发明名称 具有高杂讯抗扰力及任意相位计数之时脉串接电流模式调整器、多相位功率转换器及控制复数个时脉串接调整器之方法
摘要 一种时脉串接功率调整器系包含同步化逻辑电路及脉波宽度调变控制逻辑电路。该同步化逻辑电路系接收一个时脉讯号,且致动一个与该时脉讯号同步化之数位输出讯号,以回应一个数位输入讯号之致动。该脉波宽度调变控制逻辑电路系控制每一个脉波宽度调变周期,以回应于该数位输入讯号及一个输出控制情况。该调整器系可以被单独使用,或者与其他类似的调整器串接,以实施一个具有复数个通道之多相位功率转换器。该时脉串接调整器系使用数位讯号以于通道之间通讯。数位讯号系不易于与类比讯号一样,易于受到讯号劣化或杂讯之影响。于该串接结构中,系有一个对于所有通道为共同的时脉,其系确保该些通道之间之相位分离系与该共同的时脉之抖动容许度对称的。
申请公布号 TWI281771 申请公布日期 2007.05.21
申请号 TW093128541 申请日期 2004.09.21
申请人 英特希尔公司 发明人 马修B 哈利斯;麦可M 华特斯
分类号 H02M3/04(2006.01) 主分类号 H02M3/04(2006.01)
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种时脉串接功率调整器,其系包含: 一个同步化逻辑电路,其系接收一个时脉讯号,且 其系致动一个与该时脉讯号同步化之数位输出讯 号,以回应一个数位输入讯号之致动;及 一个脉波宽度调变控制逻辑电路,其系控制每一个 脉波宽度调变周期,以回应于该数位输入讯号及一 个输出控制情况, 其中,该脉波宽度调变控制逻辑电路系包含: 脉波宽度调变逻辑电路,其系起始一个脉波宽度调 变周期,以回应于该数位输入讯号,且其系终止该 脉波宽度调变周期,以回应于一个重置讯号;及 反馈感测逻辑电路,其系连接至该脉波宽度调变逻 辑电路,当该输出控制情况系符合时,该反馈感测 逻辑电路系致动该重置讯号, 其中,该反馈感测逻辑电路系包含: 一个感测放大器,其系感测一个输出电流情况且其 系致动一个感测讯号;及 一个比较器,其系比较该感测讯号及一个反馈参考 讯号,以决定该输出控制情况。 2.一种时脉串接功率调整器,其系包含: 一个同步化逻辑电路,其系接收一个时脉讯号,且 其系致动一个与该时脉讯号同步化之数位输出讯 号,以回应一个数位输入讯号之致动;及 一个脉波宽度调变控制逻辑电路,其系控制每一个 脉波宽度调变周期,以回应于该数位输入讯号及一 个输出控制情况, 其系进一步包含起始逻辑电路,其系在起始化期间 禁能同步的串接操作。 3.一种时脉串接功率调整器,其系包含: 一个同步化逻辑电路,其系接收一个时脉讯号,且 其系致动一个与该时脉讯号同步化之数位输出讯 号,以回应一个数位输入讯号之致动;及 一个脉波宽度调变控制逻辑电路,其系控制每一个 脉波宽度调变周期,以回应于该数位输入讯号及一 个输出控制情况, 其中,该同步化逻辑电路系包含串接之正反器,以 回应于该时脉讯号及该数位输入讯号。 4.一种时脉串接功率调整器,其系包含: 一个同步化逻辑电路,其系接收一个时脉讯号,且 其系致动一个与该时脉讯号同步化之数位输出讯 号,以回应一个数位输入讯号之致动;及 一个脉波宽度调变控制逻辑电路,其系控制每一个 脉波宽度调变周期,以回应于该数位输入讯号及一 个输出控制情况, 其系进一步包含一个弱拉降装置,其系连接成拉降 该数位输出讯号,除非由另一个调整器而来之一个 数位输出讯号驱动成高准位。 5.一种多相位功率转换器,其系包含: 以串接结构连接之复数个调整器,每一个调整器系 包含: 一个同步化逻辑电路,该同步化逻辑电路系接收一 个时脉讯号及由前一个调整器而来之一个数位起 始输入讯号,且其系提供与该时脉讯号同步化之一 个数位起始输出讯号至下一个调整器,以回应于该 数位起始输入讯号;及 一个脉波宽度调变控制电路,其系根据一个输出情 况之符合而控制一个脉波宽度调变输出,以回应于 该数位起始输入讯号之致动; 复数个切换电路,每一个切换电路系具有:一个连 接至该复数个调整器之一个对应调整器之一个脉 波宽度调变输出之输入端;一个用于驱动一个共同 的直流输出电压之输出端及一个提供至该对应调 整器之一个脉波宽度调变控制电路之感测输出端; 及 一个控制器,其系感测该直流输出电压,且其系提 供一个补偿讯号至该对应调整器之该脉波宽度调 变控制电路,且提供该时脉讯号。 6.如申请专利范围第5项之多相位功率转换器,其中 ,该脉波宽度调变控制电路系包含: 脉波宽度调变逻辑电路,其系根据该数位起始输入 讯号及一个重置讯号之致动而控制该脉波宽度调 变输出;及 反馈感测逻辑电路,其系连接至该脉波宽度调变逻 辑电路,该反馈感测逻辑电路系根据该补偿讯号及 该复数个切换电路之一个对应之切换电路的感测 输出而致动该重置讯号。 7.如申请专利范围第6项之多相位功率转换器,其中 ,该脉波宽度调变逻辑电路系包含闸控制逻辑电路 及至少一个驱动放大器。 8.如申请专利范围第6项之多相位功率转换器,其中 ,该反馈感测逻辑电路系包含: 一个感测放大器,其系具有一个输出端及一个连接 至该对应之切换电路之该感测输出之输入端;及 一个比较器,其系具有一个接收该补偿讯号之第一 输入端,一个连接至该感测放大器之该输出端之第 二输入端,及一个提供该重置讯号之输出端。 9.如申请专利范围第5项之多相位功率转换器,其中 ,该复数个切换电路之每一个系包含: 第一及第二开关,其系具有串联至一个接点之电流 端点,以及具有连接至该对应调整器之该脉波宽度 调变输出之控制输入; 一个输出电感器,其系连接于该接点及该直流输出 电压之间;及 一个感测电路,其系感测该输出电感器之电流,且 提供该感测输出。 10.如申请专利范围第5项之多相位功率转换器,其 中,该控制器系包含: 一个感测放大器,其系具有:一个连接至该直流输 出电压之输入,及一个提供一个输出感测讯号之输 出; 一个误差放大器,其系比较该输出感测讯号及一个 参考讯号,且其系提供该补偿讯号;及 一个时脉电路,其系产生该时脉讯号。 11.如申请专利范围第5项之多相位功率转换器,其 中,该复数个调整器系包含N个以菊花链结构连接 之调整器,且其中,一个选择之切换频率FSW系藉由 以一个N*FSW之频率设计该时脉讯号而达成。 12.如申请专利范围第5项之多相位功率转换器,其 系进一步包含一个拉升装置,以起始地拉升该些调 整器之一个第一调整器之一个数位起始输入讯号 为高准位。 13.一种控制多相位转换器之复数个时脉串接调整 器之方法,其系包含: 提供一个多相位功率转换器,其系包含串接在一起 的复数个调整器,串接结构系透过每一个调整器内 的个别可程式延迟电路而完成,其系连接每一个调 整器之一个数位输出端至另一个调整器之一个数 位输入端,用以接收自前一个调整器而来的数位起 始输入讯号,及用以在进行一预定延迟之后,提供 一个数位起始输出讯号给下一个调整器; 提供一个共同的时脉讯号至每一个调整器之一个 时脉输入端; 提供一个与该共同的时脉讯号同步化之数位输出 讯号于该数位输出端上,以回应于在该数位输入端 处接收一个数位输入讯号;及 控制一个脉波宽度调变,以回应于接收该数位输入 讯号及回应于一个输出情况。 14.如申请专利范围第13项之方法,其系进一步包含 藉由设计该共同的时脉讯号之频率成为N*FSW而设 计具有N个调整器之该多相位转换器之一个切换频 率FSW。 15.如申请专利范围第13项之方法,其系进一步包含: 侦测一个输出电流情况且产生一个感测讯号;及 比较该感测讯号及一个补偿讯号。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中,侦测一个输 出电流情况系包含侦测经过一个输出电感器之尖 峰电流。 17.如申请专利范围第15项之方法,其系进一步包含 提供一个中央控制器,其系感测一个输出电压情况 且其系提供补偿及时脉讯号至每一个调整器。 图式简单说明: 第1图系为一个根据本发明之一个示范性实施例之 多相位直流至直流转换器之示意图; 第2图系为第1图之电流模式调整器之每一个之示 范性实施例的示意及方块图; 第3图系为第1图之该控制器之一个示范性实施例 的示意图;及 第4图系为一个显示第1图之该多相位直流至直流 转换器用于3个通道(N=3)之操作之时序图。
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