[發明專利]多相電源動態響應控制電路及控制方法

在審

• 申請號: 202010617864.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111600464A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 孫順根
• 申請（專利權）人: 上海晶豐明源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明公開了一種多相電源動態響應控制電路及控制方法。本發明在檢測到負載急劇增加時，通過臨時調節輸出的PWM信號，以從第一工作模式進入第二工作模式，來給負載補充能量，防止輸出跌落。本發明對現有電路改動較小，檢測方式簡單、直接且高效，能在負載電流突然增大時迅速作出反應，通過調節輸出的PWM信號為負載提供足夠的能量。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種可實現多相電源動態響應優化機制的多相電源動態響應控制電路及控制方法。

背景技術

在大電流或大功率應用場合，一般采取多相并聯技術，相與相之間的PWM(PulseWidth Modulation，脈寬調制)信號可以相同或者錯開一定相位。多相電源控制電路由一個多相控制器加上若干相的功率處理單元(Powerstage IC或DrMOS)組成。為了優化效率，通常需要進行自動相位調整(auto-phase shedding，也被稱為切相)。在切相模式下，所述多相電源控制電路根據負載電流的大小決定進行功率運行的功率處理單元個數。當負載電流較小時，所述多相電源控制電路中僅部分功率處理單元進行功率運行。

現有多相電源控制電路的主要器件包括：多相控制器以及多個功率處理單元。多相控制器基于負載電流提供相應數量的PWM信號，以分別控制各功率處理單元；多個功率處理單元并聯連接在多相控制器與負載之間，用于提供輸出電壓至負載。由于恒定導通時間(Constant On Time，簡稱COT)控制方式具有很好的動態響應速度和輕載效率，多相電源一般采取這種方式。采用恒定導通時間控制方式，在固定的輸入電壓和輸出電壓下，每相的導通時間Ton_s都是固定的或近似固定的；這里近似固定指導通時間可以微變，例如抖頻模式下導通時間微變。即使在負載跳變時的導通時間Ton_s仍與在穩態時的導通時間Ton_是一致的。

采用恒定導通時間控制方式，在非常快速的負載跳變時(即負載電流出現瞬態上升時)，多相電源控制電路的響應速度不夠迅速，不能及時響應負載的變化，將導致輸出電壓上出現較大下沖。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術中存在的技術問題，提供一種多相電源動態響應控制電路及控制方法，可以在負載急劇增加時，臨時調節輸出的PWM信號來給輸出補充能量，防止輸出跌落。

為實現上述目的，本發明提供了一種多相電源動態響應控制電路，包括：一多相控制器，用于基于負載電流提供相應數量的PWM信號；多個功率處理單元，并聯連接在所述多相控制器與負載之間，用于響應相應的PWM信號而導通，以共同向負載提供能量；所述多相控制器進一步用于在檢測到負載電流瞬態上升時，調節輸出的PWM信號，以從第一工作模式進入第二工作模式。

為實現上述目的，本發明還提供了一種多相電源動態響應控制方法，采用本發明所述的多相電源動態響應控制電路，所述方法包括如下步驟：通過所述多相控制器基于負載電流提供相應數量的PWM信號，從而決定共同向負載提供能量的功率處理單元的數量；檢測是否發生負載電流瞬態上升；若檢測到負載電流瞬態上升，則通過所述多相控制器調節輸出的PWM信號，以從第一工作模式進入第二工作模式。

本發明的優點在于：本發明在檢測到負載急劇增加時，通過臨時調節輸出的PWM信號，以從第一工作模式進入第二工作模式，來給負載補充能量，防止輸出跌落。本發明對現有電路改動較小，檢測方式簡單、直接且高效，能在負載電流突然增大時迅速作出反應，通過調節輸出的PWM信號為負載提供足夠的能量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明多相電源動態響應控制電路的一實施例的電路圖；

圖2為本發明PWM信號的波形示意圖；