專利名稱：多相開關(guān)變換器及其控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的實(shí)施例涉及電子電路，尤其涉及一種多相開關(guān)變換器及其控制器。
背景技術(shù)：
近年來，隨著一些高性能CPU的出現(xiàn)，需要輸出電壓更小、輸出電流更大的開關(guān)變換器，對(duì)開關(guān)變換器的熱性能、EMI及負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)的要求也不斷提高。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。圖I為現(xiàn)有的恒定導(dǎo)通時(shí)間控制多相開關(guān)變換器100的框圖。多相開關(guān)變換器100包括N個(gè)開關(guān)電路101_1 101_N，其中N為大于2的整數(shù)。該N個(gè)開關(guān)電路的輸入端接收輸入電壓VIN，輸出端耦接在一起以提供輸出電壓V0UT?？刂破靼ǖ谝槐容^電路102和控制電路103。第一比較電路102耦接至開關(guān)電路101_1 101_N的輸出端以接收輸出電壓V0UT，并基于參考信號(hào)VREF和輸出電壓VOUT產(chǎn)生比較信號(hào)CMP0?？刂齐娐?03根據(jù) 比較信號(hào)CMPO產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)CTRLl CTRLN，以控制N個(gè)開關(guān)電路的導(dǎo)通與關(guān)斷。一般地，當(dāng)比較信號(hào)CMPO為高電平，指示輸出電壓VOUT小于參考信號(hào)VREF時(shí)，控制電路將相應(yīng)開關(guān)電路導(dǎo)通。當(dāng)開關(guān)電路的導(dǎo)通時(shí)長達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)長時(shí)，控制電路將相應(yīng)開關(guān)電路關(guān)斷。在正常狀態(tài)下，多相開關(guān)變換器100工作于錯(cuò)相模式，N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。當(dāng) 檢測到負(fù)載增大時(shí)，多相開關(guān)變換器100進(jìn)入疊相模式，N個(gè)開關(guān)電路被同時(shí)導(dǎo)通，從而為負(fù)載提供更大的電流。在疊相模式結(jié)束后，多相開關(guān)變換器100恢復(fù)至錯(cuò)相模式，自第一相開關(guān)電路起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。圖2所示為現(xiàn)有的四相開關(guān)變換器的工作波形圖。當(dāng)檢測到負(fù)載增大，四相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模式，四個(gè)開關(guān)電路被同時(shí)導(dǎo)通。由圖2可知，在四相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模式前，第一相開關(guān)電路的相電流(即單相輸出電流)il最大。由于四相開關(guān)變換器在疊相模式結(jié)束后再次導(dǎo)通第一相開關(guān)電路，使得第一相開關(guān)電路的電流il持續(xù)上升，從而導(dǎo)致各相開關(guān)電路的電流不平衡。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種用于多相開關(guān)變換器的控制器，該多相開關(guān)變換器包括N個(gè)開關(guān)電路，該N個(gè)開關(guān)電路的輸出端耦接在一起為負(fù)載提供輸出電壓，該控制器耦接至該N個(gè)開關(guān)電路，產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)以控制N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通，其特征在于控制器在檢測到負(fù)載增大時(shí)工作于疊相模式，將當(dāng)前開關(guān)電路之后的至少兩相開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通；控制器在疊相模式結(jié)束后，自所述至少兩相開關(guān)電路之后的下一相開關(guān)電路起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器將輸出電壓與多個(gè)閾值電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)，并基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)判斷負(fù)載是否增大，以及在負(fù)載增大時(shí)疊相模式下同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)電路的數(shù)量。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制器包括第一比較電路，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至N個(gè)開關(guān)電路的輸出端以接收輸出電壓，第二輸入端接收參考信號(hào)，第一比較電路基于參考信號(hào)和輸出電壓，在輸出端產(chǎn)生比較信號(hào)；以及控制電路，具有輸入端和N個(gè)輸出端，其中輸入端耦接至第一比較電路的輸出端以接收比較信號(hào)，控制電路基于比較信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路根據(jù)比較信號(hào)在當(dāng)前開關(guān)電路的最小關(guān)斷時(shí)長內(nèi)的狀態(tài)來判斷負(fù)載是否增大，若檢測到負(fù)載增大，則將N個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制器還包括多個(gè)比較電路，其中每 個(gè)比較電路均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端稱接至閾值電壓，第二輸入端稱接至N個(gè)開關(guān)電路的輸出端以接收輸出電壓，輸出端提供負(fù)載指示信號(hào)；其中控制電路包括疊相控制電路，具有多個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，其中多個(gè)輸入端分別耦接至多個(gè)比較電路的輸出端以接收負(fù)載指示信號(hào)，疊相控制電路基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)疊相信號(hào)；分頻電路，具有輸入端和N個(gè)輸出端，其中輸入端耦接至第一比較電路以接收比較信號(hào)，分頻電路根據(jù)比較信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)分頻信號(hào)；N個(gè)門電路，每個(gè)門電路均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至分頻電路的相應(yīng)輸出端以接收分頻信號(hào)，第二輸入端耦接至疊相控制電路的相應(yīng)輸出端以接收疊相信號(hào)，輸出端提供置位信號(hào)；以及N個(gè)子控制電路，每個(gè)子控制電路均具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至相應(yīng)門電路的輸出端以接收置位信號(hào)，輸出端耦接至相應(yīng)開關(guān)電路以提供控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該控制器還包括斜坡補(bǔ)償電路，產(chǎn)生斜坡補(bǔ)償信號(hào)；其中斜坡補(bǔ)償信號(hào)被疊加至代表輸出電壓的反饋信號(hào)，或從參考信號(hào)中被減去。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一種多相開關(guān)變換器，其特征在于，包括如前所述的控制器。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，在疊相模式結(jié)束后，控制器自在疊相模式中被導(dǎo)通的至少兩相開關(guān)電路的下一相開關(guān)電路起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通，可有效防止單相電流不斷增大，保證了各相開關(guān)電路間的電流平衡。

圖I為現(xiàn)有的多相開關(guān)變換器100的框圖；圖2為現(xiàn)有的四相開關(guān)變換器的工作波形圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的多相開關(guān)變換器400的框圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖；圖8為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖4所示控制電路403的電路原理圖；圖9為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖8所示子控制電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面將詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施例只用于舉例說明，并不用于限制本實(shí)用新型。在以下描述中，為了提供對(duì)本實(shí)用新型的透徹理解，闡述了大量特定細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，不必采用這些特定細(xì)節(jié)來實(shí)行本實(shí)用新型。在其他實(shí)例中，為了避免混淆本實(shí)用新型，未具體描述公知的電路、材料或方法。在整個(gè)說明書中，對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“ 一個(gè)示例”或“示例”的提及意味著結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說明書的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”、“一個(gè)示例”或“示例”不一定都指同一實(shí)施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱“元件” “連接到”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出的項(xiàng)目的任何和所有組合。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種多相開關(guān)變換器，在檢測到負(fù)載增大時(shí)工作于疊相模式，將當(dāng)前開關(guān)電路之后的至少兩相開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通；在疊相模式結(jié)束后恢復(fù)至錯(cuò)相·模式，自所述至少兩相開關(guān)電路之后的下一相開關(guān)電路起將多個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。以下主要使用類似于圖I所示的恒定導(dǎo)通時(shí)間控制的多相開關(guān)變換器為例來描述根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的各實(shí)施例。但本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，本實(shí)用新型的教導(dǎo)可應(yīng)用于任何采用其他控制方式的多相開關(guān)變換器。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖。當(dāng)檢測到負(fù)載增大時(shí)，四相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模式，四個(gè)開關(guān)電路被全部導(dǎo)通。由圖3可知，在四相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模式前，第一相開關(guān)電路的電流il最大。在疊相模式結(jié)束后，四相開關(guān)變換器并非自第一相開關(guān)電路，而是自第二相開關(guān)電路起將四個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。由于四相開關(guān)變換器在疊相模式結(jié)束后導(dǎo)通第二相開關(guān)電路而非第一相開關(guān)電路，避免了第一相開關(guān)電路的電流il上升至過大，從而保證了各相開關(guān)電路間的電流平衡。類似地，在N相開關(guān)變換器中，當(dāng)檢測到負(fù)載增大時(shí)，N相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模
式，N個(gè)開關(guān)電路被全部導(dǎo)通。若進(jìn)入疊相模式前第m相開關(guān)電路(m= 1，2，......，N)的
電流最大，則在疊相模式結(jié)束后，N相開關(guān)變換器自第m相開關(guān)電路的下一相開關(guān)電路(例如第m+1相開關(guān)電路)起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。這樣就避免了第m相開關(guān)電路的電流上升至過大，從而保證各相開關(guān)電路間的電流平衡。在一個(gè)實(shí)施例中，可根據(jù)比較信號(hào)CMPO在當(dāng)前開關(guān)電路的最小關(guān)斷時(shí)長內(nèi)的狀態(tài)來判斷負(fù)載是否增大。例如，若比較信號(hào)CMPO在當(dāng)前開關(guān)電路的最小關(guān)斷時(shí)長內(nèi)為高電平(指示輸出電壓VOUT小于參考信號(hào)VREF)，則視為檢測到負(fù)載增大，多相開關(guān)變換器進(jìn)入疊相模式，將所有開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。在一些實(shí)施例中，多相開變換器在疊相模式下并不是將所有開關(guān)電路全部導(dǎo)通，而是根據(jù)負(fù)載情況決定同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)電路的數(shù)目。在一個(gè)實(shí)施例中，多相開關(guān)變換器將輸出電壓VOUT與多個(gè)閾值電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生多個(gè)負(fù)載指不信號(hào)。多相開關(guān)變換器基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)判斷負(fù)載是否增大，以及在負(fù)載增大時(shí)疊相模式下同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)電路的數(shù)量。[0030]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的多相開關(guān)變換器400的框圖。與圖I所示多相開關(guān)變換器100相比，多相開關(guān)變換器400的控制器還包括M個(gè)比較電路404_1 404_M，其中M可為任何小于或等于N-I的正整數(shù)。每個(gè)比較電路404_j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閾值電壓VTHj，第二輸入端耦接N個(gè)開關(guān)電路的
輸出端以接收輸出電壓V0UT，輸出端提供負(fù)載指示信號(hào)LISj，其中j = 1，2，......，M?？?br> 制電路403耦接至比較電路404_1 404_M的輸出端以接收負(fù)載指示信號(hào)LISl LISM，并基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)判斷負(fù)載是否增大，以及在負(fù)載增大時(shí)疊相模式下同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)電路的數(shù)量。 在一個(gè)實(shí)施例中，VREF > VTHl > VTH2 >......> VTHM且M = N-1。若輸出電壓
VOUT小于VTHl，則控制電路403檢測到負(fù)載增大。若輸出電壓VOUT小于VTHl而大于VTH2，控制電路403將兩個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。若輸出電壓VOUT小于VTH2而大于VTH3，控制電 路403將三個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。同理，若輸出電壓VOUT小于VTH(N-2)而大于VTH(N-I)，控制電路403將N-I個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。若輸出電壓VOUT小于VTH(N-I)，控制電路403將N個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。開關(guān)電路401_1 401_N可采用任何直流/直流或交流/直流變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如同步或非同步的升壓、降壓變換器，以及正激、反激變換器等等。開關(guān)電路401_1 401_N*的開關(guān)管可以為任何可控半導(dǎo)體開關(guān)器件，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等。在一個(gè)實(shí)施例中，多相開關(guān)變換器400還包括反饋電路405。該反饋電路具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至開關(guān)電路401_1 401_N的輸出端以接收輸出電壓V0UT，輸出端耦接至第一比較電路402以及比較電路404_1 404_M以提供代表輸出電壓VOUT的反饋信號(hào)VFB。在一個(gè)實(shí)施例中，為了防止在輸出電壓VOUT上產(chǎn)生次諧波振蕩，控制器還包括產(chǎn)生斜坡補(bǔ)償信號(hào)的斜坡補(bǔ)償電路。該斜坡補(bǔ)償信號(hào)可被疊加至輸出電壓VOUT或反饋信號(hào)VFB，也可從參考信號(hào)VREF和閾值電壓VTHl VTHM中被減去。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖。如圖所示，在第一相開關(guān)電路被導(dǎo)通之后，四相開關(guān)變換器檢測到負(fù)載增大時(shí)并進(jìn)入疊相模式。由于此時(shí)輸出電壓VOUT小于VTHl而大于VTH2,第二相和第三相開關(guān)電路被同時(shí)導(dǎo)通。在疊相模式結(jié)束后，四相開關(guān)變換器自第二相和第三相開關(guān)電路之后的第四相開關(guān)電路起，將四個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。由圖5可知，在進(jìn)入疊相模式前第一相開關(guān)電路的電流il最大，但其并未在疊相模式中和疊相模式之后持續(xù)增大，各相開關(guān)電路的電流得到了平衡。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖。如圖所示，在第一相開關(guān)電路被導(dǎo)通之后，四相開關(guān)變換器檢測到負(fù)載增大時(shí)并進(jìn)入疊相模式。由于此時(shí)輸出電壓VOUT小于VTH2而大于VTH3,第二相、第三相和第四相開關(guān)電路被同時(shí)導(dǎo)通。在疊相模式結(jié)束后，四相開關(guān)變換器自第二相、第三相和第四相開關(guān)電路之后的第一相開關(guān)電路起，將四個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。由圖6可知，在進(jìn)入疊相模式前第一相開關(guān)電路的電流il最大，但其并未在疊相模式中和疊相模式之后持續(xù)增大，各相開關(guān)電路的電流得到了平衡。圖7是根據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例的四相開關(guān)變換器的工作波形圖。如圖所示，在第一相開關(guān)電路被導(dǎo)通之后，四相開關(guān)變換器檢測到負(fù)載增大時(shí)并進(jìn)入疊相模式。由于此時(shí)輸出電壓VOUT小于VTHl而大于VTH2，第二相和第三相開關(guān)電路被同時(shí)導(dǎo)通。在疊相模式結(jié)束之前，輸出電壓VOUT減小至小于VTH3，因而四相開關(guān)變換器將第四相和第一相開關(guān)電路觸發(fā)導(dǎo)通。在疊相模式結(jié)束后，四相開關(guān)變換器自第二相、第三相、第四相和第一相開關(guān)電路之后的第二相開關(guān)電路起，將四個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。由圖7可知，在進(jìn)入疊相模式前第一相開關(guān)電路的電流il最大，但其并未在疊相模式中和疊相模式之后持續(xù)增大，各相開關(guān)電路的電流得到了平衡。圖8為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖4所示控制電路403的電路原理圖?？刂齐娐?03包括分頻電路806、門電路807_1 807_N、子控制電路808_1 808_N以及疊相控制電路809。其中疊相控制電路809具有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，其中M個(gè)輸入端分別接收負(fù)載指示信號(hào)LISl LISM，疊相控制電路809基于該M個(gè)負(fù)載指示信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)疊相信號(hào)OVLPl 0VLPN。分頻電路806具有輸入端和N個(gè)輸出端，其中輸入端接收比較信號(hào)CMP0，分頻電路806根據(jù)該比較信號(hào)CMPO在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)分頻信號(hào)DIVl DIVN。每個(gè)門電路807_i均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端I禹接至分頻電路806的相應(yīng)輸出端以接收分頻信號(hào)DIVi，第二輸入端耦接至疊相控制電路809的
相應(yīng)輸出端以接收疊相信號(hào)OVLPi，輸出端提供置位信號(hào)SETi，其中i = 1,2,......，N。每
個(gè)子控制電路808」均具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至門電路807」的輸出端以接收置位信號(hào)SETi，輸出端耦接至相應(yīng)開關(guān)電路以提供控制信號(hào)CTRLi。在一個(gè)實(shí)施例中，門電路807_1 807_N均為或門，疊相控制電路809通過將相應(yīng)疊相信號(hào)設(shè)置為高電平，以將相應(yīng)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。圖9為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的圖8所示子控制電路的電路原理圖。子控制電路808」包括導(dǎo)通時(shí)長控制電路910、門電路912、邏輯電路914以及最小關(guān)斷時(shí)長控制電路916。導(dǎo)通時(shí)長控制電路910產(chǎn)生控制開關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)長的導(dǎo)通時(shí)長控制信號(hào)COTi。開關(guān)電路的導(dǎo)通時(shí)長可被設(shè)置為恒定值，或與輸入電壓VIN和/或輸出電壓VOUT有關(guān)的可變值。最小關(guān)斷時(shí)長控制電路916產(chǎn)生控制開關(guān)電路最小關(guān)斷時(shí)長的最小關(guān)斷時(shí)長控制信號(hào)OFFMINi。門電路912接收置位信號(hào)SETi和最小關(guān)斷時(shí)長控制信號(hào)OFFMINi，并基于這兩個(gè)信號(hào)產(chǎn)生邏輯輸出信號(hào)。邏輯電路914耦接至門電路912和導(dǎo)通時(shí)長控制電路910以接收邏輯輸出信號(hào)和導(dǎo)通時(shí)長控制信號(hào)COTi，并基于這兩個(gè)信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)CTRLi。在一個(gè)實(shí)施例中，門電路912包括與門，而邏輯電路914包括RS觸發(fā)器。雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本實(shí)用新型能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離實(shí)用新型的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種用于多相開關(guān)變換器的控制器，該多相開關(guān)變換器包括N個(gè)開關(guān)電路，該N個(gè)開關(guān)電路的輸出端耦接在一起為負(fù)載提供輸出電壓，該控制器耦接至該N個(gè)開關(guān)電路，產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)以控制N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通，其特征在于 控制器在檢測到負(fù)載增大時(shí)工作于疊相模式，將當(dāng)前開關(guān)電路之后的至少兩相開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通；控制器在疊相模式結(jié)束后，自所述至少兩相開關(guān)電路之后的下一相開關(guān)電路起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，控制器將輸出電壓與多個(gè)閾值電壓進(jìn)行比較以產(chǎn)生多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)，并基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)判斷負(fù)載是否增大，以及在負(fù)載增大時(shí)疊相模式下同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)電路的數(shù)量。
3.如權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于，包括 第一比較電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端稱接至N個(gè)開關(guān)電路的輸出端以接收輸出電壓，第二輸入端接收參考信號(hào)，第一比較電路基于參考信號(hào)和輸出電壓，在輸出端產(chǎn)生比較信號(hào)；以及 控制電路，具有輸入端和N個(gè)輸出端，其中輸入端耦接至第一比較電路的輸出端以接收比較信號(hào)，控制電路基于比較信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，控制電路根據(jù)比較信號(hào)在當(dāng)前開關(guān)電路的最小關(guān)斷時(shí)長內(nèi)的狀態(tài)來判斷負(fù)載是否增大，若檢測到負(fù)載增大，則將N個(gè)開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，還包括 多個(gè)比較電路，其中每個(gè)比較電路均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接至閾值電壓，第二輸入端耦接至N個(gè)開關(guān)電路的輸出端以接收輸出電壓，輸出端提供負(fù)載指示信號(hào)； 其中控制電路包括 疊相控制電路，具有多個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端，其中多個(gè)輸入端分別耦接至多個(gè)比較電路的輸出端以接收負(fù)載指示信號(hào)，疊相控制電路基于該多個(gè)負(fù)載指示信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)疊相信號(hào)； 分頻電路，具有輸入端和N個(gè)輸出端，其中輸入端耦接至第一比較電路以接收比較信號(hào)，分頻電路根據(jù)比較信號(hào)在N個(gè)輸出端產(chǎn)生N個(gè)分頻信號(hào)； N個(gè)門電路,每個(gè)門電路均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端率禹接至分頻電路的相應(yīng)輸出端以接收分頻信號(hào)，第二輸入端耦接至疊相控制電路的相應(yīng)輸出端以接收疊相信號(hào)，輸出端提供置位信號(hào)；以及 N個(gè)子控制電路，每個(gè)子控制電路均具有輸入端和輸出端，其中輸入端耦接至相應(yīng)門電路的輸出端以接收置位信號(hào)，輸出端耦接至相應(yīng)開關(guān)電路以提供控制信號(hào)。
6.如權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，還包括 斜坡補(bǔ)償電路，產(chǎn)生斜坡補(bǔ)償信號(hào)； 其中斜坡補(bǔ)償信號(hào)被疊加至代表輸出電壓的反饋信號(hào)，或從參考信號(hào)中被減去。
7.一種多相開關(guān)變換器，其特征在于，包括如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的控制器。
專利摘要公開了多相開關(guān)變換器及其控制器，該多相開關(guān)變換器包括N個(gè)開關(guān)電路，該N個(gè)開關(guān)電路的輸出端耦接在一起為負(fù)載提供輸出電壓。該控制器產(chǎn)生N個(gè)控制信號(hào)，以控制N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。其中當(dāng)檢測到負(fù)載增大時(shí)，控制器工作于疊相模式，將當(dāng)前開關(guān)電路之后的至少兩相開關(guān)電路同時(shí)導(dǎo)通；在疊相模式結(jié)束后，控制器恢復(fù)至錯(cuò)相模式，自所述至少兩相開關(guān)電路之后的下一相開關(guān)電路起將N個(gè)開關(guān)電路依次導(dǎo)通。
文檔編號(hào)H02M1/08GK202565153SQ20122022433
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者歐陽茜, 姜禮節(jié), 吳小康, 張波, 羅蘇華 申請(qǐng)人:成都芯源系統(tǒng)有限公司