征和優勢將顯而易見：

圖1表示依據本發明的一個實施例，在一個相冗余電源中的直流到直流電壓轉換器中的電路圖。

圖2表示依據本發明的各個方面，感應電流、脈沖寬度調制(PWM)信號、智能功率級(SPS)、柵極低(GL)驅動信號以及來自相冗余控制器(PRC)低柵極(LGATE)隨時間變化的一組曲線圖。

具體實施方式