專利名稱：對光源進(jìn)行控制的控制器、系統(tǒng)及多相控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制器，特別是涉及一種多相控制器及控制系統(tǒng)和多相控制方法。
背景技術(shù)：
控制器可提供控制信號給根據(jù)該控制信號將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號的轉(zhuǎn)換器。 該種控制器可使用脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation, PWM)信號作為控制信號，被稱為PWM控制器。在較重負(fù)載應(yīng)用中，比如，需要高負(fù)載電流的高端微處理器或圖形處理器 (Graphics ProcessorUnit, GPU)，比如，電流大于30安培(A)，則多相控制器被廣泛應(yīng)用， 其中該種多相控制器可使用兩個或多個相位來滿足負(fù)載的需求。然而，由于多個相位間存在不均衡的情形，這種傳統(tǒng)的多相控制器傾向不均等地分配重負(fù)載。這種多個相位不均衡的情形，將會導(dǎo)致分配了較重負(fù)載的相位相對于其他相位而言需要承受更大的熱量壓力。 產(chǎn)生這種不均衡情形的因素存在的范圍可從多個相位中的控制器在控制時序和布板中的不匹配到多個相位中的相似模塊的工藝差異等。通常，電流均衡電路被采用在多相控制器中用于均勻分配多個相位中的負(fù)載電流。為均衡電流，額外的電流感測器被用來感測單個相位上的電流。感測的相位電流被反饋給用于調(diào)整單個相位的占控因素的校正電路以對不均衡情形作出反應(yīng)。然而，電流感測器中的不匹配依然會影響多個相位的均衡。此外，額外的電流感測器以及校正電路增加了系統(tǒng)的成本，且效率較低，同時也增加了多相控制器的板面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可實(shí)現(xiàn)負(fù)載相位均衡且可降低系統(tǒng)成本的控制器、系統(tǒng)及多相控制方法。本發(fā)明提供了一種控制器，包括用于提供多個控制信號的多個信號產(chǎn)生器；與信號產(chǎn)生器相連的多路復(fù)用器，用于多路傳輸控制信號給多個輸出通路以提供多個輸出信號，其中每一輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，所述獨(dú)立的輸出信號表示控制信號的一個周期循環(huán)并用于控制與所述輸出通路相連的負(fù)載的電流；以及與所述信號產(chǎn)生器相連的輸入選擇器，用于使所述信號產(chǎn)生器交替運(yùn)行在備用狀態(tài)，從而控制多路復(fù)用器多路傳輸控制信號的多路傳輸順序。本發(fā)明還提供了一種多相控制方法，包括確定多個控制信號的一個多路傳輸順序；按照多路傳輸順序多路傳輸控制信號給多個輸出通路；輸出通路產(chǎn)生多個輸出信號； 通過每一輸出信號表示控制信號的一個周期循環(huán)；以及根據(jù)輸出信號控制與輸出通路相連的負(fù)載的電流。本發(fā)明再提供了一種控制系統(tǒng)，包括具有多個輸出通路用于輸出多個輸出信號的多相控制器，其中每一輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，每一輸出信號表示多個控制信號的一個周期循環(huán)，其中至少兩個輸出信號具有相同的波形和不同的相位；以及與輸出通路相連的若干轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)輸出信號提供輸出電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的控制器、控制系統(tǒng)及多相控制方法通過使多個信號產(chǎn)生器交替處于備用狀態(tài)以控制控制信號的一個多路傳輸順序，從而實(shí)現(xiàn)了輸出通路間的相位均衡且不需要額外的均衡電路，因此系統(tǒng)成本也相應(yīng)得到降低且效率也得到了改
業(yè)
口 ο以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，以使本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)更為明顯。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制器的電路示意圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的多相控制器的電路示意圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制器的時序圖；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的多相控制器的時序圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的多相控制器的時序圖；及圖7所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制方法的操作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將對本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說明。盡管本發(fā)明將結(jié)合一些具體實(shí)施方式
進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反，對本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的具體實(shí)施方式
中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種控制器和一種多相控制方法?？刂破靼ㄝ斎脒x擇器、多個信號產(chǎn)生器以及多路復(fù)用器。多個信號產(chǎn)生器用于提供多個控制信號。多路復(fù)用器與多個信號產(chǎn)生器相連，用于將該多個控制信號多路傳輸給多個輸出通路從而提供多個輸出信號。每一輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，每一輸出信號代表控制信號的一個周期循環(huán)。輸入選擇器與多個信號產(chǎn)生器相連，用于選擇該多個信號產(chǎn)生器交替處于備用狀態(tài)從而控制該控制信號的一個多路傳輸順序。圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制器100的結(jié)構(gòu)方框圖。多相控制器 100包括多個信號產(chǎn)生器以及多路復(fù)用器108。三個信號產(chǎn)生器，即信號產(chǎn)生器_A102、信號產(chǎn)生器_B104及信號產(chǎn)生器_C106如圖1所示僅用于說明而非限制。多個信號產(chǎn)生器與多路復(fù)用器108相連，每一信號產(chǎn)生器提供一控制信號給多路復(fù)用器108?？刂菩盘柨梢允?， 但不限制于，脈沖信號，比如，脈沖寬度調(diào)制(pulse width modulation,PWM)信號。在一個實(shí)施例中，多路復(fù)用器108從多個信號產(chǎn)生器接收控制信號，并根據(jù)多路傳輸技術(shù)將該控制信號多路傳輸給多個輸出通路。多路傳輸技術(shù)包括確定多路復(fù)用器108多路傳輸控制信號的一個多路傳輸順序。在一個實(shí)施例中，控制信號的多路傳輸順序是通過使多個信號產(chǎn)生器以周期循環(huán)順序處于備用狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，當(dāng)多路復(fù)用器108發(fā)出一多路傳輸操作請求時，響應(yīng)于該多路傳輸操作請求，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器被觸發(fā)以提供一控制信號給多路復(fù)用器108。在圖1的實(shí)施例中，多路復(fù)用器108包括兩輸出通路110和112。對于每一次多路傳輸操作，多路復(fù)用器108將對應(yīng)的控制信號傳輸給區(qū)別于上次多路傳輸操作所使用的輸出通路。換句話說，輸出通路110和輸出通路112交替接收被多路傳輸?shù)目刂菩盘杹韺?shí)現(xiàn)雙相位輸出。因此，每一輸出通路輸出的輸出信號展現(xiàn)為控制信號的周期循環(huán)，而控制信號在每一輸出通路顯示的順序是根據(jù)多路傳輸順序來確定的。在一個實(shí)施例中，多相控制器100的輸出信號具有相同的波形和不同的相位。因此，每一輸出信號展示了相同的控制信號的平均數(shù)。因此，不管多相控制器100中的不匹配和工藝差異，本發(fā)明均可以實(shí)現(xiàn)輸出通路間的相位均衡，且不需要額外的均衡電路。同樣，由于不再使用額外的電流感測器，多相控制器100的系統(tǒng)成本也相應(yīng)降低，且效率也得到了改善。在一相似的方式中，多相控制器100可被擴(kuò)展來支持更多的輸出通路且實(shí)現(xiàn)多個輸出通路間的相位均衡。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制器200的電路示意圖。多相控制器 200包括信號產(chǎn)生器202、204和206、多路復(fù)用器208以及輸入選擇器210。在一個實(shí)施例中，每一信號產(chǎn)生器具有專利號為7，098，642的美國專利所揭露的結(jié)構(gòu)，在此結(jié)合整體以供參考。信號產(chǎn)生器202、204和206對應(yīng)的控制信號，比如，PWM信號，即PWM_A，PWM_B和 PWM_C，根據(jù)由輸入選擇器210確定的多路傳輸順序被發(fā)送給多路復(fù)用器208。用于說明的是，多路復(fù)用器208包括兩輸出通路以提供輸出信號，比如，PWM信號PWM_1和PWM_2。因此，結(jié)合圖1所示，不管多相控制器200中的不匹配和工藝差異，本發(fā)明均可以實(shí)現(xiàn)輸出通路間的相位均衡。在一個實(shí)施例中，每一輸出信號被提供給與對應(yīng)的輸出通路相連的轉(zhuǎn)換器218，從而控制轉(zhuǎn)換器218的輸出電壓V0UT。在圖2的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器218包括驅(qū)動器212、一對開關(guān)214以及電感L。開關(guān)214包括高側(cè)開關(guān)Ql和低側(cè)開關(guān)Q2。轉(zhuǎn)換器218用于將輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換成輸出電壓V0UT。在一個實(shí)施例中，連接在輸出通路的轉(zhuǎn)換器共享一電容C， 輸出電壓VOUT根據(jù)輸出信號通過電容C產(chǎn)生。輸出電壓VOUT被提供給與轉(zhuǎn)換器相連的負(fù)載216。在一個實(shí)施例中，傳遞給負(fù)載216的輸出電壓VOUT通過輸出信號控制。比如，通過 PWM信號的占控比控制輸出電壓V0UT，從而在操作中獲得一合適的負(fù)載電流，因此，傳遞給負(fù)載216的電能也相應(yīng)得到調(diào)整。優(yōu)點(diǎn)在于，由于相位均衡的結(jié)果，輸出通路可均勻分配負(fù)載電流。在一個實(shí)施例中，輸入選擇器210用于控制多路傳輸順序。比如，對于每一個循環(huán)周期，當(dāng)循環(huán)周期開始時輸入選擇器210通過引腳SIl輸出一使能信號sil。信號產(chǎn)生器202通過引腳EN_C0RE接收使能信號sil而相應(yīng)地被設(shè)置于一備用狀態(tài)。結(jié)合圖1所示，當(dāng)多路復(fù)用器208發(fā)出多路傳輸操作請求時，響應(yīng)于該多路傳輸操作請求，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器202被觸發(fā)以提供控制信號給多路復(fù)用器208。在圖2的實(shí)施例中，當(dāng)多路復(fù)用器208的輸出通路需要輸出一個脈沖時，多路復(fù)用器208發(fā)送請求。響應(yīng)于該請求， 處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器202被觸發(fā)以通過引腳PWM提供一個具有新脈沖的PWM_A信號給多路復(fù)用器208的引腳PWM_A。在一個實(shí)施例中，信號產(chǎn)生器202還通過引腳IDR_EN提供一 IDR_EN_A信號給多路復(fù)用器208的引腳IDR_EN_A。作為一個實(shí)施例，多路復(fù)用器208 多路傳輸PWM_A信號和IDR_EN_A信號給PWM_1輸出通路以進(jìn)行所述請求的多路傳輸操作，該P(yáng)WM_1輸出通路通過引腳PWM_1輸出PWM_1信號以及通過引腳IDR_Em輸出IDR_Em信號。作為該多路傳輸操作的結(jié)果，PWM.1信號表示PWM_A信號，IDR_Em信號表示IDR_EN_ A信號。與PWM_1輸出通路相連的轉(zhuǎn)換器218根據(jù)PWM_1信號和IDR_Em信號來調(diào)整輸出電壓VOUT。此外，響應(yīng)于該使能信號sil，信號產(chǎn)生器202通過引腳VC3輸出一標(biāo)志信號 VC3A。作為一個實(shí)施例，標(biāo)志信號VC3A在PWM_A信號的TON周期的一半發(fā)出。在一個實(shí)施例中，在PWM信號的TON周期中，PWM信號為邏輯高電平。在PWM信號的TOFF周期中，PWM 信號為邏輯低電平。在其它實(shí)施方式中，標(biāo)志信號VC3A并不是必須在TON周期的一半發(fā)出， 而根據(jù)設(shè)備的需求可在其它的時刻發(fā)出。標(biāo)志信號VC3A通過引腳VC3A被反饋給輸入選擇器210。響應(yīng)于標(biāo)志信號VC3A，輸入選擇器210通過引腳SI2輸出一使能信號si2以及通過引腳SIl輸出一抑制信號sil。相應(yīng)地，信號產(chǎn)生器204由于該使能信號SI2而運(yùn)行在備用狀態(tài)，信號產(chǎn)生器202則退出備用狀態(tài)。同樣，當(dāng)多路復(fù)用器208的輸出通路請求下一個脈沖時，多路復(fù)用器208發(fā)送請求。響應(yīng)于該請求，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器204被觸發(fā)以通過引腳PWM提供一個具有新的脈沖的PWM_B信號給多路復(fù)用器208的引腳PWM_B。在一個實(shí)施例中，信號產(chǎn)生器204 還通過引腳IDR_EN提供一 IDR_EN_B信號給多路復(fù)用器208的引腳IDR_EN_B。多路復(fù)用器 208多路傳輸PWM_B信號和IDR_EN_B信號給PWM_2輸出通路以進(jìn)行所請求的多路傳輸操作，該P(yáng)WM_2輸出通路通過引腳PWM_2輸出PWM_2信號以及通過引腳IDR_EN2輸出IDR_EN2 信號。作為該多路傳輸操作的結(jié)果，PWM_2信號表示PWM_B信號，IDR_EN2信號表示IDR_EN_ B信號。與PWM_2輸出通路相連的轉(zhuǎn)換器218根據(jù)PWM_2信號和IDR_EN2信號調(diào)整輸出電壓 VOUT。此外，響應(yīng)于該使能信號si2，信號產(chǎn)生器204通過引腳VC3輸出一標(biāo)志信號 VC;3B。標(biāo)志信號VC;3B通過引腳VC;3B被反饋給輸入選擇器210。響應(yīng)于標(biāo)志信號VC!3B，輸入選擇器210通過引腳SI3輸出一使能信號si3以及通過引腳SI2輸出一抑制信號si2。 相應(yīng)地，信號產(chǎn)生器206因使能信號si3而運(yùn)行在備用狀態(tài)，信號產(chǎn)生器204則退出備用狀態(tài)。響應(yīng)于多路復(fù)用器208的下一請求，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器206被觸發(fā)以通過引腳 PWM提供具有新的脈沖的PWM_C信號給多路復(fù)用器208的引腳PWM_C。在一個實(shí)施例中，信號產(chǎn)生器206還通過引腳IDR_EN提供一 IDR_EN_C信號給多路復(fù)用器208的引腳IDR_EN_ C。多路復(fù)用器208多路傳輸PWM_C信號和IDR_EN_C信號給PWM_1輸出通路。作為該多路傳輸操作的結(jié)果，PWM.1信號表示PWM_C信號，IDR_Em信號表示IDR_EN_C信號。此外，響應(yīng)于該使能信號si3，信號產(chǎn)生器206通過引腳VC3輸出一標(biāo)志信號 VC3C。響應(yīng)于標(biāo)志信號VC3C，輸入選擇器210通過引腳SIl輸出使能信號sil以及通過引腳 SI3輸出一抑制信號si3。相應(yīng)地，信號產(chǎn)生器202由于該使能信號sil而重新運(yùn)行在備用狀態(tài)，信號產(chǎn)生器206則退出備用狀態(tài)。此時，多相控制器200完成周期循環(huán)的前一半。在周期循環(huán)的后一半中，信號產(chǎn)生器202、204和206重復(fù)上述前一半的操作，多路復(fù)用器208 繼續(xù)多路傳輸控制信號給輸出通路。因此，每一輸出通路的輸出信號展現(xiàn)為多個信號產(chǎn)生器的控制信號的周期循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)多個輸出通路間的相位均衡而無需額外的均衡電路。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的多相控制器300的電路示意圖。圖3中與圖2標(biāo)號相同的元素具有相同的功能。圖3將結(jié)合圖2進(jìn)行描述。多相控制器300包括信號產(chǎn)生器302、304和306、輸入選擇器310以及多路復(fù)用器208。除了圖2所示的輸入選擇器210所包括的引腳之外，輸入選擇器310還包括引腳PWM_A、PWM_B和PWM_C。同樣，除了圖2所示的信號產(chǎn)生器所包括的引腳之外，圖3所示的每一信號產(chǎn)生器還包括引腳F_DHG、 CSN和CSP。輸入選擇器310的引腳PWM_A與信號產(chǎn)生器302的引腳PWM相連，以接收PWM_ A信號；輸入選擇器310的引腳PWM_B與信號產(chǎn)生器304的引腳PWM相連，以接收PWM_B信號；輸入選擇器310的引腳PWM_C與信號產(chǎn)生器306的引腳PWM相連，以接收PWM_C信號。 輸入選擇器310的引腳SIl與信號產(chǎn)生器302的引腳EN_C0RE和信號產(chǎn)生器304的引腳F_ DHG相連；輸入選擇器310的引腳SI2與信號產(chǎn)生器304的引腳EN_C0RE和信號產(chǎn)生器306 的引腳F_DHG相連；輸入選擇器310的引腳SI3與信號產(chǎn)生器306的引腳EN_C0RE和信號產(chǎn)生器302的引腳F_DHG相連。當(dāng)每一信號產(chǎn)生器通過對應(yīng)的引腳EN_C0RE接收到使能信號時，則對應(yīng)的信號產(chǎn)生器進(jìn)入如圖2所述的備用狀態(tài)。當(dāng)每一信號產(chǎn)生器通過對應(yīng)的引腳F_DHG接收到抑制信號時，對應(yīng)的信號產(chǎn)生器根據(jù)負(fù)載206運(yùn)行在一標(biāo)準(zhǔn)放電模式或一快速放電模式。每一信號產(chǎn)生器的引腳CSN和CSP用于接收表示輸出通路的電流信息的反饋信號CSP和CSPN。響應(yīng)于該反饋信號，產(chǎn)生一調(diào)整信號以表示多路復(fù)用器208的輸出通路是否請求輸出一個脈沖。在一個實(shí)施例中，每一轉(zhuǎn)換器的電阻R與電感L串聯(lián)?？蛇x擇地，所示的電阻R稱為電感L的寄生直流阻抗(parasitic direct currentresistance, DCR) 此夕卜，電阻網(wǎng)絡(luò)312產(chǎn)生一電壓以等效于電阻R上的電壓，該電壓表示輸出通路的電流信息，且通過引腳 CSN、CSP將等效電壓反饋給多相控制器300。在一個實(shí)施例中，電阻網(wǎng)絡(luò)312包括電阻Ra，、 Rb和Re。電阻Ra與一轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)Ql和Q2之間的連接節(jié)點(diǎn)相連。電阻Rc與另一轉(zhuǎn)換器中的開關(guān)Ql和Q2之間的連接節(jié)點(diǎn)相連。電阻Rb與電容C相連。電阻Ra、Rb和Rc之間的連接節(jié)點(diǎn)，被稱為CSP節(jié)點(diǎn)，與每個信號產(chǎn)生器的引腳CSP相連。電阻R和電容C之間的連接節(jié)點(diǎn)，被稱為CSN節(jié)點(diǎn)，與每個信號產(chǎn)生器的引腳CSN相連。在一個實(shí)施例中，電阻網(wǎng)絡(luò)312還包括與電阻Rb并聯(lián)的電容Ca。根據(jù)反饋信號CSP和CSN，每個信號產(chǎn)生器產(chǎn)生一調(diào)整信號以表示多路復(fù)用器208的輸出通路是否請求輸出一個新的脈沖。也就是說，調(diào)整信號表示多路復(fù)用器208是否發(fā)出多路傳輸操作請求。如果調(diào)整信號表示請求已發(fā)出， 則觸發(fā)處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器以提供控制信號給多路復(fù)用器208以進(jìn)行所請求的多路傳輸操作。在一個實(shí)施例中，結(jié)合圖4-6進(jìn)行描述，通過感測輸出通路的電流信息，比如，通過引腳CSP和CSN進(jìn)行感測，多相控制器300為信號產(chǎn)生器選擇不同的放電模式以支持不同的負(fù)載條件。如此，多相控制器300的性能得到進(jìn)一步的改善。圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖3中的多相控制器300的時序圖400。圖 4將結(jié)合圖3進(jìn)行描述。當(dāng)輸出電壓VOUT驅(qū)動一相對較輕的負(fù)載時，多個信號產(chǎn)生器依據(jù)時序圖400進(jìn)行操作。波形402表示用于指示多路復(fù)用器208是否發(fā)送請求的調(diào)整信號的一個實(shí)施例。波形404表示一正在進(jìn)行多路傳輸操作的信號產(chǎn)生器的充電和放電情況。操作中的信號產(chǎn)生器的充電在PWM脈沖的TON周期進(jìn)行，操作中的信號產(chǎn)生器的放電在PWM 脈沖的TOFF周期進(jìn)行。波形406表示信號PWM_1的一個實(shí)施例。波形408表示信號PWM_2 的一個實(shí)施例。波形410表示信號PWM_A&—個實(shí)施例。波形412表示信號PWM_B的一個實(shí)施例。波形414表示信號PWM_C的一個實(shí)施例。波形416表示使能信號sil的一個實(shí)施例。波形418表示使能信號si2的一個實(shí)施例。波形420表示使能信號si3的一個實(shí)施例。假設(shè)在TO時刻循環(huán)周期開始時，使能信號Sil是有效的(邏輯高電平)，信號產(chǎn)生器302響應(yīng)于使能信號sil被設(shè)置于備用狀態(tài)。當(dāng)調(diào)整信號表示多路復(fù)用器208的輸出通路請求輸出一個新的脈沖時，比如，在TO時刻，觸發(fā)處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器302以提供一個具有新的脈沖的信號PWM_A給多路復(fù)用器208。多路復(fù)用器208多路傳輸PWM_A信號給PWM_1輸出通路。在Tl時刻，比如，在PWM_A脈沖的TON周期的一半時，使能信號sil 為無效的(邏輯低電平)，使能信號si2為有效的(邏輯高電平)。因此，當(dāng)調(diào)整信號表示下一請求發(fā)出時，設(shè)置信號產(chǎn)生器304于備用狀態(tài)并觸發(fā)信號產(chǎn)生器304以提供一個具有新的脈沖的PWM_B信號給多路復(fù)用器208，比如，在T2時刻。在這種情況下，PWM.B信號被多路傳輸給PWM_2輸出通路以輸出PWM_2信號。如波形404所示，在T2時刻依據(jù)調(diào)整信號觸發(fā)操作信號產(chǎn)生器304，此時波形403到達(dá)波谷，表示信號產(chǎn)生器302放電結(jié)束?？蛇x擇地，在T2時刻之后的一周期內(nèi)，依據(jù)調(diào)整信號觸發(fā)操作信號產(chǎn)生器304。在一個實(shí)施例中， T2時刻之后的周期依據(jù)負(fù)載的條件來確定。換句話說，當(dāng)或在信號產(chǎn)生器302完成操作后， 信號產(chǎn)生器304開始操作。在一個相似的方式中，在T3時亥IJ，比如，在PWM_B脈沖的TON周期的一半時，使能信號si2為無效的(邏輯低電平)，使能信號si3為有效的(邏輯高電平)。因此，當(dāng)調(diào)整信號表示在T4時刻下一請求發(fā)出時，設(shè)置信號產(chǎn)生器306于備用狀態(tài)并觸發(fā)信號產(chǎn)生器306 以提供一個具有新的脈沖的PWM_C信號給多路復(fù)用器208。在這種情況下，PWM_C信號被多路傳輸給PWM_1輸出通路以輸出PWM_1信號。同樣，在T4時刻或在T4時刻之后的一周期內(nèi)，對應(yīng)于此時波形404到達(dá)波谷，表示信號產(chǎn)生器304放電結(jié)束，依據(jù)調(diào)整信號觸發(fā)操作信號產(chǎn)生器306。因此，當(dāng)輸出電壓VOUT驅(qū)動一較輕的負(fù)載時，多個信號產(chǎn)生器在一循環(huán)周期中順序運(yùn)行，且每一時刻單個信號產(chǎn)生器運(yùn)行操作。此外，對于相對較輕的負(fù)載，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器在上個運(yùn)行的信號產(chǎn)生器的PWM脈沖的TON周期到期之后開始運(yùn)行。也就是，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器在波形 404到達(dá)波峰之后表示上個運(yùn)行的信號產(chǎn)生器充電結(jié)束時開始運(yùn)行操作。在這種情況下，當(dāng)輸出通路需要輸出下一脈沖時，該輸出通路的上一脈沖的周期已經(jīng)結(jié)束。比如，當(dāng)PWM_1輸出通路需要在T4時刻輸出PWM_C脈沖時，則PWM_A的周期便已結(jié)束。因此，對于該相對較輕的負(fù)載，信號產(chǎn)生器根據(jù)引腳F_DHG接收的使能信號選擇標(biāo)準(zhǔn)放電模式進(jìn)行放電。比如， 當(dāng)依據(jù)使能信號si3設(shè)置信號產(chǎn)生器306于備用狀態(tài)時，信號產(chǎn)生器302依據(jù)引腳F_DHG 接收的使能信號si3運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)放電模式。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖3中的多相控制器300的時序圖500。圖 5將結(jié)合圖3進(jìn)行描述。當(dāng)輸出電壓VOUT驅(qū)動一種中型負(fù)載時，多個信號產(chǎn)生器依據(jù)時序圖500進(jìn)行操作。波形502表示用于指示多路復(fù)用器208是否發(fā)送請求的調(diào)整信號的一個實(shí)施例。波形504表示一正在進(jìn)行多路傳輸操作的信號產(chǎn)生器的充電和放電情況。波形 506表示信號PWM_1的一個實(shí)施例。波形508表示信號PWM_2的一個實(shí)施例。波形510表示信號PWM_A的一個實(shí)施例。波形512表示信號PWM_B的一個實(shí)施例。波形514表示信號 PWM.C的一個實(shí)施例。波形516表示使能信號sil的一個實(shí)施例。波形518表示使能信號 si2的一個實(shí)施例。波形520表示使能信號si3的一個實(shí)施例。時序圖500與時序圖400 相似，故為了簡潔起見，只有時序圖500與時序圖400之間的差異將被具體描述。
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與時序圖400不同的是，當(dāng)一信號產(chǎn)生器轉(zhuǎn)換為另一信號產(chǎn)生器運(yùn)行時，波形504 具有重疊部分。比如，假設(shè)信號產(chǎn)生器302在TO時刻開始操作，在T3’時刻之前的T2’時刻通過調(diào)整信號觸發(fā)操作信號產(chǎn)生器304，此時波形504到達(dá)波谷表示信號產(chǎn)生器302放電結(jié)束。換句話說，信號產(chǎn)生器304在信號產(chǎn)生器302操作結(jié)束之前開始操作。因此，多個信號產(chǎn)生器的操作在轉(zhuǎn)換時有重疊的部分。此外，對于中型負(fù)載，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器在上個運(yùn)行的信號產(chǎn)生器的PWM脈沖的TON周期到期之后開始運(yùn)行。也就是，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器在波形504到達(dá)波峰之后表示上個運(yùn)行的信號產(chǎn)生器充電結(jié)束時開始運(yùn)行操作。與圖4所述的操作相似的是，當(dāng)輸出通路請求輸出下一脈沖時，該輸出通路的上一脈沖的周期已經(jīng)結(jié)束。因此，對于該中型負(fù)載，信號產(chǎn)生器根據(jù)引腳F_DHG接收的使能信號選擇標(biāo)準(zhǔn)放電模式。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的圖3中的多相控制器300的時序圖600。圖 6將結(jié)合圖3進(jìn)行描述。當(dāng)輸出電壓VOUT驅(qū)動一種相對較重的負(fù)載時，多個信號產(chǎn)生器依據(jù)時序圖600進(jìn)行操作。波形602表示用于指示多路復(fù)用器208是否發(fā)送請求的調(diào)整信號的一個實(shí)施例。波形604表示一正在進(jìn)行多路傳輸操作的信號產(chǎn)生器的充電和放電情況。 波形606表示信號PWM_1的一個實(shí)施例。波形608表示信號PWM_2的一個實(shí)施例。波形 610表示信號PWM_A的一個實(shí)施例。波形612表示信號PWM_B的一個實(shí)施例。波形614表示信號PWM_C的一個實(shí)施例。波形616表示使能信號sil的一個實(shí)施例。波形618表示使能信號si2的一個實(shí)施例。波形620表示使能信號si3的一個實(shí)施例。時序圖600與時序圖400、500相似，所以為了簡潔起見，只有時序圖600與時序圖400、500之間的差異將被具體描述。與時序圖400、500不同的是，依據(jù)波形602，調(diào)整信號在PWM_A脈沖的TON周期的一半到期時立即觸發(fā)信號產(chǎn)生器304提供一個具有新的脈沖的PWM_B信號給多路復(fù)用器 208。在PWM_B脈沖的TON周期的一半時，使能信號si2為無效的(邏輯低電平)，使能信號 si3為有效的(邏輯高電平)以使信號產(chǎn)生器306處于備用狀態(tài)。當(dāng)調(diào)整信號表示PWM_1 通道請求輸出一個脈沖時，比如，在T4時刻，PWM_1通道的上個PWM_A脈沖的循環(huán)周期還沒有結(jié)束。在這種情況下，信號產(chǎn)生器302依據(jù)引腳F_DHG接收的使能信號si3運(yùn)行于一快速放電模式。在快速放電模式中，信號產(chǎn)生器302相對于標(biāo)準(zhǔn)放電模式以更快的速度進(jìn)行放電。同樣，在快速放電模式中，信號產(chǎn)生器306在T5時刻才提供PWM_C信號給多路復(fù)用器208，此時波形604到達(dá)波谷，表示信號產(chǎn)生器302放電結(jié)束，也就是，信號產(chǎn)生器302的運(yùn)行已經(jīng)結(jié)束。在一個相似的方式中，在PWM_C脈沖的TON周期的一半時，使能信號si3為無效的 (邏輯低電平)，使能信號si2為有效的(邏輯高電平)以使信號產(chǎn)生器302處于備用狀態(tài)。 當(dāng)調(diào)整信號表示請求輸出下一脈沖時，信號產(chǎn)生器304運(yùn)行在快速放電模式。當(dāng)信號產(chǎn)生器304的操作完成時，信號產(chǎn)生器302開始操作。因此，當(dāng)輸出電壓VOUT驅(qū)動一相對較重的負(fù)載時，每一時刻有超過一個的信號產(chǎn)生器同時運(yùn)行操作，且當(dāng)其中一個正在運(yùn)行的信號產(chǎn)生器完成操作時，下一個信號產(chǎn)生器開始操作?？傊?，如圖4-6所示，多相控制器300選擇不同的放電模式來支持不同的負(fù)載條件，從而獲得更可靠的性能。圖7所示為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多相控制方法的操作流程圖700。圖7所涵蓋的具體操作步驟僅僅作為示例。也就是說，本發(fā)明適用其他合理的操作流程或?qū)D7進(jìn)行改進(jìn)的操作步驟。圖7將結(jié)合圖3進(jìn)行描述。在步驟702中，確定多個控制信號的一個多路傳輸順序。在一個實(shí)施例中，輸入選擇器310確定控制信號PWM_A，PWM_B和PWM_C的一個多路傳輸順序，比如，使信號產(chǎn)生器 302、304和306以周期循環(huán)順序運(yùn)行在一備用狀態(tài)。在一個實(shí)施例中，處于備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器將被觸發(fā)以提供一控制信號給多路復(fù)用器20以進(jìn)行一所請求的多路傳輸操作。在步驟704中，根據(jù)多路傳輸順序?qū)⒖刂菩盘柖嗦穫鬏斀o多個輸出通路。在一個實(shí)施例中，多路復(fù)用器208按照輸入選擇器310確定的多路傳輸順序多路傳輸控制信號 PWM_A, PWM_B 和 PWM_C 給輸出通路 PWM_1 和 PWM_2。在步驟706中，輸出通路產(chǎn)生多個輸出信號。在一個實(shí)施例中，輸出通路PWM_1產(chǎn)生輸出信號PWM_1和IDR_EN1，輸出通路PWM_2產(chǎn)生輸出通路PWM_2和IDR_EN2。在步驟708，每一輸出信號展現(xiàn)控制信號的周期循環(huán)。在一個實(shí)施例中，PWM_1信號和PWM_2信號分別展現(xiàn)PWM_A，PWM_B和PWM_C信號的周期循環(huán)。在步驟710中，根據(jù)輸出信號控制傳遞給負(fù)載的電能。在一個實(shí)施例中，根據(jù)輸出信號控制傳遞給負(fù)載216的電能。比如，通過PWM輸出信號的占控比控制輸出電壓V0UT，從而在操作中獲得一合適的負(fù)載電流。因此，傳遞給負(fù)載216的電能被相應(yīng)得到調(diào)整。上文具體實(shí)施方式
和附圖僅為本發(fā)明之常用實(shí)施例。顯然，在不脫離權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增補(bǔ)、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準(zhǔn)則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實(shí)施例僅用于說明而非限制，本發(fā)明之范圍由后附權(quán)利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。
權(quán)利要求
1.一種控制器，其特征在于，所述控制器包括若干信號產(chǎn)生器，用于提供若干控制信號；與所述信號產(chǎn)生器相連的多路復(fù)用器，用于多路傳輸所述控制信號給若干輸出通路以提供若干輸出信號，其中每一所述輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，所述獨(dú)立的輸出信號展現(xiàn)所述控制信號的周期循環(huán)并用于控制與所述輸出通路相連的負(fù)載的電流；以及與所述信號產(chǎn)生器相連的輸入選擇器，用于使所述信號產(chǎn)生器交替運(yùn)行在備用狀態(tài)， 從而控制所述多路復(fù)用器多路傳輸所述控制信號的多路傳輸順序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述輸出信號中至少有兩個輸出信號具有相同的波形和不同的相位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制信號包括脈沖信號，其中，當(dāng)所述輸出通路請求輸出一個脈沖時，所述多路復(fù)用器多路傳輸處于所述備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器的控制信號給其中一個所述輸出通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括與所述輸出通路相連的若干轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述輸出信號提供輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括與所述輸出通路相連的電阻網(wǎng)絡(luò)，用于產(chǎn)生表示所述輸出通路的電流信息的反饋信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其特征在于，所述信號產(chǎn)生器接收所述反饋信號并根據(jù)所述反饋信號產(chǎn)生調(diào)整信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于，所述輸入選擇器響應(yīng)于所述調(diào)整信號而觸發(fā)處于所述備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器以提供獨(dú)立的控制信號給所述多路復(fù)用器，以進(jìn)行所請求的多路傳輸操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述輸入選擇器包括與所述信號產(chǎn)生器相連的若干第一引腳，用于接收所述信號產(chǎn)生器的若干標(biāo)志信號；以及與所述信號產(chǎn)生器相連的若干第二引腳，用于根據(jù)所述標(biāo)志信號提供若干使能信號給所述信號產(chǎn)生器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器，其特征在于，所述若干信號產(chǎn)生器中的第一信號產(chǎn)生器和第二信號產(chǎn)生器接收所述使能信號中的一使能信號，其中所述第一信號產(chǎn)生器響應(yīng)該使能信號根據(jù)與所述控制器相連的負(fù)載從標(biāo)準(zhǔn)放電模式及快速放電模式中選擇一放電模式，所述第二信號產(chǎn)生器響應(yīng)所述使能信號運(yùn)行在所述備用狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制器，其特征在于，在所述第一信號產(chǎn)生器的放電周期完成后，觸發(fā)所述第二信號產(chǎn)生器以提供獨(dú)立的控制信號給所述多路復(fù)用器以進(jìn)行所請求的多路傳輸操作。
11.一種多相控制方法，其特征在于，所述方法包括確定若干控制信號的一個多路傳輸順序；根據(jù)所述多路傳輸順序多路傳輸所述控制信號給若干輸出通路；所述輸出通路產(chǎn)生若干輸出信號；通過每一所述輸出信號展現(xiàn)所述控制信號的周期循環(huán)；以及根據(jù)所述輸出信號控制與所述輸出通路相連的負(fù)載的電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多相控制方法，其特征在于，所述輸出信號中至少有兩個輸出信號具有相同的波形和不同的相位。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多相控制方法，其特征在于，所述方法還包括 產(chǎn)生表示所述輸出通路的電流信息的反饋信號；以及根據(jù)所述反饋信號產(chǎn)生調(diào)整信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多相控制方法，其特征在于，所述方法還包括 使一信號產(chǎn)生器運(yùn)行在備用狀態(tài)；通過所述調(diào)整信號指示多路傳輸操作請求；以及響應(yīng)于所述調(diào)整信號而觸發(fā)處于所述備用狀態(tài)的信號產(chǎn)生器以提供獨(dú)立的控制信號， 以進(jìn)行所述多路傳輸操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多相控制方法，其特征在于，所述方法還包括 提供使能信號給所述信號產(chǎn)生器中的第一信號產(chǎn)生器和第二信號產(chǎn)生器；響應(yīng)所述使能信號根據(jù)所述負(fù)載從標(biāo)準(zhǔn)放電模式和快速放電模式中為所述第一信號產(chǎn)生器選擇一放電模式；以及響應(yīng)所述使能信號使所述第二信號產(chǎn)生器運(yùn)行在備用狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多相控制方法，其特征在于，所述方法還包括 結(jié)束所述第一信號產(chǎn)生器的放電周期；以及響應(yīng)于所述第一信號產(chǎn)生器的放電周期的完成，觸發(fā)所述第二信號產(chǎn)生器以提供獨(dú)立的控制信號，以執(zhí)行多路傳輸操作。
17.—種控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括具有若干輸出通路用于輸出若干輸出信號的多相控制器，其中每一所述若干輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，每一所述輸出信號展現(xiàn)若干控制信號的周期循環(huán)，其中至少兩個所述輸出信號具有相同的波形和不同的相位；以及與所述輸出通路相連的若干轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述輸出信號提供輸出電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與所述多相控制器相連的輸出選擇器，用于控制通過每一所述輸出通路顯示的所述控制信號的順序。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 若干信號產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生所述若干控制信號；以及與所述信號產(chǎn)生器相連的多路復(fù)用器，用于多路傳輸所述控制信號給所述多路輸出通路以產(chǎn)生所述輸出信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，響應(yīng)于所述信號產(chǎn)生器中的第二信號產(chǎn)生器的放電周期的結(jié)束，所述若干信號產(chǎn)生器中的第一信號產(chǎn)生器被觸發(fā)以產(chǎn)生獨(dú)立的控制信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括與所述輸出通路相連的電阻網(wǎng)絡(luò)，用于產(chǎn)生表示所述輸出通路的電流信息的反饋信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出信號包括脈沖寬度調(diào)制信號，其中，所述多相控制器根據(jù)所述反饋信號產(chǎn)生調(diào)整信號用以指示所述輸出通路是否請求輸出一個新的脈沖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對光源進(jìn)行控制的控制器、控制系統(tǒng)及多相控制方法。所述控制器包括輸入選擇器、多個信號產(chǎn)生器以及多路復(fù)用器。多個信號產(chǎn)生器用于提供多個控制信號。多路復(fù)用器與多個信號產(chǎn)生器相連，用于將該多個控制信號多路傳輸給多個輸出通路從而提供多個輸出信號。每一輸出通路輸出一獨(dú)立的輸出信號，每一輸出信號展現(xiàn)控制信號的周期循環(huán)。輸入選擇器與多個信號產(chǎn)生器相連，用于使該多個信號產(chǎn)生器交替處于備用狀態(tài)從而控制該控制信號的多路傳輸順序。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了輸出通路間的相位均衡且不需要額外的均衡電路，且系統(tǒng)成本相應(yīng)得到降低。
文檔編號H05B37/02GK102256410SQ20111008464
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者拉茲洛·利普賽依, 肖邦-米哈依·龐貝斯庫, 鄭清華 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司