多相开关变换器、及其控制器和控制方法与流程

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种多相开关变换器、及其控制器和控制方法。

背景技术：

1、近年来，随着高性能处理器的出现，需要具有更小的输出电压和更大的输出电流的供电系统，并且对其热性能和瞬态响应性能的要求也越来越高。多相开关变换器以其优越的性能得到了广泛的应用。多相开关变换器包括多个开关电路，每个开关电路为一相，且多个开关电路的输出耦合在一起以提供输出电压到负载。

2、为了实现快速的负载响应，恒定导通时长控制越来越多的用在多相开关变换器中。然而随着多相开关变换器的相数的增多以及开关频率的增大，如何设定稳定可靠的恒定导通时长控制的多相开关变换器成为了新的挑战。

技术实现思路

1、因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种多相开关变换器、及其控制器和控制方法。

2、根据本发明的实施例，提出了一种用于多相开关变换器的控制器，包括：比较电路，根据多相开关变换器的输出电压和参考信号，产生比较信号；初始时长产生单元，提供初始导通时长信号以控制多相开关变换器中每个开关电路的初始导通时长；时长调节单元，根据初始导通时长信号以及比较信号提供调节后的导通时长信号，以在初始导通时长的基础上，根据比较信号的周期调节多相开关变换器中多个开关电路的导通时长；以及开关控制单元，根据比较信号和调节后的导通时长信号提供多个脉宽调制信号以控制多相开关变换器中的多个开关电路，其中开关控制单元根据比较信号控制多个开关电路依次导通，以及根据调节后的导通时长信号控制多相开关变换器中多个开关电路的关断时刻。

3、根据本发明的实施例，还提出了一种用于多相开关变换器的控制器，包括：比较电路，根据多相开关变换器的输出电压和参考信号，产生比较信号；以及可编程电路，根据比较信号产生多个脉宽调制信号，以控制多相开关变换器中的多个开关电路，其中可编程控制电路根据比较信号控制所述多个开关电路依次导通，以及根据比较信号的周期和初始导通时长控制所述多个开关电路的关断时刻；其中当比较信号的周期小于调节周期时，可编程电路控制相应的开关电路的导通时长响应于比较信号的周期的增大而减小，以及响应于比较周期的减小而增大；以及当比较信号的周期大于调节周期时，可编程电路控制相应的开关电路的导通时长等于初始导通时长。

4、根据本发明的实施例，还提出了一种多相开关变换器，包括：多个并联连接以提供输出电压的开关电路；以及如上所述的控制器。

5、根据本发明的实施例，还提出了一种用于多相开关变换器的控制方法，包括：基于多相开关变换器的输出电压和参考信号，产生比较信号；提供初始导通时长信号以控制多相开关变换器中每个开关电路的初始导通时长；根据初始导通时长信号、以及比较信号的周期产生调节后的导通时长信号，以在初始导通时长的基础上根据比较信号的周期调节相应开关电路的导通时长；根据比较信号控制多相开关变换器中的多个开关电路依次导通；以及根据调节后的导通时长信号控制相应开关电路的关断时刻。

6、本发明实施例的多相开关变换器，可以根据比较信号的周期实时调节多个开关电路的导通时长，控制上更加灵活，保证了多相开关变换器在开关频率增大时的功率供给能力，从而具有更快的响应速度。

技术特征：

1.一种用于多相开关变换器的控制器，包括：

2.如权利要求1所述的控制器，其中比较信号的周期小于调节周期时，时长调节单元控制相应开关电路的导通时长随比较信号的周期的变化而变化。

3.如权利要求2所述的控制器，其中当比较信号的周期大于调节周期时，时长调节单元控制相应开关电路的导通时长等于初始导通时长。

4.如权利要求2所述的控制器，其中调节周期小于多个开关电路的预设开关周期的n分之一，n为开关电路的个数。

5.如权利要求1所述的控制器，其中比较信号的周期小于调节周期时，时长调节单元控制相应开关电路的导通时长响应于比较信号的周期的增大而减小，以及响应于比较信号的周期的减小而增大。

6.如权利要求1所述的控制器，其中时长调节单元包括：

7.如权利要求1所述的控制器，其中时长调节单元包括：

8.一种用于多相开关变换器的控制器，包括：

9.一种多相开关变换器，包括：

10.一种用于多相开关变换器的控制方法，包括：

11.如权利要求10所述的控制方法，其中

12.如权利要求11所述的控制方法，其中调节周期小于多相开关变换器中多个开关电路的预设开关周期的n分之一，n为开关电路的个数。

技术总结
本申请公开了一种多相开关变换器、及其控制器和控制方法。控制器包括比较电路、时长调节单元、以及开关控制单元。比较电路根据输出电压和参考信号产生比较信号。时长调节单元根据初始导通时长信号以及比较信号提供调节后的导通时长信号，以在初始导通时长的基础上根据比较信号的周期调节多相开关变换器中多个开关电路的导通时长。开关控制单元根据比较信号控制多个开关电路依次导通，以及根据调节后的导通时长信号控制多个开关电路的关断时刻。多相开关变换器根据比较信号的周期实时调节多个开关电路的导通时长，控制上更加灵活，保证了在开关频率增大时的功率供给能力，从而具有更快的响应速度。

技术研发人员：张方禹
受保护的技术使用者：成都芯源系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17