本申請屬于降壓轉(zhuǎn)換器電路,尤其涉及雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路及均流方法。
背景技術(shù):
1、在雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路中,兩個降壓轉(zhuǎn)換器同時工作同時供電時,通常會出現(xiàn)兩個降壓轉(zhuǎn)換器供電電流不能平均分配,即不均流的情況。例如負載需要5a的電流,但很可能降壓轉(zhuǎn)換器buck_a供電1a,降壓轉(zhuǎn)換器buck_b供電4a,長時間工作會導致其中一路buck(降壓轉(zhuǎn)換器)加速老化和損壞,因此需要均流電路。
2、公開號為cn106257812a的中國發(fā)明專利中提出了一種基于cot控制含均流功能兩相buck電路的電源管理芯片,在此方案中,包含雙相降壓轉(zhuǎn)換器的均流方法,但該均流方法存在兩個問題:
3、①在功率管導通和關(guān)閉時會有短暫的穿通效應(yīng),導致開關(guān)管上有非常大的電流尖峰,持續(xù)時間大約在2ns量級,使得在功率管開啟和關(guān)斷時采樣電流均不準確,從而引起buck的采樣電壓不準確,最終導致功率管的占空比不準確。
4、②此均流方式采用的是在功率管附近采樣電流產(chǎn)生采樣電壓,將該電壓送到距離功率管較遠的電流均衡模塊,電壓在版圖走線上會收集很多的干擾信號,從而導致電壓送到均流模塊再送到buck的比較器的輸入端的過程中,會產(chǎn)生一定的電壓偏差和干擾信號。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于,為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供了一種雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路和均流方法,旨在過濾功率管導通和關(guān)閉時產(chǎn)生的大電流毛刺,以及減小版圖在較長走線過程中帶來的大的寄生干擾和誤差。
2、本申請目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
3、一種雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路,所述雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路包括第一降壓轉(zhuǎn)換器、第二降壓轉(zhuǎn)換器和電流均衡模塊,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一脈寬調(diào)制比較器,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二脈寬調(diào)制比較器,還包括:
4、電平轉(zhuǎn)換電路,所述電平轉(zhuǎn)換電路接收從所述第一降壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓轉(zhuǎn)換器采樣得到的第一功率級驅(qū)動信號,經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后得到第二功率級驅(qū)動信號,輸入至前沿消隱電路;
5、前沿消隱電路,所述前沿消隱電路接收所述第二功率級驅(qū)動信號,并產(chǎn)生第一電平信號,當所述第二功率級驅(qū)動信號在上升沿和下降沿跳變時,所述第一電平信號為第一電平狀態(tài),當所述第二功率級驅(qū)動信號未在上升沿和下降沿跳變時,所述第一電平信號為第二電平狀態(tài);
6、所述第一電平信號為所述電流均衡模塊開閉的使能信號。
7、進一步的,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一電流采樣模塊,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二電流采樣模塊;
8、所述第一電流采樣模塊獲取第一采樣電流并輸送至電流均衡模塊;
9、所述第二電流采樣模塊獲取第二采樣電流并輸送至電流均衡模塊;
10、所述電流均衡模塊將所述第一采樣電流和所述第二采樣電流之和平均分配到所述第一脈寬調(diào)制比較器和所述第二脈寬調(diào)制比較器作為均流的參考信號。
11、進一步的,所述第一脈寬調(diào)制比較器的輸入端設(shè)有第一電阻和第三電阻,所述第二脈寬調(diào)制比較器的輸入端設(shè)有第二電阻和第四電阻;
12、所述第一電阻和所述第二電阻用于將所述參考信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后輸入對應(yīng)的脈寬調(diào)制比較器,所述第三電阻和所述第四電阻用于將所述電流均衡模塊轉(zhuǎn)發(fā)的采樣電流轉(zhuǎn)換為電壓信號后輸入對應(yīng)的脈寬調(diào)制比較器。
13、另一方面,本申請還提供了一種雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的均流方法,所述雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路包括第一降壓轉(zhuǎn)換器、第二降壓轉(zhuǎn)換器和電流均衡模塊,所述方法包括:
14、采樣得到第一降壓轉(zhuǎn)換器和第二降壓轉(zhuǎn)換器的高邊功率管的功率級驅(qū)動信號;
15、將所述功率級驅(qū)動信號經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后輸送至前沿消隱電路;
16、前沿消隱電路根據(jù)所述功率級驅(qū)動信號的狀態(tài)產(chǎn)生第一電平信號,當所述功率級驅(qū)動信號在上升沿和下降沿跳變時,所述第一電平信號為低電平,當所述功率級驅(qū)動信號未在上升沿和下降沿跳變時,所述第一電平信號為高電平;
17、當所述第一電平信號為高電平時進行均流。
18、進一步的,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一電流采樣模塊,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二電流采樣模塊,所述方法包括:
19、通過第一電流采樣模塊獲取第一降壓轉(zhuǎn)換器的第一采樣電流,通過第二電流采樣模塊獲取第二降壓轉(zhuǎn)換器的第二采樣電流;
20、當所述第一電平信號為高電平時,將所述第一采樣電流和所述第二采樣電流輸送至電流均衡模塊,電流均衡模塊計算所述第一采樣電流和所述第二采樣電流的平均值,得到第一參考電流,將所述第一采樣電流和所述第一參考電流輸送至第一降壓轉(zhuǎn)換器,將所述第二采樣電流所述第一參考電流輸送至第二降壓轉(zhuǎn)換器;
21、所述第一降壓轉(zhuǎn)換器和所述第二降壓轉(zhuǎn)換器接收所述參考電流和對應(yīng)采樣電流,轉(zhuǎn)換為電壓信號后進行均流。
22、進一步的,所述均流具體包括:
23、將所述第一參考電流轉(zhuǎn)換為第一電壓,接入第一脈寬調(diào)制比較器和第二脈寬調(diào)制比較器的同相輸入端;
24、通過調(diào)節(jié)所述第一脈寬調(diào)制比較器和所述第二脈寬調(diào)制比較器的輸出占空比,完成均流。
25、進一步的,所述調(diào)節(jié)所述第一脈寬調(diào)制比較器和所述第二脈寬調(diào)制比較器的輸出占空比,完成均流具體包括:
26、將所述第一采樣電流轉(zhuǎn)換為第二電壓輸入第一脈寬調(diào)制比較器的反相端與所述第一電壓進行比較,將所述第二采樣電流轉(zhuǎn)換為第三電壓輸入第二脈寬調(diào)制比較器的反相端與所述第一電壓進行比較;
27、當?shù)诙妷盒∮诘谝浑妷簳r,所述第一脈寬調(diào)制比較器輸出占空比增大,直到第二電壓等于第一電壓,所述第二脈寬調(diào)制比較器輸出占空比減小,直到第三電壓等于第一電壓;
28、當?shù)诙妷捍笥诘谝浑妷簳r,所述第一脈寬調(diào)制比較器輸出占空比減小,直到第二電壓等于第一電壓,所述第二脈寬調(diào)制比較器輸出占空比增大,直到第三電壓等于第一電壓。
29、本申請的有益效果在于:
30、(1)本申請在傳統(tǒng)雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的基礎(chǔ)上增加了一個leb電路(前沿消隱電路),可以讓功率級驅(qū)動信號在上升沿和下降沿跳變時,均產(chǎn)生一個低電平,其余情況下均為高電平,并用該信號作為采樣電流是否送到電流均衡模塊的使能信號,低電平時間內(nèi)不允許采樣電流送到電流均衡模塊中,其余情況下采樣電流允許送到電流均衡模塊中參與均流,如此以來,在高邊功率管開啟和關(guān)閉的瞬間,電流均衡模塊未工作,則可抵消因高邊功率管和低邊功率管穿通產(chǎn)生瞬間大電流對后續(xù)采樣電路和均流模塊造成的誤差。
31、(2)本申請不再直接將電壓信號送至脈寬調(diào)制比較器,而是先通過電流傳送的方式減小信號干擾,在功率管采樣電流后,通過leb電路后,將采樣電流傳送至電流均衡模塊,由電流均衡模塊再次轉(zhuǎn)發(fā)出采樣電流和參考電流到兩個脈寬調(diào)制比較器,在到達脈寬調(diào)制比較器的輸入端時再通過電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號,以此來減小版圖在較長走線過程中帶來的大的寄生干擾和誤差。
1.一種雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路,所述雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路包括第一降壓轉(zhuǎn)換器、第二降壓轉(zhuǎn)換器和電流均衡模塊,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一脈寬調(diào)制比較器,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二脈寬調(diào)制比較器,其特征在于,還包括:
2.如權(quán)利要求1所述的雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一電流采樣模塊,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二電流采樣模塊;
3.如權(quán)利要求2所述的雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路,其特征在于,所述第一脈寬調(diào)制比較器的輸入端設(shè)有第一電阻和第三電阻,所述第二脈寬調(diào)制比較器的輸入端設(shè)有第二電阻和第四電阻;
4.一種雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的均流方法,所述雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路包括第一降壓轉(zhuǎn)換器、第二降壓轉(zhuǎn)換器和電流均衡模塊,其特征在于,所述方法包括:
5.如權(quán)利要求4所述的雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的均流方法,其特征在于,所述第一降壓轉(zhuǎn)換器包括第一電流采樣模塊,所述第二降壓轉(zhuǎn)換器包括第二電流采樣模塊,所述方法包括:
6.如權(quán)利要求5所述的雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的均流方法,其特征在于,所述均流具體包括:
7.如權(quán)利要求6所述的雙相降壓轉(zhuǎn)換器電路的均流方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)所述第一脈寬調(diào)制比較器和所述第二脈寬調(diào)制比較器的輸出占空比,完成均流具體包括: