公開一種用于多相轉換器的高級相數控制的技術。一種用于生成控制信號以向多相電壓調節器增加相的控制電路。該控制電路包括輸入端，用于從該多相電壓調節器的誤差放大器接收誤差校正電壓；和至少一個輸出端，用于提供PWM控制信號。響應于確定該誤差校正電壓已超過閾值電平，控制電路生成至少一個PWM控制信號以向該多相電壓調節器增加相。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】公開一種用于多相轉換器的高級相數控制的技術。一種用于生成控制信號以向多相電壓調節器增加相的控制電路。該控制電路包括輸入端，用于從該多相電壓調節器的誤差放大器接收誤差校正電壓；和至少一個輸出端，用于提供PWM控制信號。響應于確定該誤差校正電壓已超過閾值電平，控制電路生成至少一個PWM控制信號以向該多相電壓調節器增加相。【專利說明】用于多相轉換器的高級相數控制本申請是申請日為2009年7月14日、申請號為200910173330.X、題為“用于多相轉換器的高級相數控制”的專利技術專利申請的分案申請。相關申請的交叉引用本申請要求于2008年7月14日提交的美國臨時專利申請S/N.61/080，380的權益，其名稱為 ADVANCED PHASE NUMBER CONTROL FOR IMPROVED EFFICIENCY AND FASTTRANSIENT RESPONSE IN MULTIPHASE CONVERTER APPLICAT1NS (多相轉換器應用中用于提高效率和快速瞬態響應的高級相數控制器)(代理人案卷號為INTS-29，041)，其說明書全文通過援引納入于此。 【專利附圖】【附圖說明】 為了便于更完整的理解，現在結合附圖參考以下描述，附圖中: 圖1為降壓型調節器的示意框圖； 圖2圖解多相降壓調節器轉換器； 圖3圖解其中可基于負載電流來控制相數的方式； 圖4圖解其中可響應于來自電壓誤差放大器的COMP信號來控制相數的方式； 圖5為用于基于誤差放大器的Votp電壓來控制相數的第一控制電路的示意圖； 圖6圖解與圖5的控制電路的操作相關聯的波形； 圖7為描述圖5的電路的操作的流程圖； 圖8圖解用于響應于誤差放大器的Votp電壓而生成控制信號的電路的第二實施例； 圖9圖解響應于誤差放大器的Votp電壓而生成多個相的第二實施例的進一步電路； 圖10圖解與圖8和9的電路相關聯的波形； 圖11為描述圖8和9的電路的操作的流程圖； 圖12圖解相控制的替換方法； 圖13圖解采用滯后控制的權利要求12的方法；以及 圖14圖解相控制的進一步方法。 【具體實施方式】 現在參考附圖，其中本文中通篇使用相同的附圖標記來表示相同的要素，圖解和描述了用于多相轉換器的高級相數控制器的各種視圖和實施例，并且描述了其他可能的實施例。附圖不一定按照比例繪制，并且在一些實例中附圖某些地方僅出于說明目的被放大和/或簡化。本領域普通技術人員將領會基于可能實施例的以下示例的多種可能應用和變形。 圖1圖解標準單相降壓型轉換器102的示意框圖。一對晶體管開關104和106串聯在輸入電壓節點Vin和地之間。晶體管開關104的源極與晶體管開關106的漏極在相節點108處連接。上部晶體管開關104的漏極與輸入電壓節點Vin耦合，其柵極接收來自驅動邏輯110的控制信號。晶體管開關104的源極與晶體管開關106的漏極在相節點108處耦合。下部晶體管開關106的漏極與相節點108耦合，并且接收來自驅動邏輯110來的下部柵極控制信號。相節點108通過輸出電感器112而耦合，輸出電感器112連接在相節點108和輸出電壓節點VtmI 14之間。電容器116連接在節點114和地之間。 用于開關晶體管104和106的控制電路包括誤差放大器118，PWM邏輯120和驅動邏輯110。在典型的配置中，誤差放大器118采用某種類型的電壓反饋感測電路122來感測輸出電壓VoUT。響應于感測到的輸出電壓和參考電壓Vkef,誤差放大器118生成在其輸出處提供給PWM邏輯120的補償信號C0MP。從輸出節點114感測到的反饋電壓被提供給誤差放大器118的反相輸入。PWM邏輯120包括PWM比較器121，其將施加于PWM比較器121的非反相輸入的誤差電壓信號Vcomp與來自振蕩器的施加于PWM比較器121的反相輸入端的參考斜坡電壓123進行比較。PWM比較器121的輸出施加于驅動電路110。該過程在相節點108處提供振幅為Vin的脈寬調制波形。從相節點108提供的PWM波形通過包含電感器112和電容器116的輸出濾波器進行平滑。 基于PWM信號，驅動邏輯IKMfUwa信號置于邏輯“高”以導通開關晶體管104，并將L1?信號置于邏輯“低”以關斷開關晶體管106，從而通過輸出電感器L將輸入電壓Vin耦合成驅動Vott的電壓電平。驅動邏輯110將U1?信號置于邏輯“低”，并將L1?信號置于邏輯“高”以關斷開關晶體管104和導通晶體管106。操作基于由PWM邏輯120提供的PWM信號的占空比以此方式翻轉。 現在參考圖2，在如202所示的多相轉換器電路中，多個電感器204連接在輸入電壓節點206和相節點208之間。電容器210和電阻器212并聯在節點208和地之間。每個電感器204都有一對與之相關聯的開關晶體管。上部柵極開關晶體管214和下部柵極開關晶體管216以與針對上面關于圖1所描述的信號相降壓轉換器所討論的方式類似的方式操作。晶體管214和216響應于來自多相控制邏輯217的開關控制信號而操作。 多相轉換器202為其中基本降壓轉換器電路并聯在輸入和負載之間的電路拓撲結構。這些“相”中的每一個在開關周期內以相同的間隔打開。該電路通常與異步降壓拓撲結構一起使用。這種轉換器最主要的優點在于負載電流分布在多相轉換器的末相之間。這種負載分布允許每個開關上的散熱能在更大的區域上散開。由多相配置提供的另一重要優點在于輸出波紋被除以相數N。負載隨后經歷為開關頻率的N倍的波紋頻率。多相拓撲結構提供的另外好處在于對負載電流的動態變化的系統響應得到改善。通過根據需要打開更多的相來應對負載電流的大量增加。 在多相降壓轉換器中，通過所有相都運行在不同的負載電流電平或許不能使效率最大化。為了獲得更好的效率，有必要基于當前的負載電流調整運行的相數。在輕負載情況下，減少運行的相數來產生較少的驅動器和開關損耗，從而提高效率。傳統方案為通過感測輸出電感器電流來監視負載電流，從而確定不同負載情況下的最優相數。這在具有慢速瞬態響應的應用中運行良好。盡管如此，在CPU電壓調節器應用中，負載電流可能在100納秒內從10安培跳到100安培。當只有一相運行在10安培負載時，如果沒有快速增加回其他相從而以加速方式應對瞬態電流，那么瞬態響應將會變得非常糟糕。這樣，僅基于感測到的電感器電流來控制多相轉換器內的相數是不夠的。需要能夠快速減少或增加多相轉換器中的相數，從而轉換器能更適當地響應于調節器內的快速瞬態響應。這是由于以下事實:在快速瞬態事件中，負載電流可能會在短時段內跳得很高，同時電感器電流將會緩慢上傾，導致負載電流和電感器電流之間巨大的不同。這樣的負載情況下將需要較少相數來應對初始的階躍負載電流變化。當相數增加是僅僅基于感測到的電感器電流時，由于運行的相數更少，這就要求初始瞬態響應更加糟糕。 現在參考圖3，指示了其中可使用負載電流込302來控制在多相轉換器內提供的相數。可以看出，在負載電平I1，僅提供單相PWM1。同樣的，在負載電平I2，提供PWMl和PWM2相。隨著負載電平的增加，提供的相數也類似地增加，直到超過I5電流負載電平，6個PWM相都使用了。在這種本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種多相電壓調節器，包括：開關電路，用于響應于輸入電壓而生成輸出電壓；誤差放大器，用于響應于所述輸出電壓和參考電壓而生成誤差校正電壓；PWM邏輯，用于響應于所述誤差校正電壓和至少一個斜坡電壓而生成針對多相電壓調節器的每一相的相信號；驅動邏輯，用于響應于所述相信號而生成所述開關電路的控制信號；以及控制電路，用于響應于確定所述誤差校正電壓小于閾值電平而生成至少一個控制信號，以在采樣時鐘的時鐘周期期間減少所述PWM邏輯的輸出的相。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：裘衛紅，B·杜杜曼，J·林，M·J·休斯敦，D·馬汀格利，
申請(專利權)人：英特賽爾美國股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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