專利名稱：多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器及其控制方法，尤其涉及一種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著制程技術(shù)的演進(jìn)，集成電路越趨微小化。而集成電路的微小化會(huì)伴隨著驅(qū)動(dòng)電壓的下降。然而有些領(lǐng)域的集成電路的耗電量并未隨著驅(qū)動(dòng)電壓的下降而等比例的下降，使得集成電路的操作電流反向地增加。集成電路的驅(qū)動(dòng)電壓源均以切換式電源電路為主。而切換式電源電路的切換操作，會(huì)造成輸出端的輸出波紋(Ripple)。這些電壓波紋在低驅(qū)動(dòng)電壓的操作環(huán)境下會(huì)顯得明顯，甚至造成集成電路的邏輯錯(cuò)誤。為了降低切換式電源電路的波紋，而發(fā)展出多相直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換控制器。通過多通道分時(shí)傳送電力至直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路輸出端的方式，可降低每次傳送的電力大小，因而降低波紋的大小。請(qǐng)參見圖1，為傳統(tǒng)多相直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。多相直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路包含了一控制器10及三個(gè)通道12a 12c。每一個(gè)通道12a 12c包含兩個(gè)晶體管開關(guān)串接在輸入電壓Vin及接地之間。各通道12a 12c內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器各自接收來自控制器10的脈寬調(diào)變控制信號(hào)PWMl PWM3，以據(jù)此切換對(duì)應(yīng)的晶體管開關(guān)，以提供通道電流1l 13。通道電流1l 13結(jié)合而形成輸出電流1對(duì)輸出電容C充電而產(chǎn)生輸出電壓Vout，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載Load。控制器10通過管腳對(duì)CSPl及CSN1、CSP2及CSN2、CSP3及CSN3檢測通道電流1l 13并接收一電壓反饋信號(hào)FB，據(jù)以調(diào)變通道12a 12c中的晶體管開關(guān)的占空比。控制器10為了使各通道12a 12c造成的電流波紋相近，因而根據(jù)管腳對(duì)CSPl及CSN1、CSP2及CSN2、CSP3及CSN3的檢測信號(hào)來調(diào)整各通道電流1l 13的大小，使其彼此一致。一般而言，控制器10會(huì)先以誤差放大器來進(jìn)行反饋控制，以得到各通道的占空比參考依據(jù)，然后再根據(jù)通道電流之間的差異進(jìn)行占空比的補(bǔ)償修正。誤差放大器雖然對(duì)抑制噪聲的效果不錯(cuò)，但相對(duì)的其瞬態(tài)反應(yīng)的能力較差，無法對(duì)負(fù)載變動(dòng)快速回應(yīng)。而通道電流差異部分，會(huì)先計(jì)算各通道電流的和，再計(jì)算平均通道電流。然后根據(jù)各通道實(shí)際電流與平均通道電流的差來調(diào)整各通道的占空比。上述的電流差異的運(yùn)算較為復(fù)雜，也會(huì)使得多相轉(zhuǎn)換控制器的電路設(shè)計(jì)復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中的多相直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換控制器的瞬態(tài)反應(yīng)不佳，而且電路復(fù)雜。本發(fā)明的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器以恒定導(dǎo)通時(shí)間反饋控制方式，提供快速的瞬態(tài)反應(yīng)，而且利用脈寬補(bǔ)償?shù)姆绞礁鶕?jù)各通道電流的差來補(bǔ)償各通道電流，省略了求電流和及平均，因此進(jìn)一步簡化了電路的設(shè)計(jì)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭露了一種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，用以控制一多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的多個(gè)通道以提供一輸出電壓。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器包含一恒定導(dǎo)通單元、多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元以及一脈寬邏輯單元。恒定導(dǎo)通單元根據(jù)輸出電壓以決定代表一預(yù)定時(shí)間的一導(dǎo)通信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)點(diǎn)。每一脈寬調(diào)變單元產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號(hào)，其中脈寬調(diào)變信號(hào)的一脈沖寬度是根據(jù)多個(gè)通道的電流及導(dǎo)通信號(hào)決定。脈寬邏輯單元根據(jù)多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元所產(chǎn)生的該些脈寬調(diào)變信號(hào)控制多個(gè)通道中對(duì)應(yīng)通道。本發(fā)明也揭露了一種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的控制方法，用以平衡一多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的多個(gè)通道的電流。控制方法包含步驟:1.設(shè)定一恒定導(dǎo)通時(shí)間；2.檢測多個(gè)通道的電流以產(chǎn)生多個(gè)電流檢測信號(hào)；3.決定對(duì)應(yīng)通道的電流與其他通道的電流差異；以及4.產(chǎn)生多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變信號(hào)，以控制對(duì)應(yīng)的通道。其中每一脈寬調(diào)變信號(hào)的脈沖寬度是根據(jù)恒定導(dǎo)通時(shí)間及電流差異而決定。以上的概述與接下來的詳細(xì)說明皆為示范性質(zhì)，是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說明與圖示加以闡述。


圖1所示為傳統(tǒng)多相直流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換電路的電路示意圖。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的電路方框圖。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實(shí)施例的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的電路不意圖。圖4所示為圖3中的脈寬調(diào)變單元的電路示意圖。圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的一第二較佳實(shí)施例的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的電路不意圖。圖6所示為圖5中的脈寬調(diào)變單元的電路示意圖。主要附圖標(biāo)記說明:現(xiàn)有技術(shù):控制器10通道12a、12b、12c脈寬調(diào)變控制信號(hào)PWM1、PWM2、PWM3通道電流Ιο 、12、13輸出電流1輸出電容C輸出電壓Vout負(fù)載Load管腳CSPl、CSNl、CSP2、CSN2、CSP3、CSN3電壓反饋信號(hào)FB輸入電壓Vin
本發(fā)明:多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器100恒定導(dǎo)通單元110、210、310脈寬調(diào)變模塊120、220、320脈寬邏輯單元130、230、330
通道150a、150b、150c電流檢測電路152a、152b、152c比較器 202、302、312、3146導(dǎo)通控制電路204脈寬調(diào)變單元214a、214b、214cP型金氧半晶體管2141、2142N 型金氧半晶體管 2143、2144、2145、2146、2147、2148增益電路2149SR 鎖存器 304、3147下降沿檢測電路306、3141延遲電路314a、314b、314c電流源3142、I1、12、13、ION電容3143延遲調(diào)整單元3144、3145開關(guān)3148、SW輸入電壓Vin脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、Sib、S2a、S2b、S3a、S3b通道電流1l、12、13輸出電容C輸出電壓Vout電壓反饋信號(hào)FB導(dǎo)通信號(hào)Cs脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3電流檢測信號(hào)Ise1、Ise2、Ise3時(shí)間電容CON參考電壓Vref、Vdt、Vton輸出信號(hào)Pon時(shí)間設(shè)定電阻Rton驅(qū)動(dòng)電源VDD設(shè)定端S重設(shè)端R導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs反向輸出端Q’
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參見圖2，為根據(jù)本發(fā)明的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的電路方框圖，用以控制多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路包含通道150a、150b、150c，耦接一輸入電壓Vin并分別根據(jù)多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器100所產(chǎn)生的脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、Sib、S2a、S2b、S3a、S3b提供通道電流1l、12、13至一輸出電容C儲(chǔ)存，以提供一輸出電壓Vout。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器100包含了一恒定導(dǎo)通單元110、一脈寬調(diào)變模塊120以及一脈寬邏輯單元130。恒定導(dǎo)通單元110根據(jù)接收代表輸出電壓大小的一電壓反饋信號(hào)FB，以根據(jù)輸出電壓一導(dǎo)通信號(hào)Cs的產(chǎn)生時(shí)點(diǎn)，其中導(dǎo)通信號(hào)Cs是用以代表恒定導(dǎo)通時(shí)間的大小。脈寬調(diào)變模塊120包含了多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元(未繪出)，產(chǎn)生多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3以控制多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路。通道電流檢測電路152a、152b、152c分別耦接通道150a、150b、150c，以檢測通道電流1l、12、13并產(chǎn)生代表通道電流大小的電流檢測信號(hào)Isel、Ise2、Ise3。每一脈寬調(diào)變單元所產(chǎn)生的脈寬調(diào)變信號(hào)對(duì)應(yīng)控制多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的一個(gè)通道，而脈寬調(diào)變信號(hào)的一脈沖寬度是根據(jù)這些通道的電流檢測信號(hào)Isel、ISe2、ISe3及恒定導(dǎo)通單元110所產(chǎn)生的導(dǎo)通信號(hào)Cs來決定。脈寬邏輯單元130根據(jù)多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元所產(chǎn)生的脈寬調(diào)變信號(hào)TOCkl、TOCk2、TOCk3來產(chǎn)生脈寬調(diào)變控制信號(hào) Sla、Sib、S2a、S2b、S3a、S3b 來控制對(duì)應(yīng)通道 150a、150b、150c。由于脈寬調(diào)變模塊120會(huì)根據(jù)通道電流1l、12、13來判斷彼此的差異，并根據(jù)電流差異來調(diào)整導(dǎo)通信號(hào)Cs所代表的恒定導(dǎo)通時(shí)間的長度，使脈寬邏輯單元130所產(chǎn)生的脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、Slb、S2a、S2b、S3a、S3b的占空比會(huì)對(duì)應(yīng)通道電流調(diào)整，使各通道電流更趨近一致。接著，請(qǐng)參見以下的實(shí)施例，以進(jìn)一步了解本發(fā)明。請(qǐng)參見圖3，為根據(jù)本發(fā)明的一第一較佳實(shí)施例的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的電路示意圖。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器包含了一恒定導(dǎo)通單元210、一脈寬調(diào)變模塊220以及一脈寬邏輯單元230。恒定導(dǎo)通單元210包含一比較器202、一導(dǎo)通控制電路204以及一時(shí)間電容C0N。比較器202的一非反向輸入端接收一參考電壓Vref,—反向輸入端接收電壓反饋信號(hào)FB。當(dāng)電壓反饋信號(hào)FB的準(zhǔn)位低于參考電壓Vref的準(zhǔn)位時(shí)，比較器202的輸出信號(hào)Pon至導(dǎo)通控制電路204。導(dǎo)通控制電路204于接收比較器202的輸出信號(hào)Pon時(shí)，以一設(shè)定電流始對(duì)時(shí)間電容CON充電以產(chǎn)生導(dǎo)通信號(hào)Cs。其中，設(shè)定電流可以根據(jù)外接的一時(shí)間設(shè)定電阻Rton而設(shè)定，如此，使用者可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用電路的環(huán)境來設(shè)定多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的恒定導(dǎo)通時(shí)間的長短。脈寬調(diào)變模塊220包含脈寬調(diào)變單元214a、214b、214c，接收導(dǎo)通信號(hào)Cs，并根據(jù)電流檢測信號(hào)Isel、Ise2、Ise3來各自判斷對(duì)應(yīng)的通道與其他通道電流的差異以產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3，使得脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3的脈沖寬度會(huì)隨著對(duì)應(yīng)的通道電流與其他通道電流之間的差來調(diào)整。脈寬邏輯單元230耦接脈寬調(diào)變模塊220，根據(jù)脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3來產(chǎn)生脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、Sib、S2a、S2b、S3a、S3b。恒定導(dǎo)通單元210中的導(dǎo)通控制電路204接收脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、S2a、S3a，以據(jù)此對(duì)時(shí)間電容CON放電，使導(dǎo)通信號(hào)Cs的準(zhǔn)位被重設(shè)至零電位。脈寬邏輯單元230可接收比較器202的輸出信號(hào)Pon，以根據(jù)輸出信號(hào)Pon的次數(shù)來決定此次產(chǎn)生哪一組脈寬調(diào)變控制信號(hào)來導(dǎo)通對(duì)應(yīng)的通道。如此，可以達(dá)到分時(shí)控制多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的多個(gè)通道。接著，請(qǐng)參見圖4，為圖3中的脈寬調(diào)變單元的電路示意圖。由于脈寬調(diào)變單元214a、214b、214c的電路架構(gòu)相同，在此以脈寬調(diào)變單元214a來說明。脈寬調(diào)變單元214a為一多輸入放大器，包含了一電流鏡、多個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)以及一增益電路2149。電流鏡I禹接一驅(qū)動(dòng)電源VDD，包含P型金氧半晶體管2141、2142，其柵極彼此連接。第一個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)包含一電流源Il以及N型金氧半晶體管2143、2144。N型金氧半晶體管2143、2144分別連接電流鏡中的P型金氧半晶體管2141、2142。N型金氧半晶體管2143的柵極接收一參考電壓Vton，N型金氧半晶體管2144的柵極接收導(dǎo)通信號(hào)Cs，以比較參考電壓Vton及導(dǎo)通信號(hào)Cs。第二個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)包含一電流源12以及N型金氧半晶體管2145、2146。N型金氧半晶體管2145、2146分別連接電流鏡中的P型金氧半晶體管2141、2142。N型金氧半晶體管2145的柵極接收電流檢測信號(hào)Ise2，N型金氧半晶體管2146的柵極接收電流檢測信號(hào)Isel，以判斷兩通道之間的電流差異。第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)包含一電流源13以及N型金氧半晶體管2147、2148。N型金氧半晶體管2147、2148分別連接電流鏡中的P型金氧半晶體管2141、2142。N型金氧半晶體管2147的柵極接收電流檢測信號(hào)Ise3，N型金氧半晶體管2148的柵極接收電流檢測信號(hào)Isel，以判斷兩通道之間的電流差異。增益電路2149則根據(jù)電流鏡中的P型金氧半晶體管2141、2142的漏極端的電位而產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl。在沒有第二個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)及第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)時(shí)，當(dāng)導(dǎo)通信號(hào)Cs高于參考電壓Vton時(shí)，P型金氧半晶體管2142的漏極準(zhǔn)位會(huì)低于P型金氧半晶體管2141的漏極準(zhǔn)位，以停止增益電路2149產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl而關(guān)斷對(duì)應(yīng)的通道。而加入第二個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)及第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)時(shí)，當(dāng)電流檢測信號(hào)Ise2(ISe3)高于電流檢測信號(hào)Isel時(shí)，流經(jīng)N型金氧半晶體管2145 (2147)的電流大于流經(jīng)N型金氧半晶體管2146 (2148)的電流以提供對(duì)應(yīng)通道電流差異的補(bǔ)償量。因此，流經(jīng)N型金氧半晶體管2144電流大于流經(jīng)N型金氧半晶體管2143電流以完全補(bǔ)償?shù)诙€(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)及第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)的補(bǔ)償量時(shí)，增益電路2149才停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl。導(dǎo)通信號(hào)Cs此時(shí)的準(zhǔn)位會(huì)高于上述無第二個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)及第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)時(shí)的準(zhǔn)位，因此對(duì)應(yīng)通道的導(dǎo)通時(shí)間會(huì)延長使通道電流增加。相反地，當(dāng)電流檢測信號(hào)Ise2(ISe3)低于電流檢測信號(hào)Isel時(shí)，流經(jīng)N型金氧半晶體管2145(2147)的電流小于流經(jīng)N型金氧半晶體管2146(2148)的電流以提供對(duì)應(yīng)通道電流差異的補(bǔ)償量。因此，流經(jīng)N型金氧半晶體管2143電流大于流經(jīng)N型金氧半晶體管2144電流以完全補(bǔ)償?shù)诙€(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)及第三個(gè)差動(dòng)對(duì)差分對(duì)的補(bǔ)償量時(shí)，增益電路2149才停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl。如此，對(duì)應(yīng)通道的導(dǎo)通時(shí)間會(huì)減少以降低通道電流。請(qǐng)參見圖5，為根據(jù)本發(fā)明的一第二較佳實(shí)施例的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的電路示意圖。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器包含了一恒定導(dǎo)通單元310、一脈寬調(diào)變模塊320以及一脈寬邏輯單兀330。恒定導(dǎo)通單兀310包含一比較器302、一 SR鎖存器304、一下降沿檢測電路306、一電流源Ι0Ν、一開關(guān)SW以及一時(shí)間電容C0N。比較器302的一非反向輸入端接收一參考電壓Vref，一反向輸入端接收電壓反饋信號(hào)FB。當(dāng)電壓反饋信號(hào)FB的準(zhǔn)位低于參考電壓Vref的準(zhǔn)位時(shí)，比較器302輸出信號(hào)Pon至SR鎖存器304的設(shè)定端S。下降沿檢測電路306耦接SR鎖存器304的一重設(shè)端R，于檢測到一導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs的下降沿時(shí)，使SR鎖存器304重設(shè)。因此，SR鎖存器304根據(jù)導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs及輸出信號(hào)Pon于反向輸出端Q’產(chǎn)生一信號(hào)控制開關(guān)SW。當(dāng)SR鎖存器304接收輸出信號(hào)Pon時(shí)關(guān)斷開關(guān)SW，使電流源ION開始對(duì)時(shí)間電容CON充電以產(chǎn)生導(dǎo)通信號(hào)Cs。當(dāng)SR鎖存器304接收導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs時(shí)，導(dǎo)通開關(guān)SW使時(shí)間電容CON歸零。電流源ION外接一時(shí)間設(shè)定電阻Rton,以根據(jù)時(shí)間電容CON設(shè)定對(duì)時(shí)間電容CON充電的電流大小。本實(shí)施例中的時(shí)間設(shè)定電阻Rton耦接輸入電壓Vin，如此多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器的恒定導(dǎo)通時(shí)間可以根據(jù)所應(yīng)用的輸入電壓Vin而調(diào)整至較佳的設(shè)定值。脈寬調(diào)變模塊320包含一比較器312以及延遲電路314a、314b、314c。比較器312的非反向輸入端接收參考電壓Vton，反向輸入端接收導(dǎo)通信號(hào)Cs。當(dāng)導(dǎo)通信號(hào)Cs高于參考電壓Vton時(shí)，導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs會(huì)降為低準(zhǔn)位，使下降沿檢測電路306重設(shè)SR鎖存器304。延遲電路314a、314b、314c亦同時(shí)檢測導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs,于檢測到導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs后一延遲時(shí)間停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3。延遲電路314a、314b、314c同時(shí)接收電流檢測信號(hào)Isel、ISe2、ISe3，并根據(jù)對(duì)應(yīng)通道的電流檢測信號(hào)與其他的電流檢測信號(hào)間的差異調(diào)整延遲時(shí)間。脈寬邏輯單元330耦接脈寬調(diào)變模塊320，根據(jù)脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3及輸出信號(hào)Pon來產(chǎn)生脈寬調(diào)變控制信號(hào)Sla、Sib、S2a、S2b、S3a、S3b。接著,請(qǐng)參見圖6,為圖5中的脈寬調(diào)變單元的電路示意圖。由于延遲電路314a、314b、314c的電路架構(gòu)相同，在此以延遲電路314a來說明。延遲電路314a包含了一下降沿檢測電路3141、一電流源3142、一電容3143、延遲調(diào)整單元3144、3145、一比較器3146、一SR鎖存器3147以及一開關(guān)3148。當(dāng)下降沿檢測電路3141檢測到導(dǎo)通決定信號(hào)Tcs的下降沿時(shí)，產(chǎn)生一脈沖信號(hào)以短暫導(dǎo)通開關(guān)3148而使電容3143的電位歸零。電流源3142為一定電流源，對(duì)電容3143充電。SR鎖存器3147的設(shè)定端S接收輸出信號(hào)Pon而開始產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl。比較器3146的非反向輸入端耦接電容3143，反向輸入端接收一參考電壓Vdt，輸出端耦接SR鎖存器3147的重設(shè)端R。當(dāng)電容3143的準(zhǔn)位上升至高于參考電壓Vdt,比較器3146輸出高準(zhǔn)位信號(hào)以重設(shè)SR鎖存器3147，以停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl。電流源3142、電容3143 —比較器3146以及SR鎖存器3147構(gòu)成一基準(zhǔn)延遲單元。在沒有延遲調(diào)整單元3144、3145的情況下，電容3143的電位被充電至等于參考電壓Vdt的時(shí)間為一定值，故基準(zhǔn)延遲單元決定一基準(zhǔn)延遲時(shí)間。而延遲調(diào)整單元3144、3145可以為轉(zhuǎn)阻放大器，其非反向輸入端接收對(duì)應(yīng)的通道的電流檢測信號(hào)Isel，反向輸入端分別接收其他通道的電流檢測信號(hào)Ise2、Ise3。當(dāng)電流檢測信號(hào)Isel高于電流檢測信號(hào)Ise2(lse3)時(shí)，延遲調(diào)整單元3144(3145)會(huì)額外等比于準(zhǔn)位差異的一電流對(duì)電容3143充電，以縮短電容3143的電位被充電至等于參考電壓Vdt的時(shí)間(即基準(zhǔn)延遲時(shí)間)。當(dāng)電流檢測信號(hào)Isel低于電流檢測信號(hào)Ise2(lse3)時(shí)，延遲調(diào)整單元3144 (3145)會(huì)吸收電流源3142中等比于準(zhǔn)位差異的一電流，以減少對(duì)電容3143充電的電流大小，以延長電容3143的電位被充電至等于參考電壓Vdt的時(shí)間(即基準(zhǔn)延遲時(shí)間)。因此，圖5及圖6所示的實(shí)施例，脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3的脈波寬度為恒定導(dǎo)通單元310根據(jù)時(shí)間設(shè)定電阻Rton設(shè)定的時(shí)間及延遲電路314a、314b、314c的延遲時(shí)間的和，而通過調(diào)整延遲時(shí)間而達(dá)到調(diào)整脈寬調(diào)變信號(hào)Tockl、Tock2、Tock3的脈波寬度的作用。如上所述，本發(fā)明完全符合專利三要件:新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性。本發(fā)明在上文中已以較佳實(shí)施例揭示，然熟悉本項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)理解的是，該實(shí)施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，舉凡與該實(shí)施例等效的變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，用以控制一多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的多個(gè)通道以提供一輸出電壓，該多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器包含: 一恒定導(dǎo)通單元，根據(jù)該輸出電壓以決定代表一預(yù)定時(shí)間的一導(dǎo)通信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)點(diǎn)； 多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元，每一脈寬調(diào)變單元產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號(hào)，其中該脈寬調(diào)變信號(hào)的一脈沖寬度是根據(jù)該多個(gè)通道的電流及該導(dǎo)通信號(hào)決定；以及 一脈寬邏輯單元，根據(jù)該多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元所產(chǎn)生的該些脈寬調(diào)變信號(hào)控制該多個(gè)通道中對(duì)應(yīng)通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，其中每一該脈寬調(diào)變單元根據(jù)對(duì)應(yīng)通道的電流與其他通道的電流差異，調(diào)整該脈寬調(diào)變信號(hào)以縮短該多個(gè)通道中對(duì)應(yīng)通道的導(dǎo)通時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，其中每一該脈寬調(diào)變單元為一多輸入放大器，該多輸入放大器于多個(gè)輸入端接收該導(dǎo)通信號(hào)及代表該多個(gè)通道電流的多數(shù)個(gè)電流檢測信號(hào)，以產(chǎn)生該脈寬調(diào)變信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，其中每一該多輸入放大器包含多數(shù)個(gè)差分對(duì)，每一該差分對(duì)根據(jù)對(duì)應(yīng)通道的電流檢測信號(hào)及其他通道的電流檢測信號(hào)其中之一產(chǎn)生一差動(dòng)信號(hào)，該脈寬調(diào)變單元根據(jù)該些差動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生該脈寬調(diào)變信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，其中該多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元包含多數(shù)個(gè)延遲電路，每一該延遲電路基于該預(yù)定時(shí)間及一延遲時(shí)間，以決定該脈寬調(diào)變信號(hào)的該脈沖寬度，而該延遲時(shí)間是根據(jù)對(duì)應(yīng)通道的電流與其他通道的電流差異決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述 的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器，其中每一該延遲電路包含: 一基準(zhǔn)延遲單元，決定一基準(zhǔn)延遲時(shí)間； 至少一延遲調(diào)整單元，根據(jù)對(duì)應(yīng)通道的電流及其他通道的電流差異及該基準(zhǔn)延遲時(shí)間，以決定該延遲時(shí)間；以及 一脈寬延遲產(chǎn)生單元，根據(jù)該預(yù)定時(shí)間及該延遲時(shí)間的和，決定該脈寬調(diào)變信號(hào)的該脈沖寬度。
7.—種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的控制方法，用以平衡一多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的多個(gè)通道的電流，包含步驟: 設(shè)定一;〖亙定導(dǎo)通時(shí)間； 檢測該多個(gè)通道的電流以產(chǎn)生多個(gè)電流檢測信號(hào)； 決定對(duì)應(yīng)通道的電流與其他通道的電流差異；以及 產(chǎn)生多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變信號(hào)，以控制對(duì)應(yīng)的通道，其中每一該脈寬調(diào)變信號(hào)的脈沖寬度是根據(jù)該恒定導(dǎo)通時(shí)間及該些電流差異而決定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的控制方法，其中該恒定導(dǎo)通時(shí)間是根據(jù)一電阻而設(shè)定。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的控制方法，其中該些電流差異是利用多個(gè)多輸出的一多輸入放大器根據(jù)代表該多個(gè)通道電流的電流檢測信號(hào)來決定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路的控制方法，還包含步驟: 利用多個(gè)延遲電路，以根據(jù)該些電流差異決定延遲時(shí)間； 其中，每一該脈寬調(diào)變信號(hào)的脈沖寬度是根據(jù)該恒定導(dǎo)通時(shí)間及對(duì)應(yīng)的該延遲時(shí)間而決定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器及其控制方法，用以控制一多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換電路中的多個(gè)通道以提供一輸出電壓。多相直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換控制器包含一恒定導(dǎo)通單元、多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元以及一脈寬邏輯單元。恒定導(dǎo)通單元根據(jù)輸出電壓以決定代表一預(yù)定時(shí)間的一導(dǎo)通信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)點(diǎn)。每一脈寬調(diào)變單元產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號(hào)，其中脈寬調(diào)變信號(hào)的一脈沖寬度是根據(jù)多個(gè)通道的電流及導(dǎo)通信號(hào)決定。脈寬邏輯單元根據(jù)多數(shù)個(gè)脈寬調(diào)變單元所產(chǎn)生的該些脈寬調(diào)變信號(hào)控制多個(gè)通道中對(duì)應(yīng)通道。
文檔編號(hào)H02M3/155GK103208917SQ201210008708
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者李立民, 甘泉, 余仲哲, 徐獻(xiàn)松 申請(qǐng)人:登豐微電子股份有限公司