[实用新型]多相开关变换器及其控制器

说明书

技术领域

本实用新型的实施例涉及电子电路，尤其涉及一种多相开关变换器及其控制器。

背景技术

近年来，随着一些高性能CPU的出现，需要输出电压更小、输出电流更大的开关变换器，对开关变换器的热性能、EMI及负载瞬态响应的要求也不断提高。多相开关变换器以其优越的性能，被广泛应用于高性能CPU电源的解决方案。

图1为现有的多相开关变换器100的框图。多相开关变换器100包括N个开关电路，其中N为大于2的整数。该N个开关电路的输入端接收输入电压VIN，输出端耦接在一起以提供输出电压VOUT。比较器CMP1将输出电压VOUT与参考信号VREF进行比较，产生比较信号CMPO。控制电路根据比较信号CMPO产生N个控制信号CTRL1～CTRLN，以控制N个开关电路的导通与关断。一般地，在比较信号CMPO为高电平时，控制电路将相应开关电路导通，以使该开关电路为负载提供能量。当开关电路的导通时长达到预设时长时，控制电路将该开关电路关断。

在现有技术中，为了保证各相开关电路依次正常工作，控制电路在当前开关电路的关断时长达到最小关断时长t_{min_off_time}后，方根据比较信号CMPO来导通下一开关电路，但这无疑会对多相开关变换器的最大占空比D_max造成限制。最大占空比D_max可表示为：

Dmax=tonN(ton+tmin_off_time)<(100N)%---(1)]]>

其中t_on为开关电路的导通时长。在所需占空比大于(100/N)％的应用场合，现有的多相开关变换器无法正常工作。

图2所示为现有的四相开关变换器的工作波形图。根据公式(1)可知，该四相开关变换器的最大占空比D_max小于25％，因而无法应用在所需占空比大于25％的场合。

实用新型内容

根据本实用新型实施例的一种用于多相开关变换器的控制器，该多相开关变换器包括多个开关电路，该多个开关电路的输出端耦接在一起以提供输出电压，其特征在于，该控制器包括：比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接至多个开关电路的输出端以接收输出电压，第二输入端接收参考信号，比较电路基于参考信号和输出电压，在输出端产生比较信号；以及控制电路，具有输入端和多个输出端，其中输入端耦接至比较电路的输出端以接收比较信号，控制电路根据比较信号在多个输出端产生多个控制信号，以控制多个开关电路依次导通；其中在距当前开关电路被导通的时间达到第一时间阈值后，控制电路方可根据比较信号将下一相开关电路导通。

在一个实施例中，在当前开关电路的导通时长大于第一时间阈值与第二时间阈值之差时，控制电路在距当前开关电路被导通的时间达到第一时间阈值后方可根据比较信号将下一相开关电路导通；在当前开关电路的导通时长小于第一时间阈值与第二时间阈值之差时，控制电路在当前开关电路的关断时长达到第二时间阈值后方可根据比较信号将下一相开关电路导通，其中第一时间阈值大于第二时间阈值。