功率变换器的脉冲分配模块、控制电路以及控制方法与流程

未命名 08-15 阅读:106 评论:0


1.本发明涉及电力电子技术领域,具体地,涉及一种功率变换器的脉冲分配模块、控制电路以及控制方法。


背景技术:

2.多相并联构成的电压调节器因具有较小的电压电流纹波和优秀的热性能,被广泛应用于大功率以及大电流场合。随着大数据和云服务的发展,中央处理器与图形处理单元的工作电流变化率越来越大,这给电压调节器输出电压的稳定性带来了巨大挑战。在减载导致环路饱和期间,随着斜坡信号的增加,环路比较器可能产生触发信号,导致总电感电流过早上升,从而使得输出电压的波动较大。
3.图1示出了现有技术中多相变换器在负载减小时的工作波形图。以多相buck变换器为例,理想情况下,当负载减小时,基于恒定导通时间(constant on-time,cot)控制的多相buck变换器的上管在环路饱和期间应保持关断。然而,随着斜坡信号vramp的上升,斜坡信号vramp可能会大于调制信号vmod,从而驱动信号pwm会控制上管额外导通一段时间,从而总电感电流il_sum不降反升,如图1中虚线圈出的部分所示。总电感电流il_sum与负载电流io的差值给输出电容充电,从而导致输出电压出现较大的跌落,影响了电压调节器的性能。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种包括功率变换器的脉冲分配模块、控制电路以及控制方法,对控制电路中的脉冲分配模块进行了优化,其优点在于:通过在负载减小时屏蔽环路比较器产生的触发信号中的至少一个脉冲,避免了减载期间总电感电流过早上升,减小了输出电压波动的幅值。
5.根据本发明的第一方面,提出了一种功率变换器的控制方法,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数。所述控制方法包括:
6.检测所述功率变换器的输出信号以控制所述功率变换器的工作模式;以及
7.当所述功率变换器进入第一工作模式时,屏蔽用于控制所述功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号中的至少一个脉冲,从而减小输出信号的波动。
8.具体地,所述控制方法还包括:
9.当所述功率变换器的输出电压大于第一阈值时,控制所述功率变换器进入所述第一工作模式。
10.具体地,所述控制方法还包括:
11.根据所述功率变换器的输出电压与所述第一阈值的差值选择需要屏蔽的脉冲的个数,当所述差值越大,选择需要屏蔽的脉冲的个数越多。
12.具体地,当总电感电流下降至所述功率变换器的输出电流后不对所述第一触发信
号的脉冲进行屏蔽。
13.具体地,所述控制方法还包括:
14.将屏蔽后产生的总触发信号依次分为对应的相触发信号以分配给所述功率变换器中各相功率级电路;以及
15.根据各相触发信号产生用于控制各相功率级电路中主开关管的开关状态的驱动信号。
16.具体地,分配至各相功率级电路的相触发信号用于控制各相功率级电路中主开关管导通。
17.具体地,所述控制方法还包括:
18.对所述输出电压的反馈信号和基准信号的误差进行环路补偿产生补偿信号;
19.对所述补偿信号与表征所述总电感电流的电流信号的误差进行环路补偿产生调制信号;以及
20.比较所述调制信号与斜坡信号以产生所述第一触发信号。
21.根据本发明的第二方面,提出了一种用于功率变换器的脉冲分配模块,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数。所述脉冲分配模块包括:
22.使能单元,被配置为检测所述功率变换器的输出信号以控制所述功率变换器的工作模式;以及
23.脉冲屏蔽单元,被配置为当所述功率变换器进入第一工作模式时,屏蔽用于控制所述功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号中的至少一个脉冲,从而减小输出信号的波动。
24.具体地,所述使能单元包括比较器,用于比较所述功率变换器的输出电压和第一阈值,其中当所述输出电压上升至大于所述第一阈值时产生有效的使能信号,以控制所述功率变换器进入所述第一工作模式;当所述输出电压下降至小于所述第一阈值时,所述使能信号无效,以控制所述功率变换器进入第二工作模式。
25.具体地,所述脉冲屏蔽单元被配置为选择需要屏蔽的第一触发信号的脉冲个数,并在所述功率变换器进入第一工作模式时对相应个数的脉冲进行屏蔽以产生第二触发信号。
26.具体地,所述脉冲屏蔽单元被配置为根据所述功率变换器的输出电压与所述第一阈值的差值选择需要屏蔽的脉冲的个数,当所述差值越大,选择需要屏蔽的脉冲的个数越多。
27.具体地,所述脉冲屏蔽单元包括:
28.计数模块,受所述使能信号控制对所述第一触发信号中的脉冲进行计数,并在计数值不小于计数阈值时,输出有效的第一指示信号。
29.具体地,所述计数模块包括:
30.第一计数器,被配置为在所述使能信号有效时开始计数,在每一个所述第一触发信号的脉冲到来时,增加计数值;以及
31.比较电路,被配置为在所述计数值不小于所述计数阈值时,输出有效的第一指示信号以表征计数完成;在所述计数值小于所述计数阈值或者所述使能信号无效时,输出无
效的第一指示信号。
32.具体地,所述脉冲屏蔽单元还包括:
33.延时电路,被配置为将所述第一指示信号的上升沿延时第一时间后输出第二指示信号,其中所述第一时间大于所述第一触发信号中脉冲的宽度。
34.具体地,所述脉冲屏蔽单元还包括:
35.逻辑电路,被配置为输出所述第二指示信号和所述第一触发信号均有效时的脉冲,得到所述第二触发信号。
36.具体地,所述脉冲分配模块还包括:
37.逻辑分配单元,被配置为当所述功率变换器处于第一工作模式时,将屏蔽后输出的第二触发信号的脉冲依次分配给各相功率级电路;当所述功率变换器处于第二工作模式时,将未经屏蔽的第一触发信号的脉冲依次分配给各相功率级电路,从而控制各相功率级电路的工作时序。
38.具体地,所述逻辑分配单元包括:
39.选择电路,被配置为当所述功率变换器处于第一工作模式时,选择所述第二触发信号输出以作为总触发信号;当所述功率变换器处于第二工作模式时,选择所述第一触发信号输出以作为所述总触发信号;以及
40.分配电路,被配置为将所述总触发信号依次分配给各相功率级电路作为各相触发信号以控制各相功率级电路中主开关管导通。
41.根据本发明的第三方面,提出了一种功率变换器的控制电路,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中所述n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数,所述控制电路包括:
42.反馈控制电路,用于根据表征输出电压的反馈信号和表征总电感电流的电流采样信号经环路补偿产生用于控制各相功率级电路开始工作的第一触发信号;以及
43.上述任一种脉冲分配模块。
44.具体地,所述反馈控制电路包括:
45.电压反馈单元,被配置为对表征输出电压的反馈信号和表征输出电压的期望值的基准信号的误差进行环路补偿以产生补偿信号;
46.电流采样单元,用于获取表征各相电感电流之和的总电感电流的电流信号;以及
47.环路比较单元,用于比较调制信号和斜坡信号以产生第一触发信号,其中所述调制信号为所述补偿信号与所述电流信号的误差经环路补偿产生。
48.具体地,所述控制电路还包括:
49.n个驱动模块,用于接收所述脉冲分配模块产生的各相触发信号,并产生控制各相功率级电路中主开关管的开关状态的驱动信号。
50.综上所述,本发明在负载跳变至轻载期间,屏蔽用于控制功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号的至少一个脉冲,从而延迟功率变换器的总电感电流上升的时刻,进而减小输出电压的波动。
附图说明
51.通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和
优点将更为清楚,在附图中:
52.图1为现有技术中功率变换器在负载减小时的工作波形图;
53.图2为本发明实施例中基于cot控制的功率变换器的控制电路图;
54.图3为本发明实施例的脉冲分配模块的电路原理图;
55.图4为本发明实施例的脉冲分配模块的第一种具体电路图;
56.图5为本发明实施例的脉冲分配模块的工作波形图;
57.图6为本发明实施例的脉冲分配模块的第二种具体电路图;以及
58.图7为本发明实施例的功率变换器的工作波形图;
具体实施方式
59.以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
60.此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
61.同时,应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。
62.除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
63.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
64.图2为本发明实施例中基于cot控制的功率变换器的控制电路图。如图2所示,该功率变换器包括n相功率级电路(n为正整数),各相功率级电路的输入端并联以接收输入电压vin,输出端并联以经过输出电容co后产生一个接近恒定的输出电压vo。在此以每一相功率级电路均为buck电路为例进行说明,应理解,本发明同样适用于其他功率级电路。在本实施例中,每一相电路包括上管mi和下管si(i=1,2,

,n)构成的开关网络,以及连接在上下管的开关节点和输出端之间的电感ls,io为负载电流。控制电路包括电压反馈单元21,通过采样输出电压vo得到反馈信号vfb,将其与基准信号vref送入补偿网络,以对两者的误差进行环路补偿后产生补偿信号vc,其中,基准信号vref用于表征输出电压vo的期望值。应理解,补偿网络可以采用现有技术中的任何一种,例如pi补偿网络等,在此不再赘述。控制电路还包括电流采样单元22,用于获取表征各相电感电流之和的总电感电流il_sum的电流信号vl;以及环路比较单元23,包括环路比较器cmp,用于比较调制信号vmod和斜坡信号产生模块产生的斜坡信号vramp以生成第一触发信号vcmp,其中调制信号vmod为补偿信号vc与电
流信号vl的误差经环路补偿产生。控制电路还包括脉冲分配模块24,接收第一触发信号vcmp,并将第一触发信号vcmp中的脉冲分别分配给各相功率级电路,以产生用于控制各相功率级电路开始工作的相触发信号vt1~vtn。各相触发信号经过对应的驱动模块1~n产生用于控制各相功率级电路中功率管开关状态的驱动信号pwm1~pwmn。在本实施例中,采用固定导通时间控制,触发信号用于控制对应相的主开关管导通,并在经过固定导通时间后关断。应理解,其他控制方式也同样适用,例如脉宽调制控制。
65.本发明对脉冲分配模块进行了优化设计,使其在功率变换器进入第一工作模式时,也即负载减小时,屏蔽环路比较器产生的第一触发信号vcmp中的至少一个脉冲,以延迟如背景技术中虚线圈出的总电感电流il_sum在减载期间上升的时刻,从而减小输出电压波动的幅值。判断负载减小的方式有很多种,在本实施例中,以检测输出电压为例,当输出电压上升至大于第一阈值时,判断出负载减小,从而功率变换器进入第一工作模式。在其他实施例中,也可以通过检测输出电流来判断出负载减小。此外,屏蔽第一触发信号vcmp中的脉冲个数可以根据系统的需求进行选择,例如,根据功率变换器的输出电压大于第一阈值的程度选择需要屏蔽的脉冲的个数,当输出电压比第一阈值大得越多,屏蔽的脉冲个数也越多。此外,为了确保系统的动态响应速度,当总电感电流il_sum下降至输出电流时开始不再屏蔽脉冲,否则会导致动态响应速度变慢。因此,在优选的情况下,在输出电压大于第一阈值开始至总电感电流下降至输出电流时为止的时间区间内屏蔽第一触发信号vcmp中的所有脉冲,效果最好。但由于有些实施例中不对总电感电流il_sum进行采样,因此在这种情况下,屏蔽的第一触发信号的脉冲个数需要根据系统的实际情况进行选取,若屏蔽个数过多,可能会导致系统的动态响应速度变慢。以下实施例以不采样总电感电流il_sum为例进行说明。
66.图3给出了本发明实施例的脉冲分配模块的电路原理图。如图3所示,脉冲分配模块包括使能单元31,用于检测功率变换器的输出信号以判断负载的状态,从而控制功率变换器的工作模式,其中使能单元31在负载减小时产生有效的使能信号vsd;脉冲屏蔽单元32,用于在功率变换器进入第一工作模式时,屏蔽用于控制功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号vcmp中的至少一个脉冲,从而延迟功率变换器的总电感电流上升的时刻。具体地,脉冲屏蔽单元32选择需要屏蔽的第一触发信号vcmp的脉冲个数,并受使能信号vsd控制对第一触发信号vcmp的脉冲进行屏蔽以生成第二触发信号vcmp’。脉冲分配模块还包括逻辑分配单元33,用于将总触发信号vt依次分配给各相功率级电路以控制各相功率级电路的工作时序,其中当功率变换器处于第一工作模式时,也即使能信号vsd有效时,选择第二触发信号vcmp’作为总触发信号vt;当功率变换器处于第二工作模式时,也即使能信号vsd无效时,选择第一触发信号vcmp作为总触发信号vt。
67.此外,脉冲选择模块32根据功率变换器的输出电压大于第一阈值的程度选择需要屏蔽的脉冲的个数,并在总电感电流下降至功率变换器的输出电流时开始之后不再进行脉冲屏蔽。
68.图4给出了本发明实施例的脉冲分配模块的第一种具体电路图。如图4所示,使能单元31包括比较器cmpr,用于比较功率变换器的输出电压vo和第一阈值vth1,其中当输出电压vo大于第一阈值vth1时产生有效的使能信号vsd,表明负载减小,从而控制功率变换器进入第一工作模式。其中第一阈值vth1大于表征输出电压vo期望值的基准信号vref。具体
地,第一阈值vth1可以在最坏的工况下进行选取,即在负载跳变范围最大的情况下,根据使能信号vsd有效后,第一触发信号vcmp中第一个脉冲到来时刻的输出电压抬升的幅值与基准信号vref之和来确定第一阈值vth1能够选取的最大值。
69.脉冲屏蔽单元32包括计数模块321,受使能信号vsd控制开始对第一触发信号vcmp中的脉冲进行计数,并在计数值k不小于计数阈值m时,输出有效的第一指示信号vr。具体地,计数模块321包括第一计数器322和比较电路323,其中第一计数器322在使能信号vsd有效时被使能,开始计数,在每一个第一触发信号vcmp的脉冲的上升沿到来时,计数值加1,最终输出计数值k;比较电路323用于比较计数值k和计数阈值m,当计数值k不小于计数阈值m时,第一指示信号vr有效,计数完成;在计数值k小于计数阈值m时或者使能信号vsd无效时,第一指示信号vr无效。脉冲屏蔽单元32还包括延时电路324,用于将第一指示信号vr的上升沿延时第一时间td后得到第二指示信号vr1,第二指示信号vr1的下降沿与第一指示信号vr的下降沿一致。在本实施例中,第一触发信号vcmp的脉冲的上升沿到来时,计数值k加1,因此第一时间td应略大于第一触发信号vcmp的脉冲宽度,从而确保能够屏蔽第m个脉冲。作为另外的示例,也可以在第一触发信号vcmp的脉冲的下降沿到来时,使计数值k加1,此时第一时间td仅需要略大于零即可,确保第m个脉冲能够被屏蔽。
70.脉冲屏蔽单元32还包括:逻辑电路325,被配置为在使能信号vsd有效时,将第二指示信号vr1和第一触发信号vcmp进行逻辑“与”运算后输出作为第二触发信号vcmp’,从而屏蔽了从使能信号有效时开始第一触发信号vcmp中的前m个脉冲。
71.逻辑分配单元33用于功率变换器处于第一工作模式时(即使能信号vsd有效期间)将第二触发信号vcmp’中的脉冲依次分配给各相功率级电路,在功率变换器处于第二工作模式时(即使能信号vsd无效期间)将第一触发信号vcmp的脉冲依次分配给各相功率级电路。具体地,逻辑分配单元33包括选择电路331,用于在使能信号vsd有效期间,选择第二触发信号vcmp’输出以作为总触发信号vt;在使能信号vsd无效期间,选择第一触发信号vcmp输出以作为总触发信号vt。逻辑分配单元33还包括分配电路332,将总触发信号vt的脉冲依次分配给各相功率级电路作为各相的触发信号vt1-vtn。应理解,分配电路332的具体实现方式有很多种,可以采用现有技术中能够实现相同分配功能的任一种电路。
72.在本实施例中,m表示负载减小时需要屏蔽的脉冲个数,其可以根据实际系统需求来设置。由于本实施例不对总电感电流il_sum进行采样,而是在输出电压vo下降至第一阈值vth1之前屏蔽脉冲。但若m的值选取过大,则会使得在总电感电流il_sum下降至输出电流io之后仍屏蔽脉冲,这样会导致系统的动态响应速度变慢,因此,m的值需要综合考虑选取。
73.应理解,在对总电感电流il_sum进行采样的实施例中,则在输出电压vo大于第一阈值vth1至总电感电流il_sum下降至等于输出电流io之间的区间内对第一触发信号vcmp的脉冲进行屏蔽,当然也可以在该区间内任意选择前m个脉冲进行屏蔽。本领域技术人员能够在本发明的基础上很容易地想到上述方式的具体实现电路,因此,在此不做阐述。
74.图5给出了本发明实施例的脉冲分配模块的工作波形图。以m=1为例进行说明。从图5中可以看出,在t0时刻,输出电压vo大于第一阈值vth1,因此使能信号vsd有效(置高),此后,当第一触发信号vcmp的第一个脉冲的上升沿到来时,计数值k增加1,k=m=1,因此第一指示信号vr有效,此后k大于m,第一指示信号vr保持有效直至使能信号vsd无效。第一指示信号vr的上升沿延时第一时间td后输出,得到第二指示信号vr1。第二指示信号vr1与第
一触发信号vcmp进行逻辑“与”运算后得到第二触发信号vcmp’,因此最终总触发信号vt屏蔽了使能信号vsd有效后第一触发信号vcmp的第一个脉冲,从第二个脉冲开始输出。
75.此外,需要说明的是,在一些实施例中,事先确定了m的值,则可以有其他的电路结构来实现。图6给出了本发明实施例的脉冲分配模块的第二种具体电路图。与第一种具体电路不同的是,在使能信号vsd有效期间,第一触发信号vcmp有效时,rs触发器的输出端q输出的信号vq有效,其上升沿经延时电路进行延时后产生信号vqd,而使能信号vsd的反信号vsd’始终无效,两者进行“或”运算后输出的指示信号vr与信号vqd一致,因此其与第一触发信号vcmp进行逻辑“与”运算后,总触发信号vt实现了对延时时间内脉冲的屏蔽。当使能信号vsd无效时,rs触发器复位,信号vq无效,信号vqd也无效,而使能信号vsd的反信号vsd’始终有效,两者进行“或”运算后输出的指示信号vr始终有效,因此总触发信号vt由第一触发信号vcmp决定,从而确保第二工作模式下不对脉冲进行屏蔽。在m=1的情况下,延时时间设置为略大于第一触发信号vcmp的一个脉冲宽度,即可实现对使能信号vsd有效后第一触发信号vcmp的第一个脉冲进行屏蔽。
76.图7给出了本发明实施例的功率变换器的工作波形图,其中虚线和实线波形分别为未采用本发明的控制方法以及采用本发明的控制方法的波形。从图7中可以看出,稳态下输出电压vo=1v,在t0时刻,输出电流io从200a开始突降至0;在t1时刻,输出电压vo上升至第一阈值vth1,此后进入第一工作模式,对第一触发信号的脉冲进行屏蔽。可以看出,由于采用本发明的控制方法,进入第一工作模式后的第一触发信号的第一个脉冲被屏蔽,il_sum上升的时刻延后,il_sum与io的差值减小,这使得瞬态下输出电压vo波动的幅值减小了31.2mv。
77.应理解,上述脉冲分配方法可以应用于单相功率变换器和多相功率变换器,也即功率变换器可以包括一相或多相电路。当功率变换器包括一相电路时,通过屏蔽第一触发信号的脉冲,使得功率变换器延迟工作,从而延迟功率变换器的总电感电流在减载期间上升的时刻;而当功率变换器包括多相电路时,通过屏蔽第一触发信号的脉冲,使得某一相或某几相电路延迟工作,从而延迟功率变换器的总电感电流在减载期间上升的时刻。
78.综上所述,本发明在负载跳变至轻载期间,屏蔽用于控制功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号的至少一个脉冲,从而延迟功率变换器的总电感电流上升的时刻,进而减小输出电压的波动。
79.以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种功率变换器的控制方法,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数,其特征在于,包括:检测所述功率变换器的输出信号以控制所述功率变换器的工作模式;以及当所述功率变换器进入第一工作模式时,屏蔽用于控制所述功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号中的至少一个脉冲,从而减小输出信号的波动。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:当所述功率变换器的输出电压大于第一阈值时,控制所述功率变换器进入所述第一工作模式。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:根据所述功率变换器的输出电压与所述第一阈值的差值选择需要屏蔽的脉冲的个数,当所述差值越大,选择需要屏蔽的脉冲的个数越多。4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,当总电感电流下降至所述功率变换器的输出电流后不对所述第一触发信号的脉冲进行屏蔽。5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:将屏蔽后产生的总触发信号依次分为对应的相触发信号以分配给所述功率变换器中各相功率级电路;以及根据各相触发信号产生用于控制各相功率级电路中主开关管的开关状态的驱动信号。6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,分配至各相功率级电路的相触发信号用于控制各相功率级电路中主开关管导通。7.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:对所述输出电压的反馈信号和基准信号的误差进行环路补偿产生补偿信号;对所述补偿信号与表征所述总电感电流的电流信号的误差进行环路补偿产生调制信号;以及比较所述调制信号与斜坡信号以产生所述第一触发信号。8.一种用于功率变换器的脉冲分配模块,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数,其特征在于,包括:使能单元,被配置为检测所述功率变换器的输出信号以控制所述功率变换器的工作模式;以及脉冲屏蔽单元,被配置为当所述功率变换器进入第一工作模式时,屏蔽用于控制所述功率变换器中各相功率级电路工作的第一触发信号中的至少一个脉冲,从而减小输出信号的波动。9.根据权利要求8所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述使能单元包括比较器,用于比较所述功率变换器的输出电压和第一阈值,其中当所述输出电压上升至大于所述第一阈值时产生有效的使能信号,以控制所述功率变换器进入所述第一工作模式;当所述输出电压下降至小于所述第一阈值时,所述使能信号无效,以控制所述功率变换器进入第二工作模式。10.根据权利要求8所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述脉冲屏蔽单元被配置为选择需要屏蔽的第一触发信号的脉冲个数,并在所述功率变换器进入第一工作模式时对相应个数的脉冲进行屏蔽以产生第二触发信号。
11.根据权利要求10所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述脉冲屏蔽单元被配置为根据所述功率变换器的输出电压与所述第一阈值的差值选择需要屏蔽的脉冲的个数,当所述差值越大,选择需要屏蔽的脉冲的个数越多。12.根据权利要求10所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述脉冲屏蔽单元包括:计数模块,受所述使能信号控制对所述第一触发信号中的脉冲进行计数,并在计数值不小于计数阈值时,输出有效的第一指示信号。13.根据权利要求12所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述计数模块包括:第一计数器,被配置为在所述使能信号有效时开始计数,在每一个所述第一触发信号的脉冲到来时,增加计数值;以及比较电路,被配置为在所述计数值不小于所述计数阈值时,输出有效的第一指示信号以表征计数完成;在所述计数值小于所述计数阈值或者所述使能信号无效时,输出无效的第一指示信号。14.根据权利要求13所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述脉冲屏蔽单元还包括:延时电路,被配置为将所述第一指示信号的上升沿延时第一时间后输出第二指示信号,其中所述第一时间大于所述第一触发信号中脉冲的宽度。15.根据权利要求14所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述脉冲屏蔽单元还包括:逻辑电路,被配置为输出所述第二指示信号和所述第一触发信号均有效时的脉冲,得到所述第二触发信号。16.根据权利要求8所述的脉冲分配模块,其特征在于,还包括:逻辑分配单元,被配置为当所述功率变换器处于第一工作模式时,将屏蔽后输出的第二触发信号的脉冲依次分配给各相功率级电路;当所述功率变换器处于第二工作模式时,将未经屏蔽的第一触发信号的脉冲依次分配给各相功率级电路,从而控制各相功率级电路的工作时序。17.根据权利要求16所述的脉冲分配模块,其特征在于,所述逻辑分配单元包括:选择电路,被配置为当所述功率变换器处于第一工作模式时,选择所述第二触发信号输出以作为总触发信号;当所述功率变换器处于第二工作模式时,选择所述第一触发信号输出以作为所述总触发信号;以及分配电路,被配置为将所述总触发信号依次分配给各相功率级电路作为各相触发信号以控制各相功率级电路中主开关管导通。18.一种功率变换器的控制电路,所述功率变换器包括n相功率级电路,其中所述n相功率级电路的输入端并联且输出端并联,n为正整数,其特征在于,包括:反馈控制电路,用于根据表征输出电压的反馈信号和表征总电感电流的电流采样信号经环路补偿产生用于控制各相功率级电路开始工作的第一触发信号;以及权利要求8-17中任一项所述的脉冲分配模块。19.根据权利要求18所述的控制电路,其特征在于,所述反馈控制电路包括:电压反馈单元,被配置为对表征输出电压的反馈信号和表征输出电压的期望值的基准信号的误差进行环路补偿以产生补偿信号;电流采样单元,用于获取表征各相电感电流之和的总电感电流的电流信号;以及环路比较单元,用于比较调制信号和斜坡信号以产生第一触发信号,其中所述调制信
号为所述补偿信号与所述电流信号的误差经环路补偿产生。20.根据权利要求19所述的控制电路,其特征在于,还包括:n个驱动模块,用于接收所述脉冲分配模块产生的各相触发信号,并产生控制各相功率级电路中主开关管的开关状态的驱动信号。

技术总结
公开了一种功率变换器的脉冲分配模块、控制电路及控制方法。通过在功率变换器进入第一工作模式时屏蔽用于控制功率变换器中各相功率级电路开始工作的第一触发信号中的至少一个脉冲,延迟功率变换器在减载期间总电感电流上升的时刻,进而减小输出电压波动的幅值。进而减小输出电压波动的幅值。进而减小输出电压波动的幅值。


技术研发人员:沈志远 周鹏 于兆龙 丁正勇
受保护的技术使用者:南京矽力微电子技术有限公司
技术研发日:2023.04.12
技术公布日:2023/8/13
版权声明

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